Общая геология и геология нефти и газа

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  обучения

Уфимский государственный  нефтяной технический университет

 

 

 

Кафедра геологии

 

 

 

Контрольная работа по геологии

На тему «Общая геология и геология нефти и газа»

Вариант 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. БГРз-10-01      Исангужин И.Я.

 

Проверил: преподаватель       Машкова Е.А.

 

 

 

 

 

Уфа 2012

1. Предмет геологии, ее цели и задачи. Методы исследования, применяемые в геологии, их оценка.

Геология – наука, изучающая  историю развития Земли (состав, строение, происхождение). В настоящее время  наиболее достоверно установлена история  развития поверхности (рельефа) и верхней  оболочки Земли; развитие глубоких недр и центральных областей Земли  изучено далеко недостаточно.

Геология устанавливает, какие животные и растения жили на Земле, как возник и видоизменялся  ныне существующий органический мир.

Предметом геологии является также изучение вулканической деятельности на Земле. Вулканическая деятельность на одних этапах развития Земли была более интенсивной, чем в современную  эпоху, на других – менее интенсивной. Геологическая наука определяет характер и результаты вулканической  деятельности.

Геология изучает процессы горообразования, а также выясняет, как и в какой последовательности они протекали.

Земная поверхность в  течение геологической истории  претерпевала очень сложные изменения; кроме того, на каждом ее участке  в минувшие геологические эпохи  развивался и изменялся животный и растительный мир.

Одной из главных задач  геологии является выяснение закономерностей  и причин всех изменений, происходивших  на Земле в течение всей ее истории.

Объектом изучения геологии горные породы, органические остатки  и современные геологические  процессы.

Геология – наука, имеющая  исключительно большое практическое значение. Она является теоретической  основой для поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.

Очень большое практическое значение получила инженерная геология, занимающаяся изучением свойств пород и условий строительства в данной геологической обстановке зданий, дорог, мостов, плотин, каналов и т.п. Особенно велика роль этой науки в вопросах строительства в сейсмических областях.

Широкое значение имеет гидрогеология, изучающая происхождение и режим подземных вод. Исключительно велико теоретическое и практическое значение геохимии, которая изучает историю развития и превращения химических элементов в земной коре и недрах Земли, а также их поведение в различных термодинамических и физико-химических природных условиях.

Методы исследования, применяемые в геологии, резко отличаются от методов, которые используются, например, в физике, химии, зоологии, ботанике и других науках. В области этих наук почти любой научный вывод или открытый закон ученые могут проверить на опыте (эксперименте), чего в большинстве случаев не могут сделать геологи.

Геологи тщательно изучают  современные геологические процессы, например, деятельность атмосферных  агентов, текучих поверхностных  и подземных вод, ледников, озер, болот, морей, процессы вулканизма, землетрясения, вертикальные колебательные движения земной коры. Наблюдая и анализируя факты, они устанавливают закономерности, которым подчиняются те или иные геологические процессы в настоящее время, и переносят эти закономерности на минувшие геологические эпохи. Такой метод исследования называется актуалистическим. Этот метод используется под углом зрения диалектического материализма, рассматривающего все явления и закономерности, которым они подчиняются, в развитии, в движении, изменении, взаимосвязи, взаимообусловленности.

Нужно иметь ввиду, что закономерности в тех или других геологических процессах, справедливые для современной эпохи, являются результатом изменения закономерностей подобных процессов в прошлые времена. Этих закономерностей могло и не существовать в прошедшие эпохи, когда рассматриваемые геологические процессы протекали в другой обстановке.

Закономерности геологических  процессов, справедливые для современной  эпохи, можно и нужно переносить на прошлые эпохи, но с поправками, учитывающими изменяющуюся во времени  внешнюю обстановку. Поступая подобным образом, геологи широко пользуются методом диалектического материализма, являющимся единственно правильными наиболее совершенным методом исследования для всех областей знания. Этот метод получает в геологии все большее применение. Правильность его подтверждается практикой поисков и разведки полезных ископаемых.

 

2. Минералы, их  классификация. Общие свойства.

Минералами называются природные химические соединения или самородные элементы, возникшие в результате разнообразных физико-химических процессов, происходивших и происходящих внутри земли или на ее поверхности. Минералы характеризуются во всех своих частях одинаковым химическим составом и одинаковыми физическими свойствами.

Горными породами называются закономерные сочетания минералов, принимающих существенное участие  в строении земной коры.

По генезису горные породы делят на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматическими  породами называются породы, которые образовались в результате застывания (включая и кристаллизацию) вещества Земли, находившегося до этого в расплавленном состоянии. Большинство этих пород имеет кристаллическое строение; залегают они в земной коре, как правило, не слоями, а в виде тел неправильной формы.

Осадочными породами являются породы, возникшие в результате накопления и дальнейшего изменения разнообразных осадков (механических, органических и химических). Осадочные породы залегают в земной коре чаще всего слоями.

Метаморфическими  породами называются породы, образовавшиеся из магматических или осадочных пород, подвергшихся в недрах земной коры метаморфизму, т.е. действию высоких давлений и температур. Эти породы в большинстве случаев отличаются слоистостью и кристаллическим строением.

Минералы встречаются  в природе в виде кристаллов, имеющих  более или менее выраженную форму  многогранников, в виде неправильных по форме зерен или сплошных масс, характеризующихся либо кристаллическим, либо аморфным строением.

Характерной особенностью минералов, встречающихся в виде кристаллов, является их свойство самоограничения, т.е. способность принимать многогранную форму. Почти каждому твердому минералу присуща своя кристаллическая форма, которая зависит от химического  состава и строения вещества, слагающего данный минерал, а также от условий  его образования.

К главнейшим физическим свойствам  минералов относятся: кристаллическая  форма, твердость, удельный вес, спайность, излом, цвет и блеск.

 

Кристаллическая форма является наиболее точным и научно обоснованным внешним признаком для определения отдельных минералов. Для определения ее необходимо применение специальных, главным образом оптических методов исследования (изучение шлифов при помощи поляризационного микроскопа).

 

Твердость минерала определяется относительно. Если какой-либо минерал оставляет черту (царапину) на другом минерале, первый минерал имеет большую твердость, чем второй. Если минерал оставляет черту на другом минерале и при этом сам получает царапину, считают твердость обоих минералов одинаковой.

Твердость минералов классифицируется по особой шкале твердости. Согласно этой шкале минерал тальк имеет  твердость 1, гипс – 2, кальцит – 3, флюорит (плавкий шпат) – 4, апатит – 5, ортоклаз или любой другой полевой шпат – 6, кварц – 7, топаз – 8, корунд – 9, алмаз – 10.

Твердость минерала обуславливается  в основном силой сцепления образующих его частиц. Эта сила увеличивается  с уменьшением расстояния между  частицами.

 

Удельный вес минералов приблизительно оценивается «взвешиванием» в руке. Это испытание определяет принадлежность минерала к определенной группе: легких (удельный вес 1-3); средних (удельный вес 3-4) и тяжелых (удельный вес 4 и выше) минералов.

Чтобы получить наглядное  представление о разнице удельных весов минералов, достаточно выбрать  три минерала, по одному из каждой группы, примерно одинакового объема и сравнить их. В качестве таких минералов  можно взять гипс (удельный вес 2,3), апатит или роговую обманку (удельный вес 2,9-3,4) и барит (удельный вес 4,3-4,7).

 

Спайностью называется способность минералов раскалываться при ударе по определенным плоским поверхностям. Степень этой способности у разных минералов неодинакова. Направления плоскостей спайности тесно связаны с кристаллографической формой минерала. Различают следующие степени спайности: весьма совершенную, совершенную, среднюю (явственную) и несовершенную.

Весьма  совершенной спайностью обладают минералы, которые легко делятся по определенным направлениям на листочки и пластинки. Например, тальк, мусковит, биотит, гипс делятся в одном направлении, кальцит – в трех направлениях.

Совершенной спайностью обладают минералы, которые при ударе по ним рассыпаются на обломки, ограниченные плоскостями спайности (неправильные поверхности излома при совершенной спайности получаются редко). Например, лабрадор и роговая обманка имеют совершенную спайность в двух направлениях, доломит – в трех направлениях.

Средней (явственной) спайностью обладают минералы, которые при ударе по ним распадаются на осколки, ограниченные приблизительно в одинаковой степени как плоскостями спайности, так и неправильными поверхностями излома. Например, авгит и анортит имеют среднюю спайность в двух направлениях.

Несовершенной спайностью обладают минералы, которые при раскалывании почти не дают плоских ограничений, большая часть обломков таких минералов ограничена неправильными поверхностями излома. Такими являются халькопирит, апатит и многие другие минералы.

Спайность может проявляться  в одном, двух и трех направлениях. Она обусловлена особенностями  строения пространственной решетки  и расположением в ней атомов или других частиц. Между атомами, заряженными одноименно, силы сцепления  развиты значительно слабее, чем  между атомами, заряженными разноименно. Вследствие этого спайность обнаруживается в направлении связи одноименно заряженных атомов. В направлении  же связи разноименно заряженных атомов минералы не обнаруживают спайности  и дают неровный излом.

 

Изломом называется поверхность, получаемая при разбивании минерала не до плоскости спайности. Различают раковистый, занозистый, зернистый и другие виды излома.

Раковистым называют излом, похожий на внутреннюю поверхность раковин. Такой излом имеют кварц, горный хрусталь, гематит, апатит.

Занозистым считают излом, покрытый тонкими поломанными волокнами. Он напоминает неостроганную доску. Такой излом наблюдается у волокнистого гипса, хлорита, роговой обманки.

Землистый излом матовый, шероховатый, покрытый «пылью». Такой излом имеют каолинит, лимонит.

Зернистым называют излом, имеющий зернистый характер. Он наблюдается, например, у ангидрида.

 

Цвет любого тела зависит от его способности поглощать или отражать свет того или другого цвета. В ряде случаев окраска минерала указывает на его химический состав.

Свойственная минералу естественная окраска иногда сильно меняется от незначительных примесей солей меди, хрома, никеля, железа, кальция, магния и других элементов. Влияют на цвет минерала и особенности строения его пространственной решетки. Но все же для ряда минералов окраска является почти решающим признаком при их определении.

Для ряда минералов характерным  признаком является цвет их черты. Для  этого пользуются фарфоровой неглазурованной  пластинкой, по которой с легким надавливанием проводят испытуемым минералом.

При определении цвета  минерала необходимо также обращать внимание на то, является ли он прозрачным (просвечивающим в краях) или непрозрачным.

Блеск. Минералы могут иметь металлический, неметаллический и металловидный блеск.

Металлический блеск имеют, например, галенит пирит. Все минералы с металлическим блеском непрозрачные, цвет их черты черный или темноокрашенный.

Неметаллический блеск имеет разновидностей: алмазный (у алмаза), жирный (у серы), стеклянный (у горного хрусталя), перламутровый (у слюды, талька, гипса), шелковистый (у асбеста). Черта у минералов светлоокрашенная.

Металловидный блеск напоминает блеск потускневших поверхностей металлов, он характерен, например, для графита, лимонита.

 

3. Отложения болот  и их последующие преобразования. Отложения пресных и соленых  озер.

Неглубокие, сравнительно небольшие  озера часто зарастают от краев  к центру, снизу вверх различными водяными растениями (кувшинками, камышами, тростниками, осоками, водяными хвощами, мхами) и постепенно превращаются в  болота. Отмирающие части растений попадают на дно зарастающего озера  и довольно быстро распадаются.  Этому способствуют бактерии. В результате распада выделяются углекислота, метан  и органические кислоты, которые  растворяются в воде. От органических кислот вода в болотах приобретает  бурую окраску.