Лекции.ИНФО


Билет 1. Предмет геологии, её цели и задачи (составные части геологии и предмет их изучения)



Билет 1. Предмет геологии, её цели и задачи (составные части геологии и предмет их изучения)

Геология – это наука о строении Земли, ее происхождении и развитии, основанная на изучении горных пород и земной коры в целом всеми доступными методами с привлечением данных астрономии, астрофизики, физики, химии, биологии и других наук.

Основным объектом изучения геологии является литосфера (литос – камень), представляющая твердую наружную оболочку Земли. Главными объектами изучения геологии являются минералы, горные породы, геологические тела, вымершие организмы (окаменелости), газовые и жидкие среды, физические поля.

Предметом геологии является пространственно-временные модели развития геологических процессов.

Чтобы познать строение Земли, геология вынуждена исследовать литосферу в различных направлениях. Научные направления в изучении Земли, получивших свои названия:

Опишите основные этапы развития геологии

Первые зачатки научных знаний появились в трудах мыслителей античного мира: Геродота, Аристотеля.

В эпоху Возрождения Леонардо да Винчи показал, что наличие остатков морских организмов свидетельствует о перемещении границ моря и суши и не связано с библейским мифом о всемирном потопе.

Большое влияние на развитие геологии оказало учение Н.Коперника, показавшего место Земли в Солнечной системе.

В России основателем геологической науки по праву считается М.В. Ломоносов.

Большую роль в развитии геологии играли первые гипотезы о происхождении Земли Канта - Лапласа, которые предполагали образование Земли в результате постепенного остывания и сжатия раскаленной газовой туманности.

Английский ученый В. Смит и французский Ж. Кювье применили палеонтологические методы определения возраста горных пород, что позволило установить основные этапы развития Земли и земной коры.

В дореволюционной России большой вклад в мировую геологию внесли выдающиеся геологи: Е.С. Федоров, А.П. Карпинский, В.И. Вернадский, И.В. Мушкетов и др.

В советское время важный вклад внесла плеяда ученых – Н.М. Страхов, В.Е. Хаин, С.С. Смирнов. Огромный вклад в развитие минерально-сырьевой базы страны внесли геологи - практики, которые открыли более 20 тыс. новых месторождений ПИ.

В последние десятилетия геология стала охватывать не только сушу, но и морские глубины, и космические высоты.

Билет 2. Представления о происхождении Солнечной системы и Земли в частности.

В наблюдаемой форме В возникла 20 млрд лет назад. До этого времени её вещество находилось в условиях бесконечно больших температур и плотностей, которые современная физика не может описать. Такое состояние назвали сингулярным. Теория расширяющейся Вселенной или Большого Взрыва, впервые была создана в России в 1922г АА, Фридманом. С какого-то момента, 20 млрд лет назад, вещество, находящееся в сингулярном, подверглось внезапному расширению, которое в самых общих чертах можно сравнить со взрывом, хотя и весьма своеобразным. Современная теоретическая физика достоверно описывает процессы Большого взрыва, но только после 0.01с с момента его начала. С момента начала Б. В. вещество Вселенной непрерывно расширяется и все объекты в ней, в том числе галактики и звезды, равно удаляются друг от друга. Доказательство этого явления связано с хорошо известным из физики эффектом Доплера, заключающимся в том, что спектральные линии поглощения в наблюдаемых спектрах удаляющегося от нас объекта всегда смещаются в красную сторону, а приближающегося – в голубую. Во всех случаях наблюдения спектральных линий поглощения от галактик и далеких звезд смещение происходит в красную сторону, причем чем дальше отстоит объект наблюдения, тем смещение больше. Все галактики и звезды удаляются от нас, а самые далекие из них движутся с большей скоростью. Это закон Хаббла, 1929г.

v=HR где: v – скорость удаления, км/; R – расстояние до космического объекта, св. лет; H–коэффициент пропорциональности или, постоянная Хаббла–15х10-6км/(схсв. лет).

Например, скопление галактик в созвездии Девы (расстояние 78млн св. лет) удаляется от нас со скоростью 1200км/с, а галактики в созвездии Гидры (расстояние 3млрд 960млн св. лет) – со скоростью 61 000км/с.

Билет 3. Форма и параметры Земли. Основные элементы поверхности суши дна океанов.

Земля – форма геоид. Радиус земли 6370км. Выделяют 3 оболочки Земли: ядро, мантию и земную кору. Ядро – наиболее плотная оболочка Земли. Полагают, что внешнее ядро находится в состоянии, приближающемся к жидкому. Внутреннее ядро, предположительно находится в твердом состоянии. Состав внешнего и внутреннего одинаков – Fe – Ni, близкий к составу метеоритов. Мантия – самая крупная оболочка Земли. Масса – 2/3 массы планеты. Под континентами и океанами ее строение существенно отличается. В океанах на глубине ~ 50 км., а материках – 80 – 120 км. начинается слой пониженных сейсмических скоростей, который носит название сейсмического волновода или астеносферы ( т.е. геосфера «без прочности») и отличается повышенной пластичностью. К ней приурочено большинство очагов землетрясений. Полагают, что в ней возникают магматические очаги, а также зона подкорковых конвекционных течений и зарождение важнейших эндогенных процессов. Промежуточный слой и нижняя мантия отличаются более однородной средой, чем верхняя мантия. Верхняя мантия сложена преимущественно ферро-магнезиальными силикатами.

Земная кора – это верхняя оболочка Земли, сложенная магматическими, метаморфическими и осадочными породами, мощностью от 7 до 70 – 80 км. Это наиболее активный слой Земли. Для нее характерен магматизм и проявления тектонических процессов. Нижняя граница земной коры симметрична поверхности Земли. Под материками она глубоко опускается в мантию, и под океанами приближается к поверхности. Земная кора с верхней мантией до верхней границы астеносферы образует литосферу. В вертикальном строении земной коры выделяют три слоя, сложенных различными по составу, свойствам и происхождению породам. 1 слой – верхний или осадочный сложен осадочными и вулканогенно-осадочными породами, глинами, глиняными сланцами, песчаными, вулканогенными и карбонатными породами. Слой покрывает почти всю поверхность Земли. 2 слой – средний или гранитный ( гранито – гнейсовый), породы имеют сходство со свойствами гранитов. Сложена: гнейсами, гранодиоритами, диоритами, окализами, а так же габбро, мраморами, силинитами и др. 3 слой – нижний, базальтовый состоит из более тяжелых пород, которые по свойствам близки к магматическим породам, базальтам. В отдельных местах между базальтовым слоем и мантией залегает так называемый эклогитовый слой с более высокой плотностью, чем базальтовый.

Билет 5. Астеносфера, как верхняя часть мантии.

Астеносфера (от греч. asthenes — слабый и сфера), слой пониженной твёрдости, прочности и вязкости в верхней мантии Земли. Отождествляется с Гутенберга слоем. Расположен на глубинах около 100 км под континентами и около 50 км под дном океана; нижняя граница его находится на глубинах 250—350 км. Не исключена прерывистость слоя. Сейсмическими исследованиями установлено, что в пределах А. скорость распространения поперечных и, возможно, продольных сейсмических волн несколько ниже, чем в покрывающих и подстилающих слоях верхней мантии. Вязкость вещества А. 10 19 - 1023пз, ниже и выше границ А. она не менее 1023 пз. Предполагается, что в пределах А., в связи с низким пределом текучести, происходит медленное перетекание масс в горизонтальном направлении под влиянием неравномерной нагрузки со стороны земной коры.

Наличие А. объясняется высоким геотермическим градиентом, высокой температурой вещества А., близкой к температуре плавления, и процессами релаксации. В пределах А. лежат обычно очаги питания вулканов и осуществляется перемещение подкоровых масс, сопровождающих основные тектонические процессы. Термин "А." введён в 1914 американским геологом Дж. Барреллом.

 

Таблица твердости минералов

Таблица 1.

твердость     Минералы     Твердость по шкале Мооса
истинная, % по отношению к корунду абсолютная, опре­деляется на приборе ТМТ-2, кг/ мм определение твердости в полевых условиях
Тальк 0,003 2,4 чертятся ногтем
  Гипс 0,014 чертятся ногтем
Кальцит 0,026 медная монета
Флюорит 0,075 медная монета
Апатит 0,123 стекло
Ортоклаз 2,5 стальной нож
Кварц 15,0 чертит стекло
Топаз 43,0 чертит стекло
Корунд 100,0 режет стекло
Алмаз 15000,0 режет все вещества

 

У некоторых минералов твердость зависит от направления грани (у дистена в направлении грани твердость = 4.5, а в перпендикулярном направлении - 6-7).

Плотность минералов зависит от химического состава и структуры. По плотности минералы делятся на легкие, средние и тяжелые (до 2,5; 2,5 - 4; и более 4).

Магнитность - способность минералов действовать на магнитную стрелку или притягиваться магнитом.

Взаимодействие с кислотами (10% р-р соляной кислоты). Этим свойством обладают минералы - карбонаты, они взаимодействуют с НСl с выделением пузырьков СО2.

Вкус - этим свойством обладают минералы, растворимые в воде: галит - соленый, сильвин - горько-соленый, квасцы - кислые и др.

Запах - это запах сернистого газа у пирита, марказита, чеснока - у арсенопирита и др.

Определяются минералы по специальным таблицам-определителям, куда внесены все перечисленные свойства для каждого минерала.

Кроме физических свойств, важно знать в каких формах минерал чаще всего встре­чается в природе. Морфология минералов, их облик (габитус) зависят от внутреннего строения минералов и от условий их образования.

Совокупность кристаллов минерала, образованных в одних и тех же условиях, на­зывается агрегатом. Агрегаты могут быть зернистыми, землистыми, шестоватыми, волокнистыми, пластинчатыми, чешуйчатыми.

 

Билет 10. Минералы – их классификация, условия образования и формы нахождения в природе

Минералами называют физически и химически однородные кристаллические тела, образовавшиеся в результате природных физико-химических процессов.

Минералы образуются в земной коре, входят в состав мантии и более глубоких слоев планеты, рассеяны в гидросфере и атмосфере.

Земная кора сложена в основном полевыми шпатами и кварцем, на их долю приходится 55 и 10 % соответственно, широко распространены также пироксены, амфиболы, хлориты, слюды, глинистые минералы, карбонаты и др.

В основу современной классификации минералов положены принципы, учитывающие наиболее существенные признаки минеральных видов – химический состав и кристаллическую структуру. В соответствии с этим классификация может быть представлена в следующем виде:

1 класс – самородные элементы или простые вещества. Кроме самородных металлов (Au, Ag, Pt, Hg, Cu), полуметаллов (As, Sb, Bi) и неметаллов (C, S), сюда условно относятся малораспространенные нитриды, карбиды, фосфиды, силициды.

2 класс - сульфиды и их аналоги – арсениды, антимониты, висмутиды, теллуриды, селениды. (S-)

3 класс – галоиды (галогениды), кроме хлоридов, фторидов, бромидов и иодидов относятся также окси- и гидрогалоиды (Cl-, Br-, I-, F-).

4 класс – окислы и гидроокислы (О2-, ОН-).

5 класс - силикаты, алюмосиликаты и их аналоги – боросиликаты, титаносиликаты, цирконосиликаты, бериллосиликаты (SiO44 -).

6 класс – бораты (ВО2)-, борацит, примеры бура (водный борат).

7 класс – карбонаты [CO3]2-.

8 класс – нитраты [NO3]-.

9 класс – фосфаты и их аналоги – арсенаты и ванадаты [РО4]3-.

10 класс – сульфиты и их аналоги – техлураты и селенаты.

11 класс – молибдаты и вольфраматы [МоО4]2- повелит, [WO4]2- вольфрамит.

Наряду с кристаллохимической существуют и другие классификации минералов, основанные на иных принципах. Например, генетическая классификация основана на типе генезиса минералов, в технологии переработке руд используют классификации на основе их физических (разделительных) свойств, например по магнитности, плотности, растворимости, плавкости и др. признакам.

Билет 1. Предмет геологии, её цели и задачи (составные части геологии и предмет их изучения)

Геология – это наука о строении Земли, ее происхождении и развитии, основанная на изучении горных пород и земной коры в целом всеми доступными методами с привлечением данных астрономии, астрофизики, физики, химии, биологии и других наук.

Основным объектом изучения геологии является литосфера (литос – камень), представляющая твердую наружную оболочку Земли. Главными объектами изучения геологии являются минералы, горные породы, геологические тела, вымершие организмы (окаменелости), газовые и жидкие среды, физические поля.

Предметом геологии является пространственно-временные модели развития геологических процессов.

Чтобы познать строение Земли, геология вынуждена исследовать литосферу в различных направлениях. Научные направления в изучении Земли, получивших свои названия:









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 87;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная