• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Земна кора

План

План

План

План

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Даний навчальний посібник призначено для підготовки студентів спеціальності «Прикладна екологія» з дисципліни «Геологія з основами геоморфології».

Збірник містить лекційний матеріал та методичні вказівки до самостійної роботи студентів з дисципліни. План самопідготовки та питання для самоконтролю представлені у посібнику.

Геологія як наука сформувалась під впливом практичних запитів суспільства. Науково – технічний прогрес надав набагато більше можливостей для пізнання будови й розвитку земної кори. Знання геології та геоморфології мають тісний зв'язок з діяльністю людини: виявлення та розробка родовищ різноманітних корисних копалин, інженерно – геологічне обґрунтування проектів будівництва великих житлових будівель і промислових об’єктів, залізничних і шосейних шляхів сполучення, тунелів, нафто – й газопроводів тощо. Гірські породи і рельєф є важливими чинниками ґрунтоутворення, які треба завжди враховувати в сільськогосподарській діяльності. Але водночас слід пам’ятати, що надто інтенсивне, нераціональне використання надрових багатств може завдати непоправної шкоди як мінеральним ресурсам, так і довкіллю взагалі.

Курс «Геологія з основами геоморфології» включає інформацію про фундаментальні теоретичні, глобальні геологічні і ресурсно-галузеві геологічні проблеми, стратегію, тактику і методи їх вирішення.

Навчальний матеріал з дисципліни складається з 3-х основних модулів:

1. Основні відомості про Землю

2. Процеси зовнішньої та внутрішньої геодинаміки

3. Охорона та раціональне використання геологічного середовища

Матеріал, отриманий студентами внаслідок успішного засвоєння курсу „Геологія з основами геоморфології” повинен забезпечити розуміння геологічної аксіоматики, сформувати у кожного з них особисте відношення до проблем охорони та раціонального використання надр Землі, допомогти враховувати геологічні вимоги і стандарти при вирішенні інженерних та інших завдань, забезпечити запас фундаментальних знань з геології, достатній для подальшого поглиблення і вдосконалення екологічної освіти, спрямованої на екологічно безпечну життєдіяльність.

Модуль І

ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЗЕМЛЮ

Загальні відомості

(лекція)

Мета:отримати загальні уявлення про науки геологію та геоморфологію, їх завдання, основні визначення цих дисциплін, виявити зв'язок з іншими науками.

1.Історія виникнення науки “геологія”.

2.Основне завдання та предмет вивчення геології.

3.Основне завдання та предмет вивчення геоморфології.

4.Зв'язок цих дисциплін з іншими науками та з практичною діяльністю людини.

Назва «геологія» походить від двох грецьких слів: geo - Земля і logos – наука, поняття, вчення. Отже, геологія – це комплекс наук про будову та розвиток Землі. Втім, Землю як об’єкт вивчають астрономія, геодезія, географія, геофізика, геохімія.

Особливість геології полягає в тому, що вона вивчає надра Землі. Основне завдання геології – вивчення будови й складу та історії розвитку Землі, насамперед її верхньої оболонки - літосфери.

Геологія – це наука про Землю, про її зародження, будову, функції окремих оболонок, а особливо твердої оболонки літосфери, і закономірності поширення в ній окремих елементів у вигляді рудних тіл, корисних копалин і т.д. Геологія як наука сформувалась під впливом практичних запитів суспільства. Розвиток матеріальної культури, зростання суспільного виробництва найтіснішим чином пов’язані з освоєнням земної поверхні. Різноманітні мінерали та гірські породи використовувались первісною людиною для виготовлення примітивних кам’яних знарядь праці. У бронзовому столітті велике значення мали саморідні метали (Cu,Au,Ag), а також руди металів (Cu, Sn, Fe).

Геологія вивчає вплив на літосферу в різні геологічні часи. І особливо вплив на геологічні процеси нової екологічної сили - людства.

Інтенсивний розвиток геологія отримала в XIX–XX ст. Цей період прийнято називати в історії науки століттям пари та електроенергії. Для забезпечення потреб цих галузей з’являється новий напрямок в геології – пошук і розвідка корисних копалин.

Зараз промисловість потребує ще більше сировини. Ця сировина є основою для розвитку чорної та кольорової металургії, хімічної, оборонної промисловості. Майже 50% електростанцій працюють на викопному паливі, близько 40% – на ядерному, 5% – на гідроресурсах і лише 1% – це нетрадиційні джерела енергії. Все це потребує глибоких геологічних знань, а геологія в своїх дослідженнях спирається на загальні знання фізики, хімії, природознавство.

Предмет вивчення геології – будова, склад і розподіл речовини в верхній кам’яній оболонці Землі. По мірі накопичення фактів, геологія сама стала матір’ю для деяких самостійних наук, що вивчають різні сторони будови та розвитку Землі: геофізика, геохімія, мінералогія, динамічна геологія, палеонтологія, геоморфологія, інженерна геологія та ін..

Геоморфологія – це наука, що вивчає форми рельєфу земної поверхні, його виникнення та розвиток. Усі геологічні науки тісно пов’язані між собою і дають загальну картину будови й розвитку земної кори і Землі в цілому.

Починаючи з 50 – 60-х років ХХ ст.. геологія вступила в новий етап свого розвитку. Науково – технічний прогрес надав геології набагато більше можливостей для пізнання будови й розвитку земної кори. Геологія має тісний зв'язок з практичною діяльністю людини: виявленням родовищ різноманітних корисних копалин, що застосовують у промисловості, сільському господарстві. Тільки після інженерно – геологічного обґрунтування проектів розпочинають будівництво великих житлових будівель і промислових об’єктів, залізничних і шосейних шляхів сполучення, гідроелектростанцій, тунелів, каналів, нафто – й газопроводів тощо. Гірські породи і рельєф є важливими чинниками ґрунтоутворення які треба завжди враховувати в сільськогосподарській діяльності.

Водночас слід пам’ятати, що надто інтенсивне, нераціональне використання надрових багатств може завдати непоправної шкоди як мінеральним ресурсам (призвести до їх вичерпання), так і довкілля взагалі. Тому охорона та раціональне використання надр Землі набуває дедалі більшої актуальності.

Контрольні запитання

1. Що вивчає геологія?

2. Що вивчає геоморфологія?

3. З якими науками пов’язана геологія?

4. Як пов’язана геологія з практичною діяльностю людини?

5. Основні етапи розвитку геології.

1.1 Земля як планета Сонячної системи

(лекція)

Мета:вивчити, що являє собою Земля як планета Сонячної системи, ознайомитися з теоріями походження Землі та Всесвіту, проаналізувати їх.

1.Загальні уявлення про Землю як складову Сонячної системи.

2.Гіпотеза походження Землі Канта-Лапласа, її переваги та недоліки.

3.Гіпотеза походження Землі О.Шмідта, її переваги та недоліки.

4.Гіпотеза походження Всесвіту.

За сучасними астрономічними уявленнями Земля входить до Сонячної системи та обертається навколо Сонця на відстані приблизно 150 млн. км. Земля займає третє місце після Меркурія та Венери.

На протязі віків існувало багато гіпотез про походження сонячної системи. Найвідоміші гіпотези Канта, Лапласа, Джінса, Шмідта, Фесенкова, Войткевича, Джеффріса, Крата та ін..

У 1755р. німецький філософ І.Кант розробив гіпотезу походження Сонячної системи з попередньої високотемпературної туманності. Відповідно до цієї гіпотези, у космосі нічого не було, окрім нерухомих розжарених частинок пилу та газів різної щільності. В результаті дії сил гравітації, відцентрових сил та інших процесів взаємодії утворилися згустки високотемпературної матерії. В процесі подальшого обертання навколо єдиного центру утворилося безліч систем обертання зі своїми центрами. В подальшому ці згустки під дією сил обертання сформували протопланети, а центральний згусток - протосонце. Одним з цих згустків була протопланета Земля. В подальшому ця протопланета охолоджувалася і з часом її поверхня мала тверду кам’яну оболонку. Ця оболонка спочатку мала вигляд плівки, а з часом, втрачаючи тепло в космічний простір, потовшувалась і досягла сучасних розмірів. Таким чином, розплавлена колись планета поступово втрачає тепло, тобто її очікує повне охолодження і теплова смерть.

Приблизно в цей же час у Франції працює над цією темою і приходить до аналогічних висновків французький вчений Лаплас.

В подальшому назвали цю гіпотезу подвійним ім’ям: гіпотеза Канта-Лапласа. Ця гіпотеза пояснювала сучасне утворення рельєфу процесом охолодження планети і була створена модель планети, що охолоджується, під назвою ″печеного яблука″. Розжарена земля охолоджується і утворює зморшки, в яких утворюються моря, гори, озера і т.д.

В 50-х рр XX ст. вчений Отто Шмідт до цієї гіпотези вніс зміни. Найсуттєвіша з них стосувалася температури попередньої туманності. Він стверджував, що Земля утворилася не з високотемпературної, а з холодної туманності. Звідси витікає, що протопланета формувалася в холодному стані, а потім під дією сил гравітації, величезного тиску і головне, радіоактивного розпаду елементів, почала розігріватися і проплавлятися з середини. В наш час нерозплавленою залишилася невелика тверда кам’яна оболонка - літосфера.

Гіпотезу про походження Землі, Сонячної системи, Космосу розвивали вчені Джинс, Фесенков. Сонячна система входить до складу більш крупної системи - Галактики. Таких галактик безліч. Вони входять до складу мегагалактик і т.д, створюючи Всесвіт. За останніми гіпотезами Всесвіт розвивався методом пульсації, тобто періодичного стискання і розширення. Вважається, що в результаті останнього стискання Всесвіту до точечного стану (стан математичної точки) ≈ 25 млрд. років тому назад відбувся грандіозний вибух, в результаті якого космічна матерія розлітілася в усі боки. Це засвідчує астрономічні дослідження за допомогою вимірювання ефекту Доплеру. Вважається, що розбігання матерії, в тому числі і космічних тіл, буде відбуватися до того часу, поки енергія вибуху повністю вся не буде витрачена на енергетичне розбігання. Після цього відбудеться уповільнення цього руху до повної зупинки і почнеться знову спочатку повільне, а потім швидке стискання Всесвіту до нової точки і нового вибуху.

Контрольні запитання

1. Як побудована Сонячна система?

2. Викладіть суть гіпотези Канта-Лапласа.

3. Порівняйте гіпотези походження Землі Канта-Лапласа та Шмідта.

4. Викладіть гіпотезу походження Всесвіту.

1.1 Земля як планета Сонячної системи

(самостійне вивчення)

Мета:- розвинути у студента навички самостійної роботи з літературою; вміння вибирати головне, узагальнити і систематизувати знання;

- надати студентам загальні відомості про Землю як планету Сонячної системи.

Завдання:прочитати текст в підручнику Й.М.Свинко, М.Я.Сивий «Геологія» стр. 16-19. Скласти конспект згідно питань, приведених нижче. Відповісти на питання для самоконтролю.

Сонячна система складається із Сонця і дев’яти планет, однією з яких є Земля. Як побудована Сонячна система та яке місце в ній займає наша планета? Відповісти на ці питання за наступним планом.

1. Що представляє собою Сонячна система?

2. Що представляє собою Сонце?

3. Охарактеризувати інші планети.

4. Супутник Землі.

5. Загальні відомості про астероїди та комети.

Склавши конспект, закрийте зошит та відповідайте на запитання.

Питання для самоконтролю

1. Як побудована Сонячна система?

2. Назвіть внутрішні й зовнішні планети.

3. Охарактеризуйте Сонце як основну складову Сонячної системи.

4. Охарактеризуйте супутник Землі – Місяць.

5. Що таке сонячна корона та сонячний вітер?

6. Що таке астероїди?

7. Що таке комети?

1.2 Основні властивості Землі

(лекція)

Мета:ознайомитися з формою та розміром Землі, отримати уявлення про силу земного тяжіння, про земний магнетизм та його аномалії, ознайомитися з тепловими властивостями Землі.

1.Форма та розміри Землі.

2.Значення кулястості Землі.

3.Сила земного тяжіння та його аномалії.

4.Земний магнетизм та його аномалії.

5.Магнітні бурі.

6.Теплові властивості Землі.

Форма та розміри Землі

Розміри та форма Землі завжди цікавили вчених. Розміри планети мали практичне значення для орієнтації в космосі, для знання відстаней до держав – сусідів.

Вчені Древньої Греції ще 2,5тис.р. назад ставили питання про відстань від Землі до Сонця, Місяця, до інших планет, а також про розміри Землі. Найважливіших успіхів при вимірюванні розмірів Землі досяг древньогрецький вчений – Ератосфен. Наукові докази кулеподібності нашої планети наведено також в працях Арістотеля.

У ХVIII ст. англійським фізиком І.Ньютоном доведено, що внаслідок спільної дії гравітаційних та відцентрових сил, які виникають під час обертання планети, Земля має сплющуватися з полюсів уздовж напрямку, що їх сполучає. Нині виявлено, що полярний радіус менший від екваторіального на 21,38км. Така фігура Землі дістала назву еліпсоїда обертання, або сфероїда. У подальшому, з появою точніших методик вимірювання було визначено, що Земля дещо сплюснута й по екватору: різниця між найбільшим й найменшим радіусом Землі на екваторі становить 213 м. Звідси виходить, що Земля є тривісним еліпсоїдом з подвійним (полярним і екваторіальним) сплющенням.

Форма Землі знаходиться у стані становлення від згустку матерії (холодної чи гарячої) до еліпсоіда обертання. Нинішній проміжний стан форми Землі ще не має жодної аналогії серед геометричних фігур. За деяку схожість цієї фігури з формою людського серця були пропозиції назвати її кардіоідом. За сучасними уявленнями, найближчою фігурою до істинної форми Землі вважається геоїд, тобто форма, що має вигляд Землі. Цим була підтверджена офіціальною наукою унікальність і неповторність нашої планети. Площа земного геоіда становить близько 510млн.км², об’єм – 61,083млн.км³, радіус кулі, рівновеликої геоїду – 6371км. Довжина коли земного мерідіана – 40008550м, довжина екватора – 40075700м.

Значення кулястості Землі:

1. Сонячні промені на різних широтах падають на поверхню Землі під різними кутами.

2. Закономірність природи.

3. Циркуляція рухомих оболонок Землі.

4. Розподіл на освітлену та неосвітлену частини Землі.

5. Тісний зв’язок між геоїдом та рельєфом.

Сила земного тяжіння та її аномалії

Навколо Землі існує поле тяжіння, зумовлене її масою. Це поле називається гравітаційним. Дослідженнями визначено його неоднорідність на поверхні планети.

Своєрідністю форми та будови Землі визначається зміна сили тяжіння на її поверхні. Сила тяжіння більше в помірній області, а менше – в екваторіальній. Прискорення сили тяжіння плавно зменшується від полюсу до екватору на 0,5%. Однак у ряді місць спостерігається відхилення від цього правила. В одних районах сила тяжіння більша (додатна аномалія), в інших – менша за норму (від'ємна аномалія). Для вимірювання цих аномалій використовують спеціальний прилад – гравіметр, за допомогою якого складаеться гравіметрична карта. Як правило, гравітаційні аномалії пов'язані з геологічною будовою Землі.

Наука, що визначає земне поле тяжіння, називається – гравіметрією.