Предмет геологии, её цели и задачи

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 (О^2-, ОН^-).

5 класс - силикаты, алюмосиликаты и их аналоги – боросиликаты, титаносиликаты, цирконосиликаты, бериллосиликаты (SiO₄^{4 -}).

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.

 

28. Геологическая деятельность  ветра. Элементы эолового рельефа.  Эоловые отложения

Геологическая работа ветра состоит  из следующих видов:

1) разрушение горных пород (дефляция  и корразия)

2) перенос или транспортировка  разрушенного материала

3) отложение (аккумуляция)

Под дефляцией понимается процесс  выдувания и разевания ветром мелких частиц горных пород.

Корразия (обтачиваю) – механическая обработка обнаженных горных пород  ветром при помощи переносимых им твердых частиц, что приводит к  обтачиванию, царапанью, шлифованию, высверливанию  углублений.

Среди эоловых отложений выделяют два главных генетических типа:

1. Эоловые пески. Они отличаются  достаточно хорошей отсортированностью, хорошей окатанностью зерен и преобладанием матовой поверхности граней. Самым распространенным минералом является кварц. Менее стойкие минералы полевые шпаты и слюды не выдержавшие длительной транспортировки эоловым путем, истираются и исчезают.

2. Эоловый лёсс – это своеобразный  генетический тип континентальных  отложений. Он представляет собой  мягкую, пористую породу желтовато-бурого, желтовато-серого цветов, которая  на 90% состоит из пылевых зерен  кварца, глинозема и некоторых  устойчивых к выветриванию минералов.

Различают несколько типов эолового рельефа:

1. Барханные пески. Барханы –  асимметричные песчаные холмы  серповидной формы, располагающие  перпендикулярно направлению ветра.  Характерной особенностью их  формы является заостренные концы  (рога), выдвинутые вперед по направлению  ветра.

2. В пределах песчаных пустынь  барханы обычно объединены в  цепи и гряды, состоящие из  многих сотен одиночных барханов. Длина такой гряды, ориентированной  перпендикулярно к направлению  ветра, может достигать 20км.

3. Бугристые пески – песчаные  холмы высотой до 8-10м неправильной  формы, закрепленные растительностью.

4. В не пустынных  районах  (на побережье морей, рек, озер) возникают так называемые –  дюны – удлиненные песчаные  холмы нанесенные ветром, дующим  по направлению к берегу. Рога  у дюны направлены не вперед, как у бархана, а назад.

 

29. Физическое выветривание  и его виды. Продукты выветривания. Кора выветривания.

Физическое выветривание пород  происходит без изменения их химического  состава. Порода просто дробится на обломки  с постепенным уменьшением их размера вплоть до песка. Примером такого физического разрушения может служить температурное выветривание.

Температурное выветривание. Температурное  выветривание происходит в результате резких колебаний температур, вызывающих неравномерное изменение объема горных пород и слагающих их минералов. Чем резче колебания температур, тем интенсивнее проявляется  физическое выветривание и, наоборот. Наиболее активно температурное  выветривание проявляется в пустынях,  полупустынях и высокогорных областях.

Другим видом физического выветривания является морозное выветривание, при  котором породы разрушаются под  действием замерзающей воды, проникающей  в поры и трещины. При замерзании воды объем льда увеличивается на 9%, что создает значительное давление в горных породах. Таким образом, легко дробятся породы с высокой  пористостью.

Продуктами физического выветривания на поверхности являются угловатые  обломки. В зависимости от своего размера обломки подразделяются на: глыбы – (> 20 см); щебень – (20 – 1 см); дресва – (1 – 0.2 см); песок – (2 – 0.1 мм); алеврит – (0.1 – 0.01 мм); пилит – (< 0.01 мм). Скопление этих продуктов приводит к формированию рыхлых осадочных горных пород.

Кора выветривания - верхняя часть  земной коры (литосферы) разной мощности (от нескольких сантиметров до десятков и сотен метров), сформированная в результате выветривания горных пород.

 

30. Основные процессы  химического выветривания. Примеры  природного химического преобразования  минералов.

При химическом выветривании разрушение горных пород происходит с изменением их химического состава главным  образом под воздействием кислорода, углекислого газа и воды, а также  активных органических веществ содержащихся в атмосфере и гидросфере.

Главными реакциями, обуславливающими химическое выветривание, являются:

1. Окисление – это переход элементов с низкой валентностью в высоковалентное за счет присоединения кислорода. Особенно быстро окислению подвергаются сульфиды, некоторые слюды и другие темноцветные минералы.

2. Растворение – способность  молекул одного вещества распространяться  вследствие диффузии в другом  веществе. Оно происходит с различной  скоростью для разных пород  и минералов. Наибольшей растворимостью  обладают хлориды.  Сульфаты и  карбонаты растворяются хуже.

3. Гидролиз – наиболее важный процесс химического выветривания, т.к. путем гидролиза разрушаются силикаты и алюмосиликаты, которые слагают половину объема внешней части континентальной коры.

Интенсивность процесса гидролиза, которому сопутствуют растворение и гидратация, зависит от климатических условий: в умеренном климате гидролиз протекает до стадии образования  гидрослюд;  во влажном теплом климате  – до стадии образования каолинита; в субтропическом климате – до стадии образования латерита.

Таким образом, при гидролизе разрушаются  силикаты, алюмосиликаты; на их месте  накапливаются глинистые минералы, а за счет вытеснения катионов образуются свободные окислы и гидроокислы  алюминия, железа, кремния, марганца.

 

31. Подземные воды: их  происхождение и классификация,  условия нахождения в земной  коре.

Подземные воды по происхождению подразделяются на следующие типы

1. Инфильтрационные воды. Образуются в результате просачивания (инфильтрации) атмосферных осадков или вод рек и озер по порам и трещинам горных пород.

2. Конденсационные воды. Их происхождение объясняют конденсацией атмосферной влаги в порах и трещинах пород в условиях резких суточных колебаний температуры пустынь.

3. Седиментационные (реликтовые) воды. Образуются за счет захоронения вод древних бассейнов совместно с накопившимися в них осадками. Большая часть осадочных горных пород образовалась из осадков, которые формировались в водной среде.

4. Магматогенные (ювенильные) подземные  воды. Поступают они из глубинных недр земной коры, их происхождение связано с остыванием расплавленной магмы.

Если при классификации вод  используют данные о составе солей, то выделяют воды гидрокарбонатные кальциевые, гидрокарбонатные магниевые, сульфатные кальциевые, хлоридные кальциевые и  т. д. Таким образом, при полной характеристике подземных вод указывают их класс  по степени общей минерализации  и тип по составу преобладающих  анионов и катионов.

По условиям залегания обычно выделяют следующие типы подземных вод:

1. Воды верховодки. Верховодкой называется подземная вода, залегающая на небольшой глубине в зоне аэрации — зоне свободного проникновения воздуха.

2. Грунтовые воды. Атмосферные воды, просачиваясь сверху вниз до водоупора, а затем перемещаясь в горизонтальном направлении, постепенно заполняют все пустоты горной породы. Так возникают водоносные горизонты.

Водоносным горизонтом называется пласт или слой породы, в котором поры, пустоты и трещины заполнены водой

3. Межпластовые (пластовые) воды. Отличие межпластовых вод состоит прежде всего в том, что они заключены между двумя водоупорами, т. е. ограничены ими и сверху (со стороны кровли) и снизу (со стороны подошвы).

4. Безнапорные гидродинамические системы обычно характерны для бассейнов грунтовых вод, не обладающих естественным напором.

5. Гидростатическим (пьезометрическим) уровнем называется воображаемая поверхность, проходящая через область питания и разргузки и определяющая высоту подъема воды в данном месте. Пьезометрический уровень обычно выражается в абсолютных отметках по отношению к уровню моря. Выше этого уровня артезианская вода при фонтанировании подняться не может.

 

32. Осадки различных областей  моря и их характеристика.

Морские осадки чрезвычайно разнообразны. Они различаются размерами обломочных частиц, количественным соотношением обломочного материала и материала  химического происхождения, минеральным  составом тех и других компонентов, а также фаунистической характеристикой.

В зависимости от происхождения  осадочного материала выделяются осадки терригенного, органогенного и хемогенного  типов. Терригенные осадки образуются из песка, глины и других материалов, сносимых в океан с материков. В них преобладает кремнезём. Органогенные осадки образуются благодаря отмиранию донных организмов, обладающих скелетами из извести и кремнезёма.  Хемогенные осадки засоленных лагун и заливов образуются в аридных областях, где наблюдается интенсивное испарение, приводящее к полному насыщению солями.

 

33. Геологическая деятельность  снега и льда. Ледниковый рельеф  и ледниковые отложения. Тиллиты.

Геологическая деятельность снега  и ледников, как и других экзогенных факторов, включает эрозию, транспортировку  обломков и их отложение. Изучением  строения, развития и деятельности ледников занимается гляциология.

Ледники состоят из так называемого глетчерного льда. В отличие от других разновидностей льда (почвенный, речной, морской), возникающих при замерзании воды, глетчерный лед образуется из снега.

Область, где происходит накопление снега и превращения его в  лед, получило название – хионосферы.

В зависимости от соотношения областей питания и стока, от размеров и  формы ледники подразделяются на три типа: горные (или альпийского  типа), покровные (или материкового типа) и промежуточные. Горными, называют сравнительно маломощные ледники высокогорных районов, приуроченные к различного рода депрессиям в рельефе. Покровные ледники обычно образуются в полярных районах и располагаются почти на уровне моря. Как правило, они занимают огромные площади и характеризуются значительной мощностью ледникового покрова. К ледникам промежуточного типа относятся плоскогорные ледники, которые образуются на горах с плоской (столообразной) или плоско-выпуклой вершиной. Обломочный материал, образующийся в результате деятельности ледников, получил название «морены».

Тиллиты (валунная глина) - древние морены, представляющие собой грубообломочные, неотсортированные образования, подвергшиеся уплотнению, а иногда и метаморфизму.

 

34. Понятие о дизъюнктивных  дислокациях. Виды дизъюнктивных  дислокаций простых и сложных.

Дизъюнктивные дислокации  - это  дислокации, сопровождающиеся разрывом сплошности пластов горных пород. Они возникают в результате ударного нарастания нагрузки, на которую горные породы реагируют как хрупкие тела. Различают два вида разрывов:

1. Трещины – разрывы  без  заметного смещения пород друг  относительно друга. Совокупность  трещин называется трещиноватостью.

2. Дизъюнктивы – это разрывы с заметным смещением пород друг относительно друга. Они проявляются в виде трещин или зон дробления, по которым происходит смещения пластов.

Величина относительного перемещения  пластов по сместителю называется амплитудой разрыва. Различают амплитуды:

1. Истинную (наклонную) — расстояние  в плоскости сместителя между кровлей или подошвой одного и того же пласта в висячем и лежачем крыльях;

2. Вертикальную — проекция истинной амплитуды на вертикальную плоскость;

3. Горизонтальную — проекция истинной амплитуды на горизонтальную плоскость;