Новини освіти і науки:

G+

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

Землетруси

План

Смак

План

1.Загальні відомості про мінерали.

2.Колір мінералів.

3.Спайність мінералів.

4.Твердість мінералів.

5.Прозорість мінералів.

6.Питома вага (щільність).

7.Горючість і запах мінералів.

8.Смак, шорсткість, жирність, гігроскопічність.

Загальні уявлення про мінерали

Хімічні елементи присутні в земній корі, як правило, у вигляді хімічних сполук. Природні хімічні сполуки або самородні хімічні речовини, утворені внаслідок складних фізико-хімічних процесів у надрах земної кори чи на її поверхні називають мінералами. Їх налічують понад 2000, а з різновидами – понад 6000, хоча найбільше поширення мають лише декілька сотень. Кожний мінерал характеризується якимись особливими постійними властивостями, або ознаками, за якими його завжди можна відрізнити від інших.

У природі мінерали трапляються найчастіше в твердому вигляді, хоча відомі й рідкі та газоподібні мінерали. Переважна більшість твердих мінералів – це кристалічні утворення і лише незначна кількість їх – аморфні. Кристалічні форми мінералів вивчає певна наука – кристалографія. Будова кристалів характеризується закономірним розташуванням у просторі складових частинок (атомів, іонів, молекул), в аморфних речовинах елементарні частинки розташовуються хаотично.

Щорічно відкривається приблизно 30–40 нових мінералів.

Вигляд мінералів визначається їх формою. Розрізняють основні форми кристалів:

- витягнуті в одному напрямку (призматичні, стовбчасті, голчасті, волокнисті)

- витягнуті в 2-х напрямках (пластичності, листуваті, лускуваті)

- однаково витягнуті і розвинуті у всіх трьохвимірах(куб, октаядр)

Колір мінералів

Колір мінералів визначається їхнім хімічним складом, кристалічною структурою, механічними домішками. В звичайних умовах він є характерною і постійною ознакою, але інколи один і той же мінерал буває забарвлений у різні кольори. Розрізняють колір мінералів у суцільному стані і в порошку. Оскільки лише порівняно невелика кількість мінералів має постійне забарвлення (малахіт - зелений, сірка - жовта), а багато мінеральних видів різнобарвні (кварц білий, чорний, димчастий, рожевий, зелений), надійною ознакою є колір порошку мінералу, або його риска. Колір риски визначають, потерши мінералом об шорстку поверхню фарфорової пластинки (бісквіта). Для кожного мінералу встановлюють дві характеристики: колір його в суцільному стані (в куску), який визначається візуально, і колір риски. Остання характеристика особливо важлива для непрозорих, густо забарвлених мінералів. Колір сліду частіше співпадає з кольором самого мінералу, але інколи між ними існують відмінності.

Блиск мінералів

Розрізняють і декілька різновидів блиску мінералів:

- мінерали з металічним чи напівметалічним блиском. Так блищать самородні метали, сульфіди, деякі оксиди, графіт.

- мінерали з неметалічним блиском. Це аморфний, скляний, жирний, перламутровий, шовковистий, восковий блиск.

Окремі мінерали в взагалі не блищать, у цьому разі їхній блиск характеризують як матовий.

Спайність

Спайністю називають здатність мінералів розколюватися чи розщеплюватись за певними площинами, паралельними дійсним чи можливим граням кристала які називають площинами спайності. Вони утворюються внаслідок неоднакових сил зчеплення між певними пласкими сітками кристалічної решітки кристала.

Розрізняють такі ступені спайності:

- Цілком досконалу - мінерал розщеплюється пальцями на окремі гладенькі пластини;

- Досконалу - мінерал від легкого удару розколюється в одному чи кількох напрямках з утворенням рівних гладеньких поверхонь;

- Середню - утворюються окремі уламки, обмежені рівними і нерівними поверхнями;

- Недосконалу - переважають уламки з нерівними поверхнями;

- Цілком недосконалу - всі уламки мають нерівні поверхні, тобто в цьому разі спайності немає зовсім.

Твердість

Під твердістю мінералів розуміють їхню здатність протистояти зовнішній механічній дії (дряпанню, різанню, стиранню, тощо). Твердість залежить від особливостей кристалічної структури мінералів. Німецький мінералог Ф.Моос запропонував десятибальну шкалу, в якій мінерали групуються відповідно до їхньої відносної твердості. Шкалу назвали його ім’ям - шкалою Мооса, або мінералогічна шкала твердості. Вона складається з 10 мінералів-еталонів, з яких кожний наступний завдає подряпин кожному попередньому. Мінерали з рівними значеннями твердості не дряпають один одного. Твердість цих мінералів умовно позначається балами: Тальк - 1б. Гіпс - 2б. Кальцій - 3б. Флюорит - 4б. Апатит - 5б. Ортоклаз - 6б.Кварц - 7б. Топаз -8б. Корунд - 9б. Алмаз - 10б.

Шкала твердості відносна. За її допомогою можна встановити лише який мінерал твердіший. Для порівняння наведено абсолютну твердість мінералів-еталонів, виміряну на спеціальних приладах - склерометрах. Мінерали з твердістю 1...2, за шкалою Мооса, умовно вважаються м´якими, з твердістю 3...6-середньої твердості, 6 і вище – твердими. За відсутності шкали Мооса орієнтовану твердість можна визначити підручними засобами. Такими можуть бути:

_-Графіт м´якого олівця – 1б.

_-Кухонна сіль – 2б.

_-Ніготь пальця – 2,5б.

_-Мідна монета – 3б_.

_-Залізних цвях – 4б.

_-Стальний ніж – 5,5 – 6б.

_-Швацька голка – 6б.

Переважна кількість мінералів мають твердість не вище 7 б. Мінерали з більшею твердістю зустрічаються рідко.

Прозорість мінералів

Прозорість – це здатність мінералів пропускати світло, за цією ознакою виділяють мінерали.

· Прозорі – подібні до віконного скла(гірський кришталь).

· Напівпрозорі – димчастий кварц.

· Просвічувані - пропускають світло, як матове скло(халцедон).

· Просвічують по тонкому краю – в суцільному шматку вони не прозорі (кремінь).

· Непрозорі – не пропускають світло навіть у тонких пластинках(метали з металічним блиском).

Питома вага (щільність)

Точне значення щільності визначається в лабораторних умовах. У повсякденній практиці визначається лише орієнтовно звичайним зважуванням на долоні. За питомою вагою можна поділити мінерали на 4 групи:

· Легкі – до 2.5 г/см³

· Середні – до 4 г/см³

· Важкі – 4...6 г/см³

· Дужє важкі – від 6 г/см³

За певних навичок вдається досить легко відрізняти, за необхідності, мінерали перших і останніх груп.

Найбільш багаточисленні середні з питомою вагою 2.5–4. Питома вага залежить від хімічної будови та структури речовини. Максимальну питому вагу має платинистий іридій –23 г/см³. Для визначення питомої ваги служать наступні пристосовування та методи:

· Пікнометр

· Гідростатичні ваги

· Важкі рідини зі стандартною щільністю. При розведені водою цих рідин їхня щільність зменшується. При рівній щільності мінерал находиться в рідині у завислому стані.

Електричні властивості

При терті об вовну, або шкіру на деяких мінералах збуджується електричний заряд і з’являється здатність притягувати до себе дрібні шматочки паперу (сірка, бурштин).

Горючість і запах

Деякі мінерали (самородна сірка, деякі сірчані мінерали та органічні речовини, бурштин і озокерит) при нагріванні легко займаються, створюючи при цьому характерні запахи. Інколи запах починає відчуватися при висіканні іскор. Запах сірчистого газу характерний для миш’яку, миш’якового колчедану та інших миш’якових мінералів. При розбивані та розтиранні в порошок деякі мінерали кварцу, флюориту та кальцити виділяють своєрідний задушливий запах, що нагадує сірководень. Є мінерали, які починають пахнути при терті (запах горілої шкіри при терті шматів фосфориту), інші при змочуванні водою (запах пічки від вологого каоліну). Багато мінералів органічного походження пахнуть самі по собі, наприклад асфальт, озокерит і т.д.

Смакові відчуття викликають тільки ті мінерали, що розчиняються у воді:

· NaCl, галіт (солоний);

· Квасці (кислі, в´яжучі);

· Сильвін (гіркувато-солоний);

· Епсоліт (гіркий).

Випробуючи на смак, тим самим до відомої міри визначаємо, чи розчиняється мінерал у воді.

Шорсткість і жирність

Відчуття, що сприймається від мінералів за допомогою дотику, можуть мати значення для діагностики мінералів. Розрізняється на відчуття мінерали:

· Жирні (тальк)

· Сухі (крейда, боксит), при розтиранні яких між пальцями створюється неприємне відчуття шорсткості.

Гігроскопічність

Здатність мінералів зволожуватися, вбираючи вологу з повітря, називається гігроскопічністю. Легкі мінерали при цьому можуть розповзатися (карналіт), нерозчинні – прилипають до язика та зволожених губів (каолін). При змочуванні водою деякі сильно гігроскопічні нерозчинні мінерали розтріскуються на шматочки

Контрольні запитання

1.Що називають мінералом?

2.Що вивчають кристалографія та мінералогія?

3.Як визначають колір мінералів?

4.Що таке спайність мінералів?

5.Які ступені спайності виділяють?

6.Що розуміють під твердістю мінералу?

7.Надати характеристику десятибальній шкалі Мооса.

8.Що таке прозорість мінералів? Які мінерали виділяють за цією ознакою?

9.Як визначають питому вагу (щільність) мінералів

10.Як визначають горючість та запах мінералів?

11.У яких мінералів можна визначити їх смак?

12.Що таке шорсткість та жирність мінералів? Як їх визначають?

13.Що таке гігроскопічність мінералів?

1.4 Речовинний склад земної кори

(самостійне вивчення)

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

- надати загальні відомості про найпоширеніші мінерали, їх класифікацію та особливості.

Завдання:прочитати текст в підручнику Й.М.Свинко, М.Я.Сивий «Геологія» стр. 48-70. Скласти конспект згідно питань, приведених нижче. Відповісти на питання для самоконтролю.

Земна кора складена гірськими породами різного походження, що є природними мінеральними агрегатами. Всі мінерали за походженням можна поділити на дві групи. Охарактеризувати групи мінералів за походженням та надати класифікацію мінералів; описати загальні властивості кожного класу мінералів, навести приклади. Відповісти на питання за наступним планом.

1. Дві групи мінералів за походженням.

2. Охарактеризуйте класифікацію мінералів за їх хімічним складом.

3. Які мінерали належать до сірчистих?

4. Які мінерали належать до самородних?

5. Охарактеризуйте клас оксидів та гідроксидів.

6. Які мінерали належать до солей кисневих кислот?

7. Що відомо про галоїдні сполуки?

8. Охарактеризуйте клас органічних сполук.

Склавши конспект, закрийте зошит та відповідайте на запитання.

Питання для самоконтролю

1. На які 2 групи за походженням можна поділити всі мінерали?

2. Як вони формуються?

3. Яка класифікація мінералів застосовується частіше?

4. На які класи групуються мінерали неорганічного походження?

5. Що вам відомо про клас органічних сполук?

6. Надайте приклади мінералів на кожен клас.

7. Які сполуки належать до класу кисневих кислот?

Модуль ІІ

ПРОЦЕСИ ЗОВНІШНЬОЇ ТА ВНУТРІШНЬОЇ ГЕОДИНАМІКИ

2.1 Загальні відомості про геологічні процеси

(лекція)

Мета:отримати загальні уявлення про геологічні процеси, що відбуваються на поверхні Землі, вивчити класифікацію геологічних процесів.

1. Визначення геологічних процесів. Їх роль в розвитку геосфер планети.

2. Загальні відомості про геологічні процеси.

3. Зовнішні ті внутрішні геологічні процеси.

4. Характеристика екзогенних геологічних процесів.

5. Характеристика ендогенних геологічних процесів.

6. Джерела енергії цих процесів.

Внутрішні й зовнішні геосфери планети тісно взаємодіють між собою, обмінюючись речовиною, енергією та взаємним динамічним впливом їхніх середовищ. Якщо простежити історію розвитку атмосфери Землі, вод Світового океану та материків, літосфери та біосфери, то можна констатувати складні та взаємозумовлені зміни їхніх фізико-географічних характеристик, водно – теплового балансу, хімічного складу , тощо.

Земна кора змінює свій вигляд на протязі тривалої історії розвитку, що нараховує мілліарди років. Розділ геологічної науки, який вивчає процеси, що відбувається на поверхні Землі та в її надрах, називають динамічною геологією, а відповідно, природні процеси, що зумовлюють формування і розвиток земної кори, в т.ч. і її рельєфу, називаються геодинамічними, або геологічними процесами. Власне взаємодія геосфер планети і зумовлюється цими процесами, які різняться за інтенсивностю,поширеністю та джерелами енергії.

Геологічні процеси протікають і проявляються по різному. Одні протікають надзвичайно швидко на обмежених територіях, спричиняючи катастрофічні явища в природі (вулканічні виверження, селі, гірські обвали, паводки, землетруси тощо). Інші процеси тривають десятки й сотні мільйонів років, поширюються на величезних площах і наслідки їхньої дії, на перший погляд, не помітні, а насправді призводять до глобальних змін як на поверхні, так і в надрах планети.

Джерелами енергії геологічних процесів є сонячна радіація, гравітаційні процеси, тепло надр Землі, взаємодія Землі з Сонцем і Місяцем, осьове обертання Землі тощо.

Залежно від джерел енергії та зон прояву всі геологічні процеси звичайно поділяють на зовнішні, або екзогенні, та внутрішні - ендогенні, хоча вони найтіснішим чином пов’язані між собою і становлять єдиний комплекс

Екзогенні геологічні процеси відбуваються на поверхні Землі чи у верхніх частинах літосфери і зумовлені переважно сонячною радіацією, гравітацією, життєдіяльністю організмів та іншим чинниками. Це процеси взаємодії літосфери із зовнішніми оболонками планети – гідросферою, атмосферою, біосферою. Вони змінюють рельєф земної поверхні, беруть участь у руйнуванні гірських порід, транспортуванні уламків, осадконагромадженні.

Екзогенними процесами вважають вивітрювання, геологічну діяльність вітру, поверхневих текучих вод, озер, боліт, вод морів та океанів, підземних вод, льодовиків, багатолітньої мерзлоти.

Виділяють 3 етапи в розвитку екзогенних процесів:

- І етап – відбуваються руйнівні процеси поверхні літосфери спільною дією атмосферних, гідросферних, біосферних агентів;

- ІІ етап – під дією сил гравітації, поверхневих текучих вод, вітру тощо уламковий матеріал, утворених внаслідок руйнівних процесів, виноситься до місць акумуляції.

- ІІІ етап – це нагромадження (седиментація) уламків на дні морів, озер, боліт, в річках, пустелях тощо.

Екзогенні процеси за певних умов спричиняють вирівнювання, згладжування поверхні – як суходолу, так і океанічного дна. Це порівняно повільні процеси – тривалість їх обчислюється сотнями, тисячами, а то й мільйонами років.

Завдяки дії газів і парів води, що містяться в повітрі, а також коливанню температури повітря і дії організмів, що населяють земну кору, з часом навіть міцні гірські породи руйнуються. Процеси вивітрювання створюють на поверхні літосфери стійку в умовах земної поверхні кору вивітрювання, що в остаточному підсумку повинна була цілком облягти всю поверхню материків, якби не діяли екзогенні чинники: вітер, лід, текуча вода. Всі вони не тільки видаляють продукти вивітрювання, оголюючи все нові гірські товщі для наступного вивітрювання, але й самі роблять велику руйнівну роботу (денудаційні процеси).

Ендогенні геологічні процеси – процеси внутрішньої динаміки, спричиняються переважно внутрішніми силами Землі і відбуваються здебільшого всередині планети, в глибоких шарах кори та у верхній мантії. До них належать тектонічні процеси, магматизм, метаморфізм, землетруси.

Дія ендогенних процесів спрямована на формування земної кори, гірських систем, вулканічних конусів, океанічних котловин тощо.

Провідна роль належить тектонічним рухам (горизонтальним і вертикальним, повільним і катастрофічним), які й формують нерівності рельєфу земної кори. Останні потім піддаються впливу чинників зовнішньої динаміки, що спричиняє їхню денудацію, тобто руйнування і винесення продуктів руйнування в понижені ділянки рельєфу.

Незважаючи на свою різноспрямованість, процеси внутрішньої та зовнішньої динаміки взаємопов’язані і взаємозумовлені, діють водночас і наслідком їхньої складної взаємодії і формування вигляду планети.

Контрольні запитання

1. Що називають геологічними процесами?

2. Охарактеризуйте роль геологічних процесів в розвитку геосфер Землі?

3. Що вам відомо про екзогенні геологічні процеси?

4. Що таке ендогенні процеси?

5. Охарактеризуйте джерела енергії цих процесів.

2.2 Вулканізм як ефузивний магматизм

(лекція)

Мета:отримати відомості про вулканізм, вивчити зовнішній вид вулканів; ознайомитися з продуктами вулканічних вивержень, класифікацією вулканів, поствулканічними явищами.

1. Поняття ефузивного магматизм (вулканізму).

2. Зовнішній вигляд вулканів.

3. Продукти вулканічних вивержень.

4. Класифікація вулканів.

5. Поствулканічні явища.

Магматичні процеси, які відбуваються на поверхні Землі, називають ефузивними, або вулканізмом. Магма, виливаючись на поверхню Землі за умов понижених тисків, звільняється від розчинених у них газоподібних продуктів і перетворюється на лаву. Виверження лави та інших вулканічних продуктів відбувається або по тріщинам у земній корі (такі вулкани називають тріщинними), або по підвідних трубоподібних каналах, прокладених у земній корі магмою (вулкани центрального типу).

Під час виверження вулканів центрального типу (рис. 2.1) вулканічні продукти надходять до поверхні не по тріщинах, а жерлом 2, тобто трубоподібним каналом, який відходить від магматичного осередка 1. Згори жерло закінчується кратером 3 – чашоподібним або котлоподібним розширенням жерла. Кратер розташований на вершині конусоподібної гори, складеної затверділими продуктами попередніх вивержень; кратерів може бути кілька, вони виникають на схилах під час вивержень; за підвідні канали до них правлять відгалуження від основного жерла. Такі кратери інколи називають паразитичними, або побічними 6. В деяких вулканів, виверження яких супроводжується вибухами, на місці кратера утворюється котлоподібна западина – кальдера, яка в поперечнику може досягати 10 км і більше. Всередині кальдери внаслідок повторних вивержень може сформуватися новий вулканічний конус з кратером на вершині. Таку будову має, наприклад, відомий вулкан Везувій в околицях Неаполя.

У разі, коли виверження лав чергується із вибухами, вулканічний конус складений перешаруванням лавових потоків 7 і твердого матеріалу, що викидається під час вибухів (попіл 4, застигла лава 5). Такі вулканічні сполуки називають стратовулканами. Відомі також і насипні вулканічні конуси, складені виключно твердими продуктами вивержень.

Продукти вулканічних вивержень

З вулканів на земну поверхню надходять газоподібні, тверді й рідкі продукти. Гази, які насичують магму, є безпосередньою причиною вулканічних вивержень. У разі виникнення ослаблених (тріщинуватих) зон над магматичним осередком розчинені в ньому гази переходять у свій нормальний стан, що супроводжується суттєвим зростанням їхнього об’єму. Це призводить до «закипання» магматичного розплаву і підіймання його разом із газами вгору. У рідких магмах основного складу дегазація відбувається відносно легко, у в’язких кислих магмах вона може призводити до вибухів.

Хімічний склад вулканічних газів (фумаролів) залежить від стадії виверження і від температури. Рідкі продукти вулканічних вивержень представлені лавою, яка відрізняється від магми лише вмістом розчинених у ній газів і так само, як магма, залежно від вмісту SiO₂, може бути кислою, середньою, основною. Під час застигання та кристалізації лав в умовах земної поверхні утворюються ефузивні породи.

Дуже різноманітні тверді продукти вулканічних вивержень. Вони утворюються під час вибухів з уламків порід кратера, застиглої на повітрі лави і класифікуються за розмірами уламків. Серед них виділяють вулканічні бомби, лапілі, вулканічний пісок і вулканічний попіл.

Вулканічні бомби – це переважно уламки лави, викинутої в розжареному стані високо вгору і округлені в польоті до сферичної чи веретеноподібної форми, вкриті зверху застиглою кіркою.

Лапілі – невеличкі шматочки лави або уламки порід кратера діаметром у кілька сантиметрів (переважно 1…3 см).

Вулканічний пісок – це мінеральні частинки діаметром 0,1…2 мм. Дрібніші частинки (до 0,1 мм) називають вулканічним попелом. Осідаючи на земну поверхню, ущільнюючись, вони утворюють гірську породу – вулканічний туф. До твердих продуктів вулканічних вивержень відносять також пемзу, яка утворюється з кислих лав із високим вмістом розчинених газів. Наближуючись до земної поверхні, така лава спінюється та швидко охолоджується.

Класифікація вулканів

Ще в 1908р. французький геолог Ж. Лакруа створив основну класифікацію вулканічних вивержень, виділивши чотири типи вивержень: 1) гавайський; 2) стромболіанський; 3) етно – везувіанський; 4) пелейський. Цю класифікацію з певними змінами і доповненнями використовують і сучасні дослідники. За характером виверження у наш час виділяють ефузивні, або лавові вулкани, змішані експлозивно – ефузивні вулкани (газово – вибухово - лавові) і експлозивні (газово - вибухові).

Лавові вулкани представлені гавайським типом, який характерний для Гавайських та деяких інших островів Тихого океану.

Змішані (газово – вибухово - лавові) виверження відбуваються з вулканів стромболіанського й етно – везувіанського типів. Стромболіанський тип вивержень характерний для вулканів Стромболі, який розташований на Ліпарських островах у Середземному морі. Етно – везувіанський тип вивержень характерний для таких вулканів: Везувій біля Неаполя, Вулькано на Ліпарських островах, Етна на Сицилії, а також вулканів півострова Камчатка, Курильських островів, Японії тощо.

Типові експлозивні (газово - вибухові) виверження відбуваються з вулканів пелейського та кракатауського типів (вулкан Мон – Пеле на острові Мартиніка, вулкан на острові Кракатау, який розташований між островами Ява та Суматра).

Поствулканічні явища

Затухання активної діяльності вулкана характеризується такими процесами, як виділення вулканічних газів, утворення гейзерів, гарячих, сильно мінералізованих джерел (терм), грязевих вулканів. Явища ці називаються «поствулканічні» і пов’язані з остиганням магматичного осередку, що живив вулкан.

Гейзери – гарячі періодично фонтануючи джерела. Через сильну мінералізацію води з неї осаджуються специфічні породи – гейзерити, які і складають конуси гейзерів.

Крім гейзерів, відомі й постійно діючі гарячі джерела – терми. Температура води в цих джерелах різна і коливається в межах 70…100 °С. Гарячі джерела завдяки розчиненим у них мінеральним сполукам мають лікувальні властивості, широко використовуються у бальнеології. На їхній базі побудовано відомі в світі курорти (наприклад, Карлові Вари в Чехії, теплі мінеральні джерела якого зігріваються підземним теплом погаслого вулкана).

Механізм дії грязевих вулканів подібний до описаного в гейзерів, тільки в цьому разі перегрітою водяною парою й газами виштовхується на поверхню не вода, а грязь. Виникнення грязевих вулканів може бути зв’язане також з нафтогазоносними районами.

Контрольні запитання

1. Що таке вулканізм?

2. Як побудовані вулкани центрального типу?

3. Які ви знаєте продукти вулканічних вивержень?

4. Як класифікують вулкани?

5. Які Ви знаєте поствулканічні явища?

2.3 Плутонізм як інтрузивний магматизм

(самостійне вивчення)

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

- надати студентам загальні відомості про інтрузивний магматизму, тіла інтрузії та інтрузивні породи.

Завдання:прочитати текст в підручнику Й.М.Свинко, М.Я.Сивий «Геологія» стр. 76-78. Скласти конспект згідно з питань, приведених нижче. Відповісти на питання для самоконтролю.

Магматизм поділяють на два типи: інтрузивний і ефузивний. У першому випадку магма застигає і кристалізується в надрах Землі, в другому – виливається на земну поверхню і застигає. Наслідком таких процесів є утворення магматичних порід – інтрузивних і ефузивних. Охарактеризуйте процес інтрузивного магматизму, які відомі тіла інтрузії, як вони класифікуються? Відповісти на ці питання за наступним планом.

1. Поняття інтрузивного магматизму.

2. Глибинні інтрузивні тіла.

3. Охарактеризувати напівглибинні інтрузивні тіла.

4. Як розрізняються згідні та незгідні інтрузивні породи?

Склавши конспект, закрийте зошит та відповідайте на запитання.

Питання для самоконтролю

1. Яка різниця між інтрузивним та ефузивним магматизмом?

2. Які форми глибинних інтрузивних тіл Вам відомі?

3. Що таке сіли, лаколіти, лаколіти та факоліти?

4. Що Вам відомо про дайки, неки ,жили?

5. Які, на Ваш погляд, причини плутонізму?

2.4 Вивітрювання порід

(лекція)

Мета:ознайомлення з вивітрюванням та видами вивітрювання, отримати уявлення про фізичне та хімічне вивітрювання, ознайомитися з транспортною, акумулятивною та руйнівною роботою вітру.

1. Поняття вивітрювання як екзогенного процесу.

2. Види вивітрювання.

3. Руйнівна робота вітру.

4. Транспортна робота вітру.

5. Акумулятивна робота вітру.

Вивітрювання – це складний комплекс фізико – хімічних процесів, які відбуваються у зовнішній частині літосфери і призводять до зміни й руйнування гірських порід. Як синонім, використовують поняття гіпергенез. З вивітрюванням не слід плутати геологічну роботу вітру. Взагалі ж процеси вивітрювання є чи не наймасштабнішими серед усіх екзогенних процесів і охоплюють майже всю поверхню планети. Розрізняють фізичне і хімічне вивітрювання, хоча обидва процеси завжди тісно взаємозв’язані.

Фізичне вивітрювання відбувається під впливом сезонних і добових коливань температури, дії замерзаючої води, зростання кристалів, кореневої системи рослин тощо і є механічним руйнуванням (подрібненням, розпушуванням) гірських порід та перетворенням їх на уламковий матеріал.

Температурне вивітрювання спричиняють різкі перепади температур, які призводять до нерівномірного нагрівання та охолодження гірських порід. Особливо інтенсивно відбуваються ці процеси в полімінеральних породах. Внаслідок багаторазових чергувань розширення та стиснення окремих мінеральних зерен їх взаємне зчеплення порушується, порода розтріскується і розсипається на окремі уламки. Також інтенсивність температурного вивітрювання залежить від забарвлення порід – темноколірні породи сильніше нагріваються і швидше піддаються руйнуванню.

Процеси температурного вивітрювання особливо активно проявляються в пустельних і напівпустельних районах Землі, поширене і в гірських районах, на схилах і вершинах гір, де також значні добові перепади температур.

Окремим видом фізичного (механічного) руйнування порід є морозне вивітрювання, поширене у полярних, субполярних широтах і в гірських районах. Руйнівну дію за цих обставин здійснює вода, що замерзає в тріщинах і порах. Таку саму механічну дію на породи, як і замерзаюча вода, здійснюють коренева система дерев, що, розростаючись у тріщинах, розсуває їх за принципом дії клина, а також кристалізація солей. Останній процес поширений у засушливих районах Землі, де інтенсивно відбуваються процеси випаровування.

Процеси фізичного руйнування гірських порід завжди тією чи іншою мірою супроводжуються хімічним вивітрюванням, у разі якого не тільки руйнуються певні мінерали і породи, а й утворюються нові. Головними чинниками хімічного вивітрювання є вода і розчинені в ній солі, кислоти, гази, органічні сполуки.

Процеси, що відбуваються під час хімічного вивітрювання, можна звести до 4 основних хімічних реакцій: окиснення, розчинення, гідратації та гідролізу.

Окиснення мінералів і гірських порід пов’язане з дією на них кисню, розчиненого у воді. Найчастіше окисненню піддаються закисні сполуки заліза, марганцю, кобальту та ін. елементів, а також сульфіди і деякі карбонати.

Розчиненню у воді піддаються тією чи іншою мірою всі мінерали. Особливо інтенсивно розчиняються хлориди, сульфати, карбонати. Під дією поверхневих і підземних вод у них утворюються заглибини, лійки, колодязі, печери.

Гідратація – це процес приєднання мінералами води і утворення нових мінералів. Під час гідратації змінюються властивості мінералів, відбуваються перекристалізація, збільшення об’єму, що спричинює деформацію гірських порід, в яких дані мінерали є складовими частинами.

Гідроліз – це процес обмінного розкладання мінералів під дією води з розчиненими в ній газами. Внаслідок гідролізу утворюються нові сполуки, деякі з них виносяться з розчином, а інші залишаються на місці. Під час гідролізу кристалічна решітка мінералу може повністю руйнуватися та заміщуватися новою, що відповідає новоутвореним мінералам.

Значну роль у процесах вивітрювання відіграють організми. Однак слід зауважити, що дія органічного світу на гірські породи зводиться або до фізичного, або до хімічного руйнування їх, тому виділити біологічне вивітрювання окремо мабуть недоцільно. У процесі своєї життєдіяльності організми поглинають із довколишніх порід Na, K, Ca, P, S, Cl, Mg, Al, Fe, Sr, Si та інші елементи, руйнуючи ці породи. Органічні кислоти, які виділяються під час гниття органічних решток, кисень, утворений внаслідок фотосинтезу рослин, також беруть участь у хімічному вивітрюванні.

Руйнування порід найчастіше починають бактерії, які готують субстрат для виникнення мікрофлори – найпростіших грибів та діатомових водоростей, потім поселяються мохи, лишайники і, нарешті, вищі рослини, фауна.

Руйнівна робота вітру

Руйнівність вітру визначають такі процеси, як дефляція і коразія. Дефляцією називають видування, розвіювання, винесення пухких гірських порід на поверхні Землі повітряними потоками.

В місцях, де постійно дмуть вітри, мінеральні частинки (пил, пісок), захоплені повітряними потоками, постійно співударяються з поверхнею скель, кам’яних брил, відслонень гірських порід, обточуючи їх, поліруючи, руйнуючи м’які ділянки порід. Унаслідок цього на поверхні порід утворюються штрихи, борозни, подряпини, орієнтовані за переважним напрямком вітрів. Таке явище називають коразією. Дефляція і коразія – взаємопов’язані процеси.

Розрізняють два види дефляції: площинну і локальну. Площинна дефляція особливо поширена в сухих степових районах та пустелях.

Для боротьби з вітровою ерозією ґрунтів використовують насадження захисних лісосмуг, правильні сівозміни тощо.

Прикладом локальної дефляції може бути борознова дефляція, яка розвивається в тріщинах гірських порід, вибоїнах, коліях доріг.

Транспортна діяльність вітру

Продукти вивітрювання, дефляції та коразії можуть переноситися повітряними потоками на значні відстані. Дальність переносу залежить від швидкості вітру, розмірів уламків, форми рельєфу, сили висхідних течій повітря. Грубоуламковий матеріал (галька, гравій, щебінь) може переноситися стрибкоподібно, то відриваючись від поверхні Землі, то перекочуючись по ній. Піщаний матеріал під дією вітру також переноситься переважно стрибкоподібно. Під час піщаних бур пісок і дрібний щебінь можуть підійматися на висоту 2 м і вище. У пустелях пісок переноситься тільки сильними бурями. У тиху погоду та в разі слабких вітрів піски нерухомі. В разі сильних вітрів рухаються переважно барханні піски, позбавлені рослинності. Винятком є смерчі (торнадо), які засмоктують великі маси піску і переносять їх на відстань до сотень кілометрів.

На найбільшу відстань переносяться пилуваті частинки – дальність їх переносу практично необмежена. Пил переноситься навіть слабким вітром і довго тримається в повітрі, утворюючи пилову димку, яка сильно знижує сонячну радіацію.

Акумулятивна робота вітру

Значна частина транспортованого вітром уламкового матеріалу потрапляє на поверхню морів та океанів, частина ж осаджується на суходолі, утворюючи так звані еолові відклади. Вони поділяються на піщані, глинисті, пилуваті; набагато рідше трапляються карбонатні, соляні чи гіпсові осадки. Уламковий матеріал, що переноситься вітром, сортується вже при перенесенні – найважчі піщані частинки відкладаються найшвидше, недалеко від областей дефляції та коразії. Тому скупчення піску часто спостерігається біля підніжжя гірських масивів, на морських узбережжях тощо. Глинисті і пилуваті частинки нагромаджуються набагато далі від областей розвіювання.

Найбільші площі на Землі охоплюють піщані осадки, які формують піщані пустелі. Типовими формами рельєфу, який створюється вітром в піщаних пустелях, є бархани. Піщані відклади в пустелях під дією вітру постійно переміщуються, рухаючись у напрямку повітряних потоків. Невеликі бархани за рік можуть переміститися на кілька сотень метрів, великі – на 30…40м. Таке явище називають еоловою трансгресією.

На узбережжях морів, озер, у долинах великих річок, дельтах утворюються такі форми еолового рельєфу, як дюни.

Значні території на Землі покриваються також пилуватими частинками, ущільнення яких спричиняє утворення лесів, що складені пилуватими зернами кварцу, польових шпатів, глинистих мінералів, кальциту.

Геологічна діяльність вітру сприяє також утворенню поряд із піщаними кам’янистих і глинистих пустель. Кам’янисті пустелі формуються процесами дефляції, коли з рівнинних територій вітрами зноситься легкий пилуватий та піщаний матеріал. Глинисті пустелі часто оточують піщані або розміщуються всередині їх, трапляються вони і на плоских узбережжях внутрішніх морів. Відомі також солончакові пустелі, які утворюються на місці висохлих озер та в разі неглибокого залягання підземних вод, коли інтенсивне випаровування приводить до формування на поверхні Землі кірки випарених солей.

Контрольні запитання

1. Що називають вивітрюванням?

2. Які розрізняють види вивітрювання?

3. Що вам відомо про фізичне вивітрювання?

4. Що називають температурним вивітрюванням?

5. Що таке морозне вивітрювання?

6. Наведіть приклади основних реакцій хімічного вивітрювання.

7. Що таке дефляція і коразія?

8. У чому виявляється транспортна робота вітру?

9. У чому виявляється акумулятивна робота вітру?

10. Назвіть основні типи пустель.

2.5 Тектонічні процеси

(лекція)

Мета:ознайомитися, що називають тектонічними рухами, яка наука їх вивчає, як поділяються тектонічні рухи.

1. Поняття про тектонічні рухи земної кори.

2. Класифікація цих рухів.

3. Типи тектонічних рухів за спрямованістю.

4. Види тектонічних рухів за часом прояву.

Земна кора постійно перебуває в русі, однак рухи ці дуже повільні і недоступні для безпосереднього спостереження, про них можна судити лише за їхніми наслідками. Наприклад, за згином верств гірських порід у складки, наявністю в них розривів тощо. Тектонічні рухи є основним чинником формування рельєфу земної поверхні.

Наука, яка вивчає рухи земної кори і створені ними структури (складки, розриви тощо), називається геотектонікою, або тектонікою, а самі рухи земної кори називаються тектонічними рухами.

За спрямованістю тектонічні рухи бувають:

· Вертикальними (радіальними):

· Горизонтальними (тангенціальними).

Вертикальні рухи поділяються на незворотні (спрямовані в один бік) і зворотні, або коливні. Коливні рухи часто називають епейрогенічними, тобто такими, що створюють континенти, оскільки внаслідок цих рухів відбуваються трансгресії та регресії морів, формуються обриси континентів.

Коливні рухи - це переважно вертикальні рухи, які проявляються у вертикальних підняттях та опусканнях певних ділянок земної кори. Вони відбуваються нині і відбувалися в усі попередні епохи геологічної історії Землі. Особливістю їх є коливний характер, тобто можлива зміна знака рухів, коли підняття змінюються опусканням і навпаки.

За часом прояву коливні рухи поділяють

· Сучасні

· Неотектонічні

· Стародавні, або коливні рухи минулих геологічних епох.

Сучасні тектонічні рухи – це рухи, які відбувалися протягом останніх 5...6 тис. років і відбуваються нині. Вони визначаються за допомогою інструментальних вимірювань, за історичними і археологічними документами, а також геолого – геоморфологічними методами.

Коливні рухи відбуваються всюди, але з різною швидкістю. Крім цього, коливні рухи на одному й тому самому місці змінюють свій знак (напрям), тобто підняття змінюються опусканнями і навпаки. Важливою особливістю сучасних вертикальних тектонічних рухів є їхня спадковість від більш давнього структурного плану регіону.

Вивчення сучасних рухів земної кори має велике практичне значення, особливо - вздовж залізниць, нафто- і газопроводів, у місцях будівництва ГЕС і АЕС. Вертикальні переміщення вивчаються переважно методом повторного нівелювання через певні відрізки часу (5 – 10 років). Горизонтальні сучасні рухи вивчаються геодезичним методом тріангуляції, а для дослідження великих літосферних плит використовують лазерні вимірювання зі штучних супутників Землі.

Характер сучасних рухів тієї чи іншої ділянки земної кори можна оцінити на підставі особливостей геоморфологічної будови та складу сучасних відкладів.

Неотектонічні (найновіші) рухи – це рухи, які проявлялися в останні 25 млн років. Їх вивчає неотектоніка - нова галузь геології, яка сформувалася за останні сорок – п’ятдесят років.

Неотектонічні рухи відіграли виключно важливу роль у розвитку рельєфу всіх материків земної кулі, але найвиразніші вони зафіксовані в рельєфі «молодих» гір (Карпат, Кавказу, Паміру).

Основним методами вивчення неотектонічних рухів є геологічні і геоморфологічні.

Суть геологічних методів полягає в тому, що для вивчення коливних рухів за даний відрізок часу використовуються гірські породи, їх склад і потужність. Відповідно, найпоширенішим є метод потужностей і фацій, який базується на аналізі умов утворення окремих компонентів гірських порід, їх потужностей, літологічного складу та органічних решток.

Геоморфологічні методи ґрунтуються на аналізі форм сучасного рельєфу, історії його розвитку. Суть цих методів полягає в аналізі топографічних карт і аерофотознімків для виявлення аномалій у рельєфі – глибини врізу річкових долин, крутості схилів, ступеня розчленування рельєфу тощо.

Стародавні, або коливні, рухи минулих геологічних епох досліджуються виключно на підставі вивчення потужностей і фацій окремих комплексів гірських порід. Наприклад, відомо, що на території Донбасу сумарна потужність відкладів кам’яновугільної системи досягає 18 км. У них виявлено близько 300 пластів кам’яного вугілля різної потужності. Є підстави стверджувати, що в період формування вугленосної товщі відбувалися коливні рухи з переважанням інтенсивних опускань, які компенсувалися нагромадженням потужної товщі осадків. Водночас на переважній більшості території України кам’яновугільних відкладів немає, що вказує на її підняття.

Контрольні запитання

1. Що називають тектонічними рухами?

2. Як поділяють тектонічні рухи?

3. Які бувають тектонічні рухи за спрямованістю?

4. Як поділяються коливні рухи за часом прояву?

5. Які рухи називають сучасними тектонічними?

6. Які називають неотектонічними рухами?

7. Що вам відомо про стародавні коливні рухи?

(самостійне вивчення)

- надати студентам загальні відомості про землетруси, інтенсивність, причини та їх наслідки для довкілля.

Завдання:прочитати текст в підручнику Й.М.Свинко, М.Я.Сивий «Геологія» стр. 208-215. Скласти конспект згідно з питань, приведених нижче. Відповісти на питання для самоконтролю.

Землетруси – це раптові коливання земної кори. Наука, яка вивчає землетруси, називається сейсмологією. На території земної кулі епіцентри землетрусів розташовані нерівномірно; в деяких місцях землетруси відбуваються часто і досягають великої сило. Охарактеризуйте, як розподіляються землетруси за походженням, яких типів бувають сейсмічні хвилі; від яких факторів залежить інтенсивність землетрусів і як географічно поширені землетруси на земній кулі. Як відбувається сейсмічне районування й прогнозування землетрусів? Відповісти на ці питання за наступним планом.

1. Загальні відомості про землетруси.

2. Види землетрусів.

3. Інтенсивність землетрусів.

4. Географічне поширення землетрусів.

5. Сейсмічне районування і прогнозування землетрусів.

Склавши конспект, закрийте зошит та відповідайте на запитання.

Питання для самоконтролю

1. Що таку землетруси?

2. Які Ви знаєте типи сейсмічних хвиль?

3. За допомогою якого приладу вивчають землетруси?

4. Поясніть механізм виникнення землетрусів.

5. Назвіть і покажіть на карті основні сейсмічні пояси земної кулі.

6. Для чого потрібне сейсмічне районування?

7. Що таке цунамі?

Модуль ІІІ

ОХОРОНА ТА РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ ГЕОЛОГІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА

3.1 Геологічне середовище як складова довкілля

(лекція)

Мета:отримати загальні уявлення про геологічне середовище як складову довкілля, проаналізувати вплив та використання геологічного середовища як мінерально-сировинної бази для промисловості.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Земна кора	\|	Л е к ц і я 1.10. Цикли холодильних машин.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.03 сек.