Главная / Другое / Учебно-методическое пособие «ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ» для учащихся дистанционной формы обучения по специальности 0705000 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

Учебно-методическое пособие «ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ» для учащихся дистанционной формы обучения по специальности 0705000 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Риддерский аграрно-технический колледж



Дистанционное обучение




Зейнешова З.А.





Основы геологии

Учебно-методическое пособие для учащихся дистанционной формы обучения по специальности 0705000

«Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»




hello_html_7b3bd042.gif







Риддер

2011



Зейнешова З.А. Основы геологии: Учебно-методическое пособие для учащихся дистанционной формы обучения по специальности 0705000 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»/ Издательство РАТК. – Риддер, 2011. – с.





Данное учебно-методическое пособие предназначено для учащихся РАТК, специальности 0705000 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» с использованием дистанционных образовательных технологий.





Утверждено на заседании предметно-цикловой комиссии горно-металлургических дисциплин





Риддерский аграрно-технический колледж

Риддер, ул. Островского, 65.

Содержание


Методические рекомендации по изучению дисциплины

  1. Лекция № 1 « » с.4

  2. Лекция № 2 « » с.18

  3. Лекция № 3 « » с.23


  1. Глоссарий с.27

  2. Лабораторно-практические занятия с.28

  3. Задания на закрепление с.36

  4. Контрольная работа для самопроверки с.38

  5. Заключение с.39

  6. Список литературы с.40















  1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА.


  1. Цели и задачи дисциплины.

Задачи изучения дисциплины:

  1. получение теоретических знаний о геологических науках – как обширной области знаний о нашей планете, её строении и развитии.

  2. формирование знаний и представлений о процессах образования полезных ископаемых и условиях их размещения в слоях Земли.

  3. приобретение устойчивых знаний о минералах, горных породах и месторождениях полезных ископаемых.

В результате изучения дисциплины учащийся

должен иметь представление:

- о роли геологической науки в развитии экономики страны;

- о геологических явлениях и процессах происходящих в природе;

- о горных породах, минералах, рудах, их составляющих.


должен знать:

  1. геологические процессы образования минералов в природе.

  2. физические свойства минералов, физико-механические свойства руд и горных пород.

  3. формы и элементы залегания рудных масс.

  4. морфологию минералов и минеральных агрегатов.

  5. порядка 100 различных минералов.


должен уметь:

- работать с геологическими картами.

- работать с образцами минералов и горных пород.

- работать с определителем минералов.


2. Методика написания контрольной работы.


Объем контрольной работы по основам экономики от 12 до 16 страниц формата А4.

Перед выполнением работы необходимо последовательно изучить предмет по рекомендуемым учебникам. Определите номера вопросов в соответствии с вариантом: предпоследняя цифра зачетки или шифра – определяется номер вопроса по вертикали, последняя – по горизонтали.

Контрольная работа должна быть написана грамотно, четко, разборчиво, с выделением абзацев, страницы нумеруются, оставляются поля, интервал между строками. Изложение должно быть продуманным и аргументированным.

Контрольная работа выполняется шрифтом Times New Roman. Параметры страницы: вверху – 20 мм, слева – 30 мм., справа – 10 мм, снизу – 20 мм.

Страницы должны быть пронумерованы, необходимо соблюдать определенный интервал между строками, расстояние между основаниями строк 10 мм. Абзац -15-17 мм. Номер листа – в правом верхнем углу без точки 10×10

На первой странице указывается вариант контрольной работы, название вопросов. Все вопросы контрольной работы в тексте выделяются, вопрос начинать с новой страницы. По окончании ответов на все вопросы указывается перечень используемой литературы.

Выполненная контрольная работа направляется на электронный адрес DoRatk@mail.ru

Получив проверенную работу, необходимо ознакомиться с рецензией.

Если контрольная работа не зачтена, необходимо доработать, устранив недостатки, отмеченные в рецензии и повторно сдать на проверку.




КУРС ЛЕКЦИЙ


Тема 1 : « Цели и задачи дисциплины».


Вопрос №1: «Содержание и задачи предмета».

Вопрос №2: «Науки геологического цикла и их характеристика.

Взаимосвязь геологии с другими науками».

Вопрос №3: « Роль геологии в обеспечении минеральным сырьем».


  1. Содержание и задачи предмета.

Геология в переводе с греческого языка «ге» - Земля, «логос» - учение.

Геология – наука о Земле. Она изучает строение и состав Земли, её развитие под действием процессов, протекающих в её внешних и внутренних сферах.

Цель курса – заложить теоретические основы знаний по геологии,

- ознакомить обучающихся с теоретическими аспектами

современной геологии, особенностями размещения

полезных ископаемых и перспективами их освоения.


  1. Науки геологического цикла и их характеристика. Взаимосвязь геологии с другими науками.


Состав Земли изучает ряд дисциплин:


  1. Минералогия – она занимается изучением минералов, т.е. природных образований необходимых для народного хозяйства, а также горного производства. Знакомство человека с минералами относится к глубокой древности. Уже в первобытном обществе значение камня было велико. Ведь первые орудия труда были каменными. В каменном веке люди умели отличать полезные для себя камни и рыхлые породы (глины), какие им были необходимы для изготовления орудий защиты, а какие и для украшений.

В настоящее время наша промышленность настолько развита, что

нет ни одной отрасли без применения минералов. Из минералов

мы получаем металлы, а из метала делаем всё необходимое для потребностей человека (это и медикаменты, электроэнергия и топливо, жильё и посуда и т. д.). Минералогия это основа знаний в обогащении и металлургии.


  1. Кристаллография - наука о кристаллах. Она изучает форму, внутреннее строение, происхождение кристаллических веществ.

По гречески «кристалос» - означает «застывший на холоде». Это горный хрусталь, сера, нашатырь, борная кислота и др. Как образуются кристаллы, как они растут, какую могут иметь форму? Все эти вопросы мы сможем осветить, изучая курс кристаллографии.


  1. Тетрография – это наука о горных породах. Она изучает минеральный и химический состав горных пород, их строение, происхождение, условия залегания.


  1. Курс месторождений полезных ископаемых – занимается всесторонним изучением месторождений, их минералогии, особенностей размещения и строения.


  1. Гидрогеология – наука, изучающая условия залегания, размещения, свойства и значение подземных вод, условия обводненности месторождений полезных ископаемых.


Также для изучения данного курса необходима взаимосвязь с такими предметами, как:

- Химия, это знание основ химии, таблицы Менделеева, химических элементов, представление о истинных и коллоидных растворах.

- Физика, это знание разделов «Оптика», «Магнетизм», «Электричество».

- Геометрия, это знание разделов «Симметрия», «Стереометрия».


  1. Роль геологии в обеспечении развивающейся экономики минеральным сырьём.


Значение минеральных ресурсов для развития человеческого общества трудно переоценить.

Наличие минерального сырья – необходимое условие любой цивилизации, степень его использования отражает уровень развития общества.

Недаром ступени развития человечества получили название по составу использовавшего минерального сырья: каменный век

бронзовый век

железный век

Некоторые минералы были известны и использовались в глубокой древности, практическое применение других происходило по мере их открытия и изучения свойств и состава.

С изобретением паровой машины приобрел значение каменный уголь, а производство машин обусловило возрастающий спрос на железные руды. Прогресс машинного производства, создание двигателей внутреннего сгорания и появление новых видов транспорта, применение минеральных удобрений в сельском хозяйстве – все это способствовало увеличению разнообразия используемых видов минерального сырья и возрастанию их добыче.

Открытие геологами залежей железных руд обуславливает производство черных металлов, служащих основой тяжёлой индустрии.

Обнаруженные минералы каменного угля, нефти и газа являются главными источниками энергетического сырья и сырья для химической промышленности.

Из месторождений руд цветных металлов поступают химические элементы, необходимые для самых различных отраслей промышленности: машиностроения, приборостроения, транспорта и оборонного комплекса и т.д.

Минералогия редких и рассеянных химических элементов составляют основу радиотехники, электроники, ракетной техники.

Говоря о жизненной важности минерально–сырьевых ресурсов нельзя обойти проблему экологических последствий технического прогресса.

Нарастающее потребление минеральных ресурсов в значительной мере связано с несовершенством современных технологий, при которых существенная часть исходных продуктов выходит из производственных циклов и поступает в окружающую среду.

В настоящее время мировое потребление одних видов минерального сырья увеличилось в десятки раз (каменного угля, железа, меди), в других – в сотни раз (нефти, алюминия, магния).

Во всем мире ежегодно извлекается около 100 млрд. тонн минеральных ископаемых, включая строительные материалы.

Если это количество отнести к площади всей мировой суши, то окажется, что с каждого км2 суши ежегодно извлекается около 700т.

Среди многих негативных последствий хозяйственной деятельности человека является прогрессирующее загрязнений биосферы металлами. Таким образом проблема нейтрализации загрязнения окружающей среды, совершенствование производственных технологий – одна из кардинальных проблем начала 3-го тысячелетия новой истории человечества.

В Казахстане высокие темпы роста экономики возможны благодаря богатым минеральным ресурсам, развитию рыночных отношений и высоким доходам от экспорта нефти.

Разработка месторождений минеральных ресурсов до сих пор имеет огромный потенциал и обеспечивает сохранение благоприятных перспектив роста в долгосрочном периоде.

Республика располагает богатыми запасами полезных ископаемых, обширными сельскохозяйственными угодьями, квалифицированными кадрами, значительным промышленным потенциалом.

Казахстан обладает богатыми ресурсами полезных ископаемых. Из 118 элементов таблицы Менделеева в недрах Казахстана:

- выявлено 99 элементов;

- разведаны запасы по 70 элементам;

- вовлечено в производство более 60 элементов.

Занимая 7 место в мире по запасам нефти, 6 место – по запасам газа и второе – по запасам урана Казахстан является крупнейшим экспортером энергетической продукции. Казахстанская медь, свинец, цинк и кадмий благодаря высокому уровню качества пользуются спросом и конкурентоспособны на мировом рынке. Таким образом к числу ведущих отраслей республики относятся цветная и черная металлургия.


Контрольные вопросы:

  1. Как называется наука, изучающая горные породы?

  2. Какую роль играет гидрогеология в процессах разработки месторождений полезных ископаемых?

  3. Количество химических элементов вовлеченных в производство в Казахстане.

  4. Какие горючие полезные ископаемые составляют основу экспорта энергетической продукции Казахстана?

  5. Назовите отрасль экономики, которая занимается переработкой минералов руд меди, свинца, цинка, кадмия, никеля, алюминия.

  6. Какова роль геологии в развитии горнодобывающей промышленности?


Дополнительные вопросы.


  1. Назовите полезные ископаемые выявленные, разведанные и вовлечённые в производство в Восточно – Казахстанской области.

  2. Развитие каких отраслей экономики обеспечивают минеральные ресурсы Восточного Казахстана?

  3. Назовите предприятия города Риддера, основу работы которых составляют минеральные ресурсы недр Земли.

  4. Какие вы знаете месторождения полезных ископаемых Восточно – Казахстанской области?

  5. Руды каких металлов добываются в городе Риддере?



Тема 2: «Солнечная система и Земля».

План:

Вопрос №1: «Строение Солнечной системы».

Вопрос №2: «Гипотезы о происхождении Солнечной системы».

Вопрос №3: «Достижения космонавтики в изучении планет Солнечной системы».


  1. Строение Солнечной системы.

В состав Солнечной системы входят: Солнце, образующиеся вокруг него девять планет со спутниками, астероиды, кометы, метеориты, пыль и разреженный газ.

Планеты Солнечной системы не обладают способностью свечения из-за недостаточно высокой температуры. Они подразделяются на внутренние, или планеты типа Земля (Меркурий, Венера, Земля, Марс), внешние, или планеты гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), и малые (астероиды). Плутон по размерам и массе относится к планетам земной группы.

Планеты Меркурий, Венера, Земля и Марс отличаются от планет – гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большой плотностью (состоит из твердого материала), более медленным вращением.

Планеты – гиганты характеризуются значительной массой, низкой плотностью, что позволяет предполагать об их газообразном состоянии. Вокруг большинства планет вращаются естественные спутники, имеющие значительно меньшие размеры, чем их планеты.

Все планеты вращаются вокруг Солнца и одновременно вокруг своих осей. Спутники вращаются вокруг собственных осей, вокруг планет и вместе с планетами – вокруг Солнца.

Солнце – ближайшая к Земле звезда, источник света, тепла и жизни в Солнечной системе. Масса Солнца в 333000 раз больше массы Земли. Солнце имеет наибольшую силу притяжения и управляет движением всех членов Солнечной системы. Температура на поверхности составляет 6000°С, в недрах – 15 000 000°С. источником энергии Солнца служат постоянно протекающие ядерные реакции.

Солнечная система служит лишь частью более крупной системы, называемой Галактикой Млечного пути.

Галактика Млечного пути включает более 100 млрд. звезд. По форме она напоминает двояковыпуклую линзу. Поперечник Галактики равен примерно 80-100 тыс. световых лет. Галактика вращается, и Солнечная система, расположенная на расстоянии 30 тыс. световых лет от ядра Галактики, совершает с ней полный оборот за 185-200 млн. лет. Во Вселенной число подобных галактик оценивается цифрой 1012. Галактики объединяются в гигантскую систему галактик, называемую Метагалактикой, границы которой пока что не известны.






hello_html_69db4560.gif

С О Л Н Е Ч Н А Я С И С Т Е М А

hello_html_m605b9a61.gif

hello_html_5d210a37.gif


Движение

Солнечной системы


Состав Солнечной системы




hello_html_m2fd3af.gifhello_html_181882d.gifhello_html_1b6b566f.gifhello_html_d315b58.gifhello_html_m5c96f54e.gifhello_html_m68d784f4.gif

hello_html_66a0a31c.gif



- Земля вокруг своей оси за 24 часа.;


- вокруг Солнца 365 солнечных суток;


- вокруг центра Галактики за 200 млн. лет со U=230км/с


космическая пыль


Планеты

Солнечн.

системы



Меркурий

Венера

Земля

Марс

Сатурн

Уран

Нептун

Плутон




hello_html_4641c3ba.gif

кометы

метеориты

астероиды





Солнце


Центр

Д=

Тцентр=20млн°С

Тпов =600°С


Солнеч. корона


Солн.процесс

- вспышки

- солн.пятна

- протуберанцы


hello_html_m2fd3af.gif



hello_html_m2fd3af.gif


hello_html_m2fd3af.gif








  1. Гипотезы о происхождении Солнечной системы.


Вопросами происхождения Солнца и планет занимается наука космогония. На разных этапах развития науки высказывались различные предположения о происхождении планет и Солнца. Развитие представлений шло по двум направлениям. Одно из них связывало рождение планет с катастрофами в космосе, другое рассматривало Солнечную систему как результат эволюции газово-пылевого облака.

Представители первого направления – Чемберлен, Джинс, Джеффрис и другие – в основу своих предположений ставили случайности. Так, английский астрофизик Дж. Джинс (1919) считал, что планеты образовались из сгустка солнечной материи, отторгнутого от Солнца силами притяжения проходящей близко звезды. Эти гипотезы ставили Солнечную систему (по сравнению с эволюцией других звезд) в положение исключительности. Несостоятельность таких гипотез состоит в том, что вероятность близкого схождения космических тел на фоне огромного пространства Вселенной крайне ничтожна.

Всеобщее признание получили гипотезы, основанные на эволюции газово–пылевой материи. Первая попытка объяснить происхождение Солнечной системы с этой точки зрения была сделана в 1755 году немецким философом И.Кантом. По Канту, пространство, занимаемое Солнечной системой, вначале представляло собой первобытный хаос в движение. Результатом движения явилось столкновение и слипание частиц и образование сгустков материи. Столкновение сгустков вызвало их вращение. Из центрального сгущения образовалось Солнце. А из небольших боковых сгущений – планеты. Первичное состояние планет и Солнца Кант считал горячим. Со временем горячие планеты остыли, стали холодными. То же, по мнению Канта, должно произойти и с Солнцем.

Несмотря, что гипотеза удовлетворительно объясняла некоторые закономерности строения Солнечной системы, она имела много недостатков. Существенный из них – механический взгляд Канта на материю. Он отрывал материю от свойства – движения (первобытный неподвижный каменный хаос).

В 1796г. была опубликована космогоническая гипотеза французского математика П.С.Лапласа. Она во многом оказалась сходной с гипотезой Канта, хотя Лаплас не знал о ее существовании. По мнению П.С.Лапласа, Солнце и планеты образовались из горячей вращающееся туманности. По мере охлаждения происходило её сжатие и увеличения скорости вращения. Со временем туманность приобрела форму диска, от которого в экваториальной части по мере возрастания центробежной силы отделялись газовые кольца. Количество отделившихся колец соответствовало числу планет Солнечной системы. Кольца были неустойчивыми. Постепенно они размыкались, вещество колец сгущалось, становилось компактным. Так происходило зарождение планет. Подобным образом Лаплас объясняет и образование спутников планет. Для Солнца, согласно гипотезе, исходным веществом для образования, послужило центральное сгущение туманности.

Гипотезы Канта и Лапласа длительное время пользовались большой популярностью. Эти гипотезы впервые объяснили образование крупных материальных тел на газово-пылевой материи и изменили существующий в то время взгляд на неизменность Вселенной. С точки зрения современной науки эти гипотезы имеют серьезные недостатки. Современная физика, например, не считает возможным длительное нахождение в природе устойчивых газовых колец. Общеизвестно, что газ при выделении рассеивается. Не находит объяснения и обратное вращение Венеры, Урана и некоторых спутников планет.

На смену рассмотренным гипотезам пришли другие объясняющие образование планет из холодной материи. Первая такая гипотеза была опубликована в 1943г. советским ученым О.Ю.Шмидтом, который выдвинул предположение, что планеты сконденсировались из относительно холодного газово-пылевого облака, и эта точка зрения поддерживается многими современными исследователями.

Достоинство гипотезы О.Ю.Шмидта состоит в том, что она объяснила многие особенности строения Солнечной системы, в частности образование планет земной группы и планет-гигантов, закономерности увеличения расстояний между планетами и др. Недостатком гипотезы является неубедительность захвата Солнцем газово-пылевого облака и, главное, отсутствие представления о том, как образовалось Солнце, в котором сосредоточена почти вся масса Солнечной системы.

В пятидесятые годы была опубликована гипотеза известного советского астронома В.Г.Фесенкова, который подошел к решению проблемы с точки зрения рождения и эволюции звезд. Рождение Солнца и планет этот учёный считал одновременным. За исходную материю он принимал уплотненное волокно газово-пылевой туманности. Вначале в пределах волокна образовалось звездное сгущение – Протосолнце. Быстрое вращение первичного Солнца не благоприятствовало присоединению оставшейся газово-пылевой материи, и она была отброшена от центрального сгущения. Неравномерное распределение материи и перепады в плотности вызывали появление местных сгущений, из которых образовались первичные планеты (протопланеры) и их спутники. Как полагал В.Г.Фесенков, первым должен был образоваться Плутон, за ним – Нептун и т.д. Протопланеты формировались на безопасных расстояниях, поэтому не оказывали существенного влияния друг на друга. Масса первичных планет и Солнца раз в 8-10 превышала массу современной Солнечной системы. Вначале химический состав вещества материальных тел был одинаковым, но затем под влиянием солнечного тепла состав ближайших к Солнцу планет изменился.

В настоящее время общепризнанной является гипотеза образования Солнца и планет из газово-пылевого облака. Малые тела – астероиды, кометы, метеориты – считаются остатками когда-то существовавшего роя промежуточных тел, не принявших участие в планетообразовании так как они находились в зоне, недоступной воздействию сил притяжения Марса и Юпитера. Астероиды и метеориты считаются исходным материалом планет земной группы, а кометы и метеорные потоки – планет-гигантов. Основываясь на данных о возрасте метеоритов, земных горных пород и лунного грунта (около 4,7 млрд.лет), можно сделать вывод, что астероидные тела формируются одновременно с другими планетами Солнечной системы. Различия в их плотности свидетельствуют о том, что планеты построены из неоднородного материала. Луна, например, имеет плотность меньшую, чем планеты ее группы (3,34г/см3), что соответствует плотности каменных метеоритов, в то время как Меркурий, плотность которого 5,59 г/см3 , содержит много железа.


3.Достижения космонавтики в изучении планет Солнечной системы.


В настоящее время изучение планет Солнечной системы осуществляется из Космоса с использованием современных методов исследования.

В лекции кратко представлены сведения о малых планетах Солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планетах гигантах (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон).


Характеристика планет Солнечной системы.


Название планет

Среднее расстояние

от Солнца (млн.км)

Диаметр (тыс.км)

Плотность

(г/см3)

Период вращения вокруг оси

Орбитальный период обращения

Число спутников


Меркурий

5,8

4,88

5,59

59сут

88сут

-



Венера

108

12,10

5,22

243сут

224,7сут

-



Земля

150

12,74

5,52

23ч 56м 4с

365,3сут

1



Марс

227,8

6,8

3,97

24ч 37м 22с

1,9лет

2



Юпитер

778

142,8

1,30

9ч 50мин

11,86лет

14



Сатурн

1426

120,8

0,71

10ч 14мин

29,45лет

10



Уран

2869

50,8

1,47

10ч 49мин

84лет

5



Нептун

4495,6

48,6

2,27

15ч 40мин

164,8лет

2



Плутон

5929

4,4

10,4

6,4сут

250,6лет

1





Сведения о планетах Солнечной системы, полученные на основе космических исследований.



Меркурий -



Венера -








Земля -







Марс -







Юпитер -





на стороне, обогреваемый Солнцем температура составляет 420°С, ночью снижается до 180°С. Солнечные сутки длятся 176 дней.


одна из красивейших планет Солнечной системы. Яркой белой звёздочкой выделяется на утреннем и вечернем небе. Смена времен года отсутствует. Планета вращается в сторону, противоположную вращения других планет. В нижних слоях атмосферы нагревается до 475°С Плотность воздуха в 65 раз больше плотности воздуха у поверхности Земли.


спутник Луна. Луна – это огромный каменный шар,85% поверхности которого покрыто горами или «материками». Остальная часть оставляют лунные равнины – «моря». В лунных породах обнаружены окислы кремния, титана, алюминия, магния, самородки железа, и других.

спутники «Деймос» (16км), «Фобос» (27км).Они имеют вид каменной глыбы, покрытой небольшими кратерами. Температура в дневные часы достигает до 25°С, ночью понижается до -70°Сатмосфера Марса не всегда спокойна. Нередко в ней бушуют пылевые бури, продолжающиеся иногда несколько месяцев.


Самая большая планета Солнечной системы. Она почти в 11 раз превышает размеры Земли. На нее приходится 70% всей массы планет. Окружен мощной слоистой атмосферой бело-оранжевого цвета. В ее составе обнаружены аммиак, метан, водород (молекулярный) и другие газы. Температура в верхних слоях атмосферы – 140°С. Юпитер получает от Солнца тепла в 30 раз меньше, чем Земля, при этом он излучает тепла больше, чем получает. Что является свидетельством довольно высокой температуры недр планеты. Наиболее крупные спутники: Ганимед, Калисто, Ио, Европа. Размеры которых не уступают Марсу и Меркурию.

Сатурн -





Уран -









Нептун -



Плутон -


По размерам в 9 раз больше Земли. Имеет хорошую отражательную способность, порядка 70%, поэтому хорошо наблюдается с Земли. Сатурн состоит из льдов аммиака и метана. Имеет мощное магнитное поле.


По размерам уступает Сатурну Д=51400км. Мощная атмосфера состоит преимущественно из метана. В марте 1977 года обнаружено у Урана 5 колец, окружающих планету. Внутренний радиус колец равен 42000км, внешний – 51000км. Кольца, по предположениям ученых, состоят из каменных частиц и обладают очень низкой отражательной способностью (всего 5%).


По размерам в 4 раза больше Земли. Атмосфера имеет тот же состав, что и Уран.


Открыт в 1930 году. Из-за большой удаленности изучен недостаточно. Атмосфера состоит из неона, на поверхности обнаружен в 1977г. метановый лед, а в 1978г. спутник, который по размерам в 3 раза меньше планет.


Контрольные вопросы:


  1. Состав Солнечной системы.

  2. Перечислите планеты Солнечной системы.

  3. Назовите малые планеты Солнечной системы.

  4. Какие планеты Солнечной системы относятся к планетам гигантам?

  5. Назовите планеты, имеющие один спутник.

  6. Какая планета Солнечной системы имеет наибольшее число спутников?

  7. Изложите сущность общепризнанной гипотезы образования Солнечной системы.

  8. Состав Солнца.

  9. Что такое протуберанцы?

  10. Как называют крупные метеориты?

  11. Какие существуют виды метеоритов?

  12. Состав железных метеоритов.

  13. Дайте определение метагалактики.

  14. Перечислите планеты Солнечной системы в порядке их размещения вокруг Солнца.

  15. Название солнечных облаков причудливой формы.

  16. Самая большая планета Солнечной системы.

  17. Самая большая из малых планет Солнечной системы.

  18. Период вращения Земли вокруг своей оси.

  19. Название спутника Земли.

  20. Название науки о Земле.

  21. Период обращения Земли вокруг Солнца.

  22. Как называется совокупность галактик?

  23. Планета, имеющая 14 спутников.



Тема 3 : «Форма, размеры и физические свойства Земли».


План:

Вопрос №1: «Форма и размеры Земли».

Вопрос №2: «Физические свойства Земли».


  1. Форма и размеры Земли.

К выводу о шарообразной форме Земли впервые пришел древнегреческий ученый Пифагор в 530 году до нашей эры. А научно доказал это Аристотель в IV веке до нашей эры.

В настоящее время принято, что геометрическая фигура Земли ограничена уровнем Мирового океана, мысленно продолженным под материками. Такая фигура называется геондом.

Экваториальный радиус (большая полуось) Земли равен 6 378 245м;

полярный радиус (малая полуось) – 6 356 863м.

Разность полуосей составляет 21 382м. Отношение разности большой и малой полуосей к большой полуоси называется сжатием Земли и составляет 1/29,3.

Площадь земной поверхности – 510мм км2. Из них на океаны приходится 361 мм км2(70,8%), на сушу приходится 149 мм км2 (29,2%). Объем Земли составляет 1∙1012км3.


  1. Физические свойства Земли.

    1. Сила тяжести. На поверхности Земли силы притяжения испытывают противодействия со стороны центробежной силы, возникающей при вращении Земли.

Численное значение силы тяжести определяется равнодействующей силы, притяжения и центробежной силы, действующей на единицу массы вещества.

Силу измеряют в галлах(СГС) , 1 гал = 1см/сек2. Пространство вокруг Земли, в пределах которого проявляются силы притяжения называется гравитационным полем.


2. Плотность Земли. Средняя плотность Земли составляет 5,517 г/см3. Средняя плотность земной коры - 2,7 г/см3.

С глубиной плотность Земли увеличивается и составляет 12,3 г/см3.

Плотность это важнейшее физическое свойство минералов, руд и горных пород. Определяется плотность различными способами и с помощью приборов.


3. Теплота Земли. Земля получает тепло из двух источников:

- от Солнца

- из собственных недр.

С глубиной влияние солнечного тепла постепенно уменьшается и затем совершенно исчезает. Действие солнечного тепла проникает ниже поверхности Земли не глубже 20-30м.

Расстояние (в метрах), на протяжении которого температура в недрах увеличивается на 1 градус называют геотермической ступенью.

В центре Земли температура (по установившемуся мнению) не превышают 4000-5000°С.

Возрастание температуры и теплоты с глубиной оказывает отрицательное воздействие на проведение горных выработок.

Внутренняя теплота ввиду плохой теплопроводности горных пород доходит до поверхности в незначительном количестве, составляя 0,5% солнечной теплоты.

Проявление внутреннего тепла Земли на поверхности определяется, прежде всего теплопроводностью горных пород.

Теплопроводность – это способность вещества передавать тепловую энергию. Чем выше теплопроводность горной породы, тем за меньшее время через неё будет передано большое количество тепла.

Теплопроводность пород зависит от:

- минералогического состава

- размера зерен и их ориентировки

- пористости и влажности пород

- давления

Источниками внутреннего тепла Земли являются:

- энергия распада радиоактивных элементов

- энергия, освобождающаяся при химических реакциях и

тектонических движениях

- энергия перехода вещества из одного состояния в другое.

По некоторым расчетам, в результате радиоактивного распада в недрах ежегодно выделяется энергия, равная примерно (1,4-3,0)∙1021Дж.

Около 45% тепла получаемого от Солнца Земля отражает в мировое пространство.

4. Давление.

На глубине 100км составляет 30 тыс. атмосфер.

В ядре – 3,6 млн атмосфер

Давление с глубиной возрастает.

5. Магнитность.

Земля – огромный гигантский магнит. Правда, магнитное поле Земли по своей величине очень мало (в сотни раз меньше поля между полюсами обычного магнита). Но оно имеет в жизни Земли громадное значение.

Возмущение магнитного поля – магнитные бури.


Контрольные вопросы.

Какую форму имеет Земля?

В каких единицах измеряется плотность?

Чему равна плотность Земли и плотность земной коры?

Дайте определение плотности.

Охарактеризуйте такое свойство Земли как теплопроводность.

От каких факторов зависит теплопроводность горных пород?

Назовите источники внутреннего тепла Земли.

Какие из свойств Земли оказывают влияние при проведении горных выработок?

Назовите физические свойства Земли.


Тема 4: «Строение и состав Земли».


План:

Вопрос №1: «Строение и состав Земли».

Вопрос №2: «Средний состав земной коры».


1. Строение и состав Земли.


Земля входит в состав системы, где центром является Солнце, в котором заключено 99,87% массы всей системы. Характерной особенностью всех планет Солнечной системы является их оболочное строение: каждая планета состоит из сфер, различающихся составом и состоянием вещества.

Земля окружена мощной газовой оболочкой – атмосферой. Она является регулятором обменных процессов между Землей и Космосом.

В составе газовой оболочки выделяется несколько сфер, отличающихся составом и физическими свойствами:


  1. тропосфера –




  1. стратосфера

  2. мhello_html_5951fc3b.gifезосфера


  1. ноносфера –




  1. экзосфера -

в которой заключена основная масса газового вещества, расположена на высоте 17 км на экваторе, снижаясь до 8-10 км к полюсам.


hello_html_18121305.gif

здесь нарастает разреженность газов.


располагается на высоте от 80 до 800 км, область сильно разреженного газа, среди частиц которого преобладают электрически заряженные.


Самая наружная часть газовой оболочки, простирается до высоты 1800 км.


Гидросфера располагается между атмосферой и литосферой и включает в себя всё водное пространство. К гидросфере относят и ледяной покров планеты. Масса гидросферы в 275 раз больше массы атмосферы, но составляет лишь одну четырёхтысячную долю массы Земли. Она содержит 1,46∙1024г жидкой воды и льда и покрывает более 2/3 земной поверхности.

Основная масса гидросферы около 94% - сосредоточена в Мировом океане, приблизительно 4,5% её приходится на долю континентальных водоёмов и подземных вод и порядка 1,5% концентрируется в материковых ледниках.

Биосфера – естественный растительный покров (флора) и богатство состава животного мира (фауна).

Биосфера – колыбель (сфера) жизни. В.И.Вернадский под этим определением понимал земную область жизни организмов, которая включает нижнюю часть атмосферы, гидросферы и верхнюю часть метосферы.

Живые организмы осуществляют биогеохимический круговорот веществ и энергии, а также создают для себя условия существования.

Биосфера характеризуется прежде всего тем, что в её пределах существует вещество в трёх агрегативных состояниях (твердом, жидком, газообразном) и концентрируется вся жизнь.

Эта геосфера Земли представляет собой единую, целостную систему, которая подчиняется общим законам развития Земли.


Сама Земля окружена оболочками:

  1. гидросфера

  2. биосфера

  3. атмосфера


Площадь Земли – 510 млн. км2

Масса Земли оценивается 5,98 ∙1027г

Объем Земли – 1,083∙1027см3

Средняя плотность Земли – 5,5г/см3

Плотность доступных нам горных пород – 2,7-3,0 г/см3

Радиус земного шара – 6371км

Таким образом плотность вещества Земли неоднородна.

В строении Земли выделяют три главные геосферы:

1. земную кору

2. мантию

3. ядро




Земная кора

hello_html_30659ec1.gifhello_html_m13c47ddf.gifhello_html_1f53b8b4.gifhello_html_4f8035c.gifhello_html_m1ce8864e.gifhello_html_1940bac.gif

Дhello_html_m2df47aa7.gifавление Плотность

атм. г/см3 Глубина км

hello_html_m7c73cb02.gif

hello_html_m5ea12844.gifhello_html_40d2ce3.gifhello_html_mb60b119.gifhello_html_7e8be204.gifhello_html_mb60b119.gifhello_html_57ffd5e7.gifhello_html_7b32f113.gif

hello_html_17c4f533.gifhello_html_43da2ab9.gifhello_html_4232344c.gif

породы богатые SiO2

hello_html_30c25a50.gif

hello_html_1cc8d357.gifhello_html_m76e3486c.gif

ультроосновные породы

В

hello_html_6142fbca.gifhello_html_m20eb1783.gif

плотные силикаты Fe,Mg

hello_html_mb60b119.gifВерхняя мантия

С

hello_html_m1f2e884f.gifhello_html_7622dfd9.gif

hello_html_mb60b119.gifhello_html_24827181.gifhello_html_m594ce48c.gifhello_html_7a5b94c.gifhello_html_1cbd7991.gif




плотные оксиды MgO,SiO2

Нижняя мантия


Д


hello_html_391dc1a6.gif

hello_html_1655b5b.gifhello_html_mb60b119.gif

hello_html_360a4d2b.gif


Внешнее

ядро

Расплав

Fe – FeS - Ni


Е





hello_html_m1be62ae5.gifhello_html_5a57c648.gifhello_html_m6d345225.gif

hello_html_mb60b119.gif

hello_html_m39df48d8.gifF

Твердые

Fe и Ni


Внутреннее

hello_html_m6490bfc4.gifhello_html_578ee3a0.gifядро

hello_html_m56dee201.gif


hello_html_mb60b119.gifhello_html_1cbd7991.gif

Земная кора: 1% от массы 1,5% от объема

Мантия: 69% от массы 82,5% от объема

Ядро: >30% от массы 16% от объема


ЗЕМНАЯ КОРА

Учитывая, что радиус Земного шара составляет 6371км, земная кора представляет собой тонкую пленку на поверхности планеты, составляющую менее 1% её общей массы и примерно 1,5% её объёма. Плотность вещества земной коры не превышает 2,7-3,0г /см3.

Состоит земная кора преимущественно из силикатов.

99,5% её массы составляют 8 химических элементов: кислород, кремний, алюминий, магний, железо, кальций, калий, натрий.

Все остальные элементы в сумме составляют около 1,5%.

70,8% Земли – покрыто водой (4 океана)

29,2% Земли составляет суша (6 материков).


Мантия – самая мощная из геосфер Земли. Она распространена до глубины 2900км и занимает 82,26% объема планеты. В мантии сосредоточено 67,8% массы Земли. С глубиной плотность вещества мантии возрастает с 3,32 до 5,69 г/см3, хотя это происходит неравномерно.

На контакте с земной корой вещество мантии находится в твердом состоянии. Поэтому земную кору вместе с самой верхней частью мантии называют литосферой.

Агрегатное состояние вещества мантии ниже литосферы недостаточно изучено и по этому поводу имеются различные мнения.

Предполагается, что температура мантии на глубине 100 км составляет 1100-1500°С, в глубоких частях – значительно выше.

Давление на глубине 100 км оценивается в 30 тыс. атм. На глубине 1000км – 1350 тыс. атм.

Несмотря на высокую температуру вещество мантии преимущественно твердое.

Колоссальное давление и высокая температура делают невозможным обычное кристаллическое состояние. По – видимому, вещество мантии находится в особом высокоплотном состоянии, которое на поверхности Земли невозможно.

Уменьшение давления или некоторое повышение температуры должны вызвать быстрый переход вещества в состояние расплава.

Мантию подразделяют на три слоя:

  1. верхнюю – (слой В, простирается на глубину до 400 км)

  2. промежуточную (слой С – от 400 до 900 км)

  3. нижнюю (слой Д от 900 до 2900 км).

Слой С называют слоем Голицына (в честь русского ученого Б.Б.Голицына, установившего этот слой).

Слой В – слоем Гуттенберга (в честь выдающего немецкого ученого Б.Гутенберга, открывшего этот слой).

В верхней мантии (слое В) имеется зона в которой вещество в пределах зоны частично находится в жидком (расплавленном) состоянии. Жидкая фаза составляет до 10%, что отражается на более пластичном состоянии вещества мантии по сравнению с выше и ниже расположенном её слоями.

Относительно пластичный слой мантии получил название астеносферы.

Мощность её достигает 200-300км. Располагается она на глубине 100-200км.

Астеносфера играет очень важное значение для развития глобальных эндогенных геологических процессов. Малейшие нарушения термодинамического равновесия в этом слое способствуют образованию огромных масс расплавленного вещества (астенолитов), которые поднимаются вверх, возникают при этом магматические очаги. Вещественный состав мантии неоднороден: верхняя мантия состоит из силикатов, но содержащих меньше кремния и больше железа и магния по сравнению с земной корой. Нижняя мантия – из оксидов Si и магния.


Ядро Земли – центральная часть планеты. Ядро занимает только около 16% её объёма, но содержит более трети всей массы планеты (Земли).

Периферия ядра находится в жидком состоянии, но при этом упругость ядра очень велика, больше упругости стали.

По – видимому, вещество ядра находится в каком-то совершенно особом состоянии.

Здесь господствуют условия чрезвычайно высокого давления, в несколько миллионов атмосфер. В этих условиях происходит полное или частичное разрушение электронных оболочек атомов, вещество «металлизируется», т.е. приобретает свойства характерные для металлов, в том числе высокую электропроводность.

Плотность ядра – 5520 кг/м3, т.е. это вещество в два раза тяжелее каменной оболочки Земли.

Состоит ядро из оксидов или сульфидов железа с примесью кремния, углерода и некоторых других элементов. В центральной части ядро по составу близко к составу железных метеоритов и состоит из никелистого железа.

Тонкая пленка на поверхности планеты, составляющая 1% ее массы и 1,5% ее объема. Состоит преимущественно из силикатов, 99,5% ее массы составляют 8 химических элементов: Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K

Химический состав

земной коры и Земли, массовые %.


ЭЛЕМЕНТЫ

ЗЕМНАЯ КОРА

СРЕДНИЙ

СОСТАВ ЗЕМЛИ

O

46,50

30,12

Si

27,70

15,12

Al

8,13

1,41

Fe

5,00

32,07

Mg

2,09

13,90

Ca

3,63

1,54

Na

2,83

0,12

K

2,59

0,023

Ni

0,01

1,82

S

0,026

2,92

hello_html_1dab3292.gif

hello_html_m682ddc41.pnghello_html_633d7144.gifhello_html_m536f4337.gifhello_html_75d03a06.gifhello_html_5dc35a26.gifhello_html_67621a44.gif

hello_html_1cce5090.gif

100км-1100-1500°С 30тыс.атм.



1000км 1350тыс.атм.








2900км-3500°С 1,4млн атм.









500км-5000°С 3,5млн атм.



hello_html_595af671.gif

1,5% 1%


82,5% 67,8%










hello_html_m14326276.gif16% 31,2%

(1/3земли)



hello_html_6b627ba1.gif






hello_html_3c45bbf8.gif


ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ

ЗЕМЛИ.

глубина, км

плотность

г/см3

состав

0-400

2,7-3,0

породы богатые SiO2, ультраосн. пор.

400-900

4,68

плотные силикаты Fe и Mg

900-2900

11,5-12,0

расплав Fe-FeS-Ni

5100-6371

12,3

твердые Fe и Ni









Радиус Земли -


Земная кора -





















Зеленую кору вместе



Мантия -

6371 км с самой верхней частью мантии называют литосферой.

Самая мощная из геосфер Земли. Она распространяется до глубины – 2900км и занимает 82,26% объема планеты. В мантии сосредоточено 67,8% массы Земли. С глубиной плотность мантии возрастает с 3,32г/см3 до 5,69г/см3

центральная часть планеты. Оно занимает 16% её объема, но содержит более трети всей массы Земли.

Ядро -

Судя по распространению сейсмических волн периферия ядра находится в жидком состоянии. В то же время наблюдения позволили установить, что упругость Земли очень велика, больше упругости стали. По-видимому, вещество ядра находится в каком-то совершенно особом состоянии. Здесь условия чрезвычайно высокого давления, в несколько миллионов атмосфер. В этих условиях происходит полное или частичное разрушение электронных оболочек атомов, вещество «металлизируется», т.е. приобретает свойства, характерные для металлов, в том числе высокую электропроводность. Возможно, что земной магнетизм является результатом электрических токов, возникающих в ядре в связи с вращением Земли вокруг своей оси.

Плотность ядра составляет 5520кг/м3.



























  1. Строение и состав Земной коры.


Средний состав земной коры. Для непосредственных исследований, с учетом рельефа земной поверхности, доступны лишь 15-20км верхней части земной коры. По подсчетам Ф. Кларка, земная кора до указанной глубины состоит на 95% различных магм г.п.

на 5% осадочных г.п. (в т.ч.: - глинистых сланцев – 4%;

- песчаников - 0,75%;

- известняков - 0,25%).

Т.о. средний состав земной коры определяется в основном составом слагающих её магматических горных пород.

Ф. Кларк в 1889г. подсчитал средний состав земной коры (исследовав магм г.п. и проведя около 6000 химических анализов этих пород). А.Е.Ферсман в 1939г. уточнил подсчеты Ф. Кларка и назвал полученные средние содержания отдельных элементов в земной коре «кларками». А.П.Виноградов в 1962г. на основе новых данных вновь уточнил эти цифры.


СРЕДНИЙ СОСТАВ

земной коры по Ферсману и Виноградову.

элементы

по Ферсману

по Виноградову

элементы

по Ферсману

по Виноградову

кислород

49,13

47

магний

2,35

1,87

кремний

26,00

29,5

водород

1,00

1,00

алюминий

7,45

8,05

титан

0,61

0,45

железо

4,2

4,65

углерод

0,35

0,0023

кальций

3,25

2,96

хлор

0,2

0,017

натрий

2,40

2,50

фосфор

0,12

0,033

калий

2,35

2,5

марганец

0,10

0,10


Из приведенных в таблице данных следует, что на 14 элементов приходится по А.Е.Ферсману 99,51%, а на остальные элементы только 0,49% от всего состава земной коры.

По подсчетам же А.П.Виноградова только на 10 элементов приходится 99,58% от всего состава земной коры.

Таким образом, содержание большинства элементов в земной коре составляет незначительные доли процента: от 0,0000001 до 0,01.




Контрольные вопросы.


  1. Назовите внутренние геосферы Земли.

  2. Чему равны масса и объем земной коры в зависимости от массы и объема Земли?

  3. Какие химические элементы составляют основную массу Земли?

  4. Какая из внутренних геосфер Земли является самой мощной по объему?

  5. Дайте определение литосферы.

  6. Какие три слоя выделяют в строении мантии?

  7. Что такое астеносфера и ее роль в развитии глобальных геологических процессов?

  8. Состав ядра.

  9. Покажите динамику изменений физических свойств Земли в ядре: давления, температуры, плотности.

  10. Назовите типы земной коры.

  11. Из каких слоев состоит континентальная земная кора?

  12. Какой слой отсутствует в составе океанической земной коры?

  13. По условиям образования выделяют 3 вида горных пород, какие из них входят в состав земной коры?

  14. Какие из химических элементов составляют основную массу земной коры?























ТЕСТ.


N

п/п

Вопросы

Ответы

1.

Земная кора – это часть литосферы

  1. да

  2. нет

2.

Континентальная земная кора состоит из двух слоев

  1. да

2. нет

3.

Астеносфера – это часть атмосферы

  1. да

  2. нет

4.

Одним из самых распространенных минералов в земной коре является кварц (SiO2)

  1. да

  2. нет

5.

Самым распространенным химическим элементом в земной коре является кремний

  1. да

  2. нет

6.

В состав Солнечной системы входят 9 планет

1. да

2. нет

7.

Кларк – это среднее содержание металла в земной коре, %

  1. да

  2. нет

8.

Морфология – это наука о горных породах

  1. да

  2. нет






















ТЕСТ.



  1. Центром Солнечной системы является _____________________________.

  2. Количество спутников Земли _____________________________________.

  3. Форма Земли ___________________________________________________.

  4. Назовите оболочки Земного шара __________________________________

_______________________________________________________________ .

  1. Самый распространенный элемент в земной коре ____________________

_______________________________________________________________ .

  1. Радиус Земли составляет ________________________________________ .

  2. Перечислите основные физические свойства Земли

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________ .

  1. Типы земной коры по строению и составу __________________________

______________________________________________________________ .

  1. Состав ядра ___________________________________________________ .

  2. Название самой верхней оболочки Земли ___________________________ .












ТЕСТ.


N

п/п

Вопросы

Ответы

1.

Какой из слоев отсутствует у океанической земной коры?

1. осадочный

2. гранитный

3. базальтовый

2.

Форма Земли

1. шар

2. геоид

3. эллипс

3.

Самый распространенный химический элемент в земной коре?

1. железо

2. кислород

3. кремний

4.

Какие из горных пород занимают наибольший объем в земной коре?

1. магматические

2. осадочные

3. метаморфические

5.

Какой класс минералов занимает наибольший объем в земной коре?

1. сульфиды

2. оксиды

3. силикаты

6.

Самый нижний слой атмосферы

1. стратосфера

2. тропосфера

3. ионосфера

7.

Однородное по составу природное образование (вещество) сформировавшиеся в результате геологических процессов.

1. горная порода

2. минерал

3. руда

8.

Спутник Земли

1. астероид

2. метеорит

3. луна

9.

Ближайшая к Солнцу планета

1. Венера

2. Марс

3. Меркурий

10.

Физическое свойство Земли, возникающее в результате распада электронных оболочек атомов.

1. давление

2. температура

3. плотность










ТЕСТ.


  1. Расположите указанные химические элементы в соответствии с их распространенностью в земной коре Fe, K, Al, Na, O, Mg, Si, Ca

_______________________________________________________ .

  1. Как в геологии называют земную кору вместе с самой верхней частью мантии? ________________________________________________ .


  1. В какой из оболочек земного шара находится жидкая фаза называемая астеносферой. Роль астеносферы в развитии глобальных эндогенных геологических процессов. ___________________________________

_________________________________________________________


  1. Из указанных классов минералов выделите класс составляющий 75% земной коры:

- сульфиды

- оксиды

- силикаты

- фосфаты


  1. Перечисленные геологические науки:

- геохронология

- сейсмология

- морфология

- петрография

распределите согласно нижеприведенным определениям:

- наука, изучающая землетрясения _________________________,

- наука, изучающая возраст Земли называется _______________,

- наука, изучающая горные породы называется ______________,

- наука, изучающая формы минералов и рудных тел называется

_______________________________________________________.


  1. Чему равна плотность земной коры:

12,3г/см3,

5,5 г/см3,

0,7 г/см3,

2,7 г/см3,

1 г/см3





Урок №5.



Тема: «Геологические процессы. Выветривание».



План урока:



Вопрос №1: «Сущность экзогенных геологических процессов».



Вопрос №2: «Выветривание, его виды».





























Основные термины и понятия.



Выветривание - это процесс механического разрушения и химического разложения минералов и пород.


Физическое выветривание - процесс механического разрушения

минералов.


Химическое выветривание - процесс химического разложения минералов.


Десквамация - шелушение породы под влиянием колебаний

температуры.


Диагенез - процесс уплотнения и цементации осадка.


Коллювий - обломочный материал, накапливаемый у подножия

разрушающихся гор под действием силы тяжести.


Гидратация - водонасыщение.


Элювий - остаточные несмещенные продукты выветривания.


Гипергенез - (выветривание) – процесс преобразования горных

пород и минералов на поверхности земной коры.


Дезинтеграция - механическое измельчение горных пород без

изменения минералогического и химического

состава.


Седиментация - процесс накопления осадка.











  1. Сущность экзогенных геологических процессов.


Все геологические процессы происходящие в природе подразделяют на 2 группы:

  1. экзогенные – внешние,

  2. эндогенные – внутренние.


ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

ЭКЗОГЕННЫЕ

ЭНДОГЕННЫЕ

  1. Выветривание.

1. Магматизм.

  1. Геологическая деятельность ветра.

2. Колебательные движения земной коры

  1. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод.

3. Землетрясения.

  1. Геологическая деятельность подземных вод.

4. Метаморфизм.

  1. Деятельность вод морей, озер, болот и человека.



Движущей силой экзогенных геологических процессов является внешняя тепловая энергия Солнца и внутренняя энергия Земли.

Экзогенные геологические процессы являются результатом взаимодействия внешних геосфер Земли (атмосферы, гидросферы, биосферы) с земной корой.

Сущность геологических процессов состоит в том, что различные природные факторы, такие как вода, ветер, лед, организмы , действуя на геологические процессы разрушают их.

В деятельности экзогенных геологических процессов различают 3 стадии:

1. Разрушение и химическое разложение твердого вещества.

2. Перенос продуктов разрушения (транспортировка).

3. Отложение осадков (седиментация).

Эти стадии чередуются в определенной последовательности. Вначале происходит выветривание, затем перенос и затем осадконакопление.

Интенсивность проявления каждого из процессов зависит от рельефа, физико - химических свойств геологических процессов и климатических условий.

В условиях жаркого климата процесс выветривания возрастает.

Разрушение геологических процессов происходит под давлением ветра, рек, морей, подземных вод и т.д.

Под давлением морских волн происходит разрушение берегов и постепенное отступление их вглубь материка.

Перенос продуктов разрушения происходит различными способами в одних случаях, обломки скатываются по склону под давлением силы тяжести, в других – они увлекаются водой или ветром.

Но чаще всего продукты переносятся во взвешенном или растворенном состоянии в воде.

Расстояние переноса определяется энергией водного или воздушного потоков. О дальности переноса можно судить по характеру изменения обломков.

Обломки минералов и геологических процессов прошедшие короткий путь обычно остаются остроугольными, при дальнем переносе они за счет трения друг о друга истираются или округляются (окатываются).

Осаждение обломков или их выпадение в осадок происходит при уменьшении скорости течения воды или силы ветра. При постепенном уменьшении скорости водных или воздушных потоков осуществляется сортировка по крупности и удельному весу. Крупные и тяжелые частицы осаждаются на дно.

Затем осаждаются частицы средней тяжести и веса, на самом верху мелкие и легкие частицы. Осадконакопление происходит как на суше так и в море.

Результатом протекания экзогенных геологических процессов является формирование месторождений полезных ископаемых:

  1. Россыпного типа

а) элювиальные (хромит, алмаз)

б) аллювиальные (алмаз, рутил, вольфрамит, кварц)

  1. Коры выветривания

а) остаточные (каолин, никель, кобальт)

б) инфильтрационные (железо, марганец, медь, уран, ванадлей, фосфаты, гипс, бораты)

в) зоны окисления (типа железных, соляных, гипсовых, марганцевых шляп)













hello_html_29fb7c47.jpg
































hello_html_m162a7308.jpg























  1. Выветривание, его виды.



Физическое выветривание.


Основной фактор – солнечное тепло.

Второстепенные факторы – ветер, вода, лед, живые организмы.


Таким образом, физическое выветривание обусловлено сменой температур. Минералы и горные породы при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. При этом ослабевает сцепление между минеральными зернами горной породы. При этом имеет значение:

- крупность минеральных зерен (чем крупнее зерна, тем слабее их сцепление);

- цвет минералов (темные минералы нагреваются сильнее и быстрее увеличивается в объеме);

- однородность состава (в породе, состоящей из зерен разного цвета, в граните, сцепление зерен будет ослабевать быстрее, чем в породе состоящей из зерен одного цвета). Это обусловлено тем, что зерна различного цвета и состава имеют различный коэффициент объемного расширения. Кроме того кристаллы обладают свойством анизотропности, и коэффициент объемного расширения в различных направлениях неодинаков, иногда отличается в 2-3 раза. Поэтому даже в мономинеральной породе колебания температуры нарушают взаимное сцепление зерен минералов. В результате порода растрескивается и распадается образуя обломки.

Дневное тепло, как и ночная прохлада, медленно проникает вглубь горной породы, поэтому расширение и сжатие зерен породы больше всего наблюдается у ее поверхности. Это вызывает шелушение породы – десквамацию.

Наиболее активны процессы физического выветривания в высокогорных областях, где смена дня и ночи приводит резкие колебания температуры.

Таким образом

Механическая дезинтеграция горных пород приводит к образованию обширных развалов, глыб и россыпей щебня у подножия обрывов, склонов, образуя коллювиальные скопления. Формируются россыпные месторождения.




Химическое выветривание.


Химическое выветривание пород и минералов:

  1. Окисление.

  2. Растворение.

  3. Гидратация.

  4. Гидролиз.




Окисление -

под давлением влаги, воздуха и свободного кислорода, содержащего в воде.

Растворение -

действием влаги, обогащенной газами и органическими кислотами.

Гидратация -

водонасыщение.

Гидролиз -

разложение минерала и удаление отдельных элементов из их состава. Полное разрушение кристаллохимической структуры минерала под воздействием молекул воды.


В процессе химического выветривания возникает 2 основные группы продуктов выветривания:

1) подвижные (малоустойчивые) растворимые соединения: сода, сернокислые соли, щелочи и др. проникающая в продукты выветривания атмосферная вода растворяет их и выносит в более глубокие слои или за пределы материнской породы.

2) остаточные – они остаются на месте разрушения горной породы, т.к. являются устойчивыми для данных условий поверхностной зоны Земли. Остаточные продукты выветривания называют элювием.

Внешняя часть земной коры, сложенная элювием называется корой выветривания.

В результате химического выветривания образуются месторождения выветривания:

-

инфильтрационные – возникают при растворении грунтовыми водами ценных компонентов, их фильтрации и переотложении вещества в нижней части коры выветривания путем выпадения в осадок в благоприятных условиях. Отложение минералов при этом происходит путем заполнения пустот или метасоматическим способом.

Так, возникают ряд месторождений полезных ископаемых: Fe, Mn, Cu, U, радия, ванадия, фосфатов, гипса, боратов, магнезита, исландского шпата.



-

остаточные – формируются вследствие растворения и выноса групповыми водами минеральной массы горных пород, не имеющих ценности, и накопления в остатке вещества полезного ископаемого.


Промышленное значение остаточных месторождений особенной велико для каолина, почти целиком добываемого из этого типа месторождения. А также Ni, Co. Меньшую роль играют месторождения Fe, Mn руд, бокситов, талька и фосфатов.

Кратко остановимся на поведении некоторых элементов в зоне окисления.





Железо

FeS2+70+H2O=FeSO4+H2SO4

FeSO4+ H2SO4+O=Fe2(SO4)3+H2O

Fe2(SO4)3+6H2O=2Fe(OH)3+3H2SO4

4Fe(OH)3=2Fe2O3∙3H2O+3H2O

Сульфид Fe (пирит) переходит в закисный сульфат (FeSO4), который в присутствии свободного кислорода переходит в окисный сульфат (Fe2(SO4)3).

Окисный сульфат в слабокислых растворах гидролизуется (2Fe(OH)3). Золь гидроокиси Fe коагулирует и вследствие дегидратации дает лимонит.


Медь

CuFeS2+4O2=CuSO4+FeSO4


Свинец

Phello_html_m8de550a.gifbS+2O2=PbSO4 Pb[CO]3


Цинк

ZnS+2O2=ZnSO4




























Урок № 6.



Тема: «Геологическая деятельность ветра».



План урока:



Вопрос №1: «».



Вопрос №2: «».



























  1. Геологическая деятельность ветра.


Атмосфера – это смесь газов, называемая воздухом, в котором во взвешенном состоянии находятся мелкие жидкие и твердые частицы (аэрозоли).

Основы воздуха: азот (около 78%)

кислород (около 21%)

аргон (около 1%)

Такой состав имеют нижние слои атмосферы. Выше 1000 км земная атмосфера состоит в основном из гелия, а выше 2000 км - из водорода.

Тропосфера содержит около 80% всего воздуха, и в ней совершаются все метеорологические процессы:

- образование облаков и туманов

- выпадение дождя и снега

- ветры и ураганы

Разрушая поверхностные слои земной коры, ветры и ураганы переносят, иногда на значительные расстояния (тыс.км), продукты разрушения и откладывают их в новых районах Земли.

Это – созидательная работа ветра, в результате которой образуются так называемые эоловые отложения.

Эол – древнегреческий бог ветра. Эоловые отложения состоят в основном из обломков кварца, пол.шпата, кальцита и др. частиц, среди которых встречаются и представители биосферы (споры, пыльца растений и т.д.)

Планетарный размах деятельности ветра особенно ощутим в пустынях, на огромных пространствах покрытых эоловыми отложениями.

Разрушительная деятельность ветра – один из видов процесса выветривания.

В целом атмосфера стремится сгладить лик планеты, упростить ее рельеф. Если бы это было в ее силах, она сделала бы нашу Землю такой же гладкой, как бильярдный шар. И в этом ей помогла бы гидросфера.

Ветер играет важную роль в развитии облика планеты – в формировании климата, морских течений, рельефа Земли.

Ветры возникают из-за неравномерного распределения атмосферного давления и всегда имеют направление от высокого давления к низкому.

На крупных водоемах они вызывают волнение. Но особенно сильно их воздействие на земную поверхность в пустынных и полупустынных районах, где отсутствует растительный покров и велики суточные колебания температуры.

Оказывается во время бури на 1 км2 выпадает от 10 до 100т. пыли. Частицы могут транспортироваться на значительные расстояния.


hello_html_3b8a6ff7.gifТак / /

вулканическая пыль после извержения Везувия и Кракатау (Исландия), в течение нескольких лет находилась в атмосфере и несколько раз обогнула земной шар.

hello_html_3b8a6ff7.gif / /

пыль из пустынь Африки уносится ветрами в Атлантику на расстояние более 3000 км.

hello_html_3b8a6ff7.gif / /

при сильных южных ветрах пыль из Сахары достигает Южной Европы.


Рельеф

Эоловые отложения слагают два разных типа рельефа:

- в пустынях – разнообразные барханы,

- на побережьях озер, морей и крупных рек – дюны.


Барханы располагаются перпендикулярно к господствующему направлению ветра. Это серповидной формы песчаные холмы высотой 15м, даже до 30м. Кроме низ в пустынях широко распространены барханные гряды и многочисленные холмы.

Дюны



Барханы и дюны находятся в движении, однако они могут удерживаться на месте растениями.

Дюны могут перемещаться в сторону суши со скоростью 1-2 м в год. А

hello_html_3b8a6ff7.gif / /

на берегу Балтийского моря дюны за 70 лет продвинулись на 13 км.

Барханы в пустынях обладают очень высокой скоростью, да и масштаб перемещения значительный.

Скорость ветра м/сек.

Диаметр захватываемых ветром частиц, мм

4,5-6,7

0,25

6,7-8,4

0,50

8,4-9,8

0,75

9,8-11,4

1,00

11,4-13,0

1,50


Частицы крупностью >1мм быстро осаждаются на небольшом расстоянии от места захвата.

Частицы <0,1мм из-за своей незначительной массы могут находиться в тропосфере во взвешенном состоянии в течение нескольких дней и недель.

Суммарный захват ветром тонких частиц с поверхности суши (мировой) составляет hello_html_m56e08b3e.gif5млрд. т. в год. из этого количества hello_html_m56e08b3e.gif4 млрд. т. возвращается с атмосферными осадками на поверхность континентов, а hello_html_m56e08b3e.gif1-1,5 млрд. т. выпадает на поверхность Мирового океана и входит в состав морских осадков.

Частицы размером от 0,01 до 0,1 мм при hello_html_m4f3bf8.gif=1,2м/сек осаждаются образуя лёссы.









hello_html_mb60b119.gifhello_html_m3b6aefea.gif

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА

hello_html_75c49065.gifhello_html_m3b6aefea.gif

hello_html_m262ea49d.gif



hello_html_mecca5c0.gifhello_html_57aed7ff.gifhello_html_57aed7ff.gif


hello_html_64f77cde.gifhello_html_16e8ca0f.gifДЕФЛЯЦИЯ КОРРАЗИЯ

ЭОЛОВЫЕ

ОТЛОЖЕНИЯ




hello_html_4c71a40f.gif



hello_html_57aed7ff.gifhello_html_57aed7ff.gifhello_html_m569fdc55.gifРАЗРУШИТЕЛЬНАЯ СОЗИДАТЕЛЬНАЯ

hello_html_m1586c114.gifhello_html_6a3fe976.gif

барханы формирования

hello_html_7d227518.gifhello_html_57aed7ff.gifhello_html_57aed7ff.gifосадочных г.п.


такыры песок лёсс



пустыни формирование

элювиальных россыпей Si,Cr





Лёсс – горная порода буровато-желтого цвета, состоящая на 80-90% из

обломочных частиц размером от 0,01 до 0,1мм и представленная в

минеральном отношении в основном слабоокатанным кварцем.











Контрольные вопросы.


  1. В виде каких процессов проявляется разрушительная работа ветра, их последовательность?


  1. Что такое дефляция и корразия?


  1. Как называется обломочный материал, сформированный деятельностью ветра?


  1. Какими породами сложены эоловые отложения?


  1. Дайте характеристику лёсса.


  1. Какие формы рельефа наблюдаются на участках земной коры, подверженных активной деятельности ветра?


  1. Какие генетические типы месторождений образуются в результате деятельности ветра?


  1. Назовите полезные ископаемые, сформированные деятельностью ветра.


  1. Что такое десквамация?




















Урок № 7.



Тема: «Геологическая деятельность поверхностных вод».



План урока:



Вопрос №1: «Общие сведения о деятельности гидросферы».



Вопрос №2: «Геологическая деятельность рек».



Вопрос №3: «Образование и виды осадков».





























  1. Общие сведения о деятельности гидросферы.


Реки – это постоянно действующие водные потоки, поэтому их геологическая деятельность неизмеримо больше временных потоков.

Каждая из рек образует речную систему, в которую кроме основной водной артерии входят многочисленные притоки.

Речные системы разделены высокоподнятыми участками суши, называемыми водоразделами.

Площадь, с которой река и её притоки получают воду, называется водосборным бассейном.

Реки питают атмосферные осадки, талые и подземные воды. Каждая река начинается с истока и заканчивается устьем – местом впадения реки в другую водную артерию или бассейн.

По строению различают 2 типа устьев:hello_html_m53d4ecad.gif

hello_html_m5b6d4da1.gif

hello_html_745c845f.gif - - - -

hello_html_m5b6d4da1.gifhello_html_5845a46f.gifhello_html_m74c9d3da.gifhello_html_ff59225.gifhello_html_m3e4f3ce.gifhello_html_be45e8f.gif- - - - - - -

hello_html_m3508731d.gifhello_html_52faceb8.gifhello_html_d1f19ef.gif

hello_html_a5329d.gif

hello_html_m66d767bc.gif





hello_html_m5b6d4da1.gif



1. дельты – (от греч. буквы - hello_html_e2260ac.gif)

-наблюдается у рек, которые приносят в устье большое количество продуктов разрушения в виде песка или ила. Дно моря в месте впадения реки мелеет и становится сушей.hello_html_m53d4ecad.gif

hello_html_m1a4ed5d2.gif - - - -

hello_html_m5b6d4da1.gif- - - - - - -

hello_html_674a814f.gifhello_html_775635cf.gifhello_html_5951fc3b.gif -

hello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gif

hello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_m1a929e26.gif

hello_html_5951fc3b.gifhello_html_12887c52.gifhello_html_12887c52.gif

hello_html_12887c52.gif

hello_html_12887c52.gif

hello_html_12887c52.gif





2. эстуарий – воронкообразный залив, образующийся при затоплении и расширении устья реки. Характерны для рек, устья которых подвергаются действию приливно-отливных волн, уносящих в глубины моря осадки, приносимые реками с суши.












  1. Геологическая деятельность рек.



Гидросферой называется водная оболочка нашей планеты. В некоторых частях она образует обособленные бассейны (океаны, моря, реки, озера), в других – пропитывает зеленую кору в форме подземных вод.

Общий объем воды на Земле оценивается в 1,8 млрд. км3, причём приходится на:

- моря и океаны около 73%,

- в земной коре находится около 25%,

- в озёрах, реках, болотах и ледниках – 2%.

Вода – единственный минерал, который в земных условиях встречается во всех трёх фазовых состояниях – твёрдом, жидком, газообразном.

Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных процессов.

Есть серьёзные основания полагать, что вода присутствует не только в атмосфере, гидросфере и земной коре.

По оценке академика А.П.Виноградова, мантия содержит около 2∙1026грамм воды, что примерно в десять раз больше массы всей земной коры.

Скорее всего гидросфера «подпитывается» водой мантии, освобождающейся из неё вместе с парами и растворами. Когда действует вулкан, этот процесс становится очевидным. Изнутри наружу вода движется, вероятно, не столько благодаря фильтрации растворов и газов, сколько за счёт диффузии отдельных атомов, ионов и молекул. В явлении водообмена между мантией и земной корой много неясного, но уже обсуждаются конкретные механизмы этого процесса.

Что касается водообмена между внешними водными бассейнами и атмосферой, то здесь всё достаточно ясно. Испаряясь под действием солнечного тепла, вода попадает в атмосферу, а при охлаждении и конденсации, выпадает на земную поверхность в виде дождя или снега.

Подсчитано, что за год в атмосферу поступает при испарении с поверхности Мирового океана 448000км3 воды. В виде осадков возвращается 412000км3, в виде речного стока – 36000км3.

Воды, стекающие в моря и океаны с суши называются текучими водами.

При своем движении они размывают горные породы. Этот процесс получил название эрозии.

Следы эрозии видны повсюду. Небольшой водный поток образует рытвину, которая по мере углубления превращается в овраг. Овраги растут и разветвляются до тех пор, пока вода не вырабатывает так называемый профиль равновесия и овраг не превратится в балку с задернованными склонами.

Каждая река вместе со своими притоками образует речную систему. Крупнейшая из них – система Оби, имеющая площадь водосбора около 3,35 млн. км2.

За год реки выносят в моря и океаны огромное количество воды


нhello_html_3b8a6ff7.gif (река Амазонка – 3160км3).

Разрушая поверхностные породы реки меняют рельеф суши – возникают речные долины, горные хребты превращаются в превращаются в совокупность постепенно сглаживающихся холмов.

Ежегодно реки переносят в Мировой Океан около 3,2 млрд т. растворенных в воде веществ. На дне рек толща осадков, состоящих из разрушенных водами горных пород, иногда составляет десятки и даже сотни метров. Среди осадков встречаются обломки руд и других цветных материалов. Когда их много, они образуют россыпи полезных ископаемых и россыпные месторождения (золота, платины, алмазов и др.).

Мелкие чистые пески используются для изготовления стекла, а песчаные глины – для производства строительного кирпича.


Химический состав морской воды.

Соленость морской воды изменяется на разных участках океанов от 32 до 39%. То есть в среднем 35%. Единицей измерения солёности является промилле hello_html_1a06774a.gif- тысячная доля массы (или 0,1% массы).

Среди растворённых солей преобладают хлориды, сульфаты и бикарбонаты Na, Mg, Ca и K.


Среднее содержание растворённых солей

в речных и морских водах.


Ионы

Среднее содержание ионов

в водах

мг/л

Отношение содержания ионов в океанической воде к содержанию в речной воде,

%

речных

морских

Анионы

Cl-

6,4

19353,0

3024

SO4 2-

12.0

2701.0

225

HCO3 -

58.5

143.0

24

Катионы

Na+

4,5

10764,0

2392

Mg2+

3,3

1297,9

393

Ca2+

13,0

408,0

31

K+

1,5

387,0

258



Газовый режим морей и океанов.


Газы, растворённые в воде Мирового Океана состоят в основном из:

- азота (75,5%),

- кислорода (23%),

- аргона (1,28%).


В среднем в 1г морской воды содержится:

- азота – 13см3,

- кислорода – 2 hello_html_m32151a55.gif8см3,

- аргона – 0,32см3.



  1. Образование и виды осадков.


По данным метологов общий баланс осадочного материала, разными путями поступающего в систему Мирового Океана на протяжении года имеет следующую структуру:


1. Твердый сток рек - 18,53 млрд. т.

2. Ледниковый сток - 1,8

3. Эоловый материал - 1,6

4.Абразия берегов и дна - 0,5

5. Сток растворённых веществ - 3,2



В С Е Г О: - 25,33 млрд. т.





Компоненты

Океанические илы

Красные глубоководные глины

терригенные

известковые

кремнистые

SiO2

52,92

18,84

62,8

54,22

TiO2

0,81

0,29

0,66

0,81

Al2O3

15,73

6,09

13,21

16,10

Fe2O3

5,04

2,55

4,92

6,99

FeO

1,92

0,46

1,15

0,85

MnO

0,33

0,19

0,14

0,63

MgO

3,82

1,98

3,02

3,42

CaO

4,68

35,61

1,47

3,33

Na2O

1,59

0,70

1,52

1,28

3,09

3,09

1,03

2,7

2,85

P2O5

0,08

0,11

0,16

0,21

C органич.

0,30

0,28

0,26

0,22

СО2

3,35

28,9

1,08

2,45

Н2О+

6,34

2,97

6,91

6,64

Сумма

100,0

100,0

100,0

100,0



Контрольные вопросы.




  1. Дайте характеристику эрозионных процессов.


  1. Изложите процессы образования речной долины, оврагов, коньёнов.


  1. Как называется обломочный материал отлагаемый реками?


  1. Назовите полезные ископаемые, образующиеся в результате деятельности рек.


  1. Какие генетические типы месторождений образуются в результате деятельности рек?


  1. Какие процессы протекают в результате деятельности рек, их последовательность?


  1. Как осуществляется перенос материала и накопление осадка в реках? Какая последовательность наблюдается в протекании указанных процессов?


  1. Что такое диагенез?


















Урок №8.



Тема: «Геологическая деятельность подземных вод».



План урока:



Вопрос №1: «Основные термины и понятия».



Вопрос №2: «Образование и классификация подземных вод».



Вопрос №3: «Разрушительная и созидательная работы подземных вод».



Вопрос №4: «Типы месторождений».



Вопрос №5: «Геологическая деятельность подземных вод».





















Разрушительная работа

Созидательная работа

1. Разрушение

1. Гидротермальные месторождения

- растворение

- карстовые явления

(золото, вольфрам, молибден, олово, Ni-CO, Cu-Mo, Pb-Zn, Sb-Hg и др.)


Минералы: золото, вольфрамит, молибденит, кассетерит, халькопирит, галенит, сфалерит, киноварь, антимонит.

2. Перенос

2. Контактово-метосамотические (W, топаз, олово, Mo, Pb-Zn, Fe, Cu, Co и др.)

3. Накопление

3. Россыпные (Au, алмаз, Ni)


  1. Основные термины и понятия



  1. Водоносным горизонтом (коллектором) называют участок, сложенный горными породами содержащими воду (водопроницаемыми породами).

  2. Водоупорным горизонтом называется участок, сложенный водонепроницаемымы горными породами.

  3. Напорная вода – вода находящаяся под давлением.

  4. Безнапорная вода – при отсутствии давления, она может двигаться только под давлением собственной тяжести.

  5. Влагоёмкость (способность) – свойство горных пород насыщаться водой и удерживать её в себе.

  6. Водопроницаемость – свойство горных пород пропускать воду.

  7. Карст – совокупность геологических явлений, связанных с частичным растворением и размывом горных пород и образованием в них крупных полостей.

  8. Карры – представляют собой бороздки и желобки изрезающие поверхность Земли.

  9. Поноры – воронкообразные небольшие углубления.

  10. Воронки – углубления диаметром от долей м до 25-50м и глубиной до 15-20м.

  11. Котловины – слившиеся воронки, площадь 2-3км2.

  12. Полья – увеличенные крупные котловины.

  13. Кhello_html_m6f5e374a.gifолодцы – образуются чаще всего на пересечении трещин и могут иметь глубину до 50м (н в Крыму).

  14. Шахты – образуются из колодцов при их дальнейшем разливе.

  15. Пропасти – это шахты с расширенными устьями имеющие в поперечнике нескольких десятков м с глубиной до нескольких сотен м.

  16. Оплывина – мелкое смещение захватывающее только поверхностную часть горных пород

  17. Оползни – смещение крупных масштабов.















  1. Образование и классификация подземных вод.


К подземным относятся все воды, находящиеся в земной коре, независимо от их агрегатного состояния.

Формируются подземные воды в результате:

- просачивания атмосферных осадков;

- путём конденсации водяного пара проникающего с воздухом в трещиноватые и

пористые породы;

- вследствие капилярности, обусловленной натяжением поверхностного слоя

воды, смачивающей частицы почвы.

Явление капилярности легко проверить. Возьмите кусочек сахара рафинад или

кусок пропускной бумаги, окуните их концы в воду и вы увидите, что очень

скоро намокнет весь сахар, а бумага – до известной высоты. Вода, смачивая частицы сахара и бумаги, поднимается по тончайшим промежуткам между ними вверх;

- воды, сохранившейся от древних морских бассейнов и захороненной при накоплении мощных толщ осадков (её называют реликтовой, relictus – «оставленной») ;

- на последних стадиях магматических процессов.

Подземные воды классифицируют по следующим признакам:


  1. По условиям залегания:

  1. почвенная

  2. верховодка

  3. грунтовая вода

  4. межпластовая вода

  5. карстовая вода

  6. артезианская

  7. термальная

  8. минеральная




Почвенные -

располагаются у поверхности и заполняют пустоты в почве;


Верховодка -

залегают на небольшой глубине в зоне свободного проникновения воздуха, образуя скопления над линзами водонепроницаемых пород. Воды верховодки сильно влияют на выбор способа проходки стволов, горных выработок и технологию обработки месторождения;

Грунтовые воды -

залегают в виде постоянного водоносного горизонта на первом от поверхности водонепроницаемом слое;

Межпластовые воды -

залегают между водоупорными слоями.

Карстовые воды -

залегают в карстовых пустотах.



  1. По содержанию солей:


  1. Пресные - содержат до 1г/л растворенных веществ.

  2. Солоноватые - 1-10г/л солей.

  3. Солёные - 10-50г/л

  4. Рассолы - свыше 50г/л



  1. По температуре:


  1. холодные – температура ниже 20°С

  2. тёплые – 20-37°С

  3. горячие – 37-42°С

  4. термальные (очень горячие «термы») – свыше 42°С



  1. В зависимости от преобладания растворенных солей:


  1. гидрокарбонатные

  2. сульфатные

  3. хлоридные


Т.к. интенсивному карсту подвержены извястники, доломиты, гипсы, ангидриты, галоиды. Т.о. выделяют три вида карста:

1. карбонатный более распространённый

2hello_html_m78477edf.gif

менее распространённые

. гипсовый

3. соляной


  1. По происхождению:


  1. Кристаллизационная – входит в состав кристаллической решётки.

  2. Гигроскопичекая - образуется путём осаждения водяных паров из

почвенного воздуха и удаляется только

нагреванием.

  1. Пленочная

  2. Гравитационная





3. Разрушительная и созидательная работы подземных вод.


Разрушительная работа подземной воды.


Подземные воды производят большой объём работы. В природе они встречаются в виде:

-подземных озёр и истоков;

- родников;

- гейзеров;

- колодезной воды.

Под землёй находится воды почти в 40 раз больше, чем во всех озёрах, болотах и реках мира.

Значительную их долю составляют осадки, поступающие из атмосферы в виде дождя или снега. Растворяя различные химические элементы и соединения, находящиеся в горных породах, вода постепенно минерализируется, а проникая на значительные глубины нагревается.

В областях улканической деятельности (активности), Исландия, п-ов Камчатка – широко распространены воды, выделяемые в процессе застывания магмы. Эти горячие растворы настолько минерализированы, что из них осаждаются рудные минералы.

Пhello_html_5e9039cb.gifо трещинам вода быстро проникает вниз. Если породы легко растворяются водой (н известняки, доломиты, гипсы, каменная соль), то в них наблюдается карст – пещеры, пустоты, воронки, каналы. Это так называемые карстовые формы, а процесс их образования назван карстовым.

Карстовыми называют процессы растворения и выщелачивания горных пород с образованием характерных форм рельефа на поверхности и разнообразных полостей в недрах Земли.

Слово «карст» произошло от названия извястникового плато Карст вблизи города Триест на северном побережье Адриатического моря, где наиболее развит этот своеобразный рельеф.


Карры -

это углубления, напоминающие борозды, небольшие канавки глубиной до 1-2 м. они протягиваются паралельно друг другу вдоль уклона поверхности.

Воронки -

hello_html_m374661c9.gifИмеют разные размеры и как правило их крутые склоны оканчиваются уходящим в глубину каналом, куда стекает вода. Их количество может насчитываться от 50 до 100 (н Крым).

Колодцы и шахты -

Образуются в результате длительного растворения в областях развития карбонатных пород.

Пропасти -

Грандиозные провалы, образующиеся в результате сильного расширения колодцов и шахт




Созидательная работа подземной воды.


От чистоты и запасов подземных вод зависит жизнь значительной части населения земного шара. Многие города снабжаются питьевой водой и водой для промышленных целей из подземных источников. Немало её расходуется и для полива полей.

Подсчёты показали, что колодцы и источники дают около 120 млрд.л воды в сутки, что составляет почти 1/5 общего количества воды, используемой человечеством.

Уже в глубокой древности в странах, страдающих от недостатка влаги, люди копали колодцы. Впервые бурение с целью получения воды применено в Китае и Индии. Колодезная вода использовалась в Древнем Вавилоне 2000 лет до н.э. Широкое распространение имели артезианские колодцы. Они получили своё название от французской провинции Артуа, где во многих колодцах вода поднималась выше поверхности земли вертикально.

Самопроизвольное течение воды в артезианском колодце возникает в результате разности гидростатического давления в разных частях водоносного горизонта.

Предполагают, что источниками воды гидротермальных растворов может быть воды:


  • магматические, отделяющиеся от магматического расплава в процессе их застывания и формирования извержённых горных пород.

  • метаморфическая, выделяется при метаморфизме горных пород под воздействием высокой температуры и давления. В неизменных породах содержится поровая, плёночная, капилярная, интерминеральная, конституционная вода, количество которой может достигать 3% массы породы.

При метаморфизме, следовательно, может возникнуть огромное количество воды способной образовать гидротермальные растворы.

  • ззахороненная вода первичного морского происхождения находится в поровом пространстве древних осадков в количестве до 10-30% от массы пород. Под воздействием различных геологических процессов эта вода может высвобождаться, создавая гидротермальные потоки.

  • Атмосферная – вода при благоприятных гтдрогеологических условиях способна проникать в глубинные части земной коры. В результате нагрева и поглащения минеральных веществ она приобретает свойства гидротермальных растворов.



4. Типы месторождений.


При участии подземной воды образуются месторождения:


1. Гидротермальные

2. Контактово – метасоматические


1. Гидротермальные – формируются преимущественно за счет горячих минерализованных газово-жидких растворов, циркулирующих в верхней части земной коры и являющихся производными остывающих магматических тел. Растворы, в которых переносятся минеральные вещества и из которых образуются полезные ископаемые являются, большей частью, водными. По химическому составу они бывают:

- коллоидные (размер частиц от 0,1 до 1 млм) имеют большое значение в гидротермальном процессе. При их коогуляции возникают гели, которые в дальнейшем превращаются в метаколлоидные минеральные массы.

- истинные (молекулярные) (размер молекул от 0,1 до 1нм), являются основными источниками гидротермального рудообразования.

Гиддротермальные растворы являются источником образования месторождений: золота, вольфрамо-молибденовых, оловянных, никель-кобальтовых, Cu-Mo, Pb-Zn, Hg-Sb и других руд.

Из минералов - это золото, вольфрамит, молебденит, касситерит, халькотерит, галенит, сфалерит, киноварь, антимонит и др.

Коунрад,

Степняк, руды цветных металлов, железа, U, Au и др.

2. Контактово – метасоматические

В процессе метасоматоза активно участвуют газово-водные растворы, привносящие и выносящие химические компоненты.

Для контактово- метасоматических месторждений основным источником растворов является определение их от магматических расплавов.

W, топаз, олово, молибден, железные руды, Pb-Zn, слюдяные, асбестовые, и другие.

Коунрад.

Месторождения: Fe, Cu, Co, W, Mo, редких земель, U.

Геологическая деятельность подземных вод.

hello_html_m720856fc.gifhello_html_m1311c95a.gifhello_html_m1311c95a.gifhello_html_46d891f2.gif

hello_html_m38c8d77f.gif

hello_html_m6f69e585.gifhello_html_3130398b.gif


hello_html_m3421d797.gif

  1. Растворение и выщелачивание (вымывание).

  2. Перенос.

  3. Накопление.


hello_html_m39249717.gif

hello_html_6157df1a.gifhello_html_m39249717.gifhello_html_m39249717.gifhello_html_m7badc407.gif

Оплывины

Оползни

Лавины


Карстовые

явления

hello_html_m7df696a9.gifhello_html_m7df696a9.gifhello_html_6157df1a.gif


Месторождения гонетного типа:

  1. Гидротермические:

Н Au, W-Mo,

Sn, Ni-Co,

Cu-Mo,

Pb-Zn,

Hg-Sb и др.

  1. Контактово-метосоматические:

Н Fe, Cu, Co, W, Mo,

слюденные, асбестовые месторождения

  1. Россыпные

(Au, C, Ni)



1. Натечные

формы.

2. Минераль.

и термич.

воды.

3. Артезиан. и грунтовая вода для питья и хоз. целей.

4. Месторожд. горных пород

(глины, фосфорит, боксит, углекис. и кремнис. туф.)






hello_html_2e934c2a.gifhello_html_m39249717.gif

поверхностный

карст


переходный

к подземному

карсту


подземный карст - пещеры


Факторы:

  1. Переувлажне-ние грунта поверхн. и подзем. водами.

  2. Землетрясение

  3. Хозяйственная деятельность человека




карры

поноры

воронки

котловины

полья



hello_html_m7f1a0e96.gif

колодцы

шахты

пропасти



hello_html_m5e6b8e5d.gifhello_html_m4d9097a3.gif

hello_html_m2988a302.gif















Контрольные вопросы.



  1. В какой последовательности протекает разрушительная деятельность подземных вод?

  2. Что такое карст?

  3. Перечислите виды поверхностного карста.

  4. Назовите виды карста, переходные к подземному карсту.

  5. Виды карста, относящие к подземному.

  6. Как образуются подземные воды?

  7. Назовите виды подземных вод по условиям образования.

  8. Какие полезные ископаемые подвергаются интенсивному карсту? Какие типы карста при этом выделяют?

  9. Какие генетические типы месторождений образуются в результате деятельности подземных вод?

10.Назовите полезные ископаемые, отлагаемые подземными водами.


Урок №9.



Тема: «Эндогенные геологические процессы. Вулканизм».



План урока:



Вопрос №1: «Общие сведения о вулканизме. Строение и типы вулканов».



Вопрос №2: «Продукты вулканических извержений».



Вопрос №3: «Роль вулканизма в образовании месторождений полезных


ископаемых».



1. Общие сведения о вулканизме. Строение и типы вулканов.

Геологическая деятельность вулкана.

Продукты деятельности вулкана

Генетические типы месторождений

Твердые:

- пепел

- песок

- лапилли

- вулканические бомбы

Вулканогено-осадочные

(туф, туффит)

Жидкие:

- магма

- лава

1. раннемагматические

2. позднемагматические

3. ликвационные

4. гидротермальные

5. контактово-

метасоматические

(апатит; алмаз; Cu-Ni, Pb-Zn, месторождения; гранит; базальт; лабрадорит)

Газообразные:

- газ

- водяной пар

1. эксголяционные

(кристаллическая, сера, бор)

2. пневматолитовые

(касситерит, сера)

1. К эндогенным процессам относятся:

  1. Магматизм.

  2. Метаморфизм.

  3. Тектонические движения (движения земной коры).

Относительно природы сил, вызывающих проявление эндогенных процессов, существуют лишь гипотезы:

  • Одни ученые считают, что основным источником проявления эндогенных процессов является гравитационная энергия (потенциальная энергия силы тяжести);

  • Другие, воздействие на материю Земли космических тел;

  • Третьи, вращение Земли вокруг своей оси (ротационная энергия);

  • Четвертые, радиогенное тепло образующееся при распаде тяжелых неустойчивых элементов.

Однако всё больше учёных склоняются к мнению, что главными источниками тектонических движений и вулканизма являются радиогенная и гравитационная.

2. Уже первобытному человеку было известно, что во многих местах из отверстий в Земле или на горах выходит огонь, и это явление, естественно, связывалось со существованием на глубине каких-то могущественных или злых существ.

Вулкан – бог огня, пожаров. Поэтому, горы извергающие огонь, дым и мелкие обломки пород, изливающие лаву – расплавленную каменную породу, получили название вулканов.

Теплота земной коры.

Вулканы доказывают, что в земной коре на какой - то глубине температура так высока, что горные породы находятся там в расплавленном состоянии.

Наблюдения в шахтах и буровых скважинах также показали, что с углублением в земную кору, температура заметно растет. В одних местах это повышение происходит быстрее, в других – медленнее; в среднем оно определено в 1° на каждые 33м. На большой глубине горные породы залегают в нерасплавленном виде, хотя и имеют температуру выше точки плавления. На глубине повышается и давление. При резком ослаблении давления эти породы могут сразу расплавиться.

3. Магматические процессы развиваются на тех участках земной коры, где происходит нарушение термодинамического равновесия. (ТиР).

Нарушения равновесия может быть вызвано возникновением в земной коре глубоких тектонических трещин. В результате чего происходит понижение внешнего Р и перегретое вещество мантии переходит из твёрдого состояния в жидкое и под давлением внутреннего давления устремляется в область пониженного Р, т.е. к поверхности. По мере продвижения магмы от неё отделяется огромное количество газов, которые за счёт снижения Р увеличиваюются в объёме и становятся более подвижными и пытаются освободиться от медленно поднимающего расплава. Так начинается дегазация, магма лишается газов и превращается в лаву. То есть, в начале выходят газы под огромным Р, а затем изливается лава.

4. Вулканы делят:

  1. Действующие – которые действуют в наше время с разным периодом;

  2. Потухшие - те, о деятельности которых не сохранилось никаких

сведений. Они могут быть уснувшими или временно

потухшими.

hello_html_m6f5e374a.gif Н Везувий (79г. н.э.)

Мон-Пеле – остров Мартиника (1902г.)

  1. Древние - вулканы, которые сильно разрушены и размыты, что

доказывает их бездействие в течение многих тысяч

лет, т.е. окончательно потухшие.

Выход на поверхность газов и лавы получило название вулканизма.

Различают вулканы 2-х типов:

  1. цhello_html_m6f5e374a.gifентрального типа (Н Эльбрус, Казбек),

  2. трещинные

По размещению на поверхности Земли вулканы бывают:

1) наземные

2) подводные (Азорские, Гавайские, Курильские)


5. В строении вулкана различают:

  1. Жерло – канал по которому двигаются продукты извержения.

  2. Кратер- огромная котловина в центре конуса, образовавшаяся в

результате многократных извержений.

3. Конус - это продукты извержения, разбросанные вокруг кольцевого канала.

6. Распределение вулканов на Земле.

Вулканы на Земле распределены весьма неравномерно. Так материк Австралия совсем не имеет вулканов.

В Азии они сосредоточены на полуострове Камчатка, и отсутствуют на остальной площади, кроме группы в Северо-Восточном Китае (Дунбай).

В Европе имеется только один вулкан в Италии.

В Африке их довольно много.

Всего богаче вулканами обе Америки, острова Тихого и Индийского океанов, частью Атлантического океана и Средиземного моря. Но если принять во внимание и потухшие вулканы, действующие в историческое время, то неравномерность распределения вулканов на Земле исчезнет, т.к. нигде не останется сколько-нибудь крупной области, совершенно лишенной хотя бы древних вулканов.

Главной областью развития действующих вулканов является Тихий океан. Многочисленные вулканы расположены вдоль его берегов в обеих Америках, с Аляски переходят по Алеутским островам на Камчатку, с последней – по Курильским островам в Японию, рассеяны на всех островах Зондского архипелага, известны на Новой Зеландии и Антарктиде. Некоторые острова среди этого океана также имеют действующие вулканы как Гавайские и Самоа. Таким образом, Тихий океан опоясан огненным кольцом.

На втором месте Атлантический океан с Карибским и Средиземным морями. Здесь вулканы более разбросаны отдельными группами, а не цепями, как в огненном кольце Тихого океана. Они имеются в Исландии, на островах Азорских, Канарских, Зелённого мыса, на Малых Антильских островах в Карибском море, в Сицилии, на Липарских островах, в Италии и Греческом архипелаге в Средиземном море.

Третье место занимает материк Африки, где на западном берегу имеется один, а внутри, вдоль цепи больших озер, несколько вулканов.

2. Продукты вулканических извержений.

Продукты извержений вулканов бывают

1. твердыми

2. жидкими

3. газообразными

К твёрдым продуктам извержений относятся

1. вулканический пепел - это мельчайшие частицы минеральной массы, образующиеся в результате дробления горных пород, слагающий стенки жерла. Размеры пепла от долей мм до нескольких мм.

2. вулканический песок – образующийся когда частицы имеют размер песчинок.

3. лапилли (камешки) - размеры частиц от 1см до нескольких см.

4. вулканические бомбы – это выброшенные куски лавы и скал размером 8-10см до нескольких метров.

Пепел и песок, выпадающие на склоны вулканов вначале представляют собой рыхлую массу, которая постепенно уплотняется под давлением собственного веса и смачивающей её воды и превращается в плотную горную породу – вулканический туф.

В случае подводного извержения вулкана пепел и песок тонут, собираются на дне, а затем заносятся илом и песком, так образуется горная порода смешанного вулканического и осадочного происхождения туффит.

К жидким продуктам относится вулканическая лава.

Выделяемая вулканами расплавленная масса называется лавой. Отличается от магмы тем, что при излиянии на поверхность дегазируется. Температура лавы 1000-1200°.

Химический состав и физические свойства лавы разнообразны. Лавы бывают:

1. кислые (гранит, обсидкан) – состоит из большого количества кремнезема, очень вязкая, извергаясь из вулкана, образует глыбы расколенной массы.

2. основные (лабрадорит, базальт) – обладает меньшим количеством кремнезема, более тягуч.

3. ультроосновные (пироксенит, перидонит) – особо подвижные.

4. средние (спенит, порфирит, андезит).

Кислые лавы характеризуются светлыми окрасками (розоватыми, серыми), они сравнительно легкие, вязкие, медленно остывают, богаты газами.

Основные лавы – окрашены в темные тона (темно- серые, зеленые, черные), бедны газами, жидкие, легкоплавкие.

К газообразным продуктам относятся:

1. водяные пары

2. такие газы как водород, хлор, сера, азот, углерод, кислород, иногда углекислый газ, метан, сероводород, сернистый газ, аммиак.

Выделяющиеся газы имеют вид густых паров или дыма. Химический состав зависит от температуры, которая вначале извержения очень высокая, а в конце уменьшается. В начале извержения газы состоят, главным образом, из галоидов (Cl, F), при остывании до 100-180° в них преобладает сернистый газ. Затем бор, а в последнюю стадию, выделяется углекислый газ.

Типы извержений.

1. Гавайский тип

Отличается отсутствием обильных выделений газов и паров, а поэтому и отсутствием пепла, лапиллы и бомб.

Лава очень жидкая, вытекает спокойно, почти без взрывов. Лава волнистая. Свойственен вулканам Гавайских островов Тихого океана

hello_html_5af65598.gif(Н Килауэа)

2. Тип Стромболи

Лава жидкая, но выделяется много газов, которые обуславливают сильные взрывы, с выбрасом бомб, но не пепла. Бомбы крученные, грушеобразные. Лава волнистая. Характерны вулкану Стромболи в Средиземном море.

3. Тип Вулькано

Лава очень вязкая, поэтому часто закупоривает канал; вследствие чего при извержении происходят взрывы накопившихся газов и паров и обильное выбрасывание пепла, лапилли и бомб. Бомбы «хлебного типа», они представляют глыбы с растрескавшейся коркой, как у каравая хлеба. Потоки лавы редкие и необильные. Лава глыбовая. Этот тип свойственен вулканам Вулькано в Средиземном море и отчасти Везувию в Италии.

4.Тип Пелейский

Лава очень вязкая, застывает еще в жерле и не дает выхода газам и парам; последние, накопившись, производят сильнейшие взрывы, и вырываются сразу огромной тучей, которая состоит из сильно сжатых раскаленных газов, паров, пепла, лапиллы и глыб, которые мчаться по склону вулкана с громадной быстротой. Однлвременно туча разрастается вверх огромным кудрявым столбом. Такие тучи называются палящими. Вулкан Мон-Пеле остров Мартиника.

5. Тип Бандайсан

Очень вязкая лава, не дающая выхода газам и парам, под напором которых происходит взрыв и выбрасываются массы старой, давно застывшей лавы. Свежая лава на поверхность не поднимается. Этот тип характерен вулкану Бандайсан в Японии. Вулкан Кракатау возле острова Ява принадлежит к этому же типу.

Следует заметить, что один и тот же вулкан не всегда производит извержения по одному и тому же типу. Только крайние типы – Гавайский и Бандайсан по-видимому являются постоянными для отдельных вулканов. Извержение же трех средних типов могут происходить у одного и того же вулкана.

нhello_html_m6f5e374a.gifhello_html_4cd2e9fb.gifhello_html_7adeda72.gif Везувий извергался по типу Стромболи, типу Вулькано и даже выбросил

палящую тучу пелейского типа. Вероятно, извержение Везувия в 79 году

нашей эры, погубившее Помпею, принадлежало к пелейскому типу.

Действующие вулканы на Камчатке и на Курильских островах, единственные в странах СНГ, принадлежат к типам Строболи и Вулькано.



















Урок №10.



Тема: «Колебательные движения земной коры. Землетрясения».



План урока:



Вопрос №1: «».



Вопрос №2: «».



Вопрос №3: «».




































1. Колебательные движения земной коры.

Все природные движения земной коры называются тектоническими.

Тектонические движения делят по:

  1. характеру проявления

а) радиальные (вертикальные)

б) тангенциальные (горизонтальные)

2. по скорости

а)плавные

б) резкие

3. по времени

а)медленные

б) быстрые

4. по длительности

а) постоянные

б) периодические

Наиболее распространенная форма тектонических движений – колебательные. Их можно установить в любой точке земного шара. Распространяясь волнами по телу земли колебательные движения вызывают поднятия и опускания поверхности Земли.

Поднятия земной коры вызвавшие отступление моря называется регрессией.

Наступление моря на сушу, связанное с погружением суши называется трансгрегрессией.

Непосредственно наблюдать колебания движения не удаётся, т.к. их скорость равна тыс. долям мм в сутки или несколько мм в год.

Их результаты видно по истечении длительного времени.

Но это не значит, что колебательным движениям не нужно придавать значения.












2. Землетрясения. Общие сведения.

Землетрясения – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или в верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Землетрясение – одно из самых разрушительных видов стихийных бедствий. Оно занимает I место по экономическому ущербу, а также по числу погибших и травмированных людей.

Ежегодно на земном шаре происходит до 100 тысяч землетрясений, но большинство из них слабые, они фиксируются с помощью высокоточных приборов – сейсмографов.

В г. Алматы и Алматинской области сейсмографы ежегодно фиксируют до 400 толчков земной поверхности.

В сейсмоактивной зоне расположены:

- Восточно-Казахстанская

- Алматинская

- Жамбыльская

- Южно-Казахстанская

- Кызылординская

- Мангистауская области и г. Алматы

Наиболее сейсмоактивный регион Казахстана составляет площадь около 450 тыс. кв.км.

В нем – сосредоточено около 30% основных фондов промышленности

- расположено более 35% жилого фонда

- проживает около 40% населения респулики.

Самые сильные землетрясения в Казахстане за последние годы следующие:

- в Восточно-Казахстанской области в пределах Зайсанской впадины 14 июня 1990 года произошло землетрясение в пос. Рожково и Бакасу, интенсивность толчка достигала 8 баллов. Разрушено 8874 дома. Без крова осталось 36 тыс. человек. Погиб один человек. Ущерб 300 млн. рублей.

- в Алматинской области 30 декабря 1993г. произошло землетрясение с эпицентром в г. Текели. Более 300 семей остались без крова.

- в Жамбылской области 23 мая 2003г. произошло землетрясение интенсивностью 7,5 баллов с эпицентром в пос. Кулан, ст. Луговая. В результате потсрадали 29 человек, из них 3 человека погибли. Различные повреждения получили 8620 зданий, без крова остались 20820 человек.

На поверхности Земли выделяются два основных наиболее активных сейсмических пояса:

1. Тихоокеанский – зона землетрясений, окружающая Тихий океан. Здесь происходят около 90% всех землетрясений земного шара.

2. Средиземноморско-азиатский – протянувший от Средиземноморья на восток через Турцию, Иран и Северную Индию. Здесь происходят 5-6% всех землетрясений. Остальные 4-5% землетрясений происходят вдоль срединноокеанических хребтов и внутри плит.








3. Виды землетрясений. Прогноз землетрясений.

Существуют четыре типа землетрясений:

      1. тектонические - вызываются движением магмы по каналу вулканов, происходит вблизи вулканов, во время оживления их деятельности.

      2. обвальные (карстовые)- вызываются обвалами, провалами земли.

      3. техногенные – вызываются деятельностью человека (строительство водохранилищ, откачка нефти и газа, подземных вод)

Основные характеристики землетрясения:

  1. сейсмический очаг – зона разгрузки тектонического напряжения,

  2. гипоцентр – область зарождения землетрясений,

  3. эпицентр – область наибольшей ударной силы на поверхность Земли.

Глубина сейсмического очага – расстояние от поверхности Земли до гипоцентра (от 5-40км до 500 км)

Прогноз землетрясений бывает:

  • долгосрочный (несколько лет);

  • среднесрочный (месяцы);

  • краткосрочный (дни и часы).

Каждый из прогнозов имеет конкретную практическую направленность:

  • долгосрочный – дает возможность планировать землепользование и застройку в сейсмических районах;

  • среднесрочный – позволяет привести в готовность аварийные службы, накопить материальные средства;

  • краткосрочный – может быть использован для принятия чрезвычайных мер, начиная с остановкой опасных производств, вплоть до эвакуации.

Предсказание возможных землетрясений осуществляется на основе изучения предвестников.

Предвестники землетрясений – это характеристики Земли, значение которых изменяется перед землетрясением. К ним относят:

Длительность сильных толчков:

- при средних землетрясениях - от 2 до 5 сек.

- при сильных - от 20 до 90 сек.

Радиус района землетрясения:

- при средних землетрясениях - 5-15 км

- при сильных - 50-160 км

Интенсивность землетрясения является величиной относительной и зависит:

- от эпицентрального расстояния – чем ближе к эпицентру, тем выше интенсивность;

- от глубины очага землетрясения – чем меньше глубина, тем больше интенсивность;

- от грунтовых условий – рыхлые породы и высокое залегание грунтовых вод способствует увеличению интенсивности землетрясений.

Миллионы людей на Земном шаре живут в сейсмоопасных регионах. В среднем 1 человек из 8 тысяч погибает при землетрясении, в 9 раз больше людей страдает от него.

Поэтому заинтерисованность в прогнозе землетрясений очень велика.









4. Оценка землетрясений.

В Казахстане при определении интенсивности землетрясений используется 12-бальная международная шкала MSK-64 (по начальным буквам фамилий ее авторов) – Медведев (СССР), Шпонхойер (ФРГ), Карник (ЧССР).

Она характеризуется следующими показателями в баллах:

1

- почти неощутимые толчки

2

- толчки ощущаются отдельными людьми, особенно находящимися на верхних этажах здания

3

- толчки ощущаются немногими, дребезжат стекла, раскачиваются люстры

4

- толчки ощущают находящиеся в здании люди, трескаются потолки, звенит посуда

5

- толчки ощущаются всеми, спящие просыпаются, раскачиваются висячие предметы

6

- колебания мешают ходить, здания расшатываются, с полок подает посуда, осыпается побелка, появляются трещины в штукатурке.

7

- у людей сильный испуг, колебания мешают стоять на ногах, двигается и падает мебель, появляются трещины в стенах, швах между блоками, панелях, каркасах, во всех зданиях частичные повреждения

8

- люди с трудом удерживаются на ногах, трещины в грунте на склонах, сильные повреждения зданий, разрушение стен и перегородок

9

- людей сбивает с ног, трещины в грунте, всеобщее повреждение зданий

10

- полное разрушение зданий

11

- катастрофа

12

- сильное изменение рельефа



Землетрясения интенсивностью 7 баллов и более относятся к категории сильных, от 10 и более – носят катастрофический характер.










Урок №11.



Тема: «Метаморфизм. Виды метаморфизма».



План урока:



Вопрос №1: «Сущность процесса. Факторы метаморфизма».



Вопрос №2: «Виды метаморфизма».


















1. Факторы метаморфизма.

Процесс преобразования горных пород в недрах Земли под влиянием эндогенных сил получил название метаморфизма. Этот термин был введен в 1885 году Ляйелем.

В процессах метаморфизма активное участие принимают

1. внутренняя теплота земли

2. высокое давление

3. магматизм

4. тектонические движения

Эти факторы воздействуя на горные породы вызывают в них изменения:

1. преобразование химического состава

2. преобразование минерального состава

3. изменение структуры и текстуры

Характер преобразований зависит от таких факторов как

1. давление (Р)

2. температура (Т)

3. близость к магматическому очагу

4. глубины залегания

Эти факторы могут действовать одновременно и порознь.

В зависмости от того какой из этих факторов вызывает существенное изменение в горных породах, выделяют следующие виды метаморфизма:

1. динамометаморфизм

2. термометаморфизм

3. гидротермальный и пневматолитовый метаморфизм

4. контактовый метаморфизм

5. региональный метаморфизм



2. Виды метаморфизма.

1. Динамометаморфизм .

Изменение минералов происходит за счет давления (Р).

В земной коре различают 3 вида давления:

1. гидростатическое давление обусловлено нагрузкой вышестоящих слоев. Такое давление возрастает с глубиной. Уже на глубине 10м Р=2600 атм. При таком Р ни одна, даже самая крепкая порода не может противостоять раздавливанию.

2. одностороннее Р или стресс – напряжение, вызывающее деформацию горных пород является следствием тектонических движений земной коры. Колоссальное внутреннее напряжение, возникающее при сдавливании горных пород, ведет к их дроблению, т.е. изменению формы зерен минералов. Породы под воздействием тектонических сил растекаются ┴ напряжения Р, в сторону меньшего сопротивления и

удлиняются, образуя новую структуру.

3. боковое давление возникает при проявлении в земной коре сил сжатия. Это вызывает пластические деформации и способствует смятию горных пород в складки.


2hello_html_1ca753d1.gifhello_html_m6d749b45.gif. Термометаморфизм –изменение горных пород за счет Т. Он проявляется там, где происходит интенсивное разогревание горных пород. Источником тепла является, внедряющаяся в верхние слои земной коры, магма. Магма, соприкасаясь с более холодными горными породами отдает ей свое тепло. Длительный подогрев, продолжающийся тысячелетиями ведет к перекристаллизации и изменению состава горных пород

Нhello_html_1971ee4d.gifhello_html_m295c6c43.gifизвестняки мрамор

hello_html_m295c6c43.gif песчанники кварц



3. Пневматолитовый и гидротермальный метаморфизм.

Главным при этом является процесс метосоматоза.

Горячие газы и гидротермальные растворы поступают главным образом из магматических очагов.

Действие газов и растворов может быть раздельным или совместным.

При раздельном действии газы, проходя по трещинам вмещающих пород, вступают в обменные реакции с химически активными минералами и разлагают их.

Нhello_html_1971ee4d.gifв гранитах газ разлагает полевой шпат на кварц и слюду, одновременно оставляя в этих породах соединения Sn,W,Mo,Be и др.

В результате из гранитов образуется более светлая кварц – слюдяная порода – грейзен.

Пhello_html_1971ee4d.gifо мере охлаждения, газы, насыщенные водянными парами, преобразуется в гидротермические растворы. Они обуславливают вторую, более низкотемпературную стадию метосоматоза. Н серпентинизация, т.е. образование под давлением гидротерм метаморфического минерала серпинтина за счет магматического оливина.

Оhello_html_m70a234cb.gifливин Серментин

При воздействии гидротерм на карбонатной породе образуются метаморфические породы – скарны. Скарны имеют важное практическое значение, так как в них присутствуют многие полезнгые ископаемые: Сu,Fe, полиметаллы, Mo, W, Zn. Главные породообразовательные минералы скарнов – пироксен, плагиоклаз и гранит, а при более низких температурах – эпидот, актинолит и др.


4. Контактовый метаморфизм.

Он происходит на контакте двух сред. Одной из них является внедряющаяся в земную кору магма, другой – вмещающие породы. Внедрение в земную кору магмы изменяет обстановку окружающей среды. Повышается температура, через поры и трещины в породы просачиваются газы и водные пары. На границе контакта магмы с горными породами происходят сложные физико – химические процессы, ведущие:

1. к контактовому метасоматозу,

2. к температурным изменениям в породе, без заметного участия давления.

Интенсивность этих процессов зависит от состава магмы и вмещающих пород. Наиболее зничительные изменения происходят на контакте кислой магмы с карбонатными породами.

Контактовым изменениям подвергаются как осадочные, так и магматические горные породы.

Нhello_html_m5634ee1.gifглины и песчано-глинистые породы в процессе температурных изменений преобразуются в очень плотные, неслоистые, мелко или среднезернистые породы – роговики.

Гhello_html_m5634ee1.gifраниты в грейзены.

Процессы контактового метаморфизма имеют ограниченное распространение, так как локализуются преимущественно вокруг интрузий.

Из пород контактового метаморфизма наиболее продуктивны скарны и грейзены.

С грейзенами связаны месторождения Zn, W, Mo, Li, U и др. В скарнах встречаются месторождения магнитных Fe руд (Сокол-Сарб.), меди (Каз.Джезказган).

Региональный метаморфизм происходит на больших глубинах и захватывает огром­ные площади. Верхним пределом метаморфизма является температура, при которой еще не происходит плавление, т.е. 800 - 850°С на значительных глубинах и 1000-1100°С бли­же к поверхности. Давление может быть очень высоким и достигать нескольких десятков тысяч атмосфер. Особо велика роль одностороннего бокового давления - стресса. Его ве­личина сегодня не может быть точно определена, но несомненно она значительно выше величины литостатического давления нагрузки вышележащих пород. Именно стресс вы­зывает появление характерной сланцеватости (полосчатосги) многих метаморфических образований.

Процесс регионального метаморфизма можно разделить на ступени, отвечающие определенным парагенетическим ассоциациям минералов, устойчивым в известных пре­делах температур и давлений. Такие ступени носят название фаций регионального мета­морфизма. (табл.11).

Таблица 11. Парагенетические ассоциации минералов различных фаций регионально-метаморфизованных пород.


Фация зеленых сланцев - Хлорит, кальцит, кварц, альбит, мусковит,

серицит, актинолит, тремолит, тальк, серпентин,

магнетит, гематит

Эпидот- амфиболитовая - Роговая обманка, эпидот, биотит, мусковит,

кварц, кислые плагиоклазы, гранат, магнетит

Амфиболитовая - Роговая обманка, средние плагиоклазы, биотит,

кварц, кианит, магнетит

Гранулитовая - Ромбические и моноклинные пироксены

(диопсид, гиперстен), гранат (альмандин), основные

плагиоклазы, ортоклаз, кварц, форстерит



Метаморфическая фация - группа пород, минеральные парагенезисы которых ото­бражают сходные Р - Т условия метаморфизма. Выделяют следующие главнейшие мета­морфические фации (рис. 17):

  • зеленых сланцев;

  • эпидот-амфиболитовая;

  • амфиболитовая;

  • гранулитовая.





Метаморфизм горных пород


Факторы метаморфизма

Виды

метаморфизма

Название породы

Исходная порода

давление

динамомет.

глинистый сланец


глина


температура

термомет.

кварцит

мрамор


песчаник

известняк



1. горячие растворы


гидротерм.


серпентин


оливин

2. газ, пар

пневматомит.

грейзен


гранит



1. температура (расплав)

2. горячие растворы


контактовый

скарны

карбонатные породы


1.большая глубина



сланцы




глинистые


2. температура

региональный

слюдяные

глина



тальковые




кровельные


3. давление


филлиты





















Урок №18.



Тема: «Основы геолгического картироваия».



План урока:



Вопрос №1: «Виды геологических карт, их назначение».



Вопрос №2: «Геологические разрезы. Стратиграфическая колонка».



  1. Виды геологических карт, их назначение.

Геологическая карта отражает строение земной поверхности и примыкающей к ней верхней части земной коры. Она позволяет понять не только геологическое устройство поверхности Земли, но и составить представление о строении земной коры на ту или иную глубину.

Геологическая карта строится на топографической основе и представляет собой изображение с помощью условных знаков:

  1. Состава горных пород

  2. Возраста горных пород

  3. Условий залегания, обнаженных на земной поверхности, горных пород

Кроме того геологические карты строятся и для глубинных горизонтов земной коры.

В зависимости от того, какие особенности строения хотят отразить на геолгических картах, их делят на несколько типов:

  1. карты полезных ископаемых – изображаются присутствующие в горных породах месторождения минерального сырья и отражаются закономерности их распространения.

  2. петрографические и метологические – это карты с изображением состава пород.

  3. тектонические карты – карты на которых указываются основные структурные элементы земной коры, деформации пород и условия их геологического развития.

  4. гидрогеологические – характеризуют распространение и условия залегания подземных вод.

  5. геоморфологические карты – это карты на которых изображаются основные элементы рельефа земной поверхности, разделённые по происхождению и времени образования.

Более 90% поверхности суши покрыто породами четвертичного возраста, которые представлены различного рода континентальными образованиями: аллювиальными, озёрными, делювиальными, эоловыми ледниковыми и др. И если следовать вышеприведённому определению геологической карты как картины распространения горных пород на поверхности, то на карте были бы показаны в основном породы четвертичного возраста, а более древние толщи лишь в виде небольших участков, обнажающихся из под них. А между тем, именно дочетвертичные породы (коренные) вмещают основную часть полезных ископаемых и поэтому геологическая карта с изображением строения пород только четвертичного возраста была бы мало полезной. С другой стороны, покров четвертичных отложений также нередко включает полезные ископаемые например, строительные материалы, россыпные месторождения золота, олова и др. И чтобы выйти из возникшего затруднения собственно геологической картой принято называть такую, которая отражает строение поверхности при условно максимальном удалении покрова четвертичных континентальных отложений. Он сохраняется лишь там, где невозможно установить строение коренных пород под четвертичными отложениями.

Четвертичные континентальные образования изображаются на особых картах, которые относят к специальным геологическим и называются картами четвертичных отложений.

Масштабы геологических карт весьма различны:

  1. мелкомасштабные геолгические карты – имеют масштабы от 1:500 000 и мельче 1:2500 000 и 1: 5000 0000 и др.

  2. с

    Н

    hello_html_2635f685.gifреднемасштабные – изображают строение какой – либо определенной геологической области, т.е области со сходными чертами геологического строения ( геологическая карта Урала, Кавказа и др.). Масштабы этих карт 1:100 000

1:20 000

  1. к

    Н

    hello_html_2635f685.gifрупномаштабные – относят детальные карты, которые составляют для районов распространения тех или иных полезных ископаемых ( угля, нефти, железа и др.). Масштабы 1:50 000

1: 25 000

  1. карты для небольших районов, которые охватывают какое-либо одно месторождение или его часть. Масштабы 1:10 000 и крупнее.

  1. Геологические разрезы. Стратиграфическая колонка

Геологические разрезы представляют собой изображение залегания пород на мысленно проведенной плоскости вертикального сечения коры, от её поверхности на ту или иную глубину.

Они могут составляться по геологической карте, данным буровых скважин, геофизическим или иным материалом.

На геологической карте разрезы составляются по прямым линиям в направлениях, которые дают наиболее полное представление о залегании горных пород. При необходимости разрезы могут составляться по ломаным линиям. При наличии опорных скважин разрезы следует проводить через них.

Вертикальный и горизонтальный масштабы разрезов должны в большинстве случаев соответствовать масштабу карты. На концах разреза ставятся буквы такие же как у концов линии разреза на карте.

Обычно геологическая карта, стратиграфическая колонка и геологические разрезы строятся (монтируются) на одном листе.

Геологическая карта помещается на середине листа. Вверху над рамкой размещается название карты, год составления и числовой масштаб. Автор – составитель карты указывается под рамкой, слева внизу.

Слева от западной части рамки карты помещается стратиграфическая колонка, а у восточной части рамки – условные обозначения.

Геологический разрез помещается внизу, у южной рамки карты.

Все стратиграфические комплексы и интрузивные породы на разрезах должны иметь индексы, соответствующие индексам на карте и в стратиграфической колонке.

Стратиграфические колонки.

Средне -, крупномасштабные карты и детальные геологические карты обычно сопровождаются стратиграфической колонкой и разрезами.

На стратиграфической колонке в возрастной последовательности от древних к молодым условной штриховкой показываются осадочные, вулканические и метаморфические породы, развитие на территории.

Интрузивные породы на колонке не изображаются.

Слева от колонки указываются:

  1. Возраст пород (система, отдел, ярус)

  2. Индекс

Справа указываются:

  1. Мощность

  2. Состав породы и встреченные в слоях окаменелости.

Масштабы для построения колонок в зависимости от мощности пород могут быть различными. Общая их высота обычно не превышает 40-50см, обычная ширина граф 2-4см.

При колебаниях мощности в колонке приводится среднее ее значение и цифрами указываются крайние пределы.

Согласные границы на колонке изображаются прямыми линиями, несогласные – волнистыми: древние породы указываются внизу колонки, а более молодые – вверху.

система

отдел

индекс

колонка

мощность

Описание пород

четвертичн.

нижний

-

hello_html_m600dcf49.gifhello_html_m739a9010.gif

400

пески, глины,галеч.


третичная

нижний

-

hello_html_m6d8b845c.gifhello_html_35b46c98.gif

hello_html_m6d8b845c.gifhello_html_m6033c17e.gifhello_html_49230bba.gif


900


серые глины, тонкозернистые песчаники

меловая

нижний и верхний

-

hello_html_m22175d13.gif


hello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.png

450

Красноцветные конгломераты, песчаники

юрская

средний

hello_html_m6a98d66.gifhello_html_m6a98d66.gif-

hello_html_29bd850a.gifhello_html_m6a98d66.gif

350

глинистые сланцы с растит. ост.

пермская

нижний

-

hello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.png

hello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.pnghello_html_m1478326a.png

600

красноцветные конгломераты

каменоуг.

нижний

-

hello_html_5f9ceb85.gif


550


массивные белые известняки



Эффузивные породы:

  • мепариты λ (лямда малая)

  • кварцевые порфиры λ´

  • трахиты τ (тау малая)

  • андезиты L (альфа малая)

  • андезитовые порфириты L ´

  • базальты β (бета малая)

  • диабазы β´

  • граниты γ

Д

Н

hello_html_10910f24.gif

Н

hello_html_10910f24.gifля указания возраста магматических горных пород рядом с индексом породы ставится индекс указывающий возраст: γ С3 – граниты верхнекаменноугольные. Так же индексируются кайнозойские вулканические породы β N2 – базальты верхненеогенового возраста.

Штриховые условные обозначения:

Штриховые обозначения применяются обычно на геологических картах, разрезах, стратиграфических колонках, выполненных одним цветом.

hello_html_m6361d2.gif

- песок


hello_html_700d5fec.gifhello_html_ee7edb4.gifhello_html_m53480e57.gifhello_html_ee7edb4.gifhello_html_m3f931f72.gifhello_html_m70fc4668.gifhello_html_ee7edb4.gifhello_html_m53480e57.gifhello_html_153d2c52.gif

- глины

hello_html_m708342b4.gif

- песчаники


hello_html_700d5fec.gifhello_html_34d6af70.gifhello_html_m63c3b11e.gifhello_html_m316bdc45.gifhello_html_m316bdc45.gifhello_html_m2635b5b4.gifhello_html_153d2c52.gifhello_html_m70fc4668.gifhello_html_m53480e57.gifhello_html_153d2c52.gifhello_html_1b485d75.gifhello_html_m63c3b11e.gifhello_html_m70fc4668.gifhello_html_75c49065.gifhello_html_ee7edb4.gifhello_html_75c49065.gif

- мергели


hello_html_700d5fec.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gif

hello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gif - галечники


hello_html_700d5fec.gifhello_html_m65b98edf.gifhello_html_2c0247f3.gifhello_html_2d871454.gifhello_html_m2ba4374b.gifhello_html_4b4e3827.gifhello_html_m68eee24b.gifhello_html_mccfdb85.gifhello_html_m6c7aa170.gif

- лавы кислого состава


hello_html_700d5fec.gifhello_html_17ed791c.gifhello_html_17ed791c.gifhello_html_2efa8411.gifhello_html_17ed791c.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gifhello_html_63eb89e8.gif

hello_html_5cd91430.gifhello_html_m483b5f33.gifhello_html_77c97b7c.gifhello_html_m168e1852.gif - конгламераты


hello_html_m6361d2.gifhello_html_m65b98edf.gifhello_html_2c0247f3.gifhello_html_2d871454.gifhello_html_m2ba4374b.gifhello_html_4b4e3827.gifhello_html_m68eee24b.gifhello_html_mccfdb85.gifhello_html_m6c7aa170.gif

- туфы кислого состава

hello_html_700d5fec.gifhello_html_79ebe228.gifhello_html_64f0209c.gifhello_html_64f0209c.gifhello_html_79ebe228.gifhello_html_m1047a52.gif

- кремнистые породы

(яшмы, опоки, диатомиты)

hello_html_m3eaee7a.gif

V V - лавы среднего состава

V

hello_html_179e4198.gifhello_html_m21183b27.gifhello_html_34d6af70.gifhello_html_m316bdc45.gifhello_html_m316bdc45.gifhello_html_79ebe228.gifhello_html_4fe54c66.gifhello_html_4fe54c66.gif

- извястняки


hello_html_m6361d2.gif

V V - туфы среднего состава

V

hello_html_700d5fec.gifhello_html_4f8f64d3.gifhello_html_720dddc7.gifhello_html_mc883a3f.gifhello_html_mc883a3f.gifhello_html_mc883a3f.gifhello_html_mc883a3f.gifhello_html_mc883a3f.gif

- доломиты


hello_html_ma4db542.gif hello_html_ma4db542.gif hello_html_ma4db542.gif

- лавы основного состава




hello_html_ma4db542.gif hello_html_ma4db542.gif hello_html_ma4db542.gif

- туфы основного состава





Для изображения на картах горных пород, для чтения карты необходимо знать условные обозначения:


породы

состав

цвет

интрузивные

кислые

щелочные

средние

основные

ультраосновные

красный

красновато-оранжевый

темно-малиновый

темно-зеленый

фиолетовый

четвертичные

кислые

оранжевый

эффузивные

средние

основные

зеленый


Индексация магматических пород по вещественному составу производится с помощью следующих прописных и строчных букв греческого алфавита:


Интрузивные породы:


граниты γ (гамма малая)

диориты δ (дельта малая)

сиениты ξ (кси малая)

габбро υ (ню малая)

пироксениты, перидониты, дуниты б (сигма малая)

нефелиновые сиениты ε (эпсилон и кси малые)


Породы гранитного состава

нерасчленённые Г (гамма большая)


Основные и средние породы

нерасчленённые N (ню большая)


Нерасчленённые

ультраосновные породы Σ (сигма большая)





Урок №20.



Тема: «Элементы кристаллографии».



План урока:



Вопрос №1: «Строение и свойства кристаллических веществ».



Вопрос №2: «Симметрия кристаллов и её элементы».



Вопрос №3: «Простые формы кристаллов»

  1. Строение и свойства кристаллических веществ.

Кристаллография – наука о кристаллах.

Она изучает: форму кристаллов

внутренне строение

образование (происхождение)

свойства кристаллов

По гречески «кристаллос» означает «застывший от холода». Так греки называли лед и горный хрусталь, полагая, что последний образовался так же, как и лед, при низкой температуре. Впоследствии кристаллами стали называться все твердые тела, образующиеся в природе и в лабораторных условиях и имеющие многогранную форму.

В природе хорошо ограненные кристаллы встречаются редко. Они преимущественно образуются в полых трещинах и пустотах горных пород, где они свободно могут расти.

Размеры кристаллов могут быть различными.

Внешние кристаллы состоят из граней, ребер, вершин.

Грани – плоскости, ограничивающие кристалл.

Ребра – места соединения граней.

Вершины – точки пересечения граней.

Грани ребра и вершины кристаллов связаны зависимостью:

число граней + число вершин = число ребер +2

Внешнее строение кристаллов:

hello_html_34568675.gif

1hello_html_2d6e79d1.jpg. грани


2. ребра


3. вершины



В большинстве случаев кристаллические вещества не имеют ясно огранённой формы, хотя и обладают закономерным внутренним кристаллическим строением. Кристаллические вещества широко распространены в природе. Разнообразные горные породы, слагающие земную кору (гранит, мрамор, пески, соли и др.) представляют агрегаты с кристаллическими зернами. Такое же строение имеют все металлы и их сплавы.

Кристаллическим веществам характерны следующие свойства:

  1. Анизотропность (т.е. неравносвойственность) – имеют одинаковые свойства в паралельных направлениях и неодинаковые в непаралельных.

Различные физические свойства кристаллов (теплопроводность, твердость, упругость, распространение света и др. ) изменяются с изменением направления. Изотропные тела имеют одинаковые свойства во всех направлениях

Н

hello_html_10910f24.gifкристалл дистена («ди» -двояко, «стенос» - сопротивляющийся)- твердость в продольном направлении равна – 4,5 (по шк. Мооса), в поперечном – 6.
  1. Способность самоограняться.

Этой специфической особенностью обладают только кристаллические вещества. При свободном росте кристаллы ограничиваются плоскими гранями и прямыми ребрами, принимая многогранную форму.

  1. С

    Н

    hello_html_10910f24.gifимметрия – закономерная повторяемость в распространении предметов или их частей на плоскости или пространстве. Все кристаллы являются телами симметричными. Академик Е.С.Федоров (крупнейший русский

кристаллограф) писал: «Крисаллы блещут симметрией»

Перечисленные свойства кристаллических веществ объясняются их внутренним закономерным строением. Материальные частицы (атомы, ионы, молекулы) в кристаллах размещаются не хаотично, а в определенном порядке. Они расположены параллельными рядами, причем, расстояния между материальными частицами в этих рядах одинаковы. Эта закономерность в строении кристаллов выражается геометрически в виде пространственной решетки, являющейся как бы скелетом вещества.

Внутреннее строение кристаллов представлено кристаллической (пространственной) решеткой, в которой выделяют:

hello_html_34568675.gif

1hello_html_6dd4e064.jpg. узлы


2. ряды


3hello_html_29a5ccfc.gif. ячейки



Внутреннее строение кристаллов выражено пространственной решеткой. То есть кристаллы имеют ретикулярное строение. От латинского «ретикуля» означает сетка.

В строении пространственной решетки выделяют:

узлы - атомы расположены в вершинах параллелепипедов

ряды - прямые линии, проведенные через углы

ячейки - элементарные параллепипеды, в вершинах которых находятся

углы

Отсюда можно дать определение кристалла.

Кристаллами называются твердые тела в виде многогранников, в которых слагающие их частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены закономерно.


Свойства кристаллических веществ:


  1. анизотропность (неравносвойственность)

  2. способность самоогранятся

  3. симметрия


Аморфный по-гречески означает «бесформенный». В аморфных веществах нет закономерного внутреннего строения; составляющие их частицы расположены беспорядочно; они изотропны; не обладают симметрией; не могут самоограняться. Расположение частиц в них такое же как в жидкости, поэтому их иногда сравнивают с переохлажденными жидкостями. Примерами аморфных веществ являются: стекло, пластмасса, клей, смола, затвердевшие гели.


Свойства аморфных веществ:


1. изотропность

  1. беспорядочность в расположении частиц

  2. отсутствие симметрии

  3. не имеют способности самоограняться

  1. Симметрия кристаллов и ее элементы.

Симметрия – это закономерная повторяемость в расположении фигур или их частей на плоскости или в пространстве.


Элементы симметрии кристаллов:





  • плоскость симметрии (Р)


hello_html_27e3b359.jpg









Плоскость симметрии – это воображаемая плоскость, которая делит фигуру на две равных части так, что одна является отражением другой ии обозначается буквой Р.

(·) а1 отразится в (·) а2

в1 - в2

с1 - с2

прямая а1в1 в прямой а2в2

фигура а1 в1 с1 в фигуре а2 в2 с2

Е

Н

hello_html_10910f24.gifсли плоскостей симметрии несколько, то перед обозначением плоскости ставится их число. 3Р, 4Р. В кристаллах может быть 1,2,3,4,5,6,7,9 плоскостей симметрии. 8 и >9 плоскостей симметрии не бывает. Есть такие кристаллы, которые не имеют плоскостей симметрии.


  • центр симметрии (С)

hello_html_m718d3a96.jpghello_html_m24d10514.gifhello_html_m2b385ad3.gif


Центр симметрии (С) - это такая плоскость (·) внутри фигуры при проведении через которую прямая встретит на своем пути, равном от нее расстоянии, одинаковые и обратно расположенные части фигуры.

Если каждая грань кристалла имеет себе равную, хотя и обратно расположенную грань, то такой кристалл обладает центром симметрии. Есть кристаллы у которых нет центра симметрии.


  • hello_html_m1b7cb4c4.jpg

    L3

    L3

    L3

    L3

    L4


    о

    L3

    сь симметрии (L)


Осью симметрии (L) называется воображаемая прямая, при повороте вокруг которой всегда на один и тот же угол происходит совмещение равных частей фигуры.

При повороте на 360° совмещение возможно 2,3,4,6 раз, то есть при каждом повороте 180 120 90 60°.

Порядок оси показывает сколько раз при повороте на 360° произойдет совмещение каждой грани L2L 3 L4 L 6

L2 – осьнизшего порядка

L 3 L4 L 6 - оси высшего порядка

Осей L5 и выше L 6 нет.


В кристаллах возможны только 32 вида симметрии. Виды симметрии объединяются в сингонии (от греческого «син» - сходно, «гония» - угол)



Сингонии кристаллов:


  1. называются низшими, потому что не имеют осей симметрии выше второго порядка (L2)

    т hello_html_m1c5e0436.gifриклинная
  2. моноклинная

  3. называются средними, имеют одну ось симметрии высшего порядка (L3 ,L4 ,L6)

    ромбическая
  4. тhello_html_m1c5e0436.gifригональная

  5. тетрагональная

  6. называется высшей сингонией, имеет несколько осей симметрии высшего порядка

    гексагональная
  7. кhello_html_47861695.gifубическая -










  1. Простые формы кристаллов.


  1. Образование кристаллов

Кристаллы возникают при переходе вещества из :

  1. гhello_html_m689f4151.gifазообразного в твердое

  2. жhello_html_m689f4151.gifидкого в твердое

  3. тhello_html_m689f4151.gifвердого в твердое

  • Образование серы, нашатыря, борной кислоты происходит при охлаждении газов в кратерах вулканов.

  • При переходе вещества из жидкого в твердое имеем два случая:

а) из расплава – магма , это огненно-жидкий силикатный расплав, при застывании ее образуются кристаллы.

б

Н

hello_html_10910f24.gifhello_html_m689f4151.gif) из раствора - вода лед
  • При переходе из твердого в твердое выделяют два случая:

а) кристалл образуется из аморфного

б) происходит перекристаллизация, разрушается одна кристаллическая структура, а на ее месте образуется другая, новая

образование кристаллов

примеры минералов, пород

hello_html_m6224c537.gifгаз твердое

алмаз, сера, нашатырь, бор, образование снега (снежинки – скелетные кристаллики льда)

hello_html_m6224c537.gif жидкое твердое


- расплав


алмаз, гранат


- раствор


лёд, выпадение различных солей

[KCl, NaCl. Na2, CalSo4]2

hello_html_m6224c537.gif твердое твердое



hello_html_m6224c537.gifаморфное кристаллическое

кристаллизация стекла и гелей


перекристаллизация


hello_html_m6224c537.gifизвестняк мрамор


hello_html_m6224c537.gifпесчаник кварцит


hello_html_m6224c537.gifглины филлит, сланцы



Терминологический словарь

Эдра

-

грань

Пинакс

-

доска

Син

-

сходно

Гония

-

угол

Моно

-

один

Ди

-

два

Три

-

три

Тетра

-

четыре

Пента

-

пять

Гекса

-

шесть

Окта

-

восемь

Дека

-

десять

Додека

-

двенадцать

Скалена

-

разносторонний треугольник





hello_html_633a2117.jpg





hello_html_m4e5e8b65.jpg





hello_html_m1e580fcd.jpg





hello_html_m415a09a6.jpg





hello_html_m4c4bd2e6.jpg





hello_html_3f9849f7.jpg






hello_html_1b3c20ca.gif




ВЫВЕТРИВАНИЕ -

процесс механического разрушения и химического разложения минералов и горных пород.

ГИДРАТАЦИЯ -

водонасыщени.

ДИАГЕНЕЗ -

процесс уплотнения и цементации осадка.

СЕДИМЕНТАЦИЯ -

процесс накопления осадка.

ДЕФЛЯЦИЯ -

процесс выдувания пород ветром.

КОРРАЗИЯ -

процесс обтачивания пород ветром.

МЕТАСОМАТОЗ -

любое замещение с изменением химического состава.

ГИДРОТЕРМА -

горячий водный раствор.

МАГМА -

огненно – жидкий силикатный расплав.

ДЕСКВАМАЦИЯ -

процесс шелушения пород под действием ветра.

МЕТАМОРФИЗМ -

процесс преобразования минералов и горных пород под действием внутренних факторов.

ВЛАГОЕМКОСТЬ -

свойство горных пород впитывать воду и удерживать ее в себе.

ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ -

свойство горных пород пропускать воду.

КАРСТ -

процесс растворения и вымывания пород с образованием в них крупных полостей и пустот.

КЛАРК -

среднее содержание металлов в земной коре, выраженное в %.

КАПИЛЯРНОСТЬ -

свойство пород.

РОССЫПЬ -


АЛЛЮВИЙ -

обломочный продукт, сформированный деятельность рек.

ЭЛЮВИЙ -

обломочный продукт, сформированный ветром.

ЛЁСС -


ЦУНАМИ -

гигантская волна разрушительной силы.

КООГУЛЯЦИЯ -

процесс выпадения коллоидов из раствора.

ЭПИЦЕНТР -

область наибольшей ударной силы на поверхность Земли.

ЖЕРЛО -

канал, по которому движется магма.

РУДНОЕ ТЕЛО -

обособленное скопление полезного ископаемого, залегающее среди горных пород.

РУДА -

минеральный агрегат, из которого технологически возможно и экономически выгодно извлекать металлы с целью их дальнейшего использования.

ГОРНАЯ ПОРОДА -

минеральный агрегат, состоящий из более или менее постоянных минеральных зерен, отличающихся по физическим свойствам.

МИНЕРАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ -

сростки минералов, имеющих совместное образование.

ПРОСТИРАНИЕ -

протяженность рудного тела в пространстве.

ПЕГМАТИТ -

крупнозернистое жильное тело, образовавшееся из остаточного силикатного расплава, обогащенного редкими элементами и летучими компонентами.

ЛАПИЛИ -

твердые продукты вулканической деятельности размером от 1 до нескольких сантиметров.

ЛАВА -

магма, лишенная газа.

КАЛЬДЕРА -

вершина обрушившегося вулкана невероятной активности.

ЛИКВИДАЦИЯ -

процесс разделения магмы на две несмешивающиеся части еще в жидком состоянии.

МОРФОЛОГИЯ -

наука, изучающая форму минералов, рудных тел и горных пород.

ПРОСТИРАНИЕ -

протяженность рудного тела на горизонтальной поверхности Земли.

ЛИНИЯ ПРОСТИРАНИЯ -

любая горизонтальная линия.

ЛИНИЯ ПАДЕНИЯ -

линия наибольшего наклона рудного тела, направлена перпендикулярно линии простирания.

УГОЛ ПАДЕНИЯ -

угол образованной линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость.

ОСЬ РУДНОГО ТЕЛА -

линия наибольшей вытянутости рудного тела.

РУДОПРОЯВЛЕНИЕ -

скопление полезного ископаемого в земной коре, недостаточное для эксплуатации.

ПОЛЕЗНОЕ ИСКОПАЕМОЕ -

природное минеральное образование, которое может быть использовано промышленностью.

ЖИЛА -

рудное тело, образованное при заполнении трещин.

ШТОК -

изометрическое рудное тело, имеющее размеры более 10 м в поперечнике.

ШТОКВЕРК -

горная порода, пересеченная густой сетью тонких рудных прожилков различного направления.

ПЛАСТ -

плитообразное тело осадочного происхождения.

КРИСТАЛЛ -

твердое тело многогранной формы, в которых слагающие их частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены закономерно.

СИММЕТРИЯ -

закономерная повторяемость в расположении предметов или их частей на плоскости или в пространстве.

МИНЕРАЛЫ -

однородные природные вещества образовавшиеся в результате физико-химических процессов.

ИЗОМОРФИЗМ -

свойство атомов однихз веществ замещать в структуре атомы других.

ПОЛИМОРФИЗМ -

многоформность.

СПАЙНОСТЬ -

способность минералов раскалываться с образованиемровной блестящей поверхности.

ТВЕРДОСТЬ -

свойство минералов сопротивляться механическому воздействию более прочного тела.

БЛЕСК -

свойство минералов отражать лучи света.

ПРОЗРАЧНОСТЬ -

свойство минералов пропускать через свою поверхность лучи света.

ДРУЗА -

незакономерные сростки кристаллов на одном основании.

ПАРАГЕНИЗ -

совместное образование минералов в природных процессах.

ДЕНДРИТ -

минеральный агрегат имеющий ветвистое деревовидное строение.

ПСЕВДОМОРФОЗ -

приобретение минералом не свойственной ему формы.

СКЛАДКА -

волнообразный изгиб слоя.

КЛИВАЖ -

серия параллельных трещин.

ФЛЕКСУРА -

коленообразный изгиб слоя.

МЕСТОРОЖДЕНИЕ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО -

участок земной коры с характерной структурой в котором полезное ископаемое залегает в виде одного или нескольких рудных тел.

ОКТАЭДР -

форма кристалла, представленная восемью попарно-параллельными гранями.

ТРЕЩИНА -

разрыв сплошности земной коры.

МЕТАГАЛАКТИКА -


БОЛИД -

крупный метеорит.

ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ -

механическое разрушение горных пород.

Методические указания к выполнению

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ



Лабораторная работа №1

Тема:

«Изучение форм нахождения минералов в природе»

Цель работы

Знакомство с морфологией минералов и минеральных агрегатов

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы минералов и минеральных агрегатов

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ

2. Миловский А.В. «Минералогия и петрография»


Ход работы:

1. Дать определение минерала и минерального агрегата.

2. Охарактеризовать и показать на рисунке формы минералов и минеральных

агрегатов в зависимости от геометрических размеров (по соотношению

длины, ширины, высоты).

3. Охарактеризовать формы минералов и минеральных агрегатов;

оформить таблицу.

3.1 Друза

3.2 Секреция

3.3 Конкреция

3.4 Оолит

3.5 Дендрит

3.6 Натечные формы

3.7 Корки, налеты


N

n|n

Наименование агрегата

Определение

Размеры

Примеры минералов

Рисунки

1

2

3

4

5

6




























Лабораторная работа №2

Тема:

«Изучение физических свойств минералов»

Цель работы

Знакомство с физическими свойствами минералов

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы минералов

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ

2. Миловский А.В. «Минералогия и петрография»


Ход работы:

1. Изучить и охарактеризовать физические свойства минералов

2. Работу оформить в виде приведённых ниже таблиц:


1. Прозрачность –

Таблица №1

Виды прозрачности

Примеры минералов

Примечание

1

2

3













2. Цвет минерала –

Таблица №2


Виды прозрачности

Примеры минералов

1

2












Цвет черты –

Таблица №3

Название минерала

Цвет

Примечание

минерала

черты

1

2

3













3. Блеск –

Таблица №4


Блеск минерала

Примеры минералов

Примечание

1

2

3













4. Спайность –













Таблица №5


Виды спайности

Примеры минералов

Примечание

1

2

3













5. Твёрдость –

Таблица №6


Твёрдость минералов

Минералы

Заменители

1

2

3

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.




6. Плотность –

Таблица №7


Удельный вес г/см3

Пример минерала

Примечание

1

2

3










7. Магнитность –

Таблица №8


Магнитные свойства

Примеры минералов

Примечание

1

2

3


















Лабораторная работа №3

Тема:

«Изучение и определение минералов класса сульфидов и самородных элементов»

Цель работы

Диагностика минералов по физическим свойствам

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы минералов класса сульфидов

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ

2. Миловский А.В. «Минералогия и петрография»

3. Опредилитель минералов


Ход работы:

1. Описать физические свойства минералов

2. Определить образцы минералов

3. Работу оформить в виде таблицы


Таблица «1» - Минералы класса самородных элементов и сульфидов


N

n\n

Наименование

Формула

минерала

Цвет

Цвет черты

Блеск

Твёрдость

Плотность

Диагностические признаки

Применение




























Лабораторная работа №4

Тема:

«Изучение и определение минералов класса оксидов и карбонатов»

Цель работы

Определение минералов по физическим свойствам

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы минералов класса оксидов и карбонатов

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ

2. Определитель минералов


Ход работы:

1. Описать физические свойства минералов

2. Определить образцы минералов

3.Работу оформить в виде таблицы

Таблица «1» - Минералы класса оксидов и карбонатов

N

n\n

Наименование минерала

Формула


Цвет

Цвет черты

Блеск

Твёрдость

Плотность

Диагностические признаки

Применение



























Лабораторная работа №5

Тема:

«Изучение и определение минералов класса сульфатов, фосфатов, галоидных»

Цель работы

Определение минералов по физическим свойствам

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы минералов класса сульфатов, фосфатов, галоидных соединений

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ

2. Определитель минералов


Ход работы:

1. Описать физические свойства минералов

2. Определить образцы минералов

3.Работу оформить в виде таблицы

Таблица «1» - Минералы класса сульфатов, фосфатов, галоидных соединений

N

n\n

Наименование минерала

Формула


Цвет

Цвет черты

Блеск

Твёрдость

Плотность

Диагностические признаки

Применение



























Лабораторная работа №6

Тема:

«Изучение и определение минералов класса силикатов»

Цель работы

Определение минералов по физическим свойствам

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы минералов класса силикатов

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ

2. Определитель минералов


Ход работы:

1. Описать физические свойства минералов

2. Определить образцы минералов

3.Работу оформить в виде таблицы

Таблица «1» - Минералы класса силикатов

N

n\n

Наименование минерала

Формула


Цвет

Цвет черты

Блеск

Твёрдость

Плотность

Диагностические признаки

Применение



























Лабораторная работа №7

Тема:

«Изучение магматических горных пород»

Цель работы

Определение пород магматического происхождения по их свойствам

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы магматических горных пород

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ. с.59-83

2. Миловский А.В. «Минерология и петрография». с.209-213


Ход работы:

1. Описать физические свойства образцов горных пород

2. Определить и изучить образцы пород

3.Работу оформить в виде таблицы

Таблица «1» - Магматические горные породы

N

n\n

Наименование породы

Состав


Цвет

Твёрдость

Структура

Текстура

Примечание

























Лабораторная работа №8

Тема:

«Изучение осадочных горных пород»

Цель работы

Определение пород осадочного происхождения по их свойствам

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы осадочных горных пород

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ.

2. Миловский А.В. «Минерология и петрография». с.213-228


Ход работы:

1. Описать физические свойства образцов горных пород

2. Определить и изучить образцы пород

3.Работу оформить в виде таблицы

Таблица «1» - Осадочные горные породы

N

n\n

Название породы

Состав


Цвет

Твёрдость

Структура

Текстура

Происхождение

























Лабораторная работа №9

Тема:

«Изучение метаморфических горных пород»

Цель работы

Определение пород метаморфического происхождения по их свойствам

Вид занятия

(или урока)

Лабораторная работа

Наглядные пособия

Образцы метаморфических горных пород

Литература

1. Пособие к выполнению лабораторных работ.

2. Миловский А.В. «Минерология и петрография». с.252-261


Ход работы:


1. Описать физические свойства образцов горных пород

2. Определить и изучить образцы пород

3.Работу оформить в виде таблицы

4. Вывод: составить общую характеристику метаморфических горных пород.

Таблица «1» - Метаморфические горные породы


N

n\n

Название породы

Состав


Цвет

Структура

Текстура

Вид метаморфизма

Название исходной породы

























hello_html_m1478326a.pnghello_html_68daf6be.gif

Учебно-методическое пособие «ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ» для учащихся дистанционной формы обучения по специальности 0705000 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»
  • Другое
Описание:

Методический комплекс учащегося по предмету «Основы геологии» подготовила Зейнешова Зейне Абдикаликовна преподаватель Риддерского аграрно-технического колледжа. Учебный комплекс по предмету «Основы геологии» включает программу, курс лекций для студентов специальности «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», «Обогащение полезных ископаемых» средних специальных учебных заведений. В составе  учебно-методического комплекса тезисы основных положений, тесты, задания, глоссарий.

 

Дидактический материал можно использовать преподавателям специальных дисциплин для проведения учебного занятия. Данное пособие может оказать помощь для учащихся заочного и очной форм обучения.

Автор Ефремова Галина Ивановна
Дата добавления 14.03.2015
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров 906
Номер материала 58014
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓