Sekcija I. Endogeni i egzogeni geološki procesi

Geološki procesi su procesi koji mijenjaju sastav, građu, reljef i dubinsku građu zemljine kore. Geološke procese, uz nekoliko iznimaka, karakteriziraju razmjeri i dugotrajnost (do stotina milijuna godina); u usporedbi s njima, postojanje čovječanstva vrlo je kratka epizoda u životu Zemlje. S tim u vezi, velika većina geoloških procesa izravno je nedostupna promatranju. O njima se može suditi samo prema rezultatima njihova utjecaja na određene geološke objekte - stijene, geološke strukture, tipove reljefa kontinenata i dna oceana. Od velike su važnosti promatranja suvremenih geoloških procesa koji se, prema načelu aktualizma, mogu koristiti kao modeli koji omogućuju spoznaju procesa i događaja iz prošlosti, uzimajući u obzir njihovu promjenjivost. Trenutno geolog može promatrati različite faze istih geoloških procesa, što uvelike olakšava njihovo proučavanje.

Svi geološki procesi koji se odvijaju u utrobi Zemlje i na njezinoj površini dijele se na endogeni i egzogeni. Endogeni geološki procesi nastaju zbog unutarnje energije Zemlje. Prema suvremenim konceptima (Sorokhtin, Ushakov, 1991.), glavni planetarni izvor te energije je gravitacijska diferencijacija zemaljske tvari. (Komponente povećane specifične težine pod utjecajem gravitacijskih sila teže središtu Zemlje, dok su lakše koncentrirane blizu površine). Kao rezultat ovog procesa, gusta željezno-nikal jezgra isticala se u središtu planeta, a konvektivne struje nastale su u plaštu. Sekundarni izvor energije je energija radioaktivnog raspada tvari. Na njega otpada samo 12% energije koja se koristi za tektonski razvoj Zemlje, a 82% za gravitacijsku diferencijaciju. Neki autori smatraju da je glavni izvor energije za endogene procese interakcija Zemljine vanjske jezgre, koja je u rastaljenom stanju, s unutarnjom jezgrom i plaštem. Endogeni procesi su tektonski, magmatski, pneumatolitsko-hidrotermalni i metamorfni.

Tektonskim procesima nazivaju se procesi pod čijim utjecajem nastaju tektonske strukture zemljine kore - planinski naborani pojasevi, progibi, udubljenja, duboki rasjedi itd. Vertikalni i horizontalni pokreti zemljine kore također su povezani s tektonskim procesima.

Magmatski procesi (magmatizam) su skup svih geoloških procesa povezanih s djelovanjem magme i njezinih derivata. Magma- vatreno-tekuća rastaljena masa koja nastaje u zemljinoj kori ili gornjem plaštu i skrućujući se pretvara u magmatske stijene. Prema podrijetlu magmatizam se dijeli na intruzivni i efuzivni. Pojam "intruzivni magmatizam" spaja procese formiranja i kristalizacije magme u dubini s formiranjem intruzivnih tijela. Efuzivni magmatizam (vulkanizam) je skup procesa i pojava povezanih s kretanjem magme iz dubine prema površini uz nastanak vulkanskih struktura.

U posebnoj skupini su hidrotermalni procesi. To su procesi nastanka minerala kao rezultat njihovog taloženja u pukotinama ili porama stijena iz hidrotermalnih otopina. hidroterme - tekuće vruće vodene otopine koje kruže u zemljinoj kori i sudjeluju u procesima kretanja i taloženja mineralnih tvari. Hidrotermalni fluidi često su više ili manje obogaćeni plinovima; ako je sadržaj plinova visok, onda se takve otopine nazivaju pneumatolitičko-hidrotermalne. Trenutačno mnogi istraživači vjeruju da hidrotermalne tekućine nastaju miješanjem podzemne vode duboke cirkulacije i juvenilne vode nastale kondenzacijom vodene pare magme. Hidrotermalni fluidi kreću se po pukotinama i šupljinama u stijenama u smjeru nižeg tlaka – prema zemljinoj površini. Budući da su slabe otopine kiselina ili lužina, hidroterme karakterizira visoka kemijska aktivnost. Kao rezultat interakcije hidroterma sa stijenama domaćinima nastaju minerali hidrotermalnog podrijetla.

metamorfizam - kompleks endogenih procesa koji uzrokuju promjene u strukturi, mineralnom i kemijskom sastavu stijena u uvjetima visokog tlaka i temperature; ne dolazi do topljenja stijena. Glavni čimbenici metamorfizma su temperatura, tlak (hidrostatski i jednosmjerni) i tekućine. Metamorfne promjene sastoje se od raspadanja izvornih minerala, molekularnog preslagivanja i stvaranja novih minerala koji su stabilniji u određenim uvjetima okoliša. Sve vrste stijena podliježu metamorfizmu; nastale stijene nazivaju se metamorfne.

Egzogeni procesi – geološki procesi koji se odvijaju zbog vanjskih izvora energije, uglavnom Sunca. Javljaju se na površini Zemlje iu gornjim dijelovima litosfere (u zoni djelovanja faktora hipergeneza ili vremenske prilike). Egzogeni procesi uključuju: 1) mehaničko drobljenje stijena do sastavnih mineralnih zrnaca, uglavnom pod utjecajem dnevnih temperaturnih razlika zraka i zbog trošenja mrazom. Ovaj proces se zove fizičko trošenje; 2) kemijska interakcija mineralnih zrnaca s vodom, kisikom, ugljičnim dioksidom i organskim spojevima, što dovodi do stvaranja novih minerala - kemijski vremenski uvjeti; 3) proces kretanja produkata trošenja (tzv prijenos) pod utjecajem gravitacije, pokretom vode, ledenjaka i vjetra u području taloženja (okeanski rovovi, mora, rijeke, jezera, niski reljef); četiri) akumulacija slojevi sedimenata i njihova transformacija uslijed zbijanja i dehidracije u sedimentne stijene. Tijekom tih procesa nastaju naslage sedimentnih minerala.

Raznolikost oblika međudjelovanja egzogenih i endogenih procesa uvjetuje raznolikost strukture zemljine kore i topografije njezine površine. Endogeni i egzogeni procesi neraskidivo su povezani jedni s drugima. U biti, ovi procesi su antagonistički, ali istovremeno i neodvojivi, te se cijeli taj kompleks procesa može uvjetno nazvati geološki oblik gibanja materije. Nedavno je uključio i ljudske aktivnosti.

Tijekom prošlog stoljeća došlo je do povećanja uloge tehnogenog (antropogenog) čimbenika u sastavu općeg kompleksa geoloških procesa. Tehnogeneza- skup geomorfoloških procesa izazvanih ljudskim proizvodnim aktivnostima. Prema smjeru, ljudska se djelatnost dijeli na poljoprivrednu, eksploataciju rudnih naslaga, izgradnju raznih objekata, obrambenu i druge. Rezultat tehnogeneze je tehnogeni reljef. Granice tehnosfere neprestano se šire. Dakle, povećava se dubina bušenja nafte i plina na kopnu i šelfu. Punjenje akumulacija u planinskim seizmički opasnim područjima u nekim slučajevima uzrokuje umjetne potrese. Rudarstvo je popraćeno ispuštanjem ogromnih količina "otpadnih" stijena na dnevnu površinu, kao rezultat toga, stvara se "mjesečev" krajolik (na primjer, na području gradova Prokopjevsk, Kiselevsk, Lenjinsk-Kuznjecki i drugi gradovi Kuzbasa). Odlagališta rudnika i drugih industrija, odlagališta smeća stvaraju nove oblike reljefa koje je stvorio čovjek, zauzimajući sve veći dio poljoprivrednog zemljišta. Melioracija ovih zemljišta odvija se vrlo sporo.

Time je ljudska gospodarska djelatnost postala sastavni dio svih suvremenih geoloških procesa.

Pitanja

1.Endogeni i egzogeni procesi

Potres

.Fizička svojstva minerala

.Epeirogeni pokreti

.Bibliografija

1. EGZOGENI I ENDOGENI PROCESI

Egzogeni procesi - geološki procesi koji se odvijaju na površini Zemlje iu najvišim dijelovima zemljine kore (trošenje, erozija, djelovanje ledenjaka itd.); uglavnom su posljedica energije sunčevog zračenja, gravitacije i vitalne aktivnosti organizama.

Erozija (od latinskog erosio - nagrizajuće) - uništavanje stijena i tla površinskim vodama i vjetrom, koje uključuje odvajanje i uklanjanje fragmenata materijala i popraćeno je njihovim taloženjem.

Često se, osobito u stranoj literaturi, pod erozijom podrazumijeva svako destruktivno djelovanje geoloških sila, kao što su morske valove, ledenjaci, gravitacija; u ovom slučaju erozija je sinonim za denudaciju. No, za njih postoje i posebni pojmovi: abrazija (valna erozija), egzaracija (glacijalna erozija), gravitacijski procesi, soliflukcija itd. Isti pojam (deflacija) koristi se paralelno s pojmom erozije vjetrom, ali je potonji mnogo češći.

Prema brzini razvoja erozije se dijele na normalne i ubrzane. Normalno se događa uvijek u prisustvu bilo kakvog izraženog otjecanja, odvija se sporije od formiranja tla i ne dovodi do primjetnih promjena u razini i obliku zemljine površine. Ubrzano je brže od stvaranja tla, dovodi do degradacije tla i praćeno je osjetnom promjenom reljefa. Iz razloga se razlikuju prirodna i antropogena erozija. Treba napomenuti da antropogena erozija nije uvijek ubrzana, i obrnuto.

Rad ledenjaka je reljefna aktivnost planinskih i ledenjaka, koja se sastoji u hvatanju čestica stijena pokretnim ledenjakom, njihovom prijenosu i taloženju kada se led topi.

Endogeni procesi Endogeni procesi su geološki procesi povezani s energijom koja nastaje u dubinama čvrste Zemlje. Endogeni procesi uključuju tektonske procese, magmatizam, metamorfizam i seizmičku aktivnost.

Tektonski procesi – nastanak rasjeda i bora.

Magmatizam je pojam koji spaja efuzivne (vulkanizam) i intruzivne (plutonizam) procese u razvoju naboranih i platformskih područja. Pod magmatizmom se podrazumijeva ukupnost svih geoloških procesa čiji je pokretač magma i njezini derivati.

Magmatizam je manifestacija duboke aktivnosti Zemlje; usko je povezan s njegovim razvojem, toplinskom poviješću i tektonskom evolucijom.

Izdvojite magmatizam:

geosinklinalan

platforma

oceanski

magmatizam područja aktivacije

Dubina manifestacije:

bezdan

hipobisalski

površinski

Prema sastavu magme:

ultrabazni

Osnovni, temeljni

alkalni

U suvremenoj geološkoj epohi magmatizam je posebno razvijen unutar pacifičkog geosinklinalnog pojasa, srednjooceanskih grebena, grebenskih zona Afrike i Sredozemlja i dr. S magmatizmom je povezan nastanak velikog broja raznovrsnih mineralnih naslaga.

Seizmička aktivnost je kvantitativna mjera seizmičkog režima, određena prosječnim brojem izvora potresa u određenom energetskom rasponu koji se javljaju na promatranom području za određeno vrijeme promatranja.

2. POTRESI

geološka kora epeirogenic

Djelovanje unutarnjih sila Zemlje najjasnije se očituje u pojavi potresa, pod kojom se podrazumijevaju podrhtavanja zemljine kore uzrokovana pomicanjem stijena u utrobi Zemlje.

Potresje prilično česta pojava. Opaža se u mnogim dijelovima kontinenata, kao i na dnu oceana i mora (u potonjem slučaju govore o "morskom potresu"). Broj potresa na kugli zemaljskoj doseže nekoliko stotina tisuća godišnje, odnosno u prosjeku se dogode jedan do dva potresa u minuti. Snaga potresa je različita: većinu njih hvataju samo visokoosjetljivi instrumenti - seizmografi, druge izravno osjeti osoba. Broj potonjih doseže dvije do tri tisuće godišnje, a raspoređeni su vrlo neravnomjerno - u nekim su područjima tako jaki potresi vrlo česti, dok su u drugima neuobičajeno rijetki ili čak praktički odsutni.

Potresi se mogu podijeliti na endogenepovezan s procesima koji se odvijaju u dubinama Zemlje, i egzogeni, ovisno o procesima koji se odvijaju u blizini Zemljine površine.

Do endogenih potresauključuju vulkanske potrese, uzrokovane procesima vulkanskih erupcija, i tektonske, zbog kretanja tvari u dubokoj utrobi Zemlje.

Za egzogene potreseuključuju potrese koji nastaju kao posljedica podzemnih urušavanja povezanih s krškim i nekim drugim pojavama, eksplozije plina i sl. Egzogeni potresi mogu biti uzrokovani i procesima koji se odvijaju na samoj površini Zemlje: odroni kamenja, udari meteorita, padanje vode s velikih visina i druge pojave, kao i čimbenici povezani s ljudskim djelovanjem (umjetne eksplozije, rad strojeva i dr.) .

Genetski, potresi se mogu klasificirati na sljedeći način: prirodni

Endogeni: a) tektonski, b) vulkanski. Egzogeni: a) krško-klizišni, b) atmosferski c) od udara valova, slapova i sl. Umjetni

a) od eksplozija, b) od topničke vatre, c) od umjetnog urušavanja stijena, d) od transporta itd.

U kolegiju geologije razmatraju se samo potresi povezani s endogenim procesima.

U slučajevima kada se jaki potresi dogode u gusto naseljenim područjima, uzrokuju veliku štetu ljudima. Potresi se ne mogu uspoređivati ​​ni s jednom drugom prirodnom pojavom u smislu katastrofa koje čovjeku uzrokuje. Primjerice, u Japanu je tijekom potresa 1. rujna 1923. godine, koji je trajao samo nekoliko sekundi, potpuno uništeno 128.266 kuća, a djelomično 126.233, poginulo je oko 800 brodova, poginulo je i nestalo 142.807 ljudi. Ozlijeđeno je više od 100 tisuća ljudi.

Iznimno je teško opisati fenomen potresa, budući da cijeli proces traje samo nekoliko sekundi ili minuta, a čovjek nema vremena uočiti svu raznolikost promjena koje se tijekom tog vremena događaju u prirodi. Pažnja se obično usmjerava samo na ona kolosalna razaranja koja nastaju kao posljedica potresa.

Evo kako M. Gorki opisuje potres koji se dogodio u Italiji 1908. godine, a kojemu je svjedočio: ... Zaprepaštene i posrnule, zgrade su se naginjale, pukotine su poput munje vijugale duž njihovih bijelih zidova i zidovi su se rušili, zaspali uske ulice i ljude među njima ... Podzemna tutnjava, tutnjava kamenja, škripa drva zaglušuje vapaje u pomoć, vapaje ludila. Zemlja se uzburka poput mora, izbacuje iz grudi palače, kolibe, hramove, vojarne, zatvore, škole, uništavajući svakim drhtajem stotine i tisuće žena, djece, bogatih i siromašnih. ".

Kao posljedica ovog potresa uništen je grad Messina i niz drugih naselja.

Opći slijed svih pojava tijekom potresa proučavao je I. V. Mushketov tijekom najvećeg srednjoazijskog potresa u Alma-Ati 1887. godine.

Dana 27. svibnja 1887. u večernjim satima, kako su zapisali očevici, nije bilo znakova potresa, ali su se domaće životinje ponašale nemirno, nisu uzimale hranu, bile su otrgnute s uzice itd. Ujutro 28. svibnja u 4 sata: 35 čula se podzemna tutnjava i dosta jak udar. Drhtanje nije trajalo dulje od sekunde. Nekoliko minuta kasnije tutnjava se nastavila, sličila je na prigušenu zvonjavu brojnih snažnih zvona ili na tutnjavu teškog topništva u prolazu. Tutnjavu su pratili jaki razorni udari: na kućama je padala žbuka, izletjeli su prozori, rušile su se peći, padali su zidovi i stropovi: ulice su bile ispunjene sivom prašinom. Najviše su stradale masivne kamene građevine. Na kućama koje se nalaze uz meridijan ispali su sjeverni i južni zid, a sačuvani su zapadni i istočni. Prve minute činilo se da grad više ne postoji, da su sve zgrade uništene bez iznimke. Udarci i potresi mozga, ali manje teški, nastavili su se tijekom dana. Od tih slabijih udara pale su mnoge oštećene, ali već postojeće kuće.

U planinama su nastale urušnice i pukotine kroz koje su mjestimice na površinu izbijali tokovi podzemne vode. Glinasto tlo na obroncima planina, već jako nakvašeno kišama, počelo je puzati, blokirajući korita rijeka. Zahvaćena potocima, sva ta masa zemlje, ruševina, gromada, u obliku gustih blatnih tokova, jurnula je u podnožje planina. Jedan od tih potoka protezao se 10 km sa širinom od 0,5 km.

U samoj Alma-Ati razaranja su bila ogromna: od 1800 kuća preživjelo ih je tek nekoliko, ali je broj ljudskih žrtava bio relativno mali (332 osobe).

Brojna zapažanja pokazala su da su se u kućama najprije (djelić sekunde ranije) srušili južni zidovi, a potom i sjeverni, da su zvona na Pokrovskoj crkvi (u sjevernom dijelu grada) zazvonila nekoliko sekundi. nakon razaranja koja su se dogodila u južnom dijelu grada. Sve je to svjedočilo da se žarište potresa nalazilo južno od grada.

Većina pukotina na kućama također je bila nagnuta prema jugu, odnosno prema jugoistoku (170°) pod kutom od 40-60°. Analizirajući smjer pukotina, I. V. Mushketov je došao do zaključka da se izvorište potresnih valova nalazi na dubini od 10-12 km, 15 km južno od grada Alma-Ate.

Duboko središte ili žarište potresa naziva se hipocentar. NAtlocrtno je ocrtan kao zaobljeno ili ovalno područje.

Područje koje se nalazi na površini Zemljište iznad hipocentra zove seepicentar . Karakterizira ga maksimalna destrukcija, pri čemu se mnogi objekti okomito pomiču (odskaču), a pukotine u kućama nalaze se vrlo strmo, gotovo okomito.

Područje epicentra potresa u Alma-Ati utvrđeno je na 288 km ² (36 *8 km), a područje na kojem je potres bio najjači zahvatilo je područje od 6000 km ². Takvo područje nazvano je pleistoseist ("pleisto" - najveći i "seistos" - uzdrman).

Potres u Alma-Ati trajao je više od jednog dana: nakon potresa od 28. svibnja 1887., potresi manje jakosti c. u intervalima, prvo od nekoliko sati, a potom i od dana. U samo dvije godine bilo je preko 600 udaraca, koji su sve više slabili.

U povijesti Zemlje potresi se opisuju s još više naknadnih potresa. Tako su, primjerice, 1870. godine u pokrajini Fokis u Grčkoj započeli naknadni potresi, koji su trajali tri godine. U prva tri dana udari su se nizali svake 3 minute, tijekom prvih pet mjeseci bilo je oko 500 tisuća udara, od kojih je 300 imalo razornu snagu i slijedili su se jedan za drugim u prosječnom razmaku od 25 sekundi. Tijekom tri godine ukupno se dogodilo više od 750 tisuća moždanih udara.

Dakle, potres se ne događa kao rezultat jednog čina koji se događa u dubini, već kao rezultat nekog dugotrajnog razvoja procesa kretanja tvari u unutarnjim dijelovima kugle zemaljske.

Obično nakon početnog velikog udara slijedi lanac manjih udara, a cijelo se to razdoblje može nazvati razdobljem potresa. Svi udari jednog razdoblja dolaze iz zajedničkog hipocentra, koji se ponekad u procesu razvoja može pomaknuti, pa se samim tim pomiče i epicentar.

To se jasno vidi iz brojnih primjera kavkaskih potresa, kao i potresa u regiji Ashgabat, koji se dogodio 6. listopada 1948. Glavni udar uslijedio je u 01:12 bez preliminarnih udara i trajao je 8-10 sekundi. Za to vrijeme u gradu i okolnim selima dogodila su se velika razaranja. Jednokatne kuće od sirove cigle su se raspadale, a krovovi su bili prekriveni tim hrpama cigala, kućnim posuđem itd. U čvršće zidanim kućama izletjeli su pojedini zidovi, urušile se cijevi i peći. Zanimljivo je da su zgrade okruglog oblika (lift, džamija, katedrala itd.) bolje podnijele udar nego obične četverokutne zgrade.

Epicentar potresa nalazio se 25 km. jugoistočno od Ashgabata, u blizini državne farme "Karagaudan". Pokazalo se da je epicentralno područje izduženo u smjeru sjeverozapada. Hipocentar se nalazio na dubini od 15-20 km. Područje pleistozeista bilo je 80 km dugo i 10 km široko. Razdoblje potresa u Ashgabatu bilo je dugo i sastojalo se od mnogo (više od 1000) potresa, čiji su epicentri bili smješteni sjeverozapadno od glavnog unutar uskog pojasa koji se nalazi u podnožju Kopet-Daga.

Hipocentri svih ovih naknadnih potresa bili su na istoj maloj dubini (oko 20-30 km) kao i hipocentar glavnog udara.

Hipocentri potresa mogu se nalaziti ne samo ispod površine kontinenata, već i ispod dna mora i oceana. Tijekom potresa razaranja obalnih gradova također su vrlo značajna i praćena ljudskim žrtvama.

Najjači potres dogodio se 1775. godine u Portugalu. Pleistoseističko područje ovog potresa zahvatilo je ogromno područje; epicentar se nalazio ispod dna Biskajskog zaljeva u blizini glavnog grada Portugala, Lisabona, koji je najviše stradao.

Prvi udar dogodio se 1. studenog poslijepodne i bio je popraćen strašnom tutnjavom. Prema riječima očevidaca, zemlja se uzdigla i spustila za cijeli lakat. Kuće su padale uz užasan tresak. Golemi samostan na planini tako se snažno njihao s jedne na drugu stranu da je prijetio da će se srušiti svake minute. Šokovi su trajali 8 minuta. Nekoliko sati kasnije potres se nastavio.

Mramorni nasip se urušio i otišao pod vodu. Ljude i brodove koji su stajali uz obalu odnijelo je u formirani vodeni lijevak. Nakon potresa dubina zaljeva na mjestu nasipa dosegla je 200 m.

More se na početku potresa povuklo, no tada je veliki val visok 26 m udario o obalu i poplavio obalu u širini od 15 km. Bila su tri takva vala koja su slijedila jedan za drugim. Ono što je preživjelo potres odnijelo je i odnijelo u more. Samo u lisabonskoj luci uništeno je ili oštećeno više od 300 brodova.

Valovi lisabonskog potresa prošli su cijelim Atlantskim oceanom: u blizini Cadiza njihova visina dosegla je 20 m, na afričkoj obali, uz obalu Tangiera i Maroka - 6 m, na otocima Funchal i Madera - do 5 m. Valovi su prešli Atlantski ocean i osjetili su se uz obalu Amerike na otocima Martinique, Barbados, Antigua itd. Tijekom potresa u Lisabonu poginulo je više od 60 tisuća ljudi.

Takvi se valovi vrlo često javljaju za vrijeme potresa, nazivaju se tsutsne. Brzina širenja ovih valova kreće se od 20 do 300 m/s ovisno o: dubini oceana; visina valova doseže 30 m.

Isušivanje obale prije tsunamija obično traje nekoliko minuta, au iznimnim slučajevima doseže sat vremena. Tsunamiji nastaju samo pri onim potresima, kada određeni dio dna tone ili se diže.

Pojava tsunamija i oseke objašnjava se na sljedeći način. U epicentralnom području, zbog deformacije dna, nastaje tlačni val koji se širi prema gore. More na ovom mjestu samo jako nabuja, na površini se stvaraju kratkotrajne struje koje se divergiraju u svim smjerovima ili "kuhaju" uz vodu koja se baca u visinu do 0,3 m. Sve to prati zujanje. Tlačni val se tada transformira na površini u valove tsunamija koji se kreću u različitim smjerovima. Oseka prije tsunamija objašnjava se činjenicom da voda isprva juri u podvodnu vrtaču, iz koje se zatim istiskuje u epicentralno područje.

U slučaju kada su epicentri u gusto naseljenim područjima, potresi donose velike katastrofe. Posebno razorni bili su potresi u Japanu, gdje su tijekom 1500 godina zabilježena 233 velika potresa s brojem od preko 2 milijuna.

Velike katastrofe uzrokuju potresi u Kini. Tijekom katastrofe 16. prosinca 1920. u regiji Kansu umrlo je više od 200 tisuća ljudi, a glavni uzrok smrti bilo je urušavanje stambenih objekata iskopanih u lesu. U Americi su se dogodili potresi iznimne magnitude. Potres u regiji Riobamba 1797. ubio je 40 000 ljudi i uništio 80% zgrada. Godine 1812. grad Caracas (Venezuela) potpuno je uništen u roku od 15 sekundi. Grad Concepcion u Čileu više je puta bio gotovo potpuno uništen, grad San Francisco teško je oštećen 1906. U Europi je najveće razaranje zabilježeno nakon potresa na Siciliji, gdje je 1693. uništeno 50 sela i više od 60 tisuća ljudi umro.

Na području SSSR-a najrazorniji potresi bili su na jugu srednje Azije, na Krimu (1927.) i na Kavkazu. Grad Shamakhi u Zakavkazju posebno je često stradao od potresa. Stradao je 1669., 1679., 1828., 1856., 1859., 1872., 1902. godine. Do 1859. grad Shamakhi bio je pokrajinsko središte Istočnog Zakavkazja, ali je zbog potresa glavni grad morao biti premješten u Baku. Na sl. 173 prikazuje položaj epicentara potresa Shamakhi. Kao iu Turkmenistanu, nalaze se duž određene linije, izdužene u smjeru sjeverozapada.

Tijekom potresa dolazi do značajnih promjena na površini Zemlje, izraženih u stvaranju pukotina, udubljenja, nabora, izdizanju pojedinih dionica na kopnu, stvaranju otoka u moru itd. Ti poremećaji, koji se nazivaju seizmičkim, često doprinose do stvaranja snažnih urušavanja, tokova, klizišta, blatnih tokova i muljevitih tokova u planinama, pojave novih izvora, prestanka starih, stvaranja blatnih brežuljaka, emisije plinova itd. Poremećaji nastali nakon potresa nazivaju se postseizmički.

Fenomeni. povezani s potresima kako na površini Zemlje tako i u njezinoj utrobi nazivaju se seizmičkim pojavama. Znanost koja proučava seizmičke pojave naziva se seizmologija.

3. FIZIKALNA SVOJSTVA MINERALA

Iako su glavne karakteristike minerala (kemijski sastav i unutarnja kristalna struktura) utvrđene na temelju kemijskih analiza i rendgenske difrakcije, one se posredno odražavaju na svojstva koja se lako uočavaju ili mjere. Za dijagnosticiranje većine minerala dovoljno je odrediti njihov sjaj, boju, cijepnost, tvrdoću i gustoću.

Sjaj(metalne, polumetalne i nemetalne - dijamantne, staklene, uljane, voštane, svilenkaste, sedefaste itd.) određena je količinom svjetlosti koja se reflektira od površine minerala i ovisi o njegovom indeksu loma . Po prozirnosti minerali se dijele na prozirne, prozirne, prozirne u tankim fragmentima i neprozirne. Kvantitativno određivanje loma i refleksije svjetlosti moguće je samo pod mikroskopom. Neki neprozirni minerali snažno odbijaju svjetlost i imaju metalni sjaj. To je tipično za rudne minerale, na primjer, galenit (mineral olova), kalkopirit i bornit (mineral bakra), argentit i akantit (mineral srebra). Većina minerala apsorbira ili propušta značajan dio svjetlosti koja pada na njih i ima nemetalni sjaj. Neki minerali imaju sjaj koji prelazi iz metalnog u nemetalni, što se naziva polumetalnim.

Minerali s nemetalnim sjajem obično su svijetle boje, neki od njih su prozirni. Često postoje prozirni kvarc, gips i svijetli liskun. Drugi minerali (na primjer, mliječno bijeli kvarc) koji propuštaju svjetlost, ali kroz koje se predmeti ne mogu jasno razlikovati, nazivaju se prozirni. Minerali koji sadrže metale razlikuju se od ostalih po prijenosu svjetlosti. Ako svjetlost prolazi kroz mineral, barem u najtanjim rubovima zrna, onda je on, u pravilu, nemetal; ako svjetlost ne prolazi, onda je ruda. Međutim, postoje iznimke: na primjer, svijetli sfalerit (mineral cinka) ili cinober (mineral žive) često su prozirni ili prozirni.

Minerali se razlikuju po kvalitativnim karakteristikama nemetalnog sjaja. Glina ima mutni zemljani sjaj. Kvarc na rubovima kristala ili na prijelomnim površinama je staklast, talk, koji je podijeljen na tanke listiće duž ravnina cijepanja, je sedef. Svijetli, svjetlucavi, poput dijamanta, sjaj se zove dijamant.

Kada svjetlost padne na mineral nemetalnog sjaja, ona se djelomično odbija od površine minerala, a djelomično se lomi na ovoj granici. Svaku tvar karakterizira određeni indeks loma. Budući da se ovaj pokazatelj može mjeriti s velikom točnošću, vrlo je korisna dijagnostička značajka minerala.

Priroda sjaja ovisi o indeksu loma, a oba ovise o kemijskom sastavu i kristalnoj strukturi minerala. Općenito, prozirni minerali koji sadrže atome teških metala odlikuju se visokim sjajem i visokim indeksom loma. Ova skupina uključuje takve uobičajene minerale kao što su anglezit (olovni sulfat), kasiterit (kositreni oksid) i titanit ili sfen (kalcijev i titanijev silikat). Minerali sastavljeni od relativno lakih elemenata također mogu imati jak sjaj i visok indeks loma ako su njihovi atomi tijesno zbijeni i zajedno ih drže jake kemijske veze. Upečatljiv primjer je dijamant koji se sastoji od samo jednog laganog elementa, ugljika. U manjoj mjeri to vrijedi i za mineral korund (Al 2O 3), čije su prozirne varijante - rubini i safiri - drago kamenje. Iako se korund sastoji od lakih atoma aluminija i kisika, oni su tako čvrsto povezani da mineral ima prilično jak sjaj i relativno visok indeks loma.

Neki sjajevi (uljni, voštani, mat, svilenkasti itd.) ovise o stanju površine minerala ili o strukturi mineralnog agregata; smolasti sjaj karakterističan je za mnoge amorfne tvari (uključujući minerale koji sadrže radioaktivne elemente uran ili torij).

Boja- jednostavna i praktična dijagnostička značajka. Primjeri su mjedeni žuti pirit (FeS 2), olovno sivi galenit (PbS) i srebrno bijeli arsenopirit (FeAsS 2). U drugim rudnim mineralima s metalnim ili polumetalnim sjajem, karakteristična boja može biti maskirana igrom svjetla u tankom površinskom filmu (potamnjenje). To je karakteristično za većinu bakrenih minerala, posebno za bornit, koji se naziva "paunova ruda" zbog svoje preljevne plavo-zelene nijanse koja se brzo razvija na svježem prijelomu. Međutim, drugi minerali bakra obojeni su u dobro poznate boje: malahit - u zeleno, azurit - u plavo.

Neki nemetalni minerali nepogrešivo se raspoznaju po boji prema glavnom kemijskom elementu (žuta - sumpor i crna - tamnosiva - grafit itd.). Mnogi nemetalni minerali sastoje se od elemenata koji im ne daju određenu boju, ali poznato je da imaju obojene varijante, čija je boja posljedica prisutnosti nečistoća kemijskih elemenata u malim količinama, koje se ne mogu usporediti s intenzitet boje koju uzrokuju. Takvi se elementi nazivaju kromofori; njihovi se ioni odlikuju selektivnom apsorpcijom svjetlosti. Na primjer, tamnoljubičasti ametist svoju boju duguje neznatnoj nečistoći željeza u kvarcu, a tamnozelena boja smaragda povezana je s malim sadržajem kroma u berilu. Obojenost inače bezbojnih minerala može se pojaviti zbog defekata u kristalnoj strukturi (zbog nezauzetih položaja atoma u rešetki ili ulaska stranih iona), što može uzrokovati selektivnu apsorpciju određenih valnih duljina u spektru bijele svjetlosti. Tada se minerali boje komplementarnim bojama. Rubini, safiri i aleksandriti svoju boju duguju upravo takvim svjetlosnim efektima.

Bezbojni minerali mogu se obojiti mehaničkim uključcima. Dakle, tanka diseminirana diseminacija hematita daje kvarcu crvenu boju, klorit - zelenu. Mliječni kvarc je mutan s plinovito-tekućim inkluzijama. Iako je boja minerala jedno od najlakše odredivih svojstava u dijagnostici minerala, mora se koristiti s oprezom jer ovisi o mnogim čimbenicima.

Unatoč varijabilnosti u boji mnogih minerala, boja mineralnog praha je vrlo postojana i stoga je važna dijagnostička značajka. Obično se boja mineralnog praha određuje linijom (tzv. “boja linije”) koju mineral ostavlja kada se povuče preko neglaziranog porculanskog tanjura (biskvita). Na primjer, mineral fluorit može biti obojen u različite boje, ali njegova linija je uvijek bijela.

dekoltea- vrlo savršeno, savršeno, srednje (jasno), nesavršeno (nejasno) i vrlo nesavršeno - izražava se u sposobnosti minerala da se cijepaju u određenim smjerovima. Prijelom (glatki stepenasti, neravni, rascjepkani, konhoidalni, itd.) karakterizira površinu mineralnog rascjepa koji se nije dogodio duž cijepanja. Na primjer, kvarc i turmalin, čija površina prijeloma podsjeća na staklenu krhotinu, imaju konhoidalni prijelom. Kod drugih minerala, prijelom se može opisati kao grub, nazubljen ili krhotinski. Za mnoge minerale karakteristika nije lom, već cijepanje. To znači da se cijepaju duž glatkih ravnina koje su izravno povezane s njihovom kristalnom strukturom. Vezne sile između ravnina kristalne rešetke mogu biti različite ovisno o kristalografskom smjeru. Ako su u nekim smjerovima mnogo veći nego u drugim, tada će se mineral razdvojiti preko najslabije veze. Budući da je cijepanje uvijek paralelno s atomskim ravninama, može se označiti kristalografskim smjerovima. Na primjer, halit (NaCl) ima kockastu cijepanost, tj. tri međusobno okomita pravca mogućeg rascjepa. Cijepanje također karakterizira lakoća manifestacije i kvaliteta dobivene površine cijepanja. Tinjac ima vrlo savršen rascjep u jednom smjeru, t.j. lako se cijepa na vrlo tanke listove s glatkom sjajnom površinom. Topaz ima savršen dekolte u jednom smjeru. Minerali mogu imati dva, tri, četiri ili šest smjerova cijepanja, po kojima se jednako lako cijepaju, ili više smjerova cijepanja različitog stupnja. Neki minerali uopće nemaju cijepanje. Budući da je cijepanje kao manifestacija unutarnje strukture minerala njihovo nepromjenjivo svojstvo, ono služi kao važna dijagnostička značajka.

Tvrdoća- otpornost koju mineral pruža pri grebanju. Tvrdoća ovisi o kristalnoj strukturi: što su atomi u strukturi minerala jače povezani, to ga je teže ogrebati. Talk i grafit su mekani lamelarni minerali izgrađeni od slojeva atoma međusobno povezanih vrlo slabim silama. Na dodir su masne: pri trljanju o kožu ruku pojedini najtanji slojevi skliznu. Najtvrđi mineral je dijamant, u kojem su atomi ugljika tako čvrsto povezani da se može ogrebati samo drugim dijamantom. Početkom 19.st Austrijski mineralog F. Moos poredao je 10 minerala prema rastućoj tvrdoći. Od tada se koriste kao standardi za relativnu tvrdoću minerala, tzv. Mohsova ljestvica (tablica 1)

Tablica 1. MOHSOVA SKALA TVRDOĆE

Mineralna relativna tvrdoćaTalk 1 Gips 2 Kalcit 3 Fluorit 4 Apatit 5 Ortoklas 6 Kvarc 7 Topaz 8 Korund 9 Dijamant 10

Da bi se odredila tvrdoća minerala, potrebno je identificirati najtvrđi mineral koji se može ogrebati. Tvrdoća proučavanog minerala bit će veća od tvrdoće minerala koji je njime zagreban, ali manja od tvrdoće sljedećeg minerala na Mohsovoj ljestvici. Snaga veze može varirati ovisno o kristalografskom smjeru, a budući da je tvrdoća gruba procjena tih sila, može varirati u različitim smjerovima. Ta je razlika obično mala, s izuzetkom kijanita, koji ima tvrdoću 5 u smjeru paralelnom s duljinom kristala i 7 u poprečnom smjeru.

Za manje točno određivanje tvrdoće možete koristiti sljedeću, jednostavniju, praktičnu ljestvicu.

2-2,5 Sličica 3 Srebrni novčić 3,5 Brončani novčić 5,5-6 Oštrica peroreza 5,5-6 Prozorsko staklo 6,5-7 Turpija

U mineraloškoj praksi koristi se i za mjerenje apsolutnih vrijednosti tvrdoće (tzv. mikrotvrdoća) sklerometrom, koja se izražava u kg/mm2 .

Gustoća.Masa atoma kemijskih elemenata varira od vodika (najlakši) do urana (najteži). Pod ostalim jednakim uvjetima, masa tvari koja se sastoji od teških atoma veća je od mase tvari koja se sastoji od lakih atoma. Na primjer, dva karbonata - aragonit i cerusit - imaju sličnu unutarnju strukturu, ali aragonit sadrži lake atome kalcija, a cerusit sadrži teške atome olova. Kao rezultat toga, masa cerusita premašuje masu aragonita istog volumena. Masa po jedinici volumena minerala također ovisi o gustoći pakiranja atoma. Kalcit je, kao i aragonit, kalcijev karbonat, ali u kalcitu su atomi manje zbijeni, jer ima manju masu po jedinici volumena od aragonita. Relativna masa, odnosno gustoća, ovisi o kemijskom sastavu i unutarnjoj strukturi. Gustoća je omjer mase tvari prema masi istog volumena vode na 4 ° C. Dakle, ako je masa minerala 4 g, a masa istog volumena vode 1 g, tada gustoća minerala je 4. U mineralogiji je uobičajeno izražavati gustoću u g / cm3 .

Gustoća je važna dijagnostička značajka minerala i lako ju je izmjeriti. Uzorak se prvo važe u zraku, a zatim u vodi. Budući da je uzorak uronjen u vodu podvrgnut sili uzgona prema gore, njegova je težina tamo manja nego u zraku. Gubitak težine jednak je težini istisnute vode. Dakle, gustoća je određena omjerom mase uzorka u zraku i gubitka njegove težine u vodi.

Piroelektricitet.Neki minerali, poput turmalina, kalamina itd., zagrijavanjem ili hlađenjem postaju naelektrizirani. Ovaj se fenomen može promatrati oprašivanjem minerala koji se hladi mješavinom praha sumpora i crvenog olova. U ovom slučaju sumpor pokriva pozitivno nabijena područja mineralne površine, a crveno olovo - područja s negativnim nabojem.

magnetizam -ovo je svojstvo određenih minerala da djeluju na magnetsku iglu ili da ih magnet privlači. Za određivanje magnetizma koristi se magnetska igla postavljena na oštar tronožac, ili magnetska potkova, šipka. Također je vrlo prikladno koristiti magnetsku iglu ili nož.

Kod ispitivanja magnetizma moguća su tri slučaja:

a) kada mineral u svom prirodnom obliku ("sam po sebi") djeluje na magnetsku iglu,

b) kada mineral postaje magnetičan tek nakon kalcinacije u redukcijskom plamenu puhaljke

c) kada mineral ni prije ni poslije kalcinacije u redukcijskom plamenu ne pokazuje magnetizam. Da biste zapalili redukcijski plamen, trebate uzeti male komade veličine 2-3 mm.

Sjaj.Mnogi minerali koji sami ne svijetle počinju svijetliti pod određenim posebnim uvjetima.

Postoje fosforescencija, luminescencija, termoluminiscencija i triboluminescencija minerala. Fosforescencija je sposobnost minerala da svijetli nakon što je izložen određenim zrakama (wilemit). Luminescencija - sposobnost sjaja u trenutku zračenja (šeelit kada se zrači ultraljubičastim i katodnim zrakama, kalcit, itd.). Termoluminiscencija - sjaj pri zagrijavanju (fluorit, apatit).

Triboluminiscencija - sjaj u trenutku grebanja iglom ili cijepanja (liskun, korund).

Radioaktivnost.Mnogi minerali koji sadrže elemente kao što su niobij, tantal, cirkonij, rijetke zemlje, uran, torij često imaju prilično značajnu radioaktivnost, koju je lako detektirati čak i kućnim radiometrima, što može poslužiti kao važna dijagnostička značajka.

Za provjeru radioaktivnosti prvo se mjeri i bilježi pozadinska vrijednost, a zatim se mineral prinosi, po mogućnosti bliže detektoru instrumenta. Povećanje očitanja za više od 10-15% može poslužiti kao pokazatelj radioaktivnosti minerala.

Električna provodljivost.Brojni minerali imaju značajnu električnu vodljivost, što im omogućuje nedvosmisleno razlikovanje od sličnih minerala. Može se testirati običnim kućanskim testerom.

4. EPEIROGENA GIBANJA ZEMLJINE KORE

Epeirogeni pokreti- spora vjekovna izdizanja i spuštanja zemljine kore, koja ne uzrokuju promjene u primarnoj pojavi slojeva. Ta okomita kretanja su oscilatorna i reverzibilna; uspon može biti praćen padom. Ti pokreti uključuju:

Moderne, koje su fiksirane u sjećanju osobe i mogu se instrumentalno mjeriti ponovnim niveliranjem. Brzina modernih oscilatornih kretanja u prosjeku ne prelazi 1-2 cm/god, au planinskim područjima može doseći i 20 cm/god.

Neotektonski pokreti su pokreti za vrijeme neogen-kvartar (25 milijuna godina). U osnovi se ne razlikuju od modernih. Neotektonski pokreti zabilježeni su u suvremenom reljefu, a glavna metoda njihovog proučavanja je geomorfološka. Brzina njihovog kretanja je red veličine manja, u planinskim područjima - 1 cm / godišnje; na ravnicama - 1 mm/god.

Drevni spori vertikalni pokreti zabilježeni su u dijelovima sedimentnih stijena. Brzina drevnih oscilatornih kretanja, prema znanstvenicima, manja je od 0,001 mm/god.

Orogena kretanjaodvijaju se u dva smjera - horizontalnom i vertikalnom. Prvi dovodi do urušavanja stijena i stvaranja nabora i navlaka, tj. do smanjenja zemljine površine. Vertikalni pokreti dovode do izdizanja područja manifestacije formiranja nabora i pojave često planinskih struktura. Orogena kretanja odvijaju se puno brže od oscilatornih.

Praćeni su aktivnim efuzivnim i intruzivnim magmatizmom, te metamorfizmom. Posljednjih desetljeća ta se gibanja objašnjavaju sudarom velikih litosfernih ploča, koje se kreću u vodoravnom smjeru duž astenosfernog sloja gornjeg plašta.

VRSTE TEKTONSKIH RASJEDA

Vrste tektonskih poremećaja

a - presavijeni (plikat) oblici;

U većini slučajeva njihov je nastanak povezan sa zbijanjem ili kompresijom Zemljine tvari. Preklopljeni poremećaji morfološki se dijele u dvije glavne vrste: konveksne i konkavne. U slučaju horizontalnog reza, stariji slojevi nalaze se u jezgri konveksnog nabora, a mlađi slojevi nalaze se na krilcima. Konkavni zavoji, naprotiv, imaju mlađe naslage u jezgri. U naborima su konveksna krila obično bočno nagnuta od aksijalne površine.

b - diskontinuirani (disjunktivni) oblici

Diskontinuiranim tektonskim poremećajima nazivaju se takve promjene u kojima dolazi do poremećaja kontinuiteta (cjelovitosti) stijena.

Rasjedi se dijele u dvije skupine: rasjedi bez pomaka stijena međusobno odvojenih i rasjedi s pomakom. Prve se nazivaju tektonskim pukotinama ili dijaklazama, a druge paraklazama.

BIBLIOGRAFIJA

1. Belousov V.V. Ogledi o povijesti geologije. Na ishodištu znanosti o Zemlji (geologija do kraja 18. stoljeća). - M., - 1993.

Vernadsky V.I. Odabrana djela iz povijesti znanosti. - M.: Nauka, - 1981.

Kuharstvo A.S., Onoprienko V.I. Mineralogija: prošlost, sadašnjost, budućnost. - Kijev: Naukova Dumka, - 1985.

Moderne ideje teorijske geologije. - L.: Nedra, - 1984.

Khain V.E. Glavni problemi suvremene geologije (geologija na pragu XXI. stoljeća). - M .: Znanstveni svijet, 2003 ..

Khain V.E., Ryabukhin A.G. Povijest i metodologija geoloških znanosti. - M.: MGU, - 1996.

Hallem A. Veliki geološki sporovi. M.: Mir, 1985.

Endogeni procesi

Zemljina kora podložna je stalnim utjecajima unutarnjih (endogenih) i vanjskih (egzogenih) sila koje su promijenile njezin sastav, strukturu i oblik površine.

Unutarnje sile Zemlje, uglavnom zbog kolosalnog tlaka i visoke temperature dubokih slojeva, uzrokuju poremećaje u početnoj pojavi slojeva stijena, u vezi s kojima nastaju nabori, pukotine, rasjedi i pomaci.

Potresi i magmatizam povezani su s djelovanjem unutarnjih sila.

Magmatizam je složeni geološki proces, koji uključuje pojave nastanka magme u subkori, njeno kretanje u gornje horizonte zemljine kore i stvaranje magmatskih stijena.

Kretanje magme prema površini posljedica je, prvo, hidrostatskog tlaka i, drugo, značajnog povećanja volumena, koji prati prijelaz čvrstih stijena u stanje taline.

Rezultat djelovanja unutarnjih sila je nastanak planina i dubokih udubina na zemljinoj površini.

Unutarnje sile uzrokuju sekularna kolebanja – sporo izdizanje i spuštanje pojedinih dijelova zemljine kore. Pritom se more pomiče prema kopnu (transgresija) ili se povlači (regresija). Osim sporih vertikalnih kretanja, javljaju se i horizontalni pomaci zemljine kore.

Grana geologije koja proučava gibanja zemljine kore, koja mijenjaju njezinu strukturu i oblike pojavljivanja stijena (boranja, rasjedi itd.), naziva se tektonika. Tektonski procesi manifestirali su se kroz cijelu geološku povijest Zemlje, samo se njihov intenzitet mijenjao.

Suvremena kretanja površine zemljine kore proučava neotektonika (znanost o najnovijim pokretima zemljine kore).

Skandinavija se polako uzdiže, a planinska struktura Velikog Kavkaza svake godine "naraste" za gotovo 1 cm. Ravni dijelovi Istočnoeuropske nizine, Zapadnosibirske nizine, Istočnog Sibira i mnogih drugih regija također doživljavaju vrlo spora izdizanja i spuštanja .

Zemljina kora doživljava ne samo vertikalna, već i horizontalna kretanja, a njihova brzina je nekoliko centimetara godišnje. Drugim riječima, zemljina kora, kao da "diše", stalno je u usporenom kretanju.

Ovo pitanje je vrlo ozbiljno i, prije svega, od velike je važnosti tijekom izgradnje velikih građevina, kao i tijekom njihovog rada. Izdizanja i slijeganja nedvojbeno utječu na njihovu sigurnost, posebice na objektima koji imaju linearno izduženi oblik (primjerice brane, kanali), kao i akumulacijama i drugim objektima.

Pri razvoju kamenoloma i procjeni čvrstoće temelja građevina također je potrebno uzeti u obzir prisutnost pukotina i grešaka u zemljinoj kori, koje također nastaju kao posljedica kretanja zemljine kore.

Stoga su podaci o geološkim procesima nužni kako bi se predvidjela mogućnost njihova događanja, posljedice promjena koje se događaju u prirodi pod utjecajem prirodnih uzroka i ljudskog djelovanja.

Prilikom vrednovanja teritorija u vezi s izgradnjom objekata, inženjerska geologija pruža nositeljima planiranja podatke o mogućnostima i prirodi geoloških procesa na tom području. Prognozu treba dati i u vremenu i u prostoru. To će omogućiti pravilno i racionalno projektiranje strukture, uzimajući u obzir sve inženjerske mjere i normalan rad.

S tim u vezi inženjerska geologija proučava i one procese koji prije nisu postojali na određenom teritoriju, ali mogu nastati kao rezultat ljudske aktivnosti. Ti se procesi nazivaju inženjersko-geološki. Imaju mnogo toga zajedničkog s prirodnim geološkim procesima, ali postoje i razlike.

Razlika je u tome što inženjersko-geološke procese karakterizira visok intenzitet, brži tijek u vremenu i ograničenije područje njihove manifestacije. Posebno veliki utjecaj utječe na stanje i svojstva stijena.

Zemljina kora ima različitu pokretljivost, pa otuda njezina karakteristična formacija i kombinacija platformi i geosinklinala.

Platforme su najrigidniji dijelovi Zemlje, karakteriziraju ih relativno mirna oscilatorna kretanja vertikalne prirode. Zauzimaju ogromne prostore. Tu spadaju istočnoeuropske, sibirske platforme, australske, sjevernoafričke itd.

Područja koja leže između platformi nazivaju se presavijeni i njihovi su pomični spojevi.

Na početku svog razvoja zone nabiranja predstavljaju morski bazen, gdje se transportirao detritalni materijal. Akumulira se mnogo kilometara sedimenata. Kao rezultat endogenih procesa, tektonske sile drobe nakupljene naslage sedimenta i dolazi do planotvornog procesa. Tako su nastale Alpe, Karpati, Krim, Kavkaske planine i druge.

Geosinklinalna područja karakteriziraju različita kretanja, ali uglavnom naborana i diskontinuirana, što uzrokuje promjene u početnom položaju stijena i nastanak rasjeda.

Rasjedi na Zemlji mogu biti skriveni ispod stijenskog pokrova i mogu biti dobro izraženi na površini.

Rasjedi su zone drobljenja kore, oslabljena područja, koja zauzvrat pomažu znanstvenicima u proučavanju raznih pojava, poput potresa, u proučavanju samih korijena ove pojave. U zemljinoj kori, uslijed vertikalnih i bočnih pritisaka, dolazi do poremećaja izvorne pojave slojeva stijena, uz nastanak rasjednih bora, pomaka i drugih tektonskih oblika.

Planine se obično nazivaju brda, koja imaju visinu veću od 500 m iznad razine mora, a karakterizira ih raščlanjeni reljef.

Postoje oblici - grebeni, planinski lanci, masivne planine, pa čak i blokovi.

Prije 5-7 milijuna godina formirane su Zhiguli planine - jedina jedinstvena tektonska struktura unutar ruske platforme. Blok se uzdigao uz rasjed u temeljima. Pokreti sedimentne sekvence bili su glatki, bez prekida i pomicanja slojeva jedan u odnosu na drugi.

Nastala dislokacija ima oblik nabora sa strmim sjevernim krakom i blagim južnim. Rasjed u temelju prolazi od grada Kuznetsk kroz grad Syzran, selo Zolnoye i prelazi na lijevu obalu rijeke Volge. Planine Falcon nastavak su Zhigulija. Samara Luka i Sokol'i Gory dio su zajedničkog tektonskog uzvišenja u obliku kupole, koje postupno postaje blago prema istoku, jugu i zapadu. Grad Samara nalazi se na južnom krilu fleksure.

Stijene koje čine planine obično se javljaju u obliku slojeva (slojeva). Ako su slojevi vodoravni ili blago nagnuti, nazivaju se normalnom pojavom. Paralelno pojavljivanje više slojeva naziva se pojavljivanje suglasnika.

Najjednostavnija tektonska struktura je monoklinala (slika 2), gdje slojevi imaju zajednički nagib u jednom ili drugom smjeru.

Bora je jedna kontinuirana infleksija slojeva nastala djelovanjem vertikalnih tektonskih sila na stijene (slika 3).

Sl.3 Antiklinala (A) i sinklinala (C): 1 -1 bora os, 2 bora, 3 - bora krilo, 4 - bora jezgre

Postoje dvije glavne vrste nabora: antiklinala - okrenuta naopako konveksnim dijelom i sinklinala - obrnuti oblik.

Prvi nabor karakterizira činjenica da se u njegovom središnjem dijelu ili u jezgri pojavljuju starije stijene, u drugom - mlađe. Ove se definicije ne mijenjaju čak ni ako su nabori nagnuti, položeni na bok ili okrenuti.

Svaki nabor ima određene elemente: krilo nabora, jezgru, svod, osnu plohu, os i šarku nabora.

Priroda nagiba aksijalne površine nabora omogućuje razlikovanje sljedećih vrsta nabora: ravno, nagnuto, prevrnuto, ležeće, ronjenje (slika 4).

Ovisno o položaju aksijalne ravnine, nabori se dijele na

sl.4. Klasifikacija nabora prema nagibu osne plohe i krila (nabori su prikazani u presjeku): a - ravni; b- koso; u - prevrnut; g - ležeći; d - ronjenje

Pod određenim uvjetima pojavljuje se varijacija ove vrste dislokacije - fleksura - koljenasti nabor (slika 5), ​​koji nastaje kada se jedan sloj stijene pomiče u odnosu na drugi bez diskontinuiteta.

Sl.5 Flexura

Mora se imati na umu da pri odabiru mjesta za izgradnju u području s naboranom prirodom pojave stijena, stijene su uvijek više slomljene na vrhovima nabora, čak ponekad i zgnječene, što naravno pogoršava njihova tehnička svojstva.

Horizontalnim pomicanjem stijena nastaju tektonska naprezanja.

Ako se povećaju tektonski naprezanja, tada u nekom trenutku može doći do prekoračenja vlačne čvrstoće stijena i tada se ta naprezanja mogu urušiti ili slomiti - nastaje diskontinuirani poremećaj, pukotina i rasjed, a duž te plohe loma dolazi do pomicanja jednog masiva u odnosu na još.

Tektonski pukoti, poput bora, izrazito su raznoliki po svom obliku, veličini, pomaku itd.

Glavni oblici diskontinuiranih dislokacija su rasjed i reverz. Ove oblike karakteriziraju formacijski prijelomi i naknadno relativno pomicanje slomljenih dijelova. Nastaju na mjestu puknuća kretanja slojeva prema gore (reversni rasjed) ili prema dolje (rasjed) (slika 6).

Sl.6 Reset. Uzdizanje

Graben je kada komad zemlje padne između dva nepokretna

(Crveno more) (slika 7).

Riža. 7 Graben. Horst.

Čuveno Bajkalsko jezero, najveći svjetski rezervoar slatke vode, ograničeno je upravo na asimetrični graben, u kojem najveća dubina jezera doseže 1620 m, a dubina dna grabena prema pliocenskim sedimentima (4 milijuna godina). ) je 5 km. Bajkalski graben je višestupanjski i dio je složenog riftnog sustava mladih grabena, koji ima duljinu od 2500 km.

Horst je kada se dionica uzdiže između dva nepomična krila.

Smicanje i potisak je horizontalno pomicanje slojeva (slika 8). Kao rezultat ovih procesa, mlađe stijene mogu biti zatrpane ispod starijih.

Riža. 8 Pomak. Povjerenje.

Pomaci i potiskivanja zanimljivi su po tome što ispod njih mogu ležati važni minerali, posebice nafta i plin. Ali na površini nema tragova nafte, a da bi se do nje došlo potrebno je izbušiti 3-4 kilometra debljine potpuno različitih stijena.

Vrste pojavljivanja slojeva, njihova debljina, sastav moraju se uzeti u obzir tijekom izgradnje.

Dakle, s inženjersko-geološkog stajališta najpovoljnije je horizontalno pojavljivanje slojeva, njihova velika debljina i homogeni sastav.U tom slučaju stvaraju se preduvjeti za jednoliku stišljivost slojeva pod težinom konstrukcija, najveća stabilnost (slika 9).

Riža. 9 Nepovoljni i povoljni uvjeti građenja.

Prisutnost dislokacija, geoloških poremećaja dramatično mijenja i komplicira inženjersko-geološke uvjete gradilišta.

Na primjer, gradnja na šavovima sa strmim padom može biti vrlo nepovoljna.

Ako postoje, na primjer, rasjedi, naguravanja smještena u velikim prostorima, treba odabrati mjesto za strukture na udaljenosti od crte rasjeda.

seizmičke pojave

Potresi su iznenadna podrhtavanja zemljine kore, obično uzrokovana prirodnim uzrocima.

Potrese proučava znanost – seizmologija (od grč. seismos – tresem).

Prema porijeklu potresi se dijele na:

Tektonski, vulkanski, odron (denudacija), udar

(meteorit) i antropogeni (umjetni, uzrokovan čovjekom).

Tektonski - izazvana kretanjem stijena u dubokoj utrobi zemlje.

Vulkanski - uzrokovane vulkanskim erupcijama.

bubnjevi - uzrokovana udarima meteorita.

Antropogeni - umjetan, stvoren čovjekom.

Slabo podrhtavanje ove vrste instrumenti kontinuirano bilježe. Svake godine ih je više od milijun. Većina njih se ne osjeti. Gotovo svake minute na Zemlji se dogode 2-3 makroseizmička udara, a megaseizmički – katastrofalni potresi opažaju se 1-2 puta godišnje. Obično ih ima nekoliko stotina, donose minimalnu štetu i 20 velikih.

Vulkanski potresi nastaju tijekom vulkanskih erupcija, mogu doseći veliku snagu, ali se osjete samo u neposrednoj blizini vulkana .

Udarni (meteoritski, kozmogeni) potresi u današnjem razdoblju opaženi su samo pri padu vrlo velikih meteorita (1908. . Tunguski meteorit i 1947. Sikhote-Alin).

Antropogeni potresi obično se ne opisuju u poglavljima posvećenim opisu potresa koji nastaju pod utjecajem prirodnih čimbenika. Međutim, ljudska aktivnost često dovodi do pojave takvih podrhtavanja, koja su sasvim razmjerna potresima od klizišta.

U središtu fokusa konvencionalno se razlikuje točka koja se naziva hipocentar. Projekcija hipocentra na Zemljinu površinu naziva se epicentar.

Seizmički valovi zrače iz hipocentra u svim smjerovima. Postoje dvije vrste valova; uzdužni i poprečni.

Prvi uzrokuju vibracije čestica stijena duž, drugi - okomito na smjerove seizmičkih zraka.

Longitudinalni valovi imaju najveću količinu energije. Uništavanje zgrada i građevina uglavnom je posljedica utjecaja uzdužnih valova.

Transverzalni valovi nose manju količinu energije, brzina im je 1,7 puta manja. Ne šire se u tekućim i plinovitim medijima.

Pri procjeni razornog utjecaja seizmičkog vala od velike je važnosti kut pod kojim on prelazi od hipocentra do zemljine površine. Njegova vrijednost može biti drugačija.

Stupanj razornosti potresa procjenjuje se veličinom akceleracije horizontalne komponente (λ).

Njegova najveća vrijednost izračunava se formulom:

gdje je: T - period, sek.

A - amplituda seizmičkog vala, mm.

Za ocjenu jačine potresa koristi se koeficijent seizmičnosti

gdje je g ubrzanje gravitacije.

Pri proračunu konstrukcija, kao i pri određivanju stabilnosti kosina kurira, vrijednost horizontalne komponente seizmičkog vala (seizmička inercijalna sila) određena je formulom:

gdje je P težina građevine ili mase klizišta, tj.

Na snagu potresa utječe i kut približavanja seizmičkih valova zemljinoj površini.

Najveću opasnost uzrokuju oni izvori iz kojih se seizmički valovi približavaju površini pod kutom od 30-6 stupnjeva.U tom slučaju će inženjersko-geološki uvjeti imati posebno veliku ulogu u manifestaciji snage seizmičkog udara.

Na povećanje magnitude potresa utječu poplavljena tla. Uočeno je da unutar gornjih 10 metara debljine povećanje podzemne vode dovodi do stalnog povećanja intenziteta.

Analiza seizmičko-geoloških i geofizičkih podataka omogućuje da se unaprijed ocrtaju područja na kojima se u budućnosti može očekivati ​​potres i procijeni njihov maksimalni intenzitet.

Ovo je bit seizmičkog zoniranja.

Karta seizmičkog rejona - službeni dokument,

što moraju uzeti u obzir projektantske organizacije u seizmičkim područjima. Strogo poštivanje standarda otpornosti na potres može značajno smanjiti razorni učinak potresa.

Jačina potresa procjenjuje se na više osnova; pomaci tla, stupanj oštećenja građevina, promjene u režimu podzemnih voda, zaostale pojave u tlima i dr.

U Rusiji je za određivanje snage potresa usvojena ljestvica od 12 točaka, prema kojoj se najslabiji potres procjenjuje na 1 bod, najjači - na 12 bodova.

Izgradnja objekata i projektiranje kamenoloma u seizmičkim područjima

U područjima sklonim potresima (od 7 stupnjeva i više) provodi se protupotresna izgradnja u kojoj se poduzimaju mjere za poboljšanje potresne otpornosti zgrada i građevina,

U seizmičkim područjima gdje najveća seizmičnost ne prelazi 5 bodova, ne predviđaju se posebne mjere.

Sa 6 bodova gradnja se izvodi odgovarajućim građevinskim materijalima, a na kvalitetu građevinskih radova postavljaju se viši zahtjevi:

Pri projektiranju objekata u područjima s mogućim 7 Potres od 9 stupnjeva zahtijeva primjenu posebnih mjera predviđenih posebnim propisima.

U tim prostorima, pri izboru mjesta za građevine, potrebno je težiti njihovom postavljanju u prostore sastavljene od masivnih stijena ili debelih slojeva rastresitih sedimenata s dubokim pojavljivanjem razine podzemne vode.

Opasno je postavljati konstrukcije na područja oštećena ispuštanjem.

Građevinske konstrukcije su što kruće. U tu svrhu poželjno je koristiti armiranobetonske monolitne konstrukcije.

U pravilu se postavlja jedan ili dva ili više armiranobetonskih pojaseva.

Izbjegavajte teške arhitektonske ukrase.

Konture zgrade u planu su dane što jednostavnije, bez ulaska u kutove.

Visina zgrada je ograničena.

Od velike važnosti u projektiranju građevina je poštivanje sljedećeg načela: razdoblje prirodnih slobodnih oscilacija konstrukcije ne smije se oštro razlikovati od razdoblja seizmičkih oscilacija karakterističnih za područje.

Usklađenost s ovim uvjetom pomaže u izbjegavanju pojave rezonancije (dodavanje jednostrukih oscilacija koje se podudaraju u fazi), što može dovesti do potpunog uništenja zgrada.

Ako su periodi oscilacija bliski, tada se mijenja krutost konstrukcije ili način gradnje temelja i temelja.

Prilikom projektiranja kamenoloma građevinskog materijala i raznih iskopa u seizmičkim područjima, treba imati na umu da je tijekom potresa stabilnost padina oštro smanjena.

Zbog toga je potrebno ograničiti visinu i nagib stijenki udubljenja. Ako se ti zahtjevi ne ispune tijekom potresa, urušavanja i klizišta su neizbježna. Uz procijenjenu magnitudu potresa od 7 stupnjeva, dubina iskopa ne smije biti veća od 15-16 m. U područjima s potresom od 8 stupnjeva -14-15m.

Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije

Federalna agencija za obrazovanje

Državna obrazovna ustanova visokog obrazovanja

stručno obrazovanje

"Ufa Državno naftno tehničko sveučilište"
Zavod za primijenjenu ekologiju

1. POJAM PROCESA………………………………………………………3

2. EGZOGENI PROCESI……………………………………………………..3

2.1 VRHUNSKI IZGLED……………………………………………………...3

2.1.1 FIZIČKO VRIJEME………………………….4

2.1.2 KEMIJSKO ISTRAŽIVANJE………………………...5

2.2 GEOLOŠKA AKTIVNOST VJETRA……………………………6

2.2.1 PRANJE I KOROZIJA…………………………………….7

2.2.2 PRIJENOS……………………………………………………...8

2.2.3 AKUMULACIJA I ELOL DEPOZITI…………..8

^ 2.3 GEOLOŠKE AKTIVNOSTI NA POVRŠINI

TEKUĆE VODE…………………………………………………………………...9

2.4 GEOLOŠKA AKTIVNOST PODZEMNE VODE…………… 10

2.5 GEOLOŠKA AKTIVNOST LEDENJAKA………………. 12

2.6 GEOLOŠKA AKTIVNOST OCEANA I MORA…… 12

3. ENDOGENI PROCESI……………………………………………………. 13

3.1 MAGMATIZAM……………………………………………………………. 13

3.2 METAMORFIZAM……………………………………………………... 14

3.2.1 GLAVNI ČIMBENICI METAMORFIZE……………. četrnaest

3.2.2. FACIJES METAMORFIZE……………………………………. petnaest

3.3 POTRES………………………………………………………… 15

POPIS KORIŠTENE LITERATURE……………………… 16

1. 
   ^ POJAM PROCESA

Tijekom svog postojanja, Zemlja je prošla kroz dugi niz promjena. U biti, ona nikada nije bila ista kao u prethodnom trenutku. Kontinuirano se mijenja. Mijenja se njegov sastav, fizičko stanje, izgled, položaj u svjetskom prostoru i odnos s ostalim članovima Sunčevog sustava.

Geologija (grč. "geo" - zemlja, "logos" - učenje) jedna je od najvažnijih znanosti o Zemlji. Bavi se proučavanjem sastava, strukture, povijesti razvoja Zemlje i procesa koji se odvijaju u njezinoj utrobi i na površini. Suvremena geologija koristi najnovija dostignuća i metode niza prirodnih znanosti – matematike, fizike, kemije, biologije, geografije.

Predmet neposrednog proučavanja geologije je zemljina kora i temeljni čvrsti sloj gornjeg plašta - litosfera (grč. "lithos" - kamen), koja je od iznimne važnosti za odvijanje ljudskog života i djelatnosti.

Jedan od nekoliko glavnih pravaca u geologiji je dinamička geologija, koja proučava različite geološke procese, oblike reljefa, odnos stijena različite geneze, prirodu njihove pojave i deformacije. Poznato je da je u tijeku geološkog razvoja dolazilo do višestrukih promjena u sastavu, agregatnom stanju, izgledu Zemljine površine i građi zemljine kore. Te su transformacije povezane s različitim geološkim procesima i njihovim međudjelovanjem.

Među njima postoje dvije skupine:

1) endogeni (grčki "endos" - iznutra), ili unutarnji, povezani s toplinskim učincima Zemlje, naprezanja koja nastaju u njezinim crijevima, s gravitacijskom energijom i njenom neravnomjernom raspodjelom;

2) egzogeni (grč. "exos" - izvan, vanjski), ili vanjski, koji uzrokuju značajne promjene u površinskim i pripovršinskim dijelovima zemljine kore. Te su promjene povezane s energijom zračenja Sunca, silom gravitacije, kontinuiranim kretanjem vodenih i zračnih masa, kruženjem vode na površini i unutar zemljine kore, s vitalnom aktivnošću organizama i drugim čimbenicima. Svi egzogeni procesi usko su povezani s endogenim, što odražava složenost i jedinstvo sila koje djeluju unutar Zemlje i na njezinoj površini. Geološki procesi modificiraju zemljinu koru i njezinu površinu, dovodeći do razaranja, ali i stvaranja stijena. Egzogeni procesi nastaju djelovanjem gravitacije i sunčeve energije, a endogeni procesi nastaju utjecajem unutarnje topline Zemlje i gravitacije. Svi su procesi međusobno povezani, a njihovo proučavanje omogućuje korištenje metode aktualizma za razumijevanje geoloških procesa daleke prošlosti.

^ 2. EGZOGENI PROCESI

U literaturi široko korišteni pojam „raspadanje“ ne odražava bit i složenost prirodnih procesa definiranih ovim pojmom. Nesretni termin doveo je do toga da istraživači nemaju jedinstvo u njegovom suštinskom razumijevanju. U svakom slučaju vremenske uvjete nikada ne treba brkati s aktivnošću samog vjetra.

Trošenje je skup složenih procesa kvalitativne i kvantitativne preobrazbe stijena i njihovih sastavnih minerala, koji se odvijaju pod utjecajem različitih agensa koji djeluju na površinu zemlje, među kojima glavnu ulogu imaju kolebanja temperature, smrzavanje vode, kiseline , lužine, ugljikov dioksid, djelovanje vjetra, organizmi itd. .d . Ovisno o prevlasti određenih čimbenika u jednom i složenom procesu trošenja, konvencionalno se razlikuju dvije međusobno povezane vrste:

1) fizičko trošenje i 2) kemijsko trošenje.
^ 2.1.1 FIZIČKO IZGODLJIVANJE

Kod ovog tipa najvažnije je temperaturno trošenje koje je povezano s dnevnim i sezonskim temperaturnim kolebanjima, što uzrokuje zagrijavanje ili hlađenje površinskog dijela stijena. U uvjetima zemljine površine, posebno u pustinjama, dnevne temperaturne fluktuacije su prilično značajne. Tako se ljeti danju stijene zagrijavaju do + 80 0 C, a noću im temperatura pada na + 20 0 C. Zbog oštre razlike u toplinskoj vodljivosti, koeficijentima toplinske ekspanzije i kompresije te anizotropiji toplinskih svojstava minerala koji izgrađuju stijene nastaju određena naprezanja. Osim naizmjeničnog zagrijavanja i hlađenja, destruktivno djelovanje ima i neravnomjerno zagrijavanje stijena, što je povezano s različitim toplinskim svojstvima, bojom i veličinom minerala koji izgrađuju stijene.

Stijene mogu biti multimineralne i jednomineralne. Multimineralne stijene izložene su najvećem razaranju uslijed procesa termičkog trošenja.

Proces toplinskog trošenja, koji uzrokuje mehaničku dezintegraciju stijena, posebno je karakterističan za ekstraaridne i nivalne krajolike s kontinentalnom klimom i režimom vlage bez ispiranja. To je posebno vidljivo u pustinjskim područjima, gdje je količina oborina u rasponu od 100-250 mm / godišnje (uz kolosalno isparavanje), a oštra amplituda dnevnih temperatura se opaža na površini stijena nezaštićenoj vegetacijom. U tim se uvjetima minerali, osobito oni tamne boje, zagrijavaju do temperatura koje prelaze temperaturu zraka, što uzrokuje raspadanje stijena i stvaranje klastičnih produkata trošenja na konsolidiranoj neporemećenoj podlozi. U pustinjama se uočava ljuštenje, odnosno deskvamacija (lat. "desquamare" - ukloniti ljuske), kada se ljuske ili debele ploče paralelne s površinom ljušte s glatke površine stijena uz značajna kolebanja temperature. Ovaj se proces može posebno dobro pratiti na zasebnim blokovima, gromadama. Intenzivno fizičko (mehaničko) trošenje događa se u područjima s teškim klimatskim uvjetima (u polarnim i subpolarnim zemljama) s prisutnošću permafrosta, zbog njegove prekomjerne površinske vlažnosti. Pod tim uvjetima, trošenje je uglavnom povezano s djelovanjem klina smrzavanja vode u pukotinama i s drugim fizikalnim i mehaničkim procesima povezanim sa stvaranjem leda. Temperaturne fluktuacije u površinskim horizontima stijena, osobito jako prehlađenje zimi, dovode do volumetrijskog gradijenta naprezanja i stvaranja pukotina od mraza, koje se naknadno razvijaju smrzavanjem vode u njima. Dobro je poznato da se voda smrzavanjem povećava u volumenu za više od 9% (P. A. Shumsky, 1954.). Uslijed toga dolazi do stvaranja pritiska na stijenke velikih pukotina, što uzrokuje veliko naprezanje klina, drobljenje stijena i stvaranje pretežno blokovitog materijala. Takvo se trošenje ponekad naziva trošenjem smrzavanjem. Korijenski sustav rastućeg drveća također ima učinak klina na stijene. Razne životinje koje kopaju jame također obavljaju mehanički rad. Zaključno treba reći da čisto fizikalno trošenje dovodi do fragmentacije stijena, do mehaničkog razaranja bez promjene njihovog mineraloškog i kemijskog sastava.

^ 2.1.2 KEMIJSKO ISTRAŽIVANJE

Istodobno s fizičkim trošenjem, u područjima s ispiranjem tipa režima vlaženja, događaju se i kemijske promjene s nastankom novih minerala. Tijekom mehaničke dezintegracije gustih stijena nastaju makropukotine, što pridonosi prodoru vode i plina u njih i, osim toga, povećava reakcijsku površinu istrošenih stijena. Time se stvaraju uvjeti za aktiviranje kemijskih i biogeokemijskih reakcija. Prodor vode ili stupanj vlažnosti ne samo da određuje transformaciju stijena, već također određuje migraciju najpokretljivijih kemijskih komponenti. To je posebno izraženo u vlažnim tropskim zonama, gdje se spajaju visoka vlažnost, visoki toplinski uvjeti i bogata šumska vegetacija. Potonji ima ogromnu biomasu i značajan pad. Ovu masu umiruće organske tvari transformiraju i prerađuju mikroorganizmi, što rezultira velikim količinama agresivnih organskih kiselina (otopina). Visoka koncentracija vodikovih iona u kiselim otopinama doprinosi najintenzivnijoj kemijskoj transformaciji stijena, ekstrakciji kationa iz kristalnih rešetki minerala i njihovom uključivanju u migraciju.

Procesi kemijskog trošenja uključuju oksidaciju, hidrataciju, otapanje i hidrolizu.

Oksidacija. Posebno se intenzivno odvija u mineralima koji sadrže željezo. Primjer je oksidacija magnetita, koji prelazi u stabilniji oblik - hematit (Fe 2 0 4 Fe 2 0 3). Takve transformacije utvrđene su u drevnoj kori trošenja KMA, gdje se vade bogate rude hematita. Željezni sulfidi podliježu intenzivnoj oksidaciji (često zajedno s hidratacijom). Tako, na primjer, možete zamisliti trošenje pirita:

FeS 2 + mO 2 + nH 2 O FeS0 4 Fe 2 (SO 4) Fe 2 O 3. nH2O

Limonit (smeđi željezni kamen)

U nekim naslagama sulfida i drugih željeznih ruda uočeni su "šeširi od smeđeg željeza", koji se sastoje od oksidiranih i hidratiziranih produkata trošenja. Zrak i voda u ioniziranom obliku razgrađuju fero silikate i pretvaraju fero željezo u fero željezo.

Hidratacija. Pod utjecajem vode dolazi do hidratacije minerala, tj. fiksiranje molekula vode na površini pojedinih dijelova kristalne strukture minerala. Primjer hidratacije je prijelaz anhidrita u gips: anhidrit-CaSO 4 +2H 2 O CaSO 4 . 2H 2 0 - gips. Hidrogetit je također hidratizirana varijanta: getit - FeOOH + nH 2 O FeOH. nH 2 O - hidrogetit.

Proces hidratacije opaža se i kod složenijih minerala – silikata.

Otapanje. Mnoge spojeve karakterizira određeni stupanj topljivosti. Njihovo otapanje nastaje pod djelovanjem vode koja teče niz površinu stijena i prodire kroz pukotine i pore u dubinu. Ubrzavanju procesa otapanja doprinosi visoka koncentracija vodikovih iona te sadržaj O 2 , CO 2 i organskih kiselina u vodi. Od kemijskih spojeva najbolju topljivost imaju kloridi - halit (kuhinjska sol), silvin i dr. Na drugom mjestu su sulfati - anhidrit i gips. Na trećem mjestu su karbonati – vapnenci i dolomiti. U procesu rastapanja ovih stijena na više mjesta nastaju različiti krški oblici na površini iu dubini.

Hidroliza. Tijekom trošenja silikata i alumosilikata od velike je važnosti hidroliza pri kojoj se djelovanjem vode i u njoj otopljenih iona razara struktura kristalnih minerala i zamjenjuje se novom koja je bitno drugačija od izvorne i svojstvena u novonastalim supergenskim mineralima. U tom se procesu događa sljedeće: 1) okvirna struktura feldspata se transformira u slojevitu strukturu, karakterističnu za novonastale supergene minerale glina; 2) uklanjanje iz kristalne rešetke feldspata topljivih spojeva jakih baza (K, Na, Ca), koji u interakciji s CO 2 tvore prave otopine bikarbonata i karbonata (K 2 CO 3, Na 2 CO 3, CaCO 3 ). U uvjetima režima ispiranja karbonati i bikarbonati se odnose s mjesta svog nastanka. U suhoj klimi ostaju na mjestu, mjestimično stvaraju filmove različite debljine ili ispadaju na maloj dubini s površine (dolazi do karbonatizacije); 3) djelomično uklanjanje silicija; 4) adicija hidroksilnih iona.

Proces hidrolize odvija se u fazama uz uzastopnu pojavu nekoliko minerala. Dakle, tijekom hipergene transformacije feldspata nastaju hidroliskuji, koji se zatim pretvaraju u minerale skupine kaolinita ili haloysita:

K (K, H 3 O) Al 2 (OH) 2 [A1Si 3 O 10]. H2O Al4 (OH) 8

Ortoklas hidrolisku kaolinit

U umjerenim klimatskim zonama kaolinit je prilično stabilan, a kao rezultat njegovog nakupljanja u procesima trošenja nastaju naslage kaolina. Ali u vlažnoj tropskoj klimi može doći do daljnje razgradnje kaolinita do slobodnih oksida i hidroksida:

Al 4 (OH) 8 Al (OH) 3 + SiO 2. nH2O

hidrargilit

Tako nastaju aluminijevi oksidi i hidroksidi koji su sastavni dio aluminijevih ruda – boksita.

Tijekom trošenja mafičnih stijena, a posebno vulkanskih tufova, uz hidroliskuje, montmoriloniti (Al 2 Mg 3) (OH) 2 * nH 2 O i visokoaluminijski mineral beidelit A1 2 (OH) 2 [A1Si 3 O 10 ]nN 2 O. Trošenjem ultramafičnih stijena (ultrabazita) nastaju nontroniti ili željezni montmoriloniti (FeAl 2)(OH) 2 . nH 2 O. U uvjetima znatnog ovlaživanja atmosfere dolazi do razgradnje nontronita, te nastaju oksidi i hidroksidi željeza (fenomen nontronitnog oparenja) i aluminija.
^ 2.2. GEOLOŠKA AKTIVNOST VJETRA

Na zemljinoj površini neprestano pušu vjetrovi. Brzina, snaga i smjer vjetrova su različiti. Često su poput uragana.

Vjetar je jedan od najvažnijih egzogenih čimbenika koji mijenjaju topografiju Zemlje i stvaraju specifične naslage. Ova aktivnost se najjasnije očituje u pustinjama, koje zauzimaju oko 20% površine kontinenata, gdje su jaki vjetrovi u kombinaciji s malom količinom oborina (godišnja količina ne prelazi 100-200 mm / godišnje); oštre fluktuacije temperature, ponekad dosežu 50 o i više, što pridonosi intenzivnim vremenskim procesima; nedostatak ili rijetka vegetacija.

Vjetar obavlja velik geološki rad: razaranje zemljine površine (puhanje, odnosno ispuhivanje, okretanje ili korozija), prijenos produkata razaranja i taloženje (akumulacija) tih produkata u obliku nakupina raznih oblika. Svi procesi uzrokovani djelovanjem vjetra, oblici reljefa i naslage koje oni stvaraju nazivaju se eolskim (Eol je u starogrčkoj mitologiji bog vjetrova).
^

2.2.1. deflacija i korozija

Deflacija je puhanje i talasanje rastresitih čestica stijena (uglavnom pješčanih i prašnjavih) od strane vjetra. Poznati istraživač pustinje B. A. Fedorovich razlikuje dvije vrste deflacije: arealnu i lokalnu.

Površinska deflacija uočena je kako unutar stijena podložnih intenzivnim procesima trošenja, tako i na površinama koje se sastoje od riječnog, morskog, hidroglacijalnog pijeska i drugih rastresitih naslaga. U tvrdim raspucanim stjenovitim stijenama vjetar prodire u sve pukotine i iz njih otpuhuje rastresite produkte trošenja.

Površina pustinja na mjestima razvoja različitog detritalnog materijala kao rezultat deflacije postupno se čisti od pjeskovitih i sitnozemnih čestica (koje nosi vjetar) i na mjestu ostaju samo grubi fragmenti - kameniti i šljunkoviti materijal. Površinska deflacija ponekad se očituje u sušnim stepskim regijama raznih zemalja, gdje se povremeno pojavljuju jaki vjetrovi koji se suše - "suhi vjetrovi", koji ispuhuju orana tla, prenoseći veliki broj svojih čestica na velike udaljenosti.

Lokalna deflacija očituje se u zasebnim reljefnim depresijama. Mnogi istraživači koriste deflaciju kako bi objasnili podrijetlo nekih velikih dubokih bezvodnih bazena u pustinjama središnje Azije, Arabije i sjeverne Afrike, čije je dno mjestimično spušteno nekoliko desetaka, pa čak i nekoliko stotina metara ispod razine Svjetskog oceana. .

Korozija je mehanička obrada vjetrom izloženih stijena uz pomoć krutih čestica koje on nosi - tokarenje, brušenje, bušenje itd.

Čestice pijeska vjetar podiže na različite visine, ali najveća im je koncentracija u nižim površinskim dijelovima strujanja zraka (do 1,0-2,0 m). Snažni dugotrajni udari pijeska na donje dijelove stjenovitih izbočina potkopavaju ih, takoreći, potkopavaju, te postaju tanji u usporedbi s gornjim. Tome također pridonose procesi trošenja koji razbijaju čvrstoću stijene, što je popraćeno brzim uklanjanjem produkata razaranja. Dakle, međudjelovanje deflacije, transporta pijeska, korozije i trošenja daje stijenama u pustinjama njihov karakterističan oblik.

Akademik V. A. Obruchev 1906. otkrio je u Dzungariji, koja graniči s istočnim Kazahstanom, cijeli "eolski grad", koji se sastoji od bizarnih struktura i figura stvorenih u pješčenjaku i raznobojnoj glini kao rezultat pustinjskog trošenja, deflacije i korozije. Ako se na putu kretanja pijeska naiđu na kamenčiće ili sitne komadiće tvrdih stijena, oni su istrošeni, uglačani duž jednog ili više ravnih rubova. Uz dovoljno dugu izloženost pijesku nošenom vjetrom, kamenčići i krhotine tvore eolske poliedre ili triedre sa sjajnim poliranim rubovima i relativno oštrim rebrima između njih (sl. 5.2). Također treba napomenuti da se korozija i deflacija očituju i na vodoravnoj glinenoj površini pustinja, gdje pri postojanim vjetrovima jednog smjera mlazevi pijeska stvaraju zasebne dugačke brazde ili rovove duboke od desetak centimetara do nekoliko metara, odvojene paralelnim linijama. , grebeni nepravilnog oblika. Takve se formacije u Kini nazivaju yardangs.

2.2.2 PRIJENOS

Pri kretanju vjetar hvata pješčane i prašnjave čestice i prenosi ih na različite udaljenosti. Prijenos se provodi ili grčevito, ili kotrljanjem po dnu, ili u suspendiranom stanju. Razlika u transportu ovisi o veličini čestica, brzini vjetra i stupnju njegove turbulencije. S vjetrovima do 7 m/s oko 90% čestica pijeska prenosi se u sloju od 5-10 cm od površine Zemlje, s jakim vjetrovima (15-20 m/s) pijesak se izdiže nekoliko metara. Olujni vjetrovi i uragani podižu pijesak desetke metara u visinu i kotrljaju čak i kamenčiće i ravni šljunak promjera do 3-5 cm ili više. Proces pomicanja zrnaca pijeska provodi se u obliku skokova ili skokova pod strmim kutom od nekoliko centimetara do nekoliko metara duž zakrivljenih putanja. Kada slete, udaraju i lome druga zrnca pijeska, koja su uključena u trzajno kretanje, odnosno saltaciju (latinski "saltacio" - skok). Dakle, postoji kontinuirani proces pomicanja mnogih zrnaca pijeska.

^

2.2.3 AKUMULACIJA I EOLIS

Istodobno s diflacijom i transportom dolazi do akumulacije, što rezultira stvaranjem eolskih kontinentalnih naslaga, među kojima se ističu pijesci i lesovi.

Eolski pijesak odlikuje se značajnim razvrstavanjem, dobrom zaobljenošću i mat površinom zrna. To su pretežno sitnozrni pijesci, čija je veličina zrna 0,25-0,1 mm.

Najzastupljeniji mineral u njima je kvarc, ali ima i drugih stabilnih minerala (feldspati i dr.). Manje otporni minerali, poput tinjca, abraziraju se i odnose tijekom eolske obrade. Boja eolskih pijesaka je različita, najčešće svijetložuta, ponekad žućkastosmeđa, a ponekad crvenkasta (prilikom deflacije crvene zemljine kore trošenja). U taloženim eolskim pijescima uočava se kosa ili križna slojevitost, što ukazuje na smjer njihovog transporta.

Eolski les (njemački "loess" - zheltozem) je osebujan genetski tip kontinentalnih naslaga. Nastaje nakupljanjem lebdećih čestica mulja nošenih vjetrom izvan pustinja iu njihove rubne dijelove te u planinska područja. Karakterističan skup znakova lesa je:

1) sastav muljevitih čestica pretežno muljevitih dimenzija - od 0,05 do 0,005 mm (više od 50%) s podređenim udjelom glinastih i finih pjeskovitih frakcija i gotovo potpunim odsustvom većih čestica;

2) nedostatak slojevitosti i ujednačenosti po cijeloj debljini;

3) prisutnost fino raspršenog kalcijevog karbonata i vapnenačkih konkrecija;

4) raznolikost mineralnog sastava (kvarc, feldspat, hornblende, tinjac i dr.);

5) prožetost lesa brojnim kratkim okomitim cjevastim makroporama;

6) povećana ukupna poroznost, koja na nekim mjestima doseže 50-60%, što ukazuje na nedovoljno zbijanje;

7) slijeganje pod opterećenjem i pri navlaženju;

8) stupčasto vertikalno odvajanje u prirodnim izdancima, što može biti posljedica uglatosti oblika mineralnih zrnaca, što osigurava snažno prianjanje. Debljina lesa kreće se od nekoliko do 100 m ili više.

Osobito velike debljine zabilježene su u Kini, čiji nastanak neki istraživači pretpostavljaju zbog uklanjanja prašine iz pustinja središnje Azije.

1. ^

2. 2.3 GEOLOŠKE AKTIVNOSTI POVRŠINSKIH TEKUĆIH VODA

Podzemne vode i privremeni tokovi atmosferskih oborina, koji se slijevaju niz jaruge i vododerine, skupljaju se u stalne vodotoke - rijeke. Punotečne rijeke obavljaju veliki geološki rad - razaranje stijena (erozija), prijenos i taloženje (akumulacija) proizvoda razaranja.

Erozija se provodi dinamičkim djelovanjem vode na stijene. Osim toga, riječni tok abrazira stijene krhotinama koje nosi voda, a same krhotine trenjem pri kotrljanju uništavaju i uništavaju korito potoka. Istodobno, voda ima učinak otapanja stijena.

Postoje dvije vrste erozije:

1) dno, ili duboko, usmjereno na rezanje riječnog toka u dubinu;

2) bočna, koja dovodi do erozije obala i, općenito, do širenja doline.

U početnim fazama razvoja rijeke prevladava erozija dna, koja teži razvoju ravnotežnog profila u odnosu na bazu erozije - razinu bazena u koji utječe. Osnova erozije određuje razvoj cijelog riječnog sustava - glavne rijeke sa svojim pritocima različitih redova. Početni profil na kojem je rijeka položena obično karakteriziraju različite neravnine nastale prije formiranja doline. Takve nepravilnosti mogu biti posljedica različitih čimbenika: prisutnost izdanaka u riječnom koritu stijena koje su heterogene u smislu stabilnosti (litološki faktor); jezera na putu rijeke (klimatski faktor); strukturni oblici - različiti nabori, lomovi, njihova kombinacija (tektonski faktor) i drugi oblici. Kako se ravnotežni profil razvija i nagib kanala smanjuje, erozija dna postupno slabi i sve više počinje djelovati bočna erozija s ciljem ispiranja obala i širenja doline. To posebno dolazi do izražaja u razdobljima visokih voda, kada se brzina i stupanj turbulencije toka naglo povećava, osobito u jezgrenom dijelu, što uzrokuje poprečnu cirkulaciju. Rezultirajuća vrtložna gibanja vode u pridnenom sloju pridonose aktivnoj eroziji dna u središnjem dijelu kanala, a dio pridnenih sedimenata odnosi se na obalu. Akumulacija sedimenata dovodi do iskrivljenja oblika poprečnog presjeka kanala, narušava se ravnomjernost toka, uslijed čega se jezgra toka pomiče na jednu od obala. Počinje pojačano ispiranje jedne obale i nakupljanje nanosa na drugoj, što uzrokuje stvaranje zavoja rijeke. Takvi primarni zavoji, postupno se razvijajući, prelaze u zavoje koji igraju veliku ulogu u formiranju riječnih dolina.

Rijeke nose veliku količinu klastičnog materijala različitih veličina - od finih čestica mulja i pijeska do velikih krhotina. Njegov prijenos se vrši povlačenjem (kotrljanjem) po dnu najkrupnijih fragmenata iu suspendiranom stanju pjeskovitih, muljevitih i finijih čestica. Nošeni ostaci dodatno pojačavaju duboku eroziju. Oni su, takoreći, erozivni alati koji drobe, uništavaju, melju stijene koje čine dno kanala, ali su sami drobljeni, abradirani uz stvaranje pijeska, šljunka, oblutaka. Povučeni po dnu i lebdeći transportirani materijali nazivaju se kruto otjecanje rijeka. Osim klastičnog materijala, rijeke nose i otopljene mineralne spojeve. U riječnim vodama vlažnih područja prevladavaju karbonati Ca i Mg, koji čine oko 60% ponora iona (O. A. Alekin). Spojevi Fe i Mn nalaze se u malim količinama, često tvoreći koloidne otopine. U riječnim vodama sušnih područja, osim karbonata, značajnu ulogu imaju kloridi i sulfati.

Uz eroziju i prijenos različitog materijala dolazi i do njegove akumulacije (taloženja). U prvim fazama razvoja rijeke, kada prevladavaju erozivni procesi, mjestimično nastali nanosi pokazuju se nestabilnim i, s povećanjem protoka tijekom poplava, ponovno ih zahvaća tok i kreće se nizvodno. Ali kako se profil ravnoteže razvija i doline se šire, stvaraju se trajne naslage, nazvane aluvijal ili aluvij (latinski "aluvio" - naplavina, naplavina).
^

2.4. GEOLOŠKA AKTIVNOST PODZEMNE VODE

Podzemna voda uključuje svu vodu koja se nalazi u porama i pukotinama stijena. Rasprostranjeni su u zemljinoj kori, a njihovo proučavanje je od velike važnosti u rješavanju pitanja: vodoopskrba naselja i industrijskih poduzeća, hidrotehnika, industrijska i civilna izgradnja, melioracijske aktivnosti, poslovanje odmarališta i sanatorijuma itd.

Geološka aktivnost podzemnih voda je velika. Povezani su s krškim procesima u topivim stijenama, slijeganjem zemljanih masa duž padina gudura, rijeka i mora, uništavanjem mineralnih naslaga i njihovim stvaranjem na novim mjestima, odnošenjem raznih spojeva i topline iz dubokih zona zemljine kore. .

Krš je proces otapanja ili ispiranja raspucanih topljivih stijena podzemnim i površinskim vodama, uslijed čega nastaju negativni depresivni oblici reljefa na površini Zemlje i različite šupljine, kanali i špilje u dubini. Prvi put su ovako široko razvijeni procesi detaljno proučavani na obali Jadranskog mora, na kraškoj visoravni kod Trsta, po čemu su i dobili ime. Topljive stijene uključuju soli, gips, vapnenac, dolomit i kredu. U skladu s tim razlikuju se slani, gipsani i karbonatni krš. Najviše je istražen karbonatni krš koji je povezan sa značajnom površinskom rasprostranjenošću vapnenaca, dolomita i krede.

Nužni uvjeti za razvoj krša su:

1) prisutnost topivih stijena;

2) lomljenje stijena, osiguravajući prodor vode;

3) moć rastvaranja vode.
Površinski krški oblici uključuju:

1) karr, ili ožiljci, mala udubljenja u obliku brazda i brazdi dubine od nekoliko centimetara do 1-2 m;

2) ponori - okomite ili kose rupe koje idu duboko i upijaju površinsku vodu;

3) kraški lijevci, koji su najrasprostranjeniji kako u planinskim tako iu ravnicama. Među njima, prema uvjetima razvoja, postoje:

A) površinski lijevci za ispiranje povezani s aktivnošću otapanja meteorskih voda;

B) vrtače, nastale urušavanjem svodova podzemnih kraških šupljina;

4) velike kraške kotline, na čijem se dnu mogu razviti vrtače;

5) najveći kraški oblici - polja, poznati u Jugoslaviji i drugim krajevima;

6) kraški bunari i okna, koji mjestimično dosežu dubinu veću od 1000 m i koji su takoreći prijelazni u podzemne krške oblike.

Podzemni krški oblici uključuju različite kanale i špilje. Najveći podzemni oblici su kraške špilje, koje su sustav vodoravnih ili nekoliko nagnutih kanala, koji se često zamršeno granaju i tvore ogromne dvorane ili špilje. Takva neujednačenost u obrisima, očito, posljedica je prirode složenog lomljenja stijena, a možda i heterogenosti potonjeg. Na dnu niza špilja postoje mnoga jezera, kroz druge špilje teku podzemni vodotoci (rijeke) koji svojim kretanjem proizvode ne samo kemijski učinak (ispiranje), već i eroziju (erozija). Prisutnost stalnih tokova vode u špiljama često je povezana s upijanjem površinskog riječnog otjecanja. U krškim masivima poznate su rijeke koje nestaju (djelomično ili potpuno), jezera koja povremeno nestaju.

Razni pomaci stijena koje izgrađuju strme obalne padine riječnih dolina, jezera i mora povezani su s djelovanjem podzemnih i površinskih voda te drugim čimbenicima. U takve gravitacijske pomake, osim točila i klizišta, spadaju i klizišta. Upravo u procesima klizišta podzemne vode imaju važnu ulogu. Pod klizištima se podrazumijevaju veliki pomaci raznih stijena duž padine, šireći se na određenim područjima u velike prostore i dubine. Klizišta su često vrlo složene strukture, mogu predstavljati niz blokova koji klize niz klizišta s prevrtanjem slojeva pomaknutih stijena prema podlozi.

Procesi klizišta nastaju pod utjecajem mnogih čimbenika, koji uključuju:

1) značajna strmina obalnih padina i stvaranje pukotina na bočnom pritisku;

2) ispiranje obala rijekom (Povolžja i druge rijeke) ili abrazija morem (Krim, Kavkaz), što povećava stanje naprezanja padine i narušava postojeću ravnotežu;

3) velika količina oborina i povećanje stupnja natopljenosti stijena padine površinskim i podzemnim vodama. U nizu slučajeva klizišta se javljaju tijekom ili na kraju intenzivnih oborina. Posebno velika klizišta uzrokuju poplave;

4) utjecaj podzemne vode određuju dva čimbenika - sufozija i hidrodinamički tlak. Sufozija, ili potkopavanje, uzrokovano izvorima podzemne vode koji izbijaju na padini, noseći male čestice vodonosnih stijena i kemijski topljivih tvari iz vodonosnika. Kao rezultat toga dolazi do popuštanja vodonosnika, što prirodno uzrokuje nestabilnost višeg dijela padine, te ona klizi; hidrodinamički tlak koji stvara podzemna voda kad dospije na površinu padine. To posebno dolazi do izražaja kada se tijekom poplava mijenja razina vode u rijeci, kada se riječne vode infiltriraju u rubove doline i razina podzemnih voda raste. Opadanje šupljih voda u rijeci je relativno brzo, a spuštanje razine podzemne vode relativno sporo (zaostaje). Kao rezultat takvog jaza između razine riječnih i podzemnih voda, nagnuti dio vodonosnika može biti istisnut, praćen spuštanjem stijena koje se nalaze iznad;

5) padanje stijena prema rijeci ili moru, osobito ako sadrži gline, koje pod utjecajem vode i vremenskih procesa poprimaju plastična svojstva;

6) antropogeni utjecaj na padine (umjetno sječenje padina i povećanje strmine, dodatno opterećenje padina postavljanjem raznih građevina, uništavanje plaža, krčenje šuma i sl.).

Dakle, u kompleksu čimbenika koji doprinose procesima klizišta, značajnu, a ponekad i odlučujuću ulogu imaju podzemne vode. U svim slučajevima, pri donošenju odluke o izgradnji pojedinih objekata u blizini padina, detaljno se proučava njihova stabilnost, te se u svakom konkretnom slučaju razvijaju mjere za suzbijanje klizišta. Na više mjesta djeluju posebne protuklizne stanice.
^ 2.5. GEOLOŠKA AKTIVNOST LEDENJAKA

Ledenjaci su prirodno tijelo velike veličine, koje se sastoji od kristalnog leda formiranog na površini zemlje kao rezultat akumulacije i naknadne transformacije čvrstih atmosferskih oborina i tijekom kretanja.

Tijekom kretanja ledenjaka odvijaju se brojni međusobno povezani geološki procesi:

1) razaranje stijena ispod leda uz stvaranje klastičnog materijala različitih oblika i veličina (od sitnih čestica pijeska do velikih gromada);

2) prijenos fragmenata stijena na površini i unutar ledenjaka, kao i onih umrznutih u pridnene dijelove leda ili povučenih po dnu;

3) akumulacija klastičnog materijala, koja se odvija i tijekom kretanja ledenjaka i tijekom deglacijacije. Cijeli kompleks ovih procesa i njihovi rezultati mogu se promatrati u planinskim ledenjacima, posebno tamo gdje su se ledenjaci prije protezali mnogo kilometara izvan modernih granica. Destruktivni rad ledenjaka naziva se egzaracija (od latinskog "exaratio" - oranje). Posebno se intenzivno očituje kod velikih debljina leda, koje stvaraju ogroman pritisak na podledeno dno. Dolazi do hvatanja i razbijanja raznih blokova stijena, njihovog drobljenja, trošenja.

Ledenjaci zasićeni detritalnim materijalom zaleđenim u donje dijelove leda, kada se kreću po stijenama, ostavljaju na svojoj površini razne poteze, ogrebotine, brazde - glacijalne ožiljke, koji su usmjereni u smjeru kretanja ledenjaka.

Tijekom svog kretanja, ledenjaci nose ogromnu količinu različitog detritalnog materijala, koji se uglavnom sastoji od proizvoda supraglacijalnog i subglacijalnog trošenja, kao i fragmenata koji nastaju mehaničkim uništavanjem stijena pokretnim ledenjacima. Sav ovaj klastični materijal koji ulazi u tijelo ledenjaka, nošen i taložen njime se naziva morena. Među pokretnim morenskim materijalom razlikuju se površinske (bočne i srednje), unutarnje i pridnene morene. Nataloženi materijal nazvan je obalnim i terminalnim morenama.

Obalne morene su obale klastičnog materijala smještene duž padina ledenjačkih dolina. Krajnje morene nastaju na kraju ledenjaka, gdje se potpuno otope.
^ 2.6. GEOLOŠKA AKTIVNOST OCEANA I MORA

Poznato je da je površina zemaljske kugle 510 milijuna km 2, od čega oko 361 milijun km 2, ili 70,8 %, zauzimaju oceani i mora, a 149 milijuna km 2, ili 29,2 %, kopno. Dakle, površina koju zauzimaju oceani i mora je gotovo 2,5 puta veća od površine kopna. U morskim bazenima, kako se obično nazivaju mora i oceani, odvijaju se složeni procesi snažnog razaranja, kretanja proizvoda razgradnje, taloženja i stvaranja različitih sedimentnih stijena.

Geološka aktivnost mora u obliku razaranja stijena, obala i dna naziva se abrazija. Abrazijski procesi izravno ovise o karakteristikama kretanja vode, intenzitetu i smjeru puhanja vjetrova i strujanja.

Glavni razorni rad vrše: morske valove, a manjim dijelom razna strujanja (obalna, pridnena, plima).

^ ENDOGENI PROCESI

3.1.MAGMATIZAM

Magmatske stijene, nastale od tekuće taline - magme, igraju veliku ulogu u strukturi zemljine kore. Ove stijene nastale su na različite načine. Njihovi veliki volumeni skrućivali su se na različitim dubinama, prije nego što su stigli do površine, i imali su snažan učinak na matične stijene visokom temperaturom, vrućim otopinama i plinovima. Tako su nastala intruzivna (lat. "intrusio" - prodirem, uvodim) tijela. Ako su magmatske taline izbile na površinu, dolazilo je do vulkanskih erupcija koje su, ovisno o sastavu magme, bile mirne ili katastrofalne. Ovaj tip magmatizma naziva se efuzijski (lat. "effusio" - izlijevanje), što nije sasvim točno. Često su vulkanske erupcije eksplozivne prirode, pri čemu magma ne eruptira, već eksplodira i fino usitnjeni kristali i smrznute kapljice stakla – taline padaju na površinu zemlje. Takve se erupcije nazivaju eksplozivnim (latinski "explosio" - raznijeti). Stoga, govoreći o magmatizmu (od grčkog "magma" - plastična, tjestasta, viskozna masa), treba razlikovati intruzivne procese povezane s nastankom i kretanjem magme ispod Zemljine površine, te vulkanske procese uslijed oslobađanja magme u zemljina površina. Oba su ova procesa neraskidivo povezana, a manifestacija jednog ili drugog od njih ovisi o dubini i načinu nastanka magme, njezinoj temperaturi, količini otopljenih plinova, geološkoj građi područja, prirodi i brzini magme. kretanja zemljine kore itd.

Izdvojite magmatizam:

Geosinklinala

Platforma

oceanski

Magmatizam područja aktivacije
Dubina manifestacije:

Bezdan

Hipabisal

Površinski
Prema sastavu magme:

ultrabazni

Osnovni, temeljni

Alkalna
U suvremenoj geološkoj epohi magmatizam je posebno razvijen unutar pacifičkog geosinklinalnog pojasa, srednjooceanskih grebena, grebenskih zona Afrike i Sredozemlja i dr. S magmatizmom je povezan nastanak velikog broja raznovrsnih mineralnih naslaga.

Ako tekuća magmatska talina dosegne površinu zemlje, dolazi do erupcije čija je priroda određena sastavom taline, njezinom temperaturom, tlakom, koncentracijom hlapljivih komponenti i drugim parametrima. Jedan od najvažnijih uzroka erupcije magme je njezino otplinjavanje. Plinovi sadržani u talini služe kao "pokretač" koji uzrokuje erupciju. Ovisno o količini plinova, njihovom sastavu i temperaturi, oni se relativno mirno mogu osloboditi iz magme, tada dolazi do izlijevanja - izljeva tokova lave. Kada se plinovi brzo odvoje, talina trenutno proključa, a magma se razbija ekspandirajućim mjehurićima plina, što uzrokuje snažnu eksplozivnu erupciju - eksploziju. Ako je magma viskozna i njena temperatura je niska, tada se talina polako istiskuje, istiskuje na površinu, a magma se istiskuje.

Dakle, metoda i brzina odvajanja hlapljivih tvari određuju tri glavna oblika erupcija: efuzivnu, eksplozivnu i ekstruzivnu. Vulkanski proizvodi tijekom erupcija su tekući, čvrsti i plinoviti.

Plinoviti proizvodi ili hlapljive tvari, kao što je prikazano gore, igraju odlučujuću ulogu u vulkanskim erupcijama i njihov je sastav vrlo složen i daleko od potpunog razumijevanja zbog poteškoća u određivanju sastava plinovite faze u magmi koja se nalazi duboko ispod Zemljine površine. Prema izravnim mjerenjima, različiti aktivni vulkani među hlapljivim tvarima sadrže vodenu paru, ugljikov dioksid (CO 2), ugljikov monoksid (CO), dušik (N 2), sumporov dioksid (SO 2), sumporov oksid (III) (SO 3). , plinoviti sumpor (S), vodik (H 2), amonijak (NH 3), klorovodik (HCL), fluorovodik (HF), sumporovodik (H 2 S), metan (CH 4), borna kiselina (H 3 BO 2), klor (Cl), argon i drugi, iako prevladavaju H 2 O i CO 2 . Postoje kloridi alkalnih metala, kao i željezo. Sastav plinova i njihova koncentracija jako variraju unutar istog vulkana od mjesta do mjesta i tijekom vremena, ovise i o temperaturi i, u najopćenitijem obliku, o stupnju otplinjavanja plašta, tj. o vrsti zemljine kore.

Tekuće vulkanske produkte predstavlja lava – magma koja je izašla na površinu i već je visoko otplinjena. Pojam "lava" dolazi od latinske riječi "laver" (oprati, oprati) i nekada su se nazivali tokovi lava mulja. Glavna svojstva lave - kemijski sastav, viskoznost, temperatura, sadržaj hlapljivih tvari - određuju prirodu efuzivnih erupcija, oblik i opseg tokova lave.

3.2.METAMORFIZAM

Metamorfizam (grč. metamorphoómai - podvrgnut preobrazbi, pretvaranje) je proces mineralnih i strukturnih promjena u čvrstoj fazi u stijenama pod utjecajem temperature i tlaka u prisutnosti tekućine.

Razlikuju se izokemijski metamorfizam, u kojem se kemijski sastav stijene neznatno mijenja, i neizokemijski metamorfizam (metasomatoza), koji karakterizira primjetna promjena kemijskog sastava stijene, kao rezultat prijenosa komponenti putem tekućina.

Prema veličini područja rasprostranjenosti metamorfnih stijena, njihovom strukturnom položaju i uzrocima metamorfizma razlikuju se:

Regionalni metamorfizam koji zahvaća velike količine zemljine kore i raspoređen je na velikim područjima

Metamorfizam pod ultra visokim pritiskom

Kontaktni metamorfizam ograničen je na magmatske intruzije i događa se zbog topline magme koja se hladi.

Dinamo metamorfizam se javlja u zonama rasjeda, povezan je sa značajnom deformacijom stijena

Udarni metamorfizam, koji se događa kada meteorit udari u površinu planeta
^ 3.2.1 GLAVNI ČIMBENICI METAMORFIZE

Glavni čimbenici metamorfizma su temperatura, tlak i tekućina.

S porastom temperature dolazi do metamorfnih reakcija s razgradnjom faza koje sadrže vodu (klorita, liskuna, amfibola). S porastom tlaka dolazi do reakcija sa smanjenjem volumena faza. Na temperaturama iznad 600 ˚S počinje djelomično taljenje nekih stijena, formiraju se taline koje idu u gornje horizonte, ostavljajući vatrostalni ostatak - resit.
Tekućine su hlapljive komponente metamorfnih sustava. To su prvenstveno voda i ugljični dioksid. Rjeđe, kisik, vodik, ugljikovodici, halogeni spojevi i neki drugi mogu igrati ulogu. U prisutnosti tekućine, područje stabilnosti mnogih faza (osobito onih koje sadrže ove hlapljive komponente) se mijenja. U njihovoj prisutnosti, topljenje stijena počinje na mnogo nižim temperaturama.
^ 3.2.2. FACIJES METAMORFIZE

Metamorfne stijene vrlo su raznolike. Više od 20 minerala identificirano je kao minerali koji tvore stijene. Stijene sličnog sastava, ali nastale u različitim termodinamičkim uvjetima, mogu imati potpuno različite mineralne sastave. Prvi istraživači metamorfnih kompleksa ustanovili su da se može razlikovati nekoliko karakterističnih, raširenih asocijacija koje su nastale u različitim termodinamičkim uvjetima. Prvu podjelu metamorfnih stijena prema termodinamičkim uvjetima nastanka napravio je Escola. U stijenama bazaltnog sastava identificirao je zelene škriljevce, epidotske stijene, amfibolite, granulite i eklogite. Kasnija istraživanja pokazala su logiku i sadržaj takve podjele.

Potom je započelo intenzivno eksperimentalno proučavanje mineralnih reakcija, a naporima brojnih istraživača sastavljena je shema facijesa metamorfizma - P-T dijagram, koji pokazuje polustabilnost pojedinih minerala i mineralnih asocijacija. Shema facijesa postala je jedan od glavnih alata za analizu metamorfnih skupova. Geolozi su, utvrdivši mineralni sastav stijene, korelirali s bilo kojim facijesom, a prema pojavi i nestanku minerala sastavili su karte izograda - linija jednakih temperatura. U gotovo modernoj verziji, shemu facijesa metamorfizma objavila je skupina znanstvenika pod vodstvom V.S. Sobolev u Sibirskom ogranku Akademije znanosti SSSR-a.

3.3. POTRESI

Potres je svaka vibracija zemljine površine uzrokovana prirodnim uzrocima, među kojima glavnu važnost imaju tektonski procesi. Na nekim mjestima potresi su česti i dostižu veliku snagu.

Na obalama se more povlači i otkriva dno, a tada se na obalu obrušava golemi val koji odnosi sve što mu se nađe na putu, noseći ostatke građevina u more. Veliki potresi praćeni su brojnim žrtvama među stanovništvom koje strada pod ruševinama zgrada, od požara, a naposljetku i jednostavno od nastale panike. Potres je katastrofa, katastrofa, pa se veliki napori ulažu u predviđanje mogućih seizmičkih udara, u seizmički opasna područja, u mjere otpornosti industrijskih i civilnih objekata na potrese, što dovodi do velikih dodatnih troškova u izgradnji.

Svaki potres je tektonska deformacija zemljine kore ili gornjeg plašta, koja se javlja zbog činjenice da su akumulirani naponi u nekom trenutku premašili čvrstoću stijena na određenom mjestu. Pražnjenjem ovih napona nastaju seizmičke vibracije u obliku valova, koji dolaskom na površinu zemlje izazivaju razaranje. "Okidač" koji uzrokuje pražnjenje naprezanja može biti, na prvi pogled, najbeznačajniji, na primjer, punjenje rezervoara, brza promjena atmosferskog tlaka, oceanska plima itd.

^ POPIS KORIŠTENE LITERATURE

1. G. P. Gorškov, A.F. Yakusheva Opća geologija. Treće izdanje. - Izdavačka kuća Moskovskog sveučilišta, 1973. - 589 str.: ilustr.

2. N. V. Koronovsky, A. F. Yakusheva Osnove geologije - 213 str.: ilustr.

3. V.P. Ananiev, A.D. Inženjerska geologija Potapov. Treće izdanje, revidirano i ispravljeno - M .: Viša škola, 2005. - 575 str.: ilustr.

1. EGZOGENI I ENDOGENI PROCESI

Egzogeni procesi - geološki procesi koji se odvijaju na površini Zemlje iu najvišim dijelovima zemljine kore (trošenje, erozija, djelovanje ledenjaka itd.); uglavnom su posljedica energije sunčevog zračenja, gravitacije i vitalne aktivnosti organizama.

Erozija (od latinskog erosio - nagrizajuće) - uništavanje stijena i tla površinskim vodama i vjetrom, koje uključuje odvajanje i uklanjanje fragmenata materijala i popraćeno je njihovim taloženjem.

Često se, osobito u stranoj literaturi, pod erozijom podrazumijeva svako destruktivno djelovanje geoloških sila, kao što su morske valove, ledenjaci, gravitacija; u ovom slučaju erozija je sinonim za denudaciju. No, za njih postoje i posebni pojmovi: abrazija (valna erozija), egzaracija (glacijalna erozija), gravitacijski procesi, soliflukcija itd. Isti pojam (deflacija) koristi se paralelno s pojmom erozije vjetrom, ali je potonji mnogo češći.

Prema brzini razvoja erozije se dijele na normalne i ubrzane. Normalno se događa uvijek u prisustvu bilo kakvog izraženog otjecanja, odvija se sporije od formiranja tla i ne dovodi do primjetnih promjena u razini i obliku zemljine površine. Ubrzano je brže od stvaranja tla, dovodi do degradacije tla i praćeno je osjetnom promjenom reljefa. Iz razloga se razlikuju prirodna i antropogena erozija. Treba napomenuti da antropogena erozija nije uvijek ubrzana, i obrnuto.

Rad ledenjaka je reljefna aktivnost planinskih i ledenjaka, koja se sastoji u hvatanju čestica stijena pokretnim ledenjakom, njihovom prijenosu i taloženju tijekom otapanja leda.

Endogeni procesi Endogeni procesi su geološki procesi povezani s energijom koja se stvara u unutrašnjosti čvrste Zemlje. Endogeni procesi uključuju tektonske procese, magmatizam, metamorfizam i seizmičku aktivnost.

Tektonski procesi – nastanak rasjeda i bora.

Magmatizam je pojam koji spaja efuzivne (vulkanizam) i intruzivne (plutonizam) procese u razvoju naboranih i platformskih područja. Pod magmatizmom se podrazumijeva ukupnost svih geoloških procesa čiji je pokretač magma i njezini derivati.

Magmatizam je manifestacija duboke aktivnosti Zemlje; usko je povezan s njegovim razvojem, toplinskom poviješću i tektonskom evolucijom.

Izdvojite magmatizam:

geosinklinalan

platforma

oceanski

magmatizam područja aktivacije

Dubina manifestacije:

bezdan

hipobisalski

površinski

Prema sastavu magme:

ultrabazni

Osnovni, temeljni

kiselo

alkalni

U suvremenoj geološkoj epohi magmatizam je posebno razvijen unutar pacifičkog geosinklinalnog pojasa, srednjooceanskih grebena, grebenskih zona Afrike i Sredozemlja i dr. S magmatizmom je povezan nastanak velikog broja raznovrsnih mineralnih naslaga.

Seizmička aktivnost je kvantitativna mjera seizmičkog režima, određena prosječnim brojem izvora potresa u određenom rasponu energetskih vrijednosti koji se javljaju u promatranom području za određeno vrijeme promatranja.

2. POTRESI

geološka kora epeirogenic

Djelovanje unutarnjih sila Zemlje najjasnije se očituje u pojavi potresa, pod kojom se podrazumijevaju podrhtavanja zemljine kore uzrokovana pomicanjem stijena u utrobi Zemlje.

Potres je prilično česta pojava. Opaža se u mnogim dijelovima kontinenata, kao i na dnu oceana i mora (u potonjem slučaju govore o "morskom potresu"). Broj potresa na kugli zemaljskoj doseže nekoliko stotina tisuća godišnje, odnosno u prosjeku se dogode jedan do dva potresa u minuti. Snaga potresa je različita: većinu njih hvataju samo visokoosjetljivi instrumenti - seizmografi, druge izravno osjeti osoba. Broj potonjih doseže dvije do tri tisuće godišnje, a raspoređeni su vrlo neravnomjerno - u nekim su područjima tako jaki potresi vrlo česti, dok su u drugima neuobičajeno rijetki ili čak praktički odsutni.

Potrese možemo podijeliti na endogene, povezane s procesima koji se odvijaju u dubini Zemlje, i egzogene, ovisno o procesima koji se odvijaju u blizini Zemljine površine.

U endogene potrese ubrajaju se vulkanski potresi, uzrokovani procesima vulkanskih erupcija, i tektonski, uzrokovani kretanjem tvari u dubokoj utrobi Zemlje.

Egzogeni potresi su potresi koji nastaju kao posljedica podzemnih urušavanja povezanih s krškim i nekim drugim pojavama, eksplozijama plina i sl. Egzogeni potresi mogu biti uzrokovani i procesima koji se odvijaju na samoj površini Zemlje: odroni kamenja, udari meteorita, padanje vode s velikih visina i druge pojave, kao i čimbenici povezani s ljudskim djelovanjem (umjetne eksplozije, rad strojeva i dr.) .

Genetski, potresi se mogu klasificirati na sljedeći način: prirodni

Endogeni: a) tektonski, b) vulkanski. Egzogeni: a) krško-klizišni, b) atmosferski c) od udara valova, slapova i sl. Umjetni

a) od eksplozija, b) od topničke vatre, c) od umjetnog urušavanja stijena, d) od transporta itd.

U kolegiju geologije razmatraju se samo potresi povezani s endogenim procesima.

U slučajevima kada se jaki potresi dogode u gusto naseljenim područjima, uzrokuju veliku štetu ljudima. Potresi se ne mogu uspoređivati ​​ni s jednom drugom prirodnom pojavom u smislu katastrofa koje čovjeku uzrokuje. Primjerice, u Japanu je tijekom potresa 1. rujna 1923. godine, koji je trajao samo nekoliko sekundi, potpuno uništeno 128.266 kuća, a djelomično 126.233, poginulo je oko 800 brodova, poginulo je i nestalo 142.807 ljudi. Ozlijeđeno je više od 100 tisuća ljudi.

Iznimno je teško opisati fenomen potresa, budući da cijeli proces traje samo nekoliko sekundi ili minuta, a čovjek nema vremena uočiti svu raznolikost promjena koje se tijekom tog vremena događaju u prirodi. Pažnja se obično usmjerava samo na ona kolosalna razaranja koja nastaju kao posljedica potresa.

Evo kako M. Gorki opisuje potres koji se dogodio u Italiji 1908. godine, a kojemu je bio očevidac: ... Zaprepaštene i zateturane, zgrade su se naginjale, pukotine su poput munja vijugale duž njihovih bijelih zidova, a zidovi su se rušili, ispunjavajući uske ulice a među njima ljudi... Podzemna tutnjava, tutnjava kamenja, škripa drva zaglušuje vapaje u pomoć, vapaje ludila. Zemlja se uzburka poput mora, izbacuje iz grudi palače, kolibe, hramove, vojarne, zatvore, škole, uništavajući svakim drhtajem stotine i tisuće žena, djece, bogatih i siromašnih. ".

Kao posljedica ovog potresa uništen je grad Messina i niz drugih naselja.

Opći slijed svih pojava tijekom potresa proučavao je I. V. Mushketov tijekom najvećeg srednjoazijskog potresa u Alma-Ati 1887. godine.

Dana 27. svibnja 1887. u večernjim satima, kako su zapisali očevici, nije bilo znakova potresa, ali su se domaće životinje ponašale nemirno, nisu uzimale hranu, bile su otrgnute s uzice itd. Ujutro 28. svibnja u 4 sata: 35 čula se podzemna tutnjava i dosta jak udar. Drhtanje nije trajalo dulje od sekunde. Nekoliko minuta kasnije tutnjava se nastavila, sličila je na prigušenu zvonjavu brojnih snažnih zvona ili na tutnjavu teškog topništva u prolazu. Tutnjavu su pratili jaki razorni udari: na kućama je padala žbuka, izletjeli su prozori, rušile su se peći, padali su zidovi i stropovi: ulice su bile ispunjene sivom prašinom. Najviše su stradale masivne kamene građevine. Na kućama koje se nalaze uz meridijan ispali su sjeverni i južni zid, a sačuvani su zapadni i istočni. Prve minute činilo se da grad više ne postoji, da su sve zgrade uništene bez iznimke. Udarci i potresi mozga, ali manje teški, nastavili su se tijekom dana. Od tih slabijih udara pale su mnoge oštećene, ali već postojeće kuće.

U planinama su nastale urušnice i pukotine kroz koje su mjestimice na površinu izbijali tokovi podzemne vode. Glinasto tlo na obroncima planina, već jako nakvašeno kišama, počelo je puzati, blokirajući korita rijeka. Zahvaćena potocima, sva ta masa zemlje, ruševina, gromada, u obliku gustih blatnih tokova, jurnula je u podnožje planina. Jedan od tih potoka protezao se 10 km sa širinom od 0,5 km.

U samoj Alma-Ati razaranja su bila ogromna: od 1800 kuća preživjelo ih je tek nekoliko, ali je broj ljudskih žrtava bio relativno mali (332 osobe).

Brojna zapažanja pokazala su da su se u kućama najprije (djelić sekunde ranije) srušili južni zidovi, a potom i sjeverni, da su zvona na Pokrovskoj crkvi (u sjevernom dijelu grada) zazvonila nekoliko sekundi. nakon razaranja koja su se dogodila u južnom dijelu grada. Sve je to svjedočilo da se žarište potresa nalazilo južno od grada.

Većina pukotina na kućama također je bila nagnuta prema jugu, odnosno prema jugoistoku (170°) pod kutom od 40-60°. Analizirajući smjer pukotina, I. V. Mushketov je došao do zaključka da se izvorište potresnih valova nalazi na dubini od 10-12 km, 15 km južno od grada Alma-Ate.

Duboko središte ili žarište potresa naziva se hipocentar. Tlocrtno se ocrtava kao zaobljena ili ovalna površina.

Područje koje se nalazi na površini Zemlje iznad hipocentra naziva se epicentar. Karakterizira ga maksimalna destrukcija, pri čemu se mnogi objekti okomito pomiču (odskaču), a pukotine u kućama nalaze se vrlo strmo, gotovo okomito.

Područje epicentra potresa u Alma-Ati utvrđeno je na 288 km² (36 * 8 km), a područje na kojem je potres bio najjači pokrivalo je područje od 6000 km². Takvo područje nazvano je pleistoseist ("pleisto" - najveći i "seistos" - uzdrman).

Potres u Alma-Ati trajao je više od jednog dana: nakon potresa od 28. svibnja 1887., potresi manje jakosti c. u intervalima, prvo od nekoliko sati, a potom i od dana. U samo dvije godine bilo je preko 600 udaraca, koji su sve više slabili.

U povijesti Zemlje potresi se opisuju s još više naknadnih potresa. Tako su, primjerice, 1870. godine u pokrajini Fokis u Grčkoj započeli naknadni potresi, koji su trajali tri godine. U prva tri dana udari su se nizali svake 3 minute, tijekom prvih pet mjeseci bilo je oko 500 tisuća udara, od kojih je 300 imalo razornu snagu i slijedili su se jedan za drugim u prosječnom razmaku od 25 sekundi. Tijekom tri godine ukupno se dogodilo više od 750 tisuća moždanih udara.

Dakle, potres se ne događa kao rezultat jednog čina koji se događa u dubini, već kao rezultat nekog dugotrajnog razvoja procesa kretanja tvari u unutarnjim dijelovima kugle zemaljske.

Obično nakon početnog velikog udara slijedi lanac manjih udara, a cijelo se to razdoblje može nazvati razdobljem potresa. Svi udari jednog razdoblja dolaze iz zajedničkog hipocentra, koji se ponekad u procesu razvoja može pomaknuti, pa se samim tim pomiče i epicentar.

To se jasno vidi iz brojnih primjera kavkaskih potresa, kao i potresa u regiji Ashgabat, koji se dogodio 6. listopada 1948. Glavni udar uslijedio je u 01:12 bez preliminarnih udara i trajao je 8-10 sekundi. Za to vrijeme u gradu i okolnim selima dogodila su se velika razaranja. Jednokatne kuće od sirove cigle su se raspadale, a krovovi su bili prekriveni tim hrpama cigala, kućnim posuđem itd. U čvršće zidanim kućama izletjeli su pojedini zidovi, urušile se cijevi i peći. Zanimljivo je da su zgrade okruglog oblika (lift, džamija, katedrala itd.) bolje podnijele udar nego obične četverokutne zgrade.

Epicentar potresa nalazio se 25 km. jugoistočno od Ashgabata, u blizini državne farme "Karagaudan". Pokazalo se da je epicentralno područje izduženo u smjeru sjeverozapada. Hipocentar se nalazio na dubini od 15-20 km. Područje pleistozeista bilo je 80 km dugo i 10 km široko. Razdoblje potresa u Ashgabatu bilo je dugo i sastojalo se od mnogo (više od 1000) potresa, čiji su epicentri bili smješteni sjeverozapadno od glavnog unutar uskog pojasa koji se nalazi u podnožju Kopet-Daga.

Hipocentri svih ovih naknadnih potresa bili su na istoj maloj dubini (oko 20-30 km) kao i hipocentar glavnog udara.

Hipocentri potresa mogu se nalaziti ne samo ispod površine kontinenata, već i ispod dna mora i oceana. Tijekom potresa razaranja obalnih gradova također su vrlo značajna i praćena ljudskim žrtvama.

Najjači potres dogodio se 1775. godine u Portugalu. Pleistoseističko područje ovog potresa zahvatilo je ogromno područje; epicentar se nalazio ispod dna Biskajskog zaljeva u blizini glavnog grada Portugala, Lisabona, koji je najviše stradao.

Prvi udar dogodio se 1. studenog poslijepodne i bio je popraćen strašnom tutnjavom. Prema riječima očevidaca, zemlja se uzdigla i spustila za cijeli lakat. Kuće su padale uz užasan tresak. Golemi samostan na planini tako se snažno njihao s jedne na drugu stranu da je prijetio da će se srušiti svake minute. Šokovi su trajali 8 minuta. Nekoliko sati kasnije potres se nastavio.

Mramorni nasip se urušio i otišao pod vodu. Ljude i brodove koji su stajali uz obalu odnijelo je u formirani vodeni lijevak. Nakon potresa dubina zaljeva na mjestu nasipa dosegla je 200 m.

More se na početku potresa povuklo, no tada je veliki val visok 26 m udario o obalu i poplavio obalu u širini od 15 km. Bila su tri takva vala koja su slijedila jedan za drugim. Ono što je preživjelo potres odnijelo je i odnijelo u more. Samo u lisabonskoj luci uništeno je ili oštećeno više od 300 brodova.

Valovi lisabonskog potresa prošli su cijelim Atlantskim oceanom: u blizini Cadiza njihova visina dosegla je 20 m, na afričkoj obali, uz obalu Tangiera i Maroka - 6 m, na otocima Funchal i Madera - do 5 m. Valovi su prešli Atlantski ocean i osjetili su se uz obalu Amerike na otocima Martinique, Barbados, Antigua itd. Tijekom potresa u Lisabonu poginulo je više od 60 tisuća ljudi.

Takvi se valovi vrlo često javljaju za vrijeme potresa, nazivaju se tsutsne. Brzina širenja ovih valova kreće se od 20 do 300 m/s ovisno o: dubini oceana; visina valova doseže 30 m.

Isušivanje obale prije tsunamija obično traje nekoliko minuta, au iznimnim slučajevima doseže sat vremena. Tsunamiji nastaju samo pri onim potresima, kada određeni dio dna tone ili se diže.

Pojava tsunamija i oseke objašnjava se na sljedeći način. U epicentralnom području, zbog deformacije dna, nastaje tlačni val koji se širi prema gore. More na ovom mjestu samo jako nabuja, na površini se stvaraju kratkotrajne struje koje se divergiraju u svim smjerovima ili "kuhaju" uz vodu koja se baca u visinu do 0,3 m. Sve to prati zujanje. Tlačni val se tada transformira na površini u valove tsunamija koji se kreću u različitim smjerovima. Oseka prije tsunamija objašnjava se činjenicom da voda isprva juri u podvodnu vrtaču, iz koje se zatim istiskuje u epicentralno područje.

U slučaju kada su epicentri u gusto naseljenim područjima, potresi donose velike katastrofe. Posebno razorni bili su potresi u Japanu, gdje su tijekom 1500 godina zabilježena 233 velika potresa s brojem od preko 2 milijuna.

Velike katastrofe uzrokuju potresi u Kini. Tijekom katastrofe 16. prosinca 1920. u regiji Kansu umrlo je više od 200 tisuća ljudi, a glavni uzrok smrti bilo je urušavanje stambenih objekata iskopanih u lesu. U Americi su se dogodili potresi iznimne magnitude. Potres u regiji Riobamba 1797. ubio je 40 000 ljudi i uništio 80% zgrada. Godine 1812. grad Caracas (Venezuela) potpuno je uništen u roku od 15 sekundi. Grad Concepcion u Čileu više je puta bio gotovo potpuno uništen, grad San Francisco teško je oštećen 1906. U Europi je najveće razaranje zabilježeno nakon potresa na Siciliji, gdje je 1693. uništeno 50 sela i više od 60 tisuća ljudi umro.

Na području SSSR-a najrazorniji potresi bili su na jugu srednje Azije, na Krimu (1927.) i na Kavkazu. Grad Shamakhi u Zakavkazju posebno je često stradao od potresa. Stradao je 1669., 1679., 1828., 1856., 1859., 1872., 1902. godine. Do 1859. grad Shamakhi bio je pokrajinsko središte Istočnog Zakavkazja, ali je zbog potresa glavni grad morao biti premješten u Baku. Na sl. 173 prikazuje položaj epicentara potresa Shamakhi. Kao iu Turkmenistanu, nalaze se duž određene linije, izdužene u smjeru sjeverozapada.

Tijekom potresa dolazi do značajnih promjena na površini Zemlje, izraženih u stvaranju pukotina, udubljenja, nabora, izdizanju pojedinih dionica na kopnu, stvaranju otoka u moru itd. Ti poremećaji, koji se nazivaju seizmičkim, često doprinose do stvaranja snažnih urušavanja, točila, klizišta, blatnih tokova i tokova blata u planinama, pojave novih izvora, prestanka starih, stvaranja blatnih brežuljaka, emisije plinova itd. Poremećaji nastali nakon potresa nazivaju se postseizmičkim .

Fenomeni. povezani s potresima kako na površini Zemlje tako i u njezinoj utrobi nazivaju se seizmičkim pojavama. Znanost koja proučava seizmičke pojave naziva se seizmologija.

3. FIZIKALNA SVOJSTVA MINERALA

Iako su glavne karakteristike minerala (kemijski sastav i unutarnja kristalna struktura) utvrđene na temelju kemijskih analiza i rendgenske difrakcije, one se posredno odražavaju na svojstva koja se lako uočavaju ili mjere. Za dijagnosticiranje većine minerala dovoljno je odrediti njihov sjaj, boju, cijepnost, tvrdoću i gustoću.

Sjaj (metalni, polumetalni i nemetalni - dijamantni, stakleni, masni, voštani, svilenkasti, sedefasti itd.) nastaje zbog količine svjetlosti koja se reflektira od površine minerala i ovisi o njegovoj refrakciji indeks. Po prozirnosti minerali se dijele na prozirne, prozirne, prozirne u tankim fragmentima i neprozirne. Kvantitativno određivanje loma i refleksije svjetlosti moguće je samo pod mikroskopom. Neki neprozirni minerali snažno odbijaju svjetlost i imaju metalni sjaj. To je tipično za rudne minerale, na primjer, galenit (mineral olova), kalkopirit i bornit (mineral bakra), argentit i akantit (mineral srebra). Većina minerala apsorbira ili propušta značajan dio svjetlosti koja pada na njih i ima nemetalni sjaj. Neki minerali imaju sjaj koji prelazi iz metalnog u nemetalni, što se naziva polumetalnim.

Minerali s nemetalnim sjajem obično su svijetle boje, neki od njih su prozirni. Često postoje prozirni kvarc, gips i svijetli liskun. Drugi minerali (na primjer, mliječno bijeli kvarc) koji propuštaju svjetlost, ali kroz koje se predmeti ne mogu jasno razlikovati, nazivaju se prozirni. Minerali koji sadrže metale razlikuju se od ostalih po prijenosu svjetlosti. Ako svjetlost prolazi kroz mineral, barem u najtanjim rubovima zrna, onda je on, u pravilu, nemetal; ako svjetlost ne prolazi, onda je ruda. Međutim, postoje iznimke: na primjer, svijetli sfalerit (mineral cinka) ili cinober (mineral žive) često su prozirni ili prozirni.

Minerali se razlikuju po kvalitativnim karakteristikama nemetalnog sjaja. Glina ima mutni zemljani sjaj. Kvarc na rubovima kristala ili na prijelomnim površinama je staklast, talk, koji je podijeljen na tanke listiće duž ravnina cijepanja, je sedef. Svijetli, svjetlucavi, poput dijamanta, sjaj se zove dijamant.

Kada svjetlost padne na mineral nemetalnog sjaja, ona se djelomično odbija od površine minerala, a djelomično se lomi na ovoj granici. Svaku tvar karakterizira određeni indeks loma. Budući da se ovaj pokazatelj može mjeriti s velikom točnošću, vrlo je korisna dijagnostička značajka minerala.

Priroda sjaja ovisi o indeksu loma, a oba ovise o kemijskom sastavu i kristalnoj strukturi minerala. Općenito, prozirni minerali koji sadrže atome teških metala odlikuju se visokim sjajem i visokim indeksom loma. Ova skupina uključuje takve uobičajene minerale kao što su anglezit (olovni sulfat), kasiterit (kositreni oksid) i titanit ili sfen (kalcijev i titanijev silikat). Minerali sastavljeni od relativno lakih elemenata također mogu imati jak sjaj i visok indeks loma ako su njihovi atomi tijesno zbijeni i zajedno ih drže jake kemijske veze. Upečatljiv primjer je dijamant koji se sastoji od samo jednog laganog elementa, ugljika. U manjoj mjeri to vrijedi i za mineral korund (Al2O3), čije su prozirno obojene varijante - rubin i safir - drago kamenje. Iako se korund sastoji od lakih atoma aluminija i kisika, oni su tako čvrsto povezani da mineral ima prilično jak sjaj i relativno visok indeks loma.

Neki sjajevi (uljni, voštani, mat, svilenkasti itd.) ovise o stanju površine minerala ili o strukturi mineralnog agregata; smolasti sjaj karakterističan je za mnoge amorfne tvari (uključujući minerale koji sadrže radioaktivne elemente uran ili torij).

Boja je jednostavan i prikladan dijagnostički znak. Primjeri uključuju mjedeno žuti pirit (FeS2), olovno sivi galenit (PbS) i srebrno bijeli arsenopirit (FeAsS2). U drugim rudnim mineralima s metalnim ili polumetalnim sjajem, karakteristična boja može biti maskirana igrom svjetla u tankom površinskom filmu (potamnjenje). To je karakteristično za većinu bakrenih minerala, posebno za bornit, koji se naziva "paunova ruda" zbog svoje preljevne plavo-zelene nijanse koja se brzo razvija na svježem prijelomu. Međutim, drugi minerali bakra obojeni su u dobro poznate boje: malahit je zelen, azurit je plav.

Neki nemetalni minerali nepogrešivo se raspoznaju po boji prema glavnom kemijskom elementu (žuta - sumpor i crna - tamnosiva - grafit itd.). Mnogi nemetalni minerali sastoje se od elemenata koji im ne daju određenu boju, ali poznato je da imaju obojene varijante, čija je boja posljedica prisutnosti nečistoća kemijskih elemenata u malim količinama, koje se ne mogu usporediti s intenzitet boje koju uzrokuju. Takvi se elementi nazivaju kromofori; njihovi se ioni odlikuju selektivnom apsorpcijom svjetlosti. Na primjer, tamnoljubičasti ametist svoju boju duguje neznatnoj nečistoći željeza u kvarcu, a tamnozelena boja smaragda povezana je s malim sadržajem kroma u berilu. Obojenost inače bezbojnih minerala može se pojaviti zbog defekata u kristalnoj strukturi (zbog nezauzetih položaja atoma u rešetki ili ulaska stranih iona), što može uzrokovati selektivnu apsorpciju određenih valnih duljina u spektru bijele svjetlosti. Tada se minerali boje komplementarnim bojama. Rubini, safiri i aleksandriti svoju boju duguju upravo takvim svjetlosnim efektima.

Bezbojni minerali mogu se obojiti mehaničkim uključcima. Tako tanka raspršena raspršenost hematita daje kvarcu crvenu boju, a kloritu zelenu. Mliječni kvarc je mutan s plinovito-tekućim inkluzijama. Iako je boja minerala jedno od svojstava koje je najlakše odrediti u dijagnostici minerala, potrebno ju je koristiti s oprezom jer ovisi o mnogim čimbenicima.

Unatoč varijabilnosti u boji mnogih minerala, boja mineralnog praha je vrlo postojana i stoga je važna dijagnostička značajka. Obično se boja mineralnog praha određuje linijom (tzv. “boja linije”) koju mineral ostavlja kada se povuče preko neglaziranog porculanskog tanjura (biskvita). Na primjer, mineral fluorit može biti obojen u različite boje, ali njegova linija je uvijek bijela.

Cijepnost - vrlo savršena, savršena, srednja (jasna), nesavršena (nejasna) i vrlo nesavršena - izražava se u sposobnosti minerala da se cijepaju u određenim smjerovima. Prijelom (glatki stepenasti, neravni, rascjepkani, konhoidalni, itd.) karakterizira površinu mineralnog rascjepa koji se nije dogodio duž cijepanja. Na primjer, kvarc i turmalin, čija površina prijeloma podsjeća na staklenu krhotinu, imaju konhoidalni prijelom. Kod drugih minerala, prijelom se može opisati kao grub, nazubljen ili krhotinski. Za mnoge minerale karakteristika nije lom, već cijepanje. To znači da se cijepaju duž glatkih ravnina koje su izravno povezane s njihovom kristalnom strukturom. Vezne sile između ravnina kristalne rešetke mogu biti različite ovisno o kristalografskom smjeru. Ako su u nekim smjerovima mnogo veći nego u drugim, tada će se mineral razdvojiti preko najslabije veze. Budući da je cijepanje uvijek paralelno s atomskim ravninama, može se označiti kristalografskim smjerovima. Na primjer, halit (NaCl) ima kockastu cijepanost, tj. tri međusobno okomita pravca mogućeg rascjepa. Cijepanje također karakterizira lakoća manifestacije i kvaliteta dobivene površine cijepanja. Tinjac ima vrlo savršen rascjep u jednom smjeru, t.j. lako se cijepa na vrlo tanke listove s glatkom sjajnom površinom. Topaz ima savršen dekolte u jednom smjeru. Minerali mogu imati dva, tri, četiri ili šest smjerova cijepanja, po kojima se jednako lako cijepaju, ili više smjerova cijepanja različitog stupnja. Neki minerali uopće nemaju cijepanje. Budući da je cijepanje kao manifestacija unutarnje strukture minerala njihovo nepromjenjivo svojstvo, ono služi kao važna dijagnostička značajka.

Tvrdoća je otpor koji mineral pruža kada se grebe. Tvrdoća ovisi o kristalnoj strukturi: što su atomi u strukturi minerala jače povezani, to ga je teže ogrebati. Talk i grafit su mekani lamelarni minerali izgrađeni od slojeva atoma međusobno povezanih vrlo slabim silama. Na dodir su masne: pri trljanju o kožu ruku pojedini najtanji slojevi skliznu. Najtvrđi mineral je dijamant, u kojem su atomi ugljika tako čvrsto povezani da se može ogrebati samo drugim dijamantom. Početkom 19.st Austrijski mineralog F. Moos poredao je 10 minerala prema rastućoj tvrdoći. Od tada se koriste kao standardi za relativnu tvrdoću minerala, tzv. Mohsova ljestvica (tablica 1)

MOHSOVA SKALA TVRDOĆE

Gustoća i masa atoma kemijskih elemenata varira od vodika (najlakši) do urana (najteži). Pod ostalim jednakim uvjetima, masa tvari koja se sastoji od teških atoma veća je od mase tvari koja se sastoji od lakih atoma. Na primjer, dva karbonata - aragonit i cerusit - imaju sličnu unutarnju strukturu, ali aragonit sadrži lake atome kalcija, a cerusit sadrži teške atome olova. Kao rezultat toga, masa cerusita premašuje masu aragonita istog volumena. Masa po jedinici volumena minerala također ovisi o gustoći pakiranja atoma. Kalcit je, kao i aragonit, kalcijev karbonat, ali u kalcitu su atomi manje zbijeni, jer ima manju masu po jedinici volumena od aragonita. Relativna masa, odnosno gustoća, ovisi o kemijskom sastavu i unutarnjoj strukturi. Gustoća je omjer mase tvari prema masi istog volumena vode na 4 ° C. Dakle, ako je masa minerala 4 g, a masa istog volumena vode 1 g, tada gustoća minerala je 4. U mineralogiji je uobičajeno izražavati gustoću u g / cm3.

Gustoća je važna dijagnostička značajka minerala i lako ju je izmjeriti. Uzorak se prvo važe u zraku, a zatim u vodi. Budući da je uzorak uronjen u vodu podvrgnut sili uzgona prema gore, njegova je težina tamo manja nego u zraku. Gubitak težine jednak je težini istisnute vode. Dakle, gustoća je određena omjerom mase uzorka u zraku i gubitka njegove težine u vodi.

Piroelektricitet. Neki minerali, poput turmalina, kalamina itd., zagrijavanjem ili hlađenjem postaju naelektrizirani. Ovaj se fenomen može promatrati oprašivanjem minerala koji se hladi mješavinom praha sumpora i crvenog olova. U tom slučaju sumpor prekriva pozitivno nabijena područja površine minerala, a crveno olovo pokriva područja s negativnim nabojem.

Magnetizam je svojstvo nekih minerala da djeluju na magnetsku iglu ili da ih magnet privlači. Za određivanje magnetizma koristi se magnetska igla postavljena na oštar tronožac, ili magnetska potkova, šipka. Također je vrlo prikladno koristiti magnetsku iglu ili nož.

Kod ispitivanja magnetizma moguća su tri slučaja:

a) kada mineral u svom prirodnom obliku ("sam po sebi") djeluje na magnetsku iglu,

b) kada mineral postaje magnetičan tek nakon kalcinacije u redukcijskom plamenu puhaljke

c) kada mineral ni prije ni poslije kalcinacije u redukcijskom plamenu ne pokazuje magnetizam. Da biste zapalili redukcijski plamen, trebate uzeti male komade veličine 2-3 mm.

Sjaj. Mnogi minerali koji sami ne svijetle počinju svijetliti pod određenim posebnim uvjetima.

Postoje fosforescencija, luminescencija, termoluminiscencija i triboluminescencija minerala. Fosforescencija je sposobnost minerala da svijetli nakon što je izložen određenim zrakama (wilemit). Luminescencija - sposobnost sjaja u trenutku zračenja (šeelit kada se zrači ultraljubičastim i katodnim zrakama, kalcit, itd.). Termoluminiscencija - sjaj pri zagrijavanju (fluorit, apatit).

Triboluminiscencija - sjaj u trenutku grebanja iglom ili cijepanja (liskun, korund).

Radioaktivnost. Mnogi minerali koji sadrže elemente kao što su niobij, tantal, cirkonij, rijetke zemlje, uran, torij često imaju prilično značajnu radioaktivnost, koju je lako detektirati čak i kućnim radiometrima, što može poslužiti kao važna dijagnostička značajka.

Za provjeru radioaktivnosti prvo se mjeri i bilježi pozadinska vrijednost, a zatim se mineral prinosi, po mogućnosti bliže detektoru instrumenta. Povećanje očitanja za više od 10-15% može poslužiti kao pokazatelj radioaktivnosti minerala.

Električna provodljivost. Brojni minerali imaju značajnu električnu vodljivost, što im omogućuje nedvosmisleno razlikovanje od sličnih minerala. Može se testirati običnim kućanskim testerom.

EPEIROGENA GIBANJA ZEMLJINE KORE

Epeirogeni pokreti su spora sekularna izdizanja i spuštanja zemljine kore koja ne uzrokuju promjene u primarnoj naslagi. Ta okomita kretanja su oscilatorna i reverzibilna; uspon može biti praćen padom. Ti pokreti uključuju:

Moderne, koje su fiksirane u sjećanju osobe i mogu se instrumentalno mjeriti ponovnim niveliranjem. Brzina modernih oscilatornih kretanja u prosjeku ne prelazi 1-2 cm/god, au planinskim područjima može doseći i 20 cm/god.

Neotektonski pokreti su pokreti za vrijeme neogen-kvartar (25 milijuna godina). U osnovi se ne razlikuju od modernih. Neotektonski pokreti zabilježeni su u suvremenom reljefu, a glavna metoda njihovog proučavanja je geomorfološka. Brzina njihovog kretanja je red veličine manja, u planinskim područjima - 1 cm / godišnje; na ravnicama - 1 mm/god.

Drevni spori vertikalni pokreti zabilježeni su u dijelovima sedimentnih stijena. Brzina drevnih oscilatornih kretanja, prema znanstvenicima, manja je od 0,001 mm/god.

Orogena kretanja odvijaju se u dva smjera – horizontalnom i vertikalnom. Prvi dovodi do urušavanja stijena i stvaranja nabora i navlaka, tj. do smanjenja zemljine površine. Vertikalni pokreti dovode do izdizanja područja manifestacije formiranja nabora i pojave često planinskih struktura. Orogena kretanja odvijaju se puno brže od oscilatornih.

Praćeni su aktivnim efuzivnim i intruzivnim magmatizmom, te metamorfizmom. Posljednjih desetljeća ta se gibanja objašnjavaju sudarom velikih litosfernih ploča, koje se kreću u vodoravnom smjeru duž astenosfernog sloja gornjeg plašta.

VRSTE TEKTONSKIH RASJEDA

Vrste tektonskih poremećaja:

a - presavijeni (plikat) oblici;

U većini slučajeva njihov je nastanak povezan sa zbijanjem ili kompresijom Zemljine tvari. Preklopljeni poremećaji morfološki se dijele u dvije glavne vrste: konveksne i konkavne. U slučaju horizontalnog reza, stariji slojevi nalaze se u jezgri konveksnog nabora, a mlađi slojevi nalaze se na krilcima. Konkavni zavoji, naprotiv, imaju mlađe naslage u jezgri. U naborima su konveksna krila obično bočno nagnuta od aksijalne površine.

b - diskontinuirani (disjunktivni) oblici

Diskontinuiranim tektonskim poremećajima nazivaju se takve promjene u kojima dolazi do poremećaja kontinuiteta (cjelovitosti) stijena.

Rasjedi se dijele u dvije skupine: rasjedi bez pomaka stijena međusobno odvojenih i rasjedi s pomakom. Prve se nazivaju tektonskim pukotinama ili dijaklazama, a druge paraklazama.

BIBLIOGRAFIJA

1. Belousov V.V. Ogledi o povijesti geologije. Na ishodištu znanosti o Zemlji (geologija do kraja 18. stoljeća). - M., - 1993.

Vernadsky V.I. Odabrana djela iz povijesti znanosti. - M .: Nauka, - 1981.

Kuharstvo A.S., Onoprienko V.I. Mineralogija: prošlost, sadašnjost, budućnost. - Kijev: Naukova Dumka, - 1985.

Moderne ideje teorijske geologije. - L.: Nedra, - 1984.

Khain V.E. Glavni problemi suvremene geologije (geologija na pragu XXI. stoljeća). - M .: Znanstveni svijet, 2003 ..

Khain V.E., Ryabukhin A.G. Povijest i metodologija geoloških znanosti. – M.: MGU, – 1996.

Hallem A. Veliki geološki sporovi. M.: Mir, 1985.