Контрольная работа по "Геологии"

В связи с выполаживанием склона и по мере приближения наклонной поверхности его горизонтальной постепенно затухает делювиальный процесс и преобладает элювиальный. По механическому составу делювий в основной массе представлен в большинстве случаев средними суглинками. Мощный песчаный делювий на широких склонах при относительно малом стоке воды не возникает, так как выпадающие осадки успевают фильтроваться в песчаные породы, не стекая по поверхности склона. Там, где идет разрушение твердых пород, в делювий поступает крупнообмолочный материал в виде брекчии и щебня, часто слагающего целые горизонты в основании делювиальных толщ. Исследование делювиальных отложений склонов показало, что главная масса делювия возникла со времени образования глубоких долин древней гидрографической сети. Верхние горизонты делювиальных толщ местами завершаются новейшим делювием, достигающим иногда мощности в несколько метров, сильно окрашенным перегноем. Возникновение окрашенных перегноем толщ новейшего делювия, как и образование аллювиально – делювиальных темно – серых осадков молодых речных террас, по времени необходимо связывать с началом земледельческой культуры.

4. Перечислите методы определения абсолютного и относительного возраста пород. Назовите эры и периоды геологической истории Земли.

Метод определения абсолютного возраста пород. Метод основан на использовании изотопов химических элементов. В горных породах обычно содержится некоторое, иногда очень ничтожное, количество радиоактивных элементов (U, Ra, Th и др.). Каждый их них распадается с присущей только ему скоростью. Процессы распада идут самопроизвольно и на скорость распада не влияют ни какие внешние факторы. Поэтому радиоактивные элементы могут служить эталоном геологического времени. Длительность процесса обычно очень велика. Например, период полураспада урана U составляет 5 млрд. лет. При тщательном и весьма точном анализе горной породы устанавливается, сколько в ней появилось Pb (продукт распада) и сколько осталось неразложившегося радиоактивного элемента. На этом основании и определяется возраст породы. Для образования из ста граммов урана одного грамма Pb потребуется 7400 млн. лет. Абсолютный возраст породы, лет, в которой найдено т, г U и n, г Pb, определяется по формуле:

A=,

где n_pb -- содержание в породе свинца, г;

m_u -- содержание в породе урана, г.

На основе изучения геологического строения земной коры и истории развития жизни, исследователи получили возможность  разбить всю геологическую историю  Земли на отдельные отрезки времени  и составить по данным абсолютного  и относительного возраста горных пород  шкалу геологического времени -- геохронологическую шкалу. Каждый отрезок геологического времени имеет свое название и индекс (на геологических картах также применяют различные цвета). Для слоев пород, которые образовались в эти отрезки времени, были предложены свои названия, что позволило создать стратиграфические шкалы: фанерозоя и криптозоя. Толщу пород, образованную за время эонаназывают эонотемой, за время эры -- эратемой, за время периода - системой, за время эпохи -- отделом. Самый короткий отрезок геохронологической шкалы - век, а образовавшаяся за это время толща горных пород называется ярусом. Например, К₂^dat читается как -- меловой период, поздняя эпоха, датский век, а цвет заливки на инженерно-геологической карте -- зеленый.

Метод определения относительного возраста пород.

Относительный возраст осадочных пород определяется на основе изучения условий залегания и взаимоотношения отдельных слоев осадочных пород и на основе изучения сохранившихся в них остатков растительных и животных организмов. Основной принцип определения относительного возраста пород этим методом заключается в том, что при последовательном залегании пластов осадочных пород лежащие ниже будут древнее, чем вышележащие.

Стратиграфический метод основан на изучении условий залегания пластов горных пород.

Палеонтологический метод получил в геологической практике наибольшее применение. Он основан на изучении ископаемых остатков вымерших организмов. Еще в начале XIX в. инженер Смит при строительстве каналов в Англии обнаружил в различных толщах многочисленные окаменелые остатки животных организмов. При изучении установлено, что отдельные формы животных организмов приурочены только к определенным слоям и отсутствуют в других. Был сделан очень важный вывод: в пластах одного и того же возраста присутствуют одни и те же ископаемые животные и растительные остатки, не встречаемые в более древних и более молодых отложениях. Установлено также, что чем пласт древнее, тем более простые формы организмов он содержит. Работы Ж.Б. Ламарка, Ч. Дарвина и других ученых по эволюции органического мира позволили установить, что органическая жизнь на Земле развивалась постепенно от более простых форм к более сложным. Животные и растительные организмы в течение геологической истории постепенно совершенствовались в борьбе за существование, приспосабливаясь к изменяющимся условиям жизни. Некоторые организмы на определенных стадиях развития Земли полностью вымирали, на смену им приходили другие -- более совершенные. Это позволило установить относительный возраст каждого организма в сравнении с другими организмами. Таким образом, палеонтологический метод дает возможность по остаткам организмов судить об относительном возрасте горных пород.

Эра – палеозойская PZ. Периоды: Пермский – Р, Каменноугольный - G , Девонский -D, Силурийский -S , Ордовикский -O, Кембрийский - 

Отделы:Верхнемеловой – К2, Нижнемеловой – К1,Среднекаменноугольный – С2, Нижнеордовикский – О1.

5. Опишите сущность процессов  внутренней динамики Земли (эндогенных  процессов). Приведите схемы нарушений  форм залегания пород – моноклиналь,  взброс. Покажите зависимость силы  землетрясения от геоморфологического  строения участка состава и  обводненности пород.

Процессы внутренней динамики Земли.

Земная кора (наружный слой Земли, мощностью 20-70 км на континентах и 5-15 км в океанах, ограниченный снизу  поверхностью Мохоровичича) находится в постоянном и непрерывном движении: землетрясения, складчатые и разрывные нарушения, блоково-купольные поднятия, опускания и т.д. Эти движения и изменения лика земной коры происходят под действием внутренних (эндогенных), так называемых, тектонических сил Земли. Геологические тела (структурные формы), возникающие при тектонических движениях, несмотря на их значительное разнообразие, довольно приемлемо отражают главные движения земной коры:

· горизонтальные перемещения блоков земной коры;

· вертикальные колебательные движения в виде сопряженных во времени  и пространстве поднятий и опусканий  участков земной коры;

· складчатые деформации, поражающие практически все слоистые толщи  земной коры (пликативные деформации);

· разрывные нарушения, расчленяющие земную кору на блоки различных размеров, включая мелкую трещиноватость (дизъюнктивные дислокации);

· магматические и вулканические  перемещения расплавленного материала, взрывных газов, водных и грязевых смесей (инъективные дислокации);

· метаморфизм горных пород, возникающий  в результате подъема глубинных  флюидов и термических аномалий, что обусловлено тектоническими дислокациями и внедрением изверженных  пород;

· сейсмические движения земной коры, землетрясения.

Перечисленные типы движений земной коры обычно взаимосвязаны между  собой, нередко взаимообусловлены. Общим для них является изменение  первоначальных условий залегания  горных пород.

Глубинное тепло Земли, по мнению большинства  учёных, имеет преимущественно радиоактивное  происхождение. Определённое количество тепла выделяется и при гравитационной дифференциации. Непрерывная генерация  тепла в недрах Земли ведёт  к образованию потока его к  поверхности (тепловой поток). На некоторых  глубинах в недрах Земли при благоприятном  сочетании вещественного состава, температуры и давления могут  возникать очаги и слои частичного плавления. Таким слоем в верхней мантии является астеносфера — основной источник образования магмы; в ней могут возникать конвекционные токи, которые служат предположительного причиной вертикальных и горизонтальных движений в литосфере. Конвекция происходит и в масштабе всей мантии, возможно, раздельно в нижней и верхней, тем или иным способом приводя к крупным горизонтальным перемещениям литосферных плит. Охлаждение последних ведёт к вертикальным опусканиям. В зонах вулканических поясов островных дуг и окраин континентов основные очаги магм в мантии связаны со сверхглубинными наклонными разломами уходящими под них со стороны океана (приблизительно до глубины 700 км). Под влиянием теплового потока или непосредственно тепла, приносимого поднимающейся глубинной магмой, возникают так называемые коровые очаги магмы в самой земной коре; достигая приповерхностных частей коры, магма внедряется в них в виде различных по форме интрузивов (плутонов) или изливается на поверхность, образуя вулканы. 

Магматизм — совокупность процессов выплавления магмы, её эволюции, перемещения, взаимодействия с твёрдыми породами и застывания. Магматизм — одно из важнейших проявлений глубинной активности Земли. С изменением геодинамики изменяется тип магматизма, который, в зависимости от геологической истории и приуроченности к той или иной структуре земной коры, подразделяется на геосинклинальный, орогенный, платформенный и областной тектоно-магматической активизации. По глубине проявления (застывания магмы) различают магматизм абиссальный, гипабиссальный, субвулканический, поверхностный, а по составу — ультраосновной, основной, средний, кислый и щелочной. По вещественному составу выделяют также океанический и континентальный магматизм.  
 
Согласно концепциям "новой глобальной тектоники" (тектоники плит) магматизм проявляется в основном в зонах взаимодействия литосферных плит, в зонах их раздвижения (рифтах) и в зонах восходящих тепловых потоков (т.н. горячих точках). Наибольшей интенсивностью проявления магматизма и его вещественным разнообразием характеризуются активные континентальные окраины (зоны перехода континент-океан) и островные дуги, где океаническая кора путём магматических процессов преобразуется в континентальную. В современную геологическую эпоху магматизм развит в пределах Тихоокеанского вулканического кольца, срединно-океанических хребтов, рифтовых зон Африки и Средиземноморья и др. С магматизмом связано образование разнообразных месторождений полезных ископаемых.

Метаморфизм — изменение осадочных и магматических горных пород (перекристаллизация, минералогические и химические преобразования), в результате которого они превращаются в метаморфические горные породы. Метаморфизм подразделяется на эндогенный, происходящий под воздействием на породы тепла, флюидов, а также давления вышележащих слоев Земли, и космогенный, возникающий в астроблемах (крупных метеоритных кратерах) при воздействии на породы ударных волн, порождаемых падениями крупных метеоритов. Экзогенные процессы выветривания пород и литогенез при погружении осадков на глубину в ходе накопления слоистых толщ (диагенез, катагенез) в понятие метаморфизма не включаются.  
Эндогенный метаморфизм подразделяется на региональный и контактовый. В результате регионального метаморфизма образуются метаморфические сланцы (филлиты, слюдяные сланцы, гнейсы, амфиболиты, пироксен-плагиоклазовые сланцы, эклогиты), кварциты и мраморы. Этому типу метаморфизма подвергаются геосинклинальные вулканогенные, вулканогенно-осадочные и осадочные отложения в ходе эволюционного развития складчатых поясов. Различаются ранний (догранитный) метаморфизм собственно геосинклинальной стадии развития подвижных зон и последующий метаморфизм орогенной стадии, связанный с развитием мигматитов и гранито-гнейсовых куполов. С метаморфизмом связывается разуплотнение глубинных зон земной коры и подстилающей её мантии, ведущее к орогенному воздыманию и эрозии складчатых поясов. В посторогенную стадию метаморфические складчатые толщи могут подвергаться расколам, вдоль которых развивается их повторный низкотемпературный метаморфизма (диафторез). Контактовый метаморфизм происходит в непосредственной близости от интрузий или экструзий магм под воздействием на вмещающие породы отделяющихся от них флюидов и тепла. Интрузивные контакты, на которых флюидное воздействие магм по тем или иным причинам не проявилось, называются сухими контактами. Контактовое воздействие при очень высокой температуре приводит к метаморфизму, сопровождаемому частичным плавлением глинистых пород, и образованию бухитов (роговиков, содержащих богатое водой стекло, иногда с перлитовой структурой). 

Моноклинальное залегание образуется тогда, когда горизонтально залегающие породы в результате тектонических движений приобрели наклон под одним углом на значительном пространстве. Моноклиналь это наиболее простая форма пликативных дислокаций, широко проявлена в чехлах молодых и древних платформ. Существуют слабонаклонные (до 15^o), пологие (16-30^o), крутые (30-75^o), поставленные на голову (80-90^o) моноклинали.

Складчатые деформации или складки - это волнообразные изгибы пластов без разрыва сплошности пород. Этот тип дислокаций проявлен наиболее широко. Во всех типах складок различают несколько основных элементов.

Часть складки в месте перегиба слоёв называется замком, сводом или ядром. Крылья - боковые части складок, примыкающие к своду. Угол складки - угол, образованный линиями, являющимися продолжением крыльев складки. Осевая поверхность складки - воображаемая плоскость, проходящая через точки перегиба слоёв и делящая угол складки пополам. Осевая линия (ось складки) - линия пересечения осевой поверхности с горизонтальной плоскостью или с поверхностью рельефа. Осевая линия характеризует ориентировку складки в плане и определяется азимутом простирания. Шарнир складки - линия пересечения осевой поверхности складки с поверхностью одного из слоёв, составляющих складку. Он характеризует строение складки вдоль осевой поверхности (по вертикали) и определяется азимутом и углом погружения или воздымания. Размеры складок характеризуются длиной, шириной, высотой. Длина складки - это расстояние вдоль осевой линии между смежными перегибами шарнира. Ширина складки - расстояние между осевыми линиями двух соседних антиклиналей или синклиналей. Высотой складки называется расстояние по вертикали между замком антиклинали и замком смежной с ней синклинали. 

Взброс. При тектоническом нарушении типа взброс ( надвиг) в разрезах скважин наблюдается повторение некоторых интервалов разрезов. В разрезах скважин, расположенных по направлению, проходящему вкрест простирания линии нарушения, обнаруживается повторение некоторых интервалов отложений. Причем в разных скважинах повторяются разные отложения, на различной глубине и под разными отложениями. Повторяющиеся пласты появляются в разрезах скважин в том же порядке, как и в ненарушенной части разреза, в отличие от обратного порядка, который наблюдается в случае пересечения скважиной опрокинутой складки

В природе сбросы, взбросы и сдвиги в том виде, как они описаны, наблюдаются редко. Чаще встречаются такие разрывные дислокации, в результате которых происходят относительные перемещения крыльев как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.