Шпаргалка по дисциплине "Основы геологии"

Экзамен по геологии.

1. Понятие о геологии. Объект и предмет изучения геологии, ее место в естествознании. Науки геологического цикла.

 

Геология – наука о строении, составе, возрасте, истории развития Земли и заключенных в ней полезных ископаемых.

Объектом изучения геологии является литосфера и ее составные части. В последнее время объектом изучения геологии стали планеты солнечной системы, особенно планеты земного типа.

Предмет изучения геологии – состав, структура, история формирования литосферы и находящихся в ней полезных ископаемых.

От общей геологии отделились со временем такие геологические науки как: минералогия, литология (осадочные породы), стратиграфия (осадочная оболочка Земли), петрология (горные породы), геотектоника ( строение и развитие земных недр), структурная геология, история геологии, учение о полезных ископаемых и т.д.

Науки на стыке геологии и физики: геофизика (наука о физических свойствах горных пород и геологических тел), инженерная геология (о механических и физико-механических свойствах грунтов и горных пород, использующихся в основании зданий), радиогеохронология (об абсолютном возрасте геологических образований, определяющийся по количественному изотопному составу и продуктов их распада).

Науки на стыке геологии и химии: геохимия (о хим. свойстве геологических образований и хим. процессах в недрах Земли).

Науки на стыке геологии и биологии: палеонтология (изучение ископаемых остатков фауны и флоры и реконструкция органического мира геологического прошлого), биостратиграфия (раздел стратиграфии, исследующий относительный возраст осадочных слоев по руководящим формам ископаемой флоры и фауны).

Науки на стыке геологии и географии: геоморфология (о рельефе земной поверхности), палеография (о физико-географических условиях и ландшафтах геологического прошлого Земли), гидрогеология (учение о подземных водах).

Науки на стыке геологии и космологии: сравнительная планетология (о геологическом строении планет солнечной системы).

2. История развития геологических знаний.

Первые геологические наблюдения относятся к динамической геологии — это информация о землетрясениях, извержениях вулканов, размывании гор, перемещении береговых линий. Подобные высказывания встречаются в работах таких учёных как Пифагор, Аристотель, Плиний Старший, Страбон. Описание минералов и попытки классификации геологических тел встречаются у Аль-Бируни и Ибн Сины (Авиценны) в X—XI веках. Некоторые современные ученые считают, что современная геология началась в средневековом исламском мире.

В эпоху Возрождения геологические исследования проводили учёные Леонардо да Винчи и Джироламо Фракасторо. Они впервые предположили, что ископаемые раковины являются остатками вымерших организмов, а также, что история Земли длиннее библейских представлений. В конце XVII — начале XVIII века появилась общая теория Земли, которая получила название дилювианизма. По мнению учёных того времени осадочные породы и окаменелости в них образовались в результате всемирного потопа. Началось противостояние сторонников таких направлений в геологии как Нептунизм и Плутонизм.

Плутонизм — направление в геологии, распространённое в конце XVIII — начале XIX веков, последователи которого считали, что ведущую роль в геологической истории Земли играли внутренние силы. Как система взглядов он впервые был изложен шотландским учёным Джеймсом Хаттоном в работах, опубликованных в 1788 и 1795 гг. Становление плутонизма происходило в острой борьбе с нептунизмом, последователи которого приписывали решающую роль при породообразовании процессам, происходящим в гидросфере, и отвергали значение внутренних геологических факторов. Борьба между сторонниками плутонизма и нептунизма сыграла большую роль в становлении геологических наук.

Нептунизм — направление в геологии XVIII века, противоположное плутонизму. Объясняло формирование древних геологических пластов действием Мирового океана (посредством процессов кристаллизации в первоначальной жидкости) и недооценивало роль вулканической деятельности. Находилось под сильным влиянием библейской картины мира, в т. ч. и деллювиальной теории. Наиболее известными сторонниками нептунизма в Германии были А. Г. Вернер, во Франции — А. Делюк, в Великобритании — Р. Кирван. После доказательства вулканического происхождения базальта потерял своё научное значение.

Во второй половине XVIII века резко возросли потребности в полезных ископаемых, что привело к изучению недр, в частности накоплению фактического материала, описанию свойств горных пород и условий их залегания, разработке приёмов наблюдения. Джеймс Хаттон, автор «Теории Земли», часто считается первым современным геологом. В то же время в России увидели свет геологические труды Ломоносова.

Основные подразделения современной стратиграфической шкалы были приняты официально в 1881 году в Болонье на 2-м Международном геологическом конгрессе. Первыми геологическими картами в России были работы Д. Лебедева и М. Иванова (карта Восточного Забайкалья, 1789—1794), Н. И. Кокшарова (Европейская Россия, 1840),Г. П. Гельмерсена («Генеральная карта горных формаций Европейской России», 1841).

Большую часть XIX века геология вращалась вокруг вопроса о точном возрасте Земли. Оценки варьировались от 100 000 до нескольких миллиардов лет. В начале XX века радиометрическое датирование позволило определить возраст Земли, оценка составила два миллиарда лет. В настоящее время известно, что возраст Земли составляет около 4,5 миллиардов лет.

3. Строение и типы земной коры.

Земная кора — внешняя твёрдая оболочка (кора) Земли, верхняя часть литосферы.

Выделяют 2 типа земной коры: Океаническая и континентальная.

Океаническая земная кора более тонкая (5—7 км), чем континентальная, и состоит из двух слоёв — нижнего базальтового и верхнего осадочного. Ниже базальтового слоя находится поверхность Мохо и верхняя мантия. 

Континентальная земная кора занимает меньшую площадь (около 40% поверхности Земли - прим. от geoglobus.ru), но имеет более сложное строение и гораздо большую мощность. Под высокими горами её толщина измеряется 60—70 километрами. Строение коры континентального типа трёхчленное — базальтовый, гранитный и осадочный слои. Гранитный слой выходит на поверхность на участках, именуемых щитами.

Рифтогенный тип земной коры расположен под срединно-океаническими хребтами. Детали строения коры этого типа, ещё не совсем ясны. Её важнейшая особенность – залегание под осадочным или промежуточными слоями пород, в которых упругие волны распространяются со скоростями на много большими, чем в базальтовом слое, но меньшими, чем в мании. Возможно здесь происходит смещение в-ва коры мантии.

4. Структурные элементы земной коры.(НАПИСАТЬ)

 

 

 

 

5. Складчатые нарушения. Антеклизы и синеклизы, антиклинории и синклинории. Выраженность в рельефе складчатых нарушений.

Основным видом складчатых нарушений является складка. Складкой называют волнообразный изгиб-слоев, образовавшийся в процессе пластичных деформаций горных пород.

Антеклиза – крупнейшие положительные структуры плитных участков и выпуклой формой поверхностного фундамента и осадочным чехлом небольшой мощности.

Синеклиза – крупнейшие отрицательные суперрегиональные структуры плитных участков с вогнутой поверхностью фундамента.

Обычно антиклинали и синклинали прямо выражены в рельефе или на их месте формируется инверсионный рельеф. Отражение в рельефе находят размер и внутреннее строение складчатых структур. Выделяются синклинальные и антиклинальные морфоструктуры.

Антиклинорий – структуры в горных системах, которым соответствует горные хребты.

Синклинорий – структура в горных системах, которым соответствует межгорные долины(прогибы).

Крупные поднятия, состоящие из нескольких антиклинориев и синклинориев, называются мегантиклинориями. Обычно образуют мегаформы рельефа. Имеют облик горной страны, состоящей из нескольких хребтов и разделяющих их впадин (например, Большой и Малый Кавказ).

6. Разрывные нарушения и тектонические блоки. Выраженность в рельефе разрывных нарушений.

Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислокации) – это тектонические нарушения сплошности горных пород, сопровождающиеся перемещением разорванных блоков геологических тел относительно друг друга. прямо или опосредованно они отражаются в рельефе, создавая многие формы рельефа, но структуры, обусловленные ими, не всегда прямо отражаются в рельефе. Разрывные нарушения бывают различного ранга: от трещин до глубинных разломов.

Эти нарушения могут возникнуть при интенсивном сдавливании или наоборот, при растягивании пород.

Трещины делятся на открытые, закрытые и скрытые. По способу образования – на тектонические и нетектонические.

Глубинные разломы – разрывные нарушения земной коры значительной протяженности и ширины и большой глубины (вплоть до мантии). Представляют собой широкие зоны интенсивного дробления пород. Сверхглубинные разломы уходят корнями в мантию.

Линеаменты – особый тип линейно-дугообразных нарушений сплошности земной коры. выделяются на космоснимках и топокартах.

Часто разрывные нарушения определяют рисунок речной сети, что является их основным дешифрируемым признаком. Рисунки речной сети: древовидный, прямоугольный, радиальный, центростремительный.

Системы разломов часто определяют очертания морей и океанов. Иногда вдоль них наблюдаются выходы магматических пород, горячих и минеральных источников, специфические формы мезо- и микрорельефа, цепочки вулканов, фокусы землетрясений. Выходы глубинных и сверхглубинных разломов на поверхность Земли выражены в рельефе глубоководными желобами – формами рельефа, к которым приурочены максимальные глубины океанов.

Существенна рельефообразующая роль разломной тектоники в пределах рифтовых зон или рифтогенов, где образуются узкие, резко выраженные отрицательные формы рельефа – рифтовые долины.

 

7. Землетрясения. Их причины, механизм, классификация. Географическое распространение землетрясений.

Землетрясения представляют собой подземные колебания и толчки земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земных недрах.

Землетрясения относятся к числу наиболее опасных сейсмических процессов и по своим разрушительным последствиям не имеют себе равных среди стихийных бедствий. Внезапность и огромная разрушительная сила землетрясений часто приводят к большому числу человеческих жертв и уничтожению огромных материальных ценностей.

Вся поверхность земного шара делится на несколько огромных частей земной коры, которые называются тектоническими литосферными плитами - североамериканская, евроазиатская, африканская, южно-американская, тихоокеанская и атлантическая. Районы, расположенные вблизи границ тектонических литосферных плит в наибольшей степени подвержены землетрясениям.

В результате медленных течений горячего пластичного вещества в недрах, тектонические литосферные плиты находятся в постоянном движении - раздвигаются, сдвигаются или скользят одна относительно другой. Такие перемещения плит составляют несколько сантиметров в год.

В результате процесса движения плиты сталкиваются друг с другом. В зонах столкновения происходят изменения поверхности Земли – образуются складки, трещины и т. д., происходят землетрясения.

Существуют сейсмические области (зоны), где землетрясения часты и отличаются большой силой, и асейсмические, где они слабы и происходят редко. Сейсмические районы расположены в зоне геосинклиналей – «активных швов Земли». Это те участки земной коры и мантии, где наиболее активно проявляются тектонические процессы. Свыше 99 % всей сейсмической энергии выделяется в пограничных зонах между основными литосферными плитами. Тектонические землетрясения происходят в зонах сжатия и растяжения литосферных плит.

Зонами сжатия являются побережье Тихого океана, где или океаническая кора подминается под континентальную (Камчатка), или океаническая под океаническую (Индонезия), и Альпийско-Гималайский пояс, где континентальная кора подминается под континентальную.

Зонами растяжения являются рифтовые зоны – срединно-океанические рифты и рифты на суше – районы Байкала и Кении (Восточная Африка).

Существует ряд районов, где землетрясения происходят довольно часто. К ним относятся Восточная Африка, Индийский океан и в Северной Америке долина р. Св. Лаврентия и северо-восток США. Иногда в районах, которые принято считать неактивными, происходят сильные землетрясения, как, например, в Чарлстоне (шт. Южная Каролина) в 1886 г.

Для измерения силы землетрясения используются две шкалы: одна для измерения интенсивности, другая для измерения магнитуды.

Интенсивность землетрясения (сейсмических колебаний грунта) – это степень сотрясения грунта на поверхности Земли, ощущаемого в различных точках зоны воздействия землетрясения. Величина интенсивности определяется на основании оценки фактических разрушений, воздействия на объекты, здания и почву, последствий для людей.

Интенсивность сейсмических колебаний грунта на поверхности Земли измеряется в баллах. В России используется 12-бальная шкала интенсивности Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64). Согласно этой шкале принята следующая градация интенсивности землетрясений:

1-3 балла – слабые колебания (к разрушениям не приводят);

4-5 балла – ощутимые колебания (ощущаются населением и приводят  к появлению отдельных трещин  в постройках);