|
Строение земли (ядро, мантия, з.к.) ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3 Строение земли (ядро, мантия, з.к.) Земное ядро состоит из внешнего (жидкого) и внутреннего (твердого) ядра. Радиус внутреннего ядра примерно равен 1200-1250 км, переходный слой – 300-400 км, внешнего ядра – 3450-3500 км. В центральной части внутреннего ядра плотность вещества достигает почти 14 г/см3. Внутреннее ядро имеет железо-никелевый состав, примесь серы, углерода, кислорода и водорода. Мантия – это силикатная оболочка между ядром и подошвой литосферы. Она подразделяется на верхнююю мантию (до глубины 400 км), переходный слой Голицына (400-1000) и нижнююю мантию (подошва на глубине 2900 км). По современным представлениям мантия имеет ультраосновной состав. Мантийное вещество находится в частично расплавленном, пластическом состоянии. Земная кора – верхний слой Земли, имеющий подошву (граница Мохо), где отмечено скачкообразное увеличение скорости распространения упругих (сейсмических) волн до 8,2 км/c. Земная кора имеет алюмосиликатный состав (кислород, кремний и алюминий в форме оксидов и силикатов), и содержит повышенные содержания радиоактивных изотопов урана, тория, калия. Литосфера – верхняя оболочка Земли, объединяющая земную кору и верхнюю часть мантии, имеет сложное строение и отличается значительной неоднородностью. Поверхность земной коры формируется под воздействием противоположно направленных друг другу процессов: эндогенных – тектонические и магматические процессы, происходящие на глубине, экзогенные – внешние процессы, вызывающие денудацию (выравнивание рельефа) за счет выветривания, эрозии и гравитационных сил, седиментационные – процессы осадконакопления, заполняющие неровности в рельефе. Существует три типа земной коры: материковая, океаническая и СОХи.
2. Научные направления геологии: Геотектоника изучает строение земной коры, геологические структуры, закономерности их расположения и развития (платформа, геосинклиналь). Тектоника изучает движения земной коры. Минералогия – изучает минералы Геология - это наука, изучающая строение земли, ее происхождение и развитие. Инженерная геология – наука, изучающая свойства горных пород (грунтов), природные геологические и техногенно-геологические (инженерно-геологические) процессы в верхних горизонтах земной коры в связи со строительной деятельностью человека. грунтоведение – грунты и почвы, инженерная геодинамика – природные и антропогенные геологические процессы и явления, региональная инженерная геология – строение и свойства геологической среды определенной территории. изучает региональный и зональный характер распространения инженерно-геологических процессов и явлений; оценивает применительно к данной территории геологические факторы, определяющие условия строительства и эксплуатации инженерных сооружений; даёт прогноз изменения инженерно-геологических условий в результате строительства. Историческая геология – изучает историю Земли, горных пород и т.п. ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ Геотектоника изучает строение земной коры, геологические структуры, закономерности их расположения и развития. Тектоника изучает движения земной коры. Тектоническими движениями называются движения земной коры, вызывающие изменения залегания геологических тел. Выделяют три типа перемещения плит: раздвижение с образование рифтов, надвиг – подныривание одной плиты под другую при сжатии и сдвиг плит относительно друг друга. Эти явления происходят под влиянием конвективных течений в мантии. Подвижность земной коры в значительной степени зависит от характера ее тектонических структур. Наиболее крупные структуры: платформы и геосинклинали. Платформа - жесткая, малоподвижная структура. Им свойственны выровненные формы рельефа. Платформы имеют двухъярусное строение: нижний - фундамент, верхний – осадочный чехол. Пример древних платформ: Русская, Сибирская платформы. Платформам свойственны эпейрогенические движения – спокойные, медленные движения вертикального характера. Геосинклинали располагаются на границах платформ. Это подвижные участки земной коры, для них характерны тектонические движения, вулканизм, сейсмические явления. Три типа тектонических движений: колебательные (медленные эпейрогенические), складчатые, разрывные. Минералы Всё множество минералов по химическому принципу разбито на типы, которые, в свою очередь, подразделены на классы:
• Простые вещества (состоят из одного химического элемента, около 130 минералов) - Самородные металлы - например, медь Cu, серебро Ag, золото Au, железо Fe, платина Pt, ртуть Hg и т.д. и природные сплавы - камасит (Fe,Ni), тэнит (Ni,Fe). - Неметаллы - алмаз C, графит C, мышьяк As, сера S, сурьма Sb и прочие.
• Сернистые соединения (сульфиды) и их аналоги (содержат металлы в соединении с сульфидной серой, либо заменяющими её мышьяком, сурьмой, теллуром и селеном, более 500 минералов) - Низшие (простые) сульфиды и их аналоги - галенит PbS, сфалерит ZnS, халькопирит CuFeS2, борнит Cu5FeS4, киноварь HgS, антимонит Sb2S3, молибденит MoS2 и другие. - Высшие сульфиды (персульфиды, полисернистые соединения) и их аналоги - пирит FeS2, марказит FeS2 и прочие. - Сульфосоли - например, блёклые руды Cu+10Cu2+2[AsS3]4S.
• Галогенные соединения (состоят из металлов и галогенных элементов - фтора, хлора, йода, брома, около 200 минералов), среди них: флюорит CaF2, галит NaCl, сильвин KCl, нашатырь NH4Cl и др.
Далее в классификации выделяются кислородные соединения (более 2500 минералов): • Оксиды и гидроксиды (окислы и гидроокислы металлов, содержат кислород либо гидроксогруппу (ОН-) - Оксиды - отличаются особой прочностью - корунд (рубин, сапфир) Al2O3, гематит Fe2O3, рутил TiO2, касситерит SnO2, кварц SiO2, опал SiO2, хризоберилл (александрит) BeAl2O4, шпинель MgAl2O4, прочие. - Гидрооксиды - гётит FeO(OH), манганит MnO(OH), брусит Mg(OH)2.
• Соли кислородных кислот - Карбонаты, содержат металл и радикал [CO3], например - кальцит Ca[CO3], родохрозит Mn[CO3], арагонит Ca[CO3], церуссит Pb[CO3], магнезит Mg[CO3], доломит CaMg[CO3]2, малахит Cu2[CO3](OH)2, азурит Cu3[CO3]2(OH)2. - Нитраты, содержат радикал [NO3]. - Сульфаты, содержат радикал [SO4], барит Ba[SO4], целестин Sr[SO4], ангидрит Ca[SO4], гипс Ca[SO4] • 2H2O. - Фосфаты [PO4], арсенаты [AsO4] и ванадаты [VO4], вольфраматы [WO4] и молибдаты [MoO4], хроматы [CrO4] и бораты [BO3]. Например: апатит Ca5[PO4]3(F,Cl,O,OH), бирюза CuAl6[PO4]4(OH)8 • 2H2O, шеелит Ca[WO4], монацит Ce[PO4], крокоит Pb[CrO4], ванадинит Pb5[VO4]3Cl и прочие.
Но самым многочисленным классом среди солей кислородных кислот являются силикаты и их аналоги (алюмосиликаты, боросиликаты, бериллосиликаты). Это самые распространённые в земной коре и мантии минералы, слагающие их практически на 99%. В состав силикатов входят структурные радикалы - кремнекислородные тетраэдры [SiO4], которые могут быть расположены в структуре как отдельно друг от друга, так и объединяться в кольца, цепи, двойные ленты, слои и трёхмерные каркасы. В зависимости от структуры говорят об островных, кольцевых, цепочечных, ленточных, слоистых и каркасных силикатах.
Островные силикаты: например, гемиморфит Zn4[Si2O7](OH)2*H2O, хризолит (оливин) (Mg,Fe)2[SiO4], гранаты (Mg,Fe,Mn,Ca)3(Al,Fe,Cr)2[SiO4]3, циркон Zr[SiO4], кианит Al2[SiO4]O, ставролит FeAl4[SiO4]2O2(OH)2, топаз Al2SiO4](F,OH)2, эпидот Ca2(Fe,Al)3[Si2O7][SiO4]O(OH).
Кольцевые силикаты: берилл (аквамарин) Be3Al2[Si6O18], турмалин Na(Fe,Mg,Li,Al,Mn)3Al6[Si6O18] [BO3]3(OH,F)4, эвдиалит (Na,Ca)9(Zr,Ti,Mn)3[Si3O9][Si9O24(OH)3].
Цепочечные силикаты (пироксены): гиперстен (Mg,Fe)2[Si2O6], диопсид CaMg[Si2O6], эгирин NaFe[Si2O6], жадеит NaAl[Si2O6], родонит CaMn4[Si5O15].
Ленточные силикаты (амфиболы): актинолит и тремолит Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2, роговая обманка (Na,K)0-1(Ca,Na)2(Mg,Fe,Al,Ti)5[(Si,Al)4O11]2(OH,F,Cl,O)2.
Слоистые: хризотил (серпентин) Mg6[Si4O10](OH)8, тальк Mg3[Si4O10](OH), мусковит KAl2[AlSi3O10](OH,F)2, биотит K(Fe,Mg)3[AlSi3O10](OH,F)2, хризоколла (Cu,Al)2H2Si2O5(OH)4•nH2O), клинохлор Mg4Al2[Al2Si2O10](OH)8, пренит Ca2Al[AlSi3O10](OH)2, апофиллит КСа4[Si4O10]2F•8Н2O.
Каркасные: калиевые полевые шпаты (ортоклаз, минроклин) K[AlSi3O8], плагиоклазы (альбит, адуляр, лабрадор, анортит) (Na,Ca)[(Al,Si)2Si2O8], нефелин KNa3[AlSiO4]4, содалит Na8[AlSiO4]6[Cl2], лазурит Ca2Na6[AlSiO4]6[SO4][S2-], цеолиты (стильбит (Na2,Ca)[Al2Si5O14]•6H2O, пренит Ca2Al[AlSi3O10](OH)2).
Какими свойствами обладают минералы Важнейшими характеристиками минералов, как уже было сказано, являются их кристаллическая структура и химический состав. Все остальные свойства минералов вытекают из них или с ними взаимосвязаны. Основные свойства минералов, являющиеся диагностическими признаками и позволяющие их определять, следующие:
Облик кристаллов и форма граней - обусловлены в первую очередь строением кристаллической решётки. Твердость - определяется по шкале Мооса. Блеск - световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал. Зависит от отражательной способности минерала. Спайность - способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием ровных зеркальных поверзностей. Излом - специфика поверхности минерала на свежем не спайном сколе. Цвет - признак, с определённостью характеризующий одни минералы (зелёный малахит, синий лазурит, красная киноварь), и очень обманчивый у ряда других минералов, окраска которых может варьировать в широком диапазоне в зависимости от наличия примесей элементов-хромофоров либо специфических дефектов в кристаллической структуре (флюориты, кварцы, турмалины). Цвет черты - цвет минерала в тонком порошке, обычно определяемый царапанием по шершавой поверхности фарфорового бисквита. Магнитность - зависит от содержания, главным образом, двухвалентного железа, обнаруживается при помощи обычного магнита. Побежалость - тонкая цветная или разноцветная плёнка, которая образуется на выветрелой поверхности некоторых минералов за счёт окисления. Хрупкость - прочность минеральных зёрен (кристаллов), обнаруживающаяся при механическом раскалывании. Хрупкость иногда увязывают или путают с твёрдостью, что неверно. Иные очень твёрдые минералы могут с лёгкостью раскалываться, т.е. быть хрупкими (например, алмаз). Шкала твердости минералов (шкала Мооса). Состоит из 10 эталонов твёрдости: тальк — 1; гипс — 2; кальцит — 3; флюорит — 4; апатит — 5; ортоклаз — 6; кварц — 7; топаз — 8; корунд — 9; алмаз — 10.
Горные породы Классификация пород
По генезису: Магматические. Интрузивные – глубинные (гранит), крупнозернистые, хорошо раскристаллизованные Эффузивные – излившиеся на поверхность (пемза, вулк.стекло), стекловатые, неполнокристаллические Осадочные. Образуются при осаждении и накоплении в водной или воздушной среде продуктов физического и химического разрушения (выветривания) материнских горных пород с уплотнением и цементацией осадка. Главный признак осадочных пород – слоистость – чередование горных пород в виде слоев в процессе периодического накопления осадков. По характеру залегания: согласное (параллельные слои) и несогласное. Слой (пласт) имеет сравнительно постоянную мощность и занимает большую площадь. Толща – комплекс слоев или один слой большой мощности. Первоначально осадочные породы залегают почти горизонтально. Тектонические движения выводят слои из горизонтального положения и нарушают их первоначальное залегание, возникают дислокации складчатые и разрывные. Складчатые образуются без нарушения сплошности слоев или пластов, к ним относятся моноклиналь, складка, флексура. Складки: антиклиналь, синклиналь. Разрывные нарушения характеризуются разрывом сплошности пород и смещением слоев относительно друг друга. По происхождению: обломочные, органогенные и химические. Морские и континентальные. Обломочные – породы, которые образовались из продуктов физического и химического выветривания материнских горных пород. Подразделяются на собственно обломочные (рыхлые – пески, гравий, галька и сцементированные – песчаники, брекчии) и глинистые породы (несцементированные - глины, суглинки, супеси и сцементированные – аргиллиты и алевролиты). Наибольшее распространение имеют глинистые породы (около 50 %), в состав которых входят глинистые минералы – каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и т.д.
Органогенные породы – образуются в водоемах в результате накопления и преобразования остатков животного мира и растений. Это доломиты, мергели, мел и др. К группе фитогенных относится также торф. Породы химического происхождения образуются в результате выпадения из морских или озерных вод растворенных солей. Это гипс, мирабилит, ангидрид, калийная соль. Они залегают слоями большой мощности, до сотен метров. Растворимы в воде, трещиноватые. Метаморфические. Образуются в результате преобразования пород магматического и осадочного происхождения под влиянием процессов метаморфизма – высокой температуры, давления и флюидов.
Карты геологические Породы на них отображаются с учетом абсолютного и относительного возраста. Абсолютный возраст измеряется в общепринятых единицах времени: порода образовалась столько-то лет назад. Относительный же возраст определяет время по принципу древнее—моложе: такое-то событие произошло раньше, такое-то позже. Абсолютный возраст – это продолжительность существования породы, выраженная в годах. Для его определения применяют методы, основанные на использовании процессов радиоактивных превращений в элементах (уран, калий, рубидий и др.), входящих в состав пород. С их помощью устанавливают возраст в миллионах лет. Абсолютные значения возраста горных пород приведены в геохронологической шкале. Относительный возраст позволяет определять возраст пород относительно друг друга. Используется два метода: стратиграфический и палеонтологический. Стратиграфический метод применяют для толщ с ненарушенным горизонтальным залеганием слоев. При этом считают, что нижележащие слои (породы) являются более древними, чем вышележащие. Палеонтологический метод позволяет определять возраст осадочных пород независимо от характера залегания слоев и сопоставлять возраст пород, залегающих на различных участках. В основу метода положена история развития органической жизни на Земле. Остатки вымерших организмов захоронялись в тех осадках, которые накапливались в тот отрезок времени, когда они жили. Зная последовательность и время жизни вымерших организмов, по их остаткам можно определить относительный возраст слоев осадочных пород. Подземные воды Вода в грунтах: · парообразная; · связанная – прочносвязанная (гигроскопическая), рыхлосвязанная; · свободная – капиллярная, гравитационная · в твердом состоянии (лед); · кристаллизационная и химически связанная. Пo степени минерализации подземные воды подразделяют на пресные (до 1 г/л), солоноватые (от 1 до 10 г/л), солёные (от 10 до 50 г/л) и подземные рассолы (свыше 50 г/л); в более поздних классификациях к подземным рассолам относят воды c минерализацией свыше 36 г/л. . В отношении водопроницаемости грунты делятся на три основные группы: водопроницаемые, полупроницаемые и водонепроницаемые или водоупорные. К водопроницаемым породам относятся крупнообломочные породы, галечник, гравий, пески, трещиноватые породы и т.д. К водонепроницаемым породам – массивно- кристаллические породы (гранит, мрамор), имеющие минимальную впитывать в себя влагу, и глины. Последние, пропитавшись водой, в дальнейшем ее не пропускают. К породам полупроницаемым относятся глинистые пески, рыхлые песчаники, рыхловатые мергели и т.п. По происхождению выделяется несколько типов подземных вод. Инфильтрационные воды образуются благодаря просачиванию с поверхности Земли дождевых, талых и речных вод. По составу они преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые и магниевые. При выщелачивании гипсоносных пород формируются сульфатно-кальциевые, а при растворении соленосных — хлоридно-натриевые воды. Конденсационные подземные воды образуются в результате конденсации водяных паров в порах или трещинах пород. Седиментационные воды формируются в процессе геологического осадкообразования и обычно представляют собой измененные захороненные воды морского происхождения — хлоридно-натриевые, хлоридно-кальциево-натриевые и др. К ним же относятся погребённые рассолы солеродных бассейнов, а также ультрапресные воды песчаных линз в моренных отложениях. Воды, образующиеся из магмы при её кристаллизации и вулканическом метаморфизме горных пород, называются магматогенными, или ювенильными (по терминологии Э. Зюсса). Ламинарный закон движения – параллельные потоки, без завихрений. Приток воды – дебит – максимальное количество воды, которое дает водозаборное сооружение в единицу времени при постоянном уровне воды. Природные процессы Сейсмические явления изучает сейсмология. Землетрясения порождаются сильными и внезапными нарушениями сплошности, разрывами и разломами, смещениями в земной коре. Эти явления характерны для районов геосинклиналей с современными горообразовательными процессами. По своей природе они подразделяются на денудационные, вулканические, тектонические и техногенные. Денудационные - происходят на глубине и обусловлены разрушением природных сводов в подземных пустотах. Такие землетрясения характерны для карстовых районов. Характеризуются незначительными колебаниями. Вулканические имеют место при извержении вулканов и обусловлены обрушением кровли, стенок больших пустот, образующихся при выходе лавы. Распространяются на небольшие расстояния, интенсивность их колебаний больше, чем у денудационных. Тектонические - возникают вследствие тектонических процессов земной коры, распространяются на большие площади и обладают большой разрушительной силой. Техногенные, или инженерные, происходят в результате инженерной деятельности человека. К ним относятся подземные взрывы. Процессы выветривания – это разрушение и изменение горных пород под действием колебания температуры, замерзания воды в трещинах горных пород, а также под влиянием кислорода и различных организмов. Физическое выветривание происходит преимущественно без существенного изменения минерального состава гонных пород. Температурные колебания и разрушительная сила воды приводит к механическому разрушению пород, образованию обломков различной величины и перемещению их вниз по склону. Химическое выветривание происходит под воздействием паров газов и воздуха, воды, содержащей соли, различные органические кислоты. Выражается в окислении, гидратации, растворении, карбонизации и др.процессов. Приводит к изменению состава пород и появлению вторичных минералов. Биологическое выветривание – под влиянием деятельности растений и живых организмов. Химическое воздействие выражается в выделении углекислоты и др.соединений, разрушающих горные породы. Все процессы воздействуют на горные породы одновременно. Климат существенно определяет тип выветривания. Геологическая деятельность ветра. Эоловыми называются континентальные отложения, обусловленные ветром. В результате происходит дефляция – выдувание тонких частиц пород и коррозия – механическая обработка поверхности пород с помощью переносимых ветром частиц. Строение земли (ядро, мантия, з.к.) Земное ядро состоит из внешнего (жидкого) и внутреннего (твердого) ядра. Радиус внутреннего ядра примерно равен 1200-1250 км, переходный слой – 300-400 км, внешнего ядра – 3450-3500 км. В центральной части внутреннего ядра плотность вещества достигает почти 14 г/см3. Внутреннее ядро имеет железо-никелевый состав, примесь серы, углерода, кислорода и водорода. Мантия – это силикатная оболочка между ядром и подошвой литосферы. Она подразделяется на верхнююю мантию (до глубины 400 км), переходный слой Голицына (400-1000) и нижнююю мантию (подошва на глубине 2900 км). По современным представлениям мантия имеет ультраосновной состав. Мантийное вещество находится в частично расплавленном, пластическом состоянии. Земная кора – верхний слой Земли, имеющий подошву (граница Мохо), где отмечено скачкообразное увеличение скорости распространения упругих (сейсмических) волн до 8,2 км/c. Земная кора имеет алюмосиликатный состав (кислород, кремний и алюминий в форме оксидов и силикатов), и содержит повышенные содержания радиоактивных изотопов урана, тория, калия. Литосфера – верхняя оболочка Земли, объединяющая земную кору и верхнюю часть мантии, имеет сложное строение и отличается значительной неоднородностью. Поверхность земной коры формируется под воздействием противоположно направленных друг другу процессов: эндогенных – тектонические и магматические процессы, происходящие на глубине, экзогенные – внешние процессы, вызывающие денудацию (выравнивание рельефа) за счет выветривания, эрозии и гравитационных сил, седиментационные – процессы осадконакопления, заполняющие неровности в рельефе. Существует три типа земной коры: материковая, океаническая и СОХи.
2. Научные направления геологии: Геотектоника изучает строение земной коры, геологические структуры, закономерности их расположения и развития (платформа, геосинклиналь). Тектоника изучает движения земной коры. Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|