Шпаргалка по дисциплине "Основы геологии"

12. Содержание геологических  и тектонических карт. Геологические  разрезы. Назначение геологических  карт и разрезов.

Геологическая карта — карта, отображающая геологическое строение определенного участка верхней части земной коры. На геологической карте изображается распределение на земной поверхности различных геологических образований. Она строится на основании стратиграфического принципа[1].

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ КАРТЫ — геологические карты, отображающие современную структуру отдельных регионов или земной коры в целом и историю её формирования. Тектонические карты имеют большое прикладное значение в качестве основы для составления прогнозных карт.

Геологический профиль (разрез) — поперечный разрез верхних слоёв земной коры, в котором показано положение горных пород, разломов и прочих геологических структур, лежащих под поверхностью Земли. Геологический профиль часто является дополнением к геологической карте или представляется в виде трёхмерной модели. Для составления геологического профиля используются данные, полученные как путём прямого анализа пород (на поверхности или бурением), так и косвенных (геофизических и сейсмических) измерений.

Геологические карты составляют в ходе полевых съёмок и камеральными методами с широким привлечением данных бурения, геофизических материалов, результатов аэрокосмического зондирования. Эти карты используют, главным образом, для прогноза и разведки полезных ископаемых, оценки условий освоения территорий, строительства, охраны недр. По этим картам можно судить о площади распространения тех или иных пород, условиях залегания, дислокациях и т.д. Главная задача – проведение на карте граничных линий выходов пластов на горизонтальную поверхность. При их построении используют полевые данные о характере и форме залегания пластов в обнажениях, анализ общих геологических условий района, а также определенные правила построения проекций.

13. Горючие полезные ископаемые. Их происхождение и важнейшие  местонахождения в мире, России  и на Северном Кавказе .

Осадочные (горючие) полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы, торф. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

Основные месторождения каменного и бурого угля в России: Кузбасс, Печорское, Тунгусское, Иркутское, Ленское, Южно-Якутское, Зырянское, Эльгинское месторождение (Саха)

За рубежом: Аппалачское (США), Верхнесилезское (Польша), Рурское (Германия). Ведущее место по добыче угля в мире занимает Китай. Добыча каменного угля ведется в Великобритании, во Франции и в других странах.

На северном Кавказе:

Крупнейшие (гигантские) нефтяные месторождения —К ним относятся Прадхо-Бей (США), Агаджари (Иран), Хасси-Мессауд (Алжир), Шайба (Саудовская Аравия), Самотлорское (Россия), Ноксал (Мексика), Тахэ (Китай), Западная Курна (Ирак) и др. Уникальные (супергигантские) нефтяные месторождения —К ним относятся Румайла (Ирак), Аль-Гавар (Саудовская Аравия), Кашаган (Казахстан), Большой Бурган (Кувейт), Дацин (Китай), Кантарел (Мексика) и др.

В России нефть добывается в Западно-Сибирском бассейне (почти 2/3 всей добычи России), в Поволжье, на севере острова Сахалин. Крупнейщие месторождения: Самотлорское, Ромашкинское, Приобское, Лянторское и Федоровское.

На Северном Кавказе ведущее положение по добыче нефти занимает Краснодарский край (Анастасьевско-Троицкое месторождение) , Чеченская республика , Ингушетия и Дагестан имеют небольшие месторождения, а так же в Ставропольском крае.

Наиболее богаты залежами природных газов Россия, Украина, Саудовская Аравия.

В России: в бассейне реки Волги, Лены, Оби , Енисея, в районе города Мурманска

На Северном Кавказе: Краснодарский край, Ставропольский, Чечня, Игушетия ,Дагестан.

Торфяники занимают большие пространства, особенно в лесной зоне и встречаются везде где есть или были леса.

14. Значение геологических  знаний. Прикладное и мировоззренческое  значение геологических знаний.

В вопросе о значении геологической науки можно выделить два основных аспекта. Первый аспект – теоретический, важность которого трудно переоценить. Развитие геологических наук сыграло ведущую роль в формировании современного научного мировоззрения. Причина в том, что, во-первых, без знания сути геологических процессов было бы невозможно целостное понимание того, что происходит в окружающей нас природе. А во-вторых, геология неимоверно раздвинула горизонты научной мысли во времени, введя в обиход науки сведения о процессах, протекавших миллионы, сотни миллионов и даже миллиарды лет назад. В-третьих, именно геология стала основой для широчайшего междисциплинарного синтеза научных знаний, основы которого были заложены трудами В.И. Вернадского.

Второй аспект – вопрос о практической отдаче. И тут геологические знания необходимы для решения широкого круга практических задач. Среди них можно назвать:

1. Поиски месторождений полезных  ископаемых, без открытия которых  невозможно развитие минерально-сырьевой  базы экономики любого государства. Особое значение это имеет  и для России, обладающей широким  спектром запасов минерального  сырья.

2. Определение геологических условий  при строительстве. Недостаток знаний  о геологическом строении или  их недоучёт может привести  к возникновению серьёзных инженерно-технических  проблем, и даже привести к  разрушению зданий и других  сооружений.

3. Прогнозирование и предупреждение  опасностей, связанных с природными  геологическими процессами –  землетрясениями, извержениями вулканов, обвалами, оползнями, селями и т.д.

4. Изучение геологических аспектов  устойчивости экологических систем  различного ранга, вплоть до биосферы  Земли в целом; прогнозирование  их возможных изменений. В современных  условиях, когда масштабы влияния  деятельности человека на природу  неуклонно возрастают, этот прикладной  аспект геологии приобретает  всё более важное значение.

15. Внутреннее строение  и состав земли. Тепловой режим, химический состав и агрегатное  состояние вещества Земли.

Земная кора — земная кора состоит из следующих трех слоев, сложенных горными породами разной плотности:

1) Наружный слой, состоящий из осадочных горных пород. Этот слой некоторые ученые называют осадочной оболочкой Земли.

2) Слой плотных кристаллических  пород, слагающих под осадочной  толщей верхнюю часть континентов, условно эту толщу называют  гранитным слоем, хотя в ней  имеются самые разнообразные  магматические и метаморфические  породы. Преобладают гранитоиды, гнейсы, кристаллические сланцы, встречаются кристаллические породы среднего и даже основного состава (диориты, габбро, амфиболиты).

3) Слой более плотных кристаллических  пород, образующий нижнюю часть  континентов и слагающий океаническое  дно. В породах этого слоя скорость  распространения продольных сейсмических  волн составляет 6,5—7,2 км/сек, что  соответствует плотности около3,0 г/см3. Такие скорости и плотность характерны для базальтов, благодаря чему этот слой был назван базальтовым, хотя базальты не всюду полностью слагают этот слой.

Понятия «гранитный слой» и «базальтовый слой» условны и употребляются для обозначения второго и третьего горизонтов земной коры. Нижней границей базальтового слоя является поверхность Мохоровича. Ниже располагаются горные породы, относящиеся к веществу верхней мантии. Их состав соответствует ультраосновным породам (перидотитам, дунитам). Следует обратить внимание на то, что термины «земная кора» и «литосфера» (каменная оболочка) не являются синонимами и имеют разное содержание. Литосфера — наружная оболочка земного шара, сложенная твердыми горными породами, в том числе породами верхней мантии ультраосновного состава. Земная кора — часть литосферы, лежащая выше границы Мохоровичича. В указанных границах общий объем земной коры составляет более 10 млрд. км3, а масса — свыше 1018 т.

Мантия — это силикатная оболочка Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли.Мантия составляет 67 % массы Земли . От земной коры разделена поверхностью Мохоровичича. Мантия занимает огромный диапазон глубин, и с увеличением давления в веществе происходят фазовые переходы, при которых минералы приобретают всё более плотную структуру. Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Верхний слой, в свою очередь, подразделяется на субстрат, слой Гутенберга и слой Голицына (средняя мантия).Состав земной мантии считается похожим на состав каменных метеоритов, в частности хондритов. В состав мантии преимущественно входят химические элементы, находившиеся в твёрдом состоянии или в твёрдых химических соединениях.В нижней мантии под воздействием очень высокого давления эти минералы разложились на оксиды . Агрегатное состояние мантии обуславливается воздействием температур и сверхвысокого давления. Из-за давления вещество почти всей мантии находится в твёрдом кристаллическом состоянии, несмотря на высокую температуру. Исключение составляет лишь астеносфера, где действие давления оказывается слабее, чем температуры, близкие к точке плавления вещества. Из-за этого эффекта, по-видимому, вещество здесь находится либо в аморфном состоянии, либо в полурасплавленном.

Ядро — центральная, наиболее глубокая часть Земли, геосфера, находящаяся под мантией и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3485 км. Масса ядра — 1,9354·1024 кг. Одна из наиболее интересных особенностей ядра заключается в его строении и агрегатном состоянии. В самом ядре выделяют две зоны: внешнее жидкое ядро на глубинах 2890–5150 км и внутреннее твердое ядро на глубинах 5150–6371 км. Вторая особенность, вытекающая из первой, состоит в том, что в ядре формируется собственное магнитное поле Земли, с которым связаны многие современные достижения геологии и геофизики.

16. Тектоническое движение  литосферы. Классификация тектонических  движений. Тектонические движения – это механическое перемещение земного вещества, вызывающее образование геологических структур или изменение их строения.

Основной причиной возникновения тектонических движений является внутренняя энергия Земли. Появлению тектонических движений может способствовать изменение скорости вращения земного шара и некоторые другие космические явления (например, гравитационное поле). Представление о существовании тектонических движений возникло еще в античное время и в течение всей истории становления и развития геологии рассматривалось как одно из важнейших. Проявление тектонических движений не только влекло за собой изменение геологического строения литосферы, но и в значительной мере влияло на формирование месторождений различных полезных ископаемых. Поэтому изучение тектонических движений, форм их проявления, причин возникновения, геологических результатов, классификаций имеет как теоретическое, так и большое практическое.

17. Геологическое время  и способы его определения.

Для изучения геологического времени существует наука ГЕОХРОНОЛОГИЯ - геологическое летоисчисление, построенное на учении о временнóй последовательности формирования горных пород, слагающих земную кору. Различают абсолютную (изотопную) и относительную геохронологию. 
Абсолютная геохронология устанавливает так называемый абсолютный возраст горных пород, то есть возраст, выраженный в единицах времени, обычно в МИЛЛИОНАХ ЛЕТ. Его определение базируется на знании скорости распада изотопов радиоактивных элементов. Эта скорость есть величина постоянная - она не зависит от интенсивности физических и химических процессов.  
Относительная геохронология заключается в определении относительного возраста горных пород, который даёт представление о том, какие отложения в земной коре являются более молодыми и какие более древними.

Кроме того, для изучения последовательности реальных горных пород существует наука СТРАТИГРАФИЯ (от лат. "stratum" — слой и греч. "grapho" — пишу) - раздел геологии, изучающий последовательность формирования геологических тел и их первоначальные пространственные взаимоотношения.

Существуют три концепции определения геологического времени: литологический, биостратиграфический, радиологический.

Литологический способ был предложен шведским ученым Стенсоном в 1669 году. Согласно этому методу слоистая структура пород поверхности Земли представляет собой пространственное отображение геологического времени. Так вышележащий пласт Земли может быть моложе более глубоколежащего, а трещины и секущие моложе верхнего слоя. Из этого ученый заключил, что геологическое время обладает структурностью. По данному методу геологическое время определяется по накоплению осадков в морях и океанах, по толщинам ленточных глин, возникающих у краев ледников в результате их таяния. Биостратиграфический способ был предложен У.Смитом в 1813 году. Согласно данному способу также во внимание принимаются останки древних организмов. Но в отличие от литологического способа полагается, что осадки накапливаются не только на дне океанов, но и на всей твердой оболочке Земли (на континентах). Радиологический способ предложен П.Кюри и Э.Резерфордом вначале двадцатого века. Согласно этому методу геологическое время можно определять по соотношению материнских и дочерних изотопов. Существует несколько разновидностей радиологического метода: 1) Ураново-свинцовый 2) Рубидиево-калиевый, 3) Калий-аргоновый, 4) Радиоуглеродный. Скорость радиологического распада определяется величиной периода полураспада (T1/2) – это промежуток времени, в течении которого число радиоактивных ядер уменьшается вдвое.