Геология 1-50

Геосферы

оболочки, из которых состоит Земля

Ядро

На долю ядра приходится 16,38% объема и 31,79% массы Земли. Ядро состоит из вещества с очень высокой плотностью – 11 г/см3. Внешнее ядро находится в жидком состоянии, а внутреннее – в твердом.

Мантия

промежуточная силикатная оболочка, ограниченная поверхностями Мохоровичича (вверху) и Гутенберга — Рихтера (внизу) и является самой крупной геосферой.
Она составляет 83% объема планеты и около 66% ее массы.

Астеносфера (слабая оболочка).

Главной особенностью астеносферного слоя являются понижение скоростей сейсмических волн, особенно поперечных, повышение электро-состояние вещества, менее вязкое, более пластичное состояние по отношению к вышележащим и нижележащим слоям.

Геоид

тело неправильной формы, которую имела бы Земля,
если вся её поверхность была покрыта океаном; эта поверхность, от которой производится отсчет высот рельефа.
Поверхность геоида приближается к поверхности трехосновного эллипсоида

Плотность

Средняя плотность Земли составляет 5,5 г/см3.
В осадочных породах плотность около 2,5 г/см3, в большинстве метаморфических пород - 2,7-2,8 г/см3, в магматических породах - 3,0 г/см3.
Средняя плотность земной коры около 2,8 г/см3

Геотермический градиент

Нарастание температуры в градусах Цельсия на единицу глубины. Близ поверхности Земли оценивается в 20 градусов на 1 км. Характеризует изменение температуры горных пород на единицу расстояния. Почти всегда температура пород увеличивается с глубиной (dT/dZ, где Z – глубина, Т – температура)

геотермическая ступень

глубина в метрах, на протяжении которой температура увеличивается на 1 градус

Пояс постоянной температуры

уровень Земли, температура которого равна среднегодовой температуре данной местности. Глубина расположения пояса постоянных температур в различных районах колеблется от первых метров до 20-30 м.

Энергия глубинной гравитационной дифференциации

источник тепла Земли. В основе его механизма лежат процессы выделения тепла при перераспределении вещества Земли по плотности при его химических и фазовых преобразованиях.
Важнейшим уровнем генерации энергии является граница между мантией и ядром

Важнейший уровнь генерации энергии

граница между мантией и ядром. На глубинах 2700-2900 км в слое Д11 развивается процесс разделения вещества мантии на силикатную и металлическую (точнее металлизированную) части. В условиях больших давлений и температур в этой зоне запускается механизм стекания железа в ядро Земли. Реакции сопровождаются выделением большого количества гравитационной энергии и перегревом мантии.

Радиогенная энергия

образуется при распаде радиоактивных элементов, прежде всего урана, тория, калия (радиогенное тепло, связанное с распадом радиоактивных элементов 238U, 235U, 232Th, 40K, 87Rb).

Тепловой режим Земли

совокупность факторов, определяющих распределение температур и тепловых потоков на планете Земля.

Магнитное поле

поле, которое защищает Землю от разрушительного воздействия солнечного ветра и космических лучей

Магнитное склонение

угол между географическим и магнитным меридианами в точке земной поверхности, который показывает отличие между показаниями магнитного компаса и истинным направлением на север в данной точке земной поверхности в данную историческую эпоху

Магнитное наклонение

угол, на который стрелка под действием магнитного поля Земли отклоняется от горизонтальной плоскости вниз или вверх. В полушарии севернее магнитного экватора северный конец стрелки отклоняется вниз, в южном — наоборот.

Ускорение силы тяжести

На поверхности оно в среднем 982 см/сек2 (при 983 см/с2 - на полюсе и 978см/с2- на экваторе), с глубиной сначала увеличивается, затем быстро падает. Max значение ускорения силы тяжести в основании нижней мантии у границы с внешним ядром 1037 см/с2. В пределах ядра Земли ускорение силы тяжести начинает значительно уменьшаться, доходя до 126 см/с2 на глубине 6000 км и в центре до 0.

Средний химический состав Земли

По массе Земля состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Масса Земли приблизительно равна 5,98×1024 кг. Франк Кларк: земная кора чуть более чем на 47% состоит из О2

породосоставляющие минералы земной коры

состоят из оксидов; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1 %. Основными оксидами являются кремнезём (SiO2 ), глинозём (Al2O3 ), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K2O) и оксид натрия (Na2O).

Состав ядра

полностью состоит из железа (Fe –43,41%, FeO – 49,34%, FeS – 6,69%) и примеси Ni – 0,56%.
При этом остальные элементы образовали мантию. Ведущими оказались кремний (43,5%) и магний (37,35%). Поэтому мантия получила название «сима».

Строение земной коры

континентальная, океаническая и две переходных.

Кора океаническая

развита в пределах современных океанов и котловинных окраинных морей, где ее толщина составляет 1-15 км. В ее строении принимают участие первый осадочный слой, второй, сложенный преимущественно базальтами, и третий, в составе которого преобладают полнокристаллические магматические породы основного состава.

Континентальная кора

распространена в пределах континентов и сопряженных с ними шельфовых морях. Средняя толщина коры 30-40 км. Осадочный слой представлен осадочным чехлом

Консолидированная кора

По геофизическим показателям делится на два слоя: верхний с характерными для него скоростями продольных волн 6,0-6,5 км/с и нижний – 6,4-7,7 км/с.

Верхний слой консолидированной коры

О его составе судят по выходам на поверхность кристаллических пород, обнажающихся на щитах древних платформ. Они приблизительно сложены на 50% гранитами, 40% – гнейсами, кристаллическими сланцами и другими метаморфическими породами амфиболитовой стадии метаморфизма.

Нижний слой консолидированной коры

сложен породами гранулитовой фации метаморфизма, представленными плагиогнейсами с гранатом и пироксеном, а также анортозитами, чарнокитами, коматиитами и другими основными интрузивными и эффузивными метаморфическими породами.
Первоначально, по физическим показателям, этот слой был назван базальтовым.
На предположении о двух

Атмосфера земли

состоит из четырех слоев:
тропосфера, стратосфера, мезосфера, ионосфера (термосфера).

Тропосфера

Самый нижний слой, где температура воздуха падает с высотой

стратосфера

Слой над тропосферой, где падение температуры прекращается, сменяется изотермией, и, наконец, слой, где температура начинает повышаться

Мезосфера

Слой над стратосферой, в котором температура снова стремительно падает

Ионосфера

тот слой, где снова начинается рост температуры

эндогенные процессы

геологические процессы, происхождение которых связано с недрами Земли, со сложными физико-механическими и физико-химическими преобразованиями вещества. Эндогенные (внутренние или глубинные) процессы протекают в недрах земной коры за счет внутренней тепловой энергии Земли в условиях высоких давления и температуры.
Источники энергии: гравитационная дифференциация и радиоактивный распад вещества.

Магматизм

процесс, связанный с перемещением магмы к верхним слоям земной коры, а также на ее поверхность

Магма

природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии

Типы магм

базальтовая (основная) (50% кремнезема, при застывании формирует океанический или консолидированный слой) и гранитная (кислая) (60-65% кремнезема, значит высокая вязкость и низкая подвижность).

Дифференциация магмы

процесс расщепления магмы на различные по химическому составу фракции, из которых образуются горные породы разного минерального состава.

Магматическая дифференциация

расщепление магмы еще в расплаве, следовательно, до кристаллизации.

Ликвация

расслоение магмы разного состава в магматической камере.

Кристаллизационная дифференциация

магма в процессе остывания переходит в состояние кристаллизации.

Интрузивный магматизм

магма активно внедряется во вмещающие породы, частично расплавляя их, и застывает в трещинах и полостях земной коры.

Зона экзоконтакта

внешняя

Зона эндоконтакта

внутренняя

Интрузивные тела

Согласные - образуются, в результате внедрения магмы по плоскостям напластования осадочных пород (силлы, лакколиты, лополиты и факолиты); Несогласные - формируются при заполнении магмой трещин во и при внедрении магмы путем обрушения пород кровли. (дайки, жилы, штоки и батолиты)

интрузивные тела

Породы, образовавшиеся из магмы или лавы в условиях глубин

Площадные вулканы

вулканы, которые образовывались на ранних этапах развития истории Земли, когда земная кора была очень тонкой, образованы посредством магмы, излившейся на большие площади

Трещинные вулканы

излияние лавы происходит из трещин в земной коре;

Центральные вулканы

вулканы, извержения которых происходят через центральные выводные отверстия, что приводит к образованию конусообразной постройки.

Эффузивный магматизм и вулканизм

излияние магмы на поверхность Земли, остывание и отвердевание расплава.

продукты вулканических извержений

газообразные, твердые, жидкие.

Газообразные продукты извержений

выделение из жерла вулкана водяного пара и различных газов (H2S, SO2, CO2, CO и др.).

Газообразные продукты извержений

лавы при излиянии их на поверхность Земли образуются эффузивные тела разной формы (лавовые купола, лавовые покрова и потоки, вулканические бомбы, вулканические лапилли, вулканический пепел, вулканические туфы и брекчии).

Твердые продукты извержений

лавы при излиянии их на поверхность Земли образуются эффузивные тела разной формы (лавовые купола, лавовые покрова и потоки, вулканические бомбы, вулканические лапилли, вулканический пепел, вулканические туфы и брекчии).

Жидкие продукты извержений

продукт вулканического извержения – лава, огненно-жидкая силикатная масса.

Типы извержений

Гавайский, Стромболианский, Везувианский, Пелейский.

Гавайский тип

относительно слабые выбросы очень жидкой базальтовойлавы, образующей невысокие фонтаны, большие пузыри и тонкие, обширные покровы лавы. (вулкан Килауэа о-ва Гавайи).

Стромболианский тип

извержения ритмичные, и в воздух выбрасываются вулканические бомбы и туфы. (вулкан Стромболи, Италия, Тирренское море).

Везувианский тип

Характерны чрезвычайно мощные выбросы магмы, насыщенной газом.

Пелейский тип

Извержение данного типа предшествуют сильные подземные толчки. Магма чрезвычайно вязкая и содержит много газов. Извержение сопровождается сильным взрывом. (вулкан Мон-Пеле, о. Мартиника, Карибское море).

Поствулканические явления

явления, возникающие при затухании вулканической деятельности, но при этом наблюдается ряд характерных явлений, указывающих на активные процессы, продолжающиеся в глубине. К их числу относятся выделение газов (фумаролы), гейзеры, грязевые вулканы, термы.

Фумаролы

газы, которые выделяются из жерла и трещин после извержения вулкана (например, углекислый газ, сера, углероды, пары воды и другие).

Гейзеры

периодически действующие пароводяные фонтаны.

Грязевые вулканы

отверстия или конусообразные возвышения с кратером, из которых извергаются грязевые массы, представляющей собой смесь паров газов с подземными водами и рыхлыми вулканическими продуктами и характеризующейся высокой температурой.

Термы

горячие источники, широко распространены в областях современного и новейшего вулканизма, иногда приносят с собой на поверхность специфические химические вещества, температура источников достигает 100градусов

Магматические гп

породы, образованные в результате кристаллизации и застывания магмы (эффузивные- на поверхности, снаружи). К магматическим эффузивным горным породам относятся: Липарит, трахит, андезит, диабаз, базальт, порфирит, порфир (полевошпатовый и кварцевый).

Плотная текстура эффузивных пород

Плотная или афанитовая текстура характерна для микрокристаллических непористых пород, где зерна различимы только под микроскопом.

Пористая текстура эффузивных пород

возникает при дегазации застывающей лавы на земной поверхности.

Миндалекаменная текстура эффузивных пород

характерна для пород с пустотами овальной формы, заполненными веществом, отличающимися по составу от вещества породы.

Флюидальная текстура эффузивных пород

представлена вытянутыми в одном направлении микролитов в виде потока.

Структуры эффузивных пород

стекловатая (напоминающая стекло), скрытокристаллическая (зерна минералов неразличимы невооруженным глазом) и порфировая структуры (скрытокристаллическая масса, на фоне которой выделяются отдельные зерна минералов).

Магматизм

явления, связанные с образованием, изменением состава и движением магмы из недр Земли к ее поверхности.

Покровы

плоские тела, сложенные, как правило, базальтами и долеритами, имеющие широкое площадное распространение и относительно малую мощность, а также неправильно-изометричную форму в плане.

Потоки

более распространённые тела по сравнению с покровами. Они сложены в основном лавами. Особенностями потоков являются удлинённая, часто языковидная в плане и линзообразная в поперечном сечении форма, относительно малая мощность, неровная подошва, крутые боковые ограничения

Некк (жерловина)

столбообразное тело, выполняющее жерло вулкана вулканическим материалом (лавой, туфами, вулканическими брекчиями и др.).

Купол (пик, игла)

куполовидное тело, имеющее высоту до 700 – 800 м и крутые склоны (400 и больше). Образуются в результате выжимания из вулканического канала вязкой лавы.

Метаморфизм

явления преобразования осадочных и магматических пород в условиях высоких давлений и температур.

Региональный метаморфизм

захватывает очень большие пространства (высокие неравномерные температуры и давления)

Контактовый метаморфизм

высокие температуры, которые расплавляют магматические расплавы в горных породах (температура на контакте достигает 1000°С и более).

Динамометаморфизм

связан с тектоническими движениями земной коры, вызывающими процессы складкообразования и разрывные нарушения (сдвиг, надвиг, разломы), обусловлен стрессовым давлением (вектор направления чётко выражен)-сжатием.

Термальный метаморфизм

изменение пород только под влиянием высоких температур.

Пневматолитический метаморфизм

изменение вызвано горячими газами и парами без участия жидкой воды

Гидротермальный метаморфизм

метаморфизм, происходящий под действием горячей минерализованной воды.

Факторы метомарфизма

литостатическое давление, стрессовые напряжения, температура.

Структуры метаморфических пород

Для них характерна чешуйчатость, волокнистость, скрытокристалличность.

Текстуры метаморфических пород

Массивная текстура характеризуется однородным строением породы, гнейсовидная — обусловлена параллельно-линейным расположением зерен минералов (сланцеватая текстура и др.).

Литосферные плиты

являются крупными структурами элементами высшего порядка.

Дивергентные, или конструктивные, границы

границы возникают при расхождении плит. Образовавшееся между ними пространств заполняется поднимающейся из астеносферы базальтовой магмой.

Конвергентные, или деструктивные, границы

возникают при схождении плит, когда одна из них погружается в мантию. Вдоль этих границ происходит формирование новой континентальной коры.

Трансформные границы, или границы скольжения

сопровождаются трансформными разломами, рассекающими полностью разрез литосферы.

Спрединг

процесс растяжения, приводящий к формированию новой океанической коры вдоль дивергентных границ литосферных плит, знаменует начало образования океанических литосферных плит.

Субдукция

относится к числу важнейших глобальных геодинамических процессов. Результатом является поглощение океанической литосферы мантией, ее переплавление с образованием широкого спектра магматических расплавов.

коллизия

сопровождаются образованием контрастного горного рельефа земной поверхности, а в глубоких недрах земной коры образуется магма.

Тектонические дислокации

всякое нарушение первоначального залегания горных пород (слоев) под действием тектонических процессов. Тектонические дислокации связаны с изменением распределения вещества в гравитационном поле Земли.

Пликативные дислокации

возникает нарушенное горизонтальное залегание слоёв без видимого разрыва их сплошности. К ним относится образование моноклиналей, складок и флексур

Дизъюнктивные (разрывные) дислокации

сопровождаются разрывом сплошности геологического пласта. К нарушениям со смещением относятся сдвиги, сбросы, взбросы, надвиги, горсты, грабены, шарьяжи

Пласт

основной способ залегания осадочных горных пород. более или менее однородный, первично обособленный осадок (или горная порода), ограниченный сверху и снизу поверхностями напластования,

Элементы строения складок

замок, ядро, крылья, угол складки, осевая поверхность, шарнир

Замок

участок перегиба слоев с внешней стороны

Ядро

участок перегиба с внутренней стороны

Крылья

фрагменты слоев заключенные между изгибов в замках соседних складок

Угол складки

продолжение крыльев складки до их пересечения в области замка

Осевая поверхность

поверхность, которая делит угол складки пополам и проходит через точки перегиба слоев

Шарнир

линия, образующаяся при пересечении осевой поверхности с поверхностью какого-либо слоя

Складка

волнообразный изгиб слоев

Антиклинальная складка

изгиб слоев выпуклостью вверх, в ядре более древние породы

Синклинальная складка

изгиб слоев выпуклостью вниз, в ядре более молодые породы

Линза

небольшой пласт, выклинивающийся по краям

Прослойка

тонкий слой, залегающий в толще мощных пластов

Дизъюнктивные дислокации (разрывные)

сопровождаются разрывом сплошности геологического пласта. К нарушениям со смещением относятся: сдвиги, сбросы, выбросы, надвиги, горсты, грабены, шарьяжи.

Слой (пласт)

плитообразное тело, ограниченное параллельными плоскостями

Землятресения

вид эндогенных процессов, проявляющиеся посредством непродолжительных толчков или сотрясений

Сейсмические волны

волны, приносящие энергию механических колебаний в горных породах.

Гипоцентр

точка в земной коре, из которой расходятся сейсмические волны.

Эпицентр

место на земной поверхности находящееся перпендикулярно очагу землетрясения.

Землетрясения

вулканические, техногенные, искусственного зарактера, обвальные.

Зона Вадати-беньоф

наклонно уходящая на глубину система очагов землетрясений, образующихся при пододвигании океанич. литосферы под островную дугу или край континента и дальнейшем погружении литосферы в мантию Земли.

Предвестники землетрясений

изменяющиеся перед землетрясением характеристики Земли. сейсмичность, движение земной коры, опускание и поднятие участков земли, наклоны земной поверхности, деформация, уровень воды в колодцах и скважинах, скорость сейсмических волн, геомагнетизм, земное электричество и др

Цунами

опасное природное явление, представляющее собой морские волны, возникающие в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков морского дна при подводных и прибрежных землетрясениях.

Экзогенные процессы

Выветривание
-Геологическая работа ветра
-Геологическая деятельность подземных вод

Денудация

совокупность процессов сноса продуктов разрушения горных пород, создаваемых в осном выветриванием, с возвышенных участков суши в понижения рельефа – долины, озерные котловины или морские бассейны. Главными агентами денудации являются сила тяжести, текучие воды, ветер, движущиеся ледники.

Аккумуляция

процессы накопления продуктов разрушения горных пород, подготовленных выветриванием и перемещенных в результате процессов денудации в пониженные участки земной поверхности.

Выветривание

сложные разнообразные процессы разрушения и изменения минералов и горных пород, происходящие на земной поверхности и вблизи нее под воздействием физических, химических и органических агентов.

Виды выветривания

-Физическое
-Химическое
-Биологическое

. Физическое (механическое) выветривание

Под влиянием колебаний температур, минералы, слагающие породу, испытывают то сжатие, то расширение, из-за чего порода разрушается. Это привод к дезинтеграции горных пород, их распаду на отдельные обломки различной размерности (глыбы, щебень, песок и др.)

Химическое выветривание.

процесс химического изменения горных пород и минералов и образования новых более простых соединений в результате реакций растворения, гидролиза, гидратации и окисления

Гидратация

При воздействии воды происходит закрепление молекул воды на поверхности отдельных участков кристаллической структуры минерала

Гидролиз

Процесс химического разложения минералов, сопровождающийся частичным или полным выносом щелочей

Биологическое выветривание

производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т. д.)

Элювий

Продукты выветривания, остающиеся на месте разрушения материнских (коренных) горных пород

Коллювий

обломочный материал, накопившийся на склонах гор или у их подножий путём перемещения с расположенных выше участков под влиянием силы тяжести и движения оттаивающих, насыщенных водой продуктов выветривания в областях распространения многолетнемёрзлых горных пород.

Пролювий (выношу течением)

рыхлые образования, выносимые водными потоками к подножиям возвышенностей

Делювий

в результате переноса этих продуктов дождевыми потоками, талыми водами

Обломочные осадочные породы

образуются в процессе выветривания и осаждения частиц

Химические осадочные породы

образуются в процессе выпадения веществ из растворов

Органические осадочные породы

состоят из остатков животных и растительных организмов или продуктов их жизнедеятельности

Литогенез

объединяет последующие стадии жизни осадков – превращение их в породы (диагенез) и преобразование пород (катагенез, метагенез) вплоть до регионального метаморфизма

Катагенез

Основными факторами преобразования пород являются температура, давление, вода, растворенные в ней соли и газообразные компоненты, рН.
В процессе катагенеза происходит уплотнение пород, их обезвоживание, растворение неустойчивых соединений

Метагенез

Происходит мах уплотнение осадочных пород, меняются их минеральный состав, структура. Преобразование пород происходит при более высокой температуре (200–300°С), выше минерализация и газонасыщенность вод, иные значенияи рН. Завершается стадия метагенеза переходом осадочных пород в метаморфические.

Обломочные ГП

образуются в процессе выветривания и осаждения частиц. Классифицируются по величине обломков, по степени сцементированности и по окатанности обломков.
Грубообломочные — диаметр обломков свыше 2мм, песчаные — 0,05 — 2, пылеватые — 0,005—0,05 и глини¬стые — не более 0,005 мм.

Обломочные ГП
виды (в зависимости от величины обломков)

• Псефиты (грубообломочные) — диаметр обломков свыше 2 мм,
• Псамиты (песчаные) — 2,0 — 0,05мм
• Алевритовые (пылеватые) — 0,05 —0,005мм
• Пелиты (глинистые) — более 0,005мм.

Химические и биохимические породы

Образуются в водоемах при химическом осаждении минеральных веществ из истинных и коллоидных растворов. В осаждении нередко принимают участие микроорганизмы (как правило полезные ископаемые)

Химические и биохимические породы типы

основные типы: карбонатные (известняки, доломиты и мергели), кремнистые, соляные и железистые породы.

Хемогенные осадочные породы

образуются в результате химического растворения некоторых веществ в океанах и озерах. Затем выпадают в осадок и превращаются в горную породу

Органогенные горные породы

состоят из остатков животных и растительных организмов или продуктов их жизнедеятельности. По вещественному составу среди них выделяют карбонатные, кремнистые, некоторые фосфатные породы, а также угли.