Sekcia I. Endogénne a exogénne geologické procesy

Geologické procesy sú procesy, ktoré menia zloženie, štruktúru, reliéf a hĺbkovú stavbu zemskej kôry. Geologické procesy, až na pár výnimiek, sa vyznačujú rozsahom a dlhým trvaním (až stovky miliónov rokov); v porovnaní s nimi je existencia ľudstva veľmi krátkou epizódou v živote Zeme. V tomto smere veľká väčšina geologických procesov nie je priamo pozorovateľná. Možno ich posudzovať iba podľa výsledkov ich vplyvu na určité geologické objekty - horniny, geologické štruktúry, typy reliéfu kontinentov a dna oceánov. Veľký význam majú pozorovania moderných geologických procesov, ktoré sa podľa princípu aktualizmu dajú použiť ako modely, ktoré nám umožňujú pochopiť procesy a udalosti minulosti s prihliadnutím na ich variabilitu. V súčasnosti môže geológ pozorovať rôzne štádiá tých istých geologických procesov, čo značne uľahčuje ich štúdium.

Všetky geologické procesy prebiehajúce vo vnútri Zeme a na jej povrchu sa delia na endogénne A exogénne. Endogénne geologické procesy sa vyskytujú v dôsledku vnútornej energie Zeme. Podľa moderných koncepcií (Sorochtin, Ushakov, 1991) je hlavným planetárnym zdrojom tejto energie gravitačná diferenciácia pozemskej hmoty. (Súčiastky so zvýšenou mernou hmotnosťou pod vplyvom gravitačných síl smerujú do stredu Zeme, kým ľahšie sa sústreďujú pri povrchu). V dôsledku tohto procesu sa v strede planéty uvoľnilo husté železo-niklové jadro a v plášti vznikli konvekčné prúdy. Sekundárnym zdrojom energie je energia rádioaktívneho rozpadu hmoty. Tvorí len 12 % energie použitej na tektonický vývoj Zeme a podiel gravitačnej diferenciácie je 82 %. Niektorí autori sa domnievajú, že hlavným zdrojom energie pre endogénne procesy je interakcia vonkajšieho jadra Zeme, ktoré je v roztavenom stave, s vnútorným jadrom a plášťom. Endogénne procesy zahŕňajú tektonické, magmatické, pneumatoliticko-hydrotermálne a metamorfné.

Tektonické procesy sú procesy, pod vplyvom ktorých sa vytvárajú tektonické štruktúry zemskej kôry - pásy horských vrás, korytá, depresie, hlboké zlomy atď. K tektonickým procesom patria aj vertikálne a horizontálne pohyby zemskej kôry.

Magmatické procesy (magmatizmus) sú súhrnom všetkých geologických procesov spojených s činnosťou magmy a jej derivátov. Magma- ohnivá tekutá roztavená hmota, ktorá vzniká v zemskej kôre alebo vrchnom plášti a po stuhnutí sa mení na vyvrelé horniny. Podľa pôvodu sa magmatizmus delí na intruzívny a efuzívny. Pojem „intruzívny magmatizmus“ spája procesy tvorby a kryštalizácie magmy v hĺbke s tvorbou intruzívnych telies. Efúzny magmatizmus (vulkanizmus) je súbor procesov a javov spojených s pohybom magmy z hĺbky na povrch s tvorbou vulkanických štruktúr.

Je pridelená špeciálna skupina hydrotermálne procesy. Ide o procesy tvorby minerálov v dôsledku ich ukladania v puklinách alebo póroch hornín z hydrotermálnych roztokov. Hydrotermy - kvapalné horúce vodné roztoky cirkulujúce v zemskej kôre a podieľajúce sa na procesoch pohybu a usadzovania minerálov. Hydrotermy sú často viac alebo menej obohatené o plyny; ak je obsah plynu vysoký, potom sa takéto roztoky nazývajú pneumatolyticko-hydrotermálne. V súčasnosti sa mnohí výskumníci domnievajú, že hydrotermy vznikajú zmiešaním podzemných vôd hlbokého obehu a juvenilných vôd vznikajúcich kondenzáciou vodnej pary magmy. Hydrotermy sa pohybujú puklinami a dutinami v horninách smerom k nízkemu tlaku – k zemskému povrchu. Ako slabé roztoky kyselín alebo zásad sa hydrotermy vyznačujú vysokou chemickou aktivitou. V dôsledku interakcie hydrotermálnych kvapalín s hostiteľskými horninami vznikajú minerály hydrotermálneho pôvodu.

Metamorfizmus - komplex endogénnych procesov, ktoré spôsobujú zmeny v štruktúre, minerálnom a chemickom zložení hornín v podmienkach vysokého tlaku a teploty; V tomto prípade nedochádza k taveniu hornín. Hlavnými faktormi metamorfózy sú teplota, tlak (hydrostatický a jednostranný) a tekutiny. Metamorfné zmeny pozostávajú z rozpadu pôvodných minerálov, molekulárneho preskupenia a tvorby nových minerálov, ktoré sú v daných podmienkach prostredia stabilnejšie. Všetky typy hornín prechádzajú metamorfózou; Výsledné horniny sa nazývajú metamorfované.

Exogénne procesy – geologické procesy prebiehajúce v dôsledku vonkajších zdrojov energie, najmä Slnka. Vyskytujú sa na povrchu Zeme a v najvrchnejších častiach litosféry (v zóne vplyvu faktorov hypergenéza alebo zvetrávanie). K exogénnym procesom patrí: 1) mechanické drvenie hornín na minerálne zrná, ktoré sú ich súčasťou, najmä vplyvom denných zmien teploty vzduchu a vplyvom mrazového zvetrávania. Tento proces sa nazýva fyzikálne zvetrávanie; 2) chemická interakcia minerálnych zŕn s vodou, kyslíkom, oxidom uhličitým a organickými zlúčeninami, čo vedie k tvorbe nových minerálov – chemický zvetrávanie; 3) proces pohybu produktov zvetrávania (tzv prevod) vplyvom gravitácie, pohybujúcou sa vodou, ľadovcami a vetrom v oblasti sedimentácie (oceánske panvy, moria, rieky, jazerá, reliéfne priehlbiny); 4) akumulácia vrstvy sedimentov a ich premena v dôsledku zhutnenia a dehydratácie na sedimentárne horniny. Pri týchto procesoch vznikajú ložiská sedimentárnych minerálov.

Rozmanitosť foriem interakcie medzi exogénnymi a endogénnymi procesmi určuje rozmanitosť štruktúr zemskej kôry a topografiu jej povrchu. Endogénne a exogénne procesy sú navzájom neoddeliteľne spojené. Vo svojom jadre sú tieto procesy antagonistické, ale zároveň neoddeliteľné a celý tento komplex procesov možno podmienene nazvať geologická forma pohybu hmoty. V poslednej dobe zahŕňa aj ľudské aktivity.

V priebehu posledného storočia narastá úloha technogénnych (antropogénnych) faktorov v celkovom komplexe geologických procesov. Technogenéza– súbor geomorfologických procesov spôsobených ľudskou výrobnou činnosťou. Ľudská činnosť sa podľa zamerania delí na poľnohospodársku, ťažbu nerastných ložísk, výstavbu rôznych stavieb, obranu a iné. Výsledkom technogenézy je technogénny reliéf. Hranice technosféry sa neustále rozširujú. Hĺbky ťažby ropy a zemného plynu na súši a na mori sa teda zväčšujú. Napĺňanie nádrží v horských seizmicky nebezpečných oblastiach spôsobuje v niektorých prípadoch umelé zemetrasenia. Ťažbu sprevádza uvoľňovanie obrovských objemov „odpadových“ hornín na denný povrch, čo vedie k vytvoreniu „mesačnej“ krajiny (napríklad v oblasti Prokopyevsk, Kiselevsk, Leninsk-Kuznetsky a ďalších miest Kuzbass). Skládky z baní a iných priemyselných odvetví, smetiská vytvárajú nové formy technogénneho reliéfu, zaberajúci čoraz väčšiu časť poľnohospodárskej pôdy. Rekultivácia týchto pozemkov prebieha veľmi pomaly.

Ekonomická činnosť človeka sa tak v súčasnosti stala neoddeliteľnou súčasťou všetkých moderných geologických procesov.

Otázky

1.Endogénne a exogénne procesy

zemetrasenie

.Fyzikálne vlastnosti minerálov

.Epeirogénne pohyby

.Bibliografia

1. EXOGÉNNE A ENDOGÉNNE PROCESY

Exogénne procesy - geologické procesy prebiehajúce na povrchu Zeme a v najvrchnejších častiach zemskej kôry (zvetrávanie, erózia, ľadová činnosť a pod.); sú spôsobené najmä energiou slnečného žiarenia, gravitáciou a životnou činnosťou organizmov.

Erózia (z lat. erosio - erózia) je ničenie hornín a pôd povrchovými vodnými tokmi a vetrom, vrátane oddeľovania a odstraňovania úlomkov materiálu a sprevádzané ich ukladaním.

Často, najmä v zahraničnej literatúre, sa pod eróziou rozumie akákoľvek deštruktívna činnosť geologických síl, akými sú morský príboj, ľadovce, gravitácia; v tomto prípade je erózia synonymom denudácie. Pre ne však existujú aj špeciálne termíny: abrázia (vlnová erózia), exarát (glaciálna erózia), gravitačné procesy, soliflukcia atď. Rovnaký termín (deflácia) sa používa súbežne s pojmom veterná erózia, ale ten druhý je oveľa bežnejšie.

Na základe rýchlosti vývoja sa erózia delí na normálnu a zrýchlenú. Normálne sa vždy vyskytuje v prítomnosti akéhokoľvek výrazného odtoku, prebieha pomalšie ako tvorba pôdy a nevedie k viditeľným zmenám úrovne a tvaru zemského povrchu. Urýchlená je rýchlejšia ako tvorba pôdy, vedie k degradácii pôdy a je sprevádzaná výraznou zmenou topografie. Z dôvodov sa rozlišuje prirodzená a antropogénna erózia. Je potrebné poznamenať, že antropogénna erózia nie je vždy zrýchlená a naopak.

Dielo ľadovcov je reliéfotvorná činnosť horských a pokryvných ľadovcov, spočívajúca v zachytávaní horninových častíc pohybujúcim sa ľadovcom, ich prenášaní a ukladaní pri topení ľadu.

Endogénne procesy Endogénne procesy sú geologické procesy spojené s energiou vznikajúcou v hĺbkach pevnej Zeme. Endogénne procesy zahŕňajú tektonické procesy, magmatizmus, metamorfizmus a seizmickú aktivitu.

Tektonické procesy - vznik zlomov a vrás.

Magmatizmus je termín, ktorý spája efuzívne (vulkanizmus) a intruzívne (plutonizmus) procesy vo vývoji zvrásnených a plošinových oblastí. Magmatizmus je chápaný ako súhrn všetkých geologických procesov, ktorých hybnou silou je magma a jej deriváty.

Magmatizmus je prejavom hlbokej aktivity Zeme; úzko súvisí s jeho vývojom, tepelnou históriou a tektonickým vývojom.

Magmatizmus sa rozlišuje:

geosynklinálny

plošina

oceánsky

magmatizmus aktivačných oblastí

Podľa hĺbky prejavu:

priepastný

hypabyssal

povrch

Podľa zloženia magmy:

ultrazákladný

základné

zásadité

V modernej geologickej ére sa magmatizmus rozvíja najmä v tichomorskom geosynklinálnom pásme, stredooceánskych chrbtoch, útesových zónach Afriky a Stredomoria atď. S magmatizmom súvisí vznik veľkého množstva rôznorodých ložísk nerastov.

Seizmická aktivita je kvantitatívna miera seizmického režimu, určená priemerným počtom zdrojov zemetrasenia v určitom rozsahu magnitúd energie, ktoré sa vyskytujú na posudzovanom území počas určitého času pozorovania.

2. ZEMEtrasenia

geologická zemská kôra epeirogénna

Pôsobenie vnútorných síl Zeme sa najzreteľnejšie prejavuje pri fenoméne zemetrasení, ktoré sú chápané ako otrasy zemskej kôry spôsobené posunmi hornín v útrobách Zeme.

zemetrasenie- celkom bežný jav. Pozoruje sa na mnohých častiach kontinentov, ako aj na dne oceánov a morí (v druhom prípade hovoria o „morskom zemetrasení“). Počet zemetrasení na zemeguli dosahuje niekoľko stoviek tisíc ročne, t.j. v priemere sa vyskytnú jedno alebo dve zemetrasenia za minútu. Sila zemetrasenia je rôzna: väčšinu z nich zachytia len vysoko citlivé prístroje – seizmografy, iné pociťuje priamo človek. Ich počet dosahuje dve až tri tisícky ročne a sú rozmiestnené veľmi nerovnomerne – v niektorých oblastiach sú takéto silné zemetrasenia veľmi časté, v iných sú nezvyčajne zriedkavé alebo dokonca prakticky chýbajú.

Zemetrasenia možno rozdeliť na endogénnespojené s procesmi prebiehajúcimi hlboko v Zemi, a exogénnev závislosti od procesov prebiehajúcich v blízkosti zemského povrchu.

Na prirodzené zemetraseniaPatria sem vulkanické zemetrasenia spôsobené sopečnými erupciami a tektonické zemetrasenia spôsobené pohybom hmoty v hlbokom vnútri Zeme.

K exogénnym zemetraseniamzahŕňajú zemetrasenia vyskytujúce sa v dôsledku podzemných kolapsov spojených s krasovými a niektorými inými javmi, výbuchy plynu atď. Exogénne zemetrasenia môžu byť spôsobené aj procesmi vyskytujúcimi sa na samotnom povrchu Zeme: pády skál, dopady meteoritov, padajúca voda z veľkých výšok a iné javy, ako aj faktory spojené s ľudskou činnosťou (umelé výbuchy, prevádzka strojov atď.). .

Geneticky možno zemetrasenia klasifikovať takto: Prirodzené

Endogénne: a) tektonické, b) vulkanické. Exogénne: a) krasové zosuvy, b) atmosférické c) z vĺn, vodopádov a pod.

a) z výbuchov, b) z delostreleckej paľby, c) z umelého zrútenia skál, d) z dopravy a pod.

V kurze geológie sa berú do úvahy iba zemetrasenia spojené s endogénnymi procesmi.

Keď sa v husto obývaných oblastiach vyskytnú silné zemetrasenia, spôsobia ľuďom obrovské škody. Pokiaľ ide o katastrofy spôsobené ľuďom, zemetrasenia nemožno porovnávať so žiadnym iným prírodným javom. Napríklad v Japonsku pri zemetrasení 1. septembra 1923, ktoré trvalo len niekoľko sekúnd, bolo úplne zničených 128 266 domov a čiastočne 126 233, stratilo sa asi 800 lodí a 142 807 ľudí bolo zabitých alebo nezvestných. Zranených bolo viac ako 100 tisíc ľudí.

Fenomén zemetrasenia je mimoriadne ťažké opísať, keďže celý proces trvá len niekoľko sekúnd či minút a človek nestihne vnímať všetku tú rozmanitosť zmien, ktoré sa počas neho v prírode odohrávajú. Pozornosť sa zvyčajne sústreďuje len na kolosálnu skazu, ku ktorej dochádza v dôsledku zemetrasenia.

Takto opisuje M. Gorkij zemetrasenie, ku ktorému došlo v Taliansku v roku 1908 a ktorého bol očitým svedkom: „Zem tupo bzučala, stonala, hrbila sa pod nohami a znepokojovala, vytvárala hlboké trhliny – akoby v hĺbke nejakého obrovského červa. , po stáročia nečinný, sa prebudil a zmietal sa... Budovy sa triasli a potácali, nakláňali sa, pozdĺž ich bielych stien sa tvorili trhliny ako blesky a steny sa rozpadali, zaspávali na úzkych uliciach a ľudia medzi nimi ich... Podzemný rachot, rinčanie kameňov, škrípanie dreva prehlušilo volanie o pomoc, nárek šialenstva. Zem je rozbúrená ako more, zmieta z hrude paláce, chatrče, chrámy, kasárne, väznice, školy, s každým zachvením ničí stovky a tisíce žien, detí, bohatých i chudobných. "

V dôsledku tohto zemetrasenia bolo zničené mesto Messina a množstvo ďalších osád.

Všeobecný sled všetkých javov počas zemetrasenia študoval I. V. Mushketov počas najväčšieho stredoázijského zemetrasenia, zemetrasenia Alma-Ata v roku 1887.

Dňa 27. mája 1887 vo večerných hodinách, ako písali očití svedkovia, neboli žiadne známky zemetrasenia, ale domáce zvieratá sa správali nepokojne, neprijímali potravu, lámali sa z reťaze atď. Ráno 28. mája o 4:00: 35 hod. sa ozval podzemný rachot a dosť silné zatlačenie. Trasenie netrvalo dlhšie ako sekundu. O niekoľko minút sa bzučanie opäť ozvalo; podobalo sa tupému zvoneniu početných mocných zvonov alebo hukotu prechádzajúceho ťažkého delostrelectva. Po hukotu nasledovali silné zdrvujúce údery: v domoch padala omietka, vyletelo sklo, zrútili sa kachle, popadali steny a stropy: ulice zaplnil sivý prach. Najviac poškodené boli mohutné kamenné stavby. Severná a južná stena domov nachádzajúcich sa pozdĺž poludníka vypadla, pričom západná a východná stena zostali zachované. Najprv sa zdalo, že mesto už neexistuje, že všetky budovy sú bez výnimky zničené. Otrasy a otrasy, aj keď menej silné, pokračovali počas celého dňa. Z týchto slabších otrasov spadlo veľa poškodených, ale predtým stojacich domov.

V horách sa vytvorili zosuvy a pukliny, cez ktoré sa na niektorých miestach dostávali na povrch prúdy podzemnej vody. Ílovitá pôda na horských svahoch, už poriadne premočená dažďom, sa začala plaziť a zasypávala korytá riek. Celá táto masa zeme, sutín a balvanov, zhromaždená potokmi, sa v podobe hustých bahenných prúdov rútila k úpätiu hôr. Jeden z týchto tokov sa tiahol v dĺžke 10 km a bol široký 0,5 km.

Skaza v samotnom meste Almaty bola obrovská: z 1800 domov prežilo len niekoľko domov, no počet ľudských obetí bol relatívne malý (332 ľudí).

Početné pozorovania ukázali, že najprv sa zrútili južné múry domov (o zlomok sekundy skôr) a potom severné a že zvony v Pokrovskom kostole (v severnej časti mesta) odbili niekoľko sekúnd po zničenie, ku ktorému došlo v južnej časti mesta. To všetko naznačovalo, že stred zemetrasenia bol južne od mesta.

Väčšina trhlín v domoch bola tiež sklonená na juh, presnejšie na juhovýchod (170°) pod uhlom 40-60°. Pri analýze smeru trhlín I. V. Mushketov dospel k záveru, že zdroj zemetrasných vĺn sa nachádzal v hĺbke 10-12 km, 15 km južne od Alma-Aty.

Hlboký stred alebo ohnisko zemetrasenia sa nazýva hypocentrum. INV pôdoryse je načrtnutá ako okrúhla alebo oválna plocha.

Oblasť umiestnená na povrchu Zem nad hypocentrom je tzvepicentra . Vyznačuje sa maximálnou deštrukciou, pričom mnohé predmety sa pohybujú vertikálne (odskakujú) a trhliny v domoch sú umiestnené veľmi strmo, takmer vertikálne.

Oblasť epicentra zemetrasenia Alma-Ata bola určená na 288 km ² (36 * 8 km) a oblasť, kde bolo zemetrasenie najsilnejšie, pokrývala oblasť 6000 km ². Takáto oblasť sa nazývala pleistoseist („pleisto“ - najväčší a „seistos“ - otrasený).

Zemetrasenie v Alma-Ate pokračovalo viac ako jeden deň: po otrasoch z 28. mája 1887 sa otrasy menšej sily vyskytovali viac ako dva roky. v intervaloch najskôr niekoľkých hodín a potom dní. Len za dva roky došlo k viac ako 600 štrajkom, ktoré stále viac oslabovali.

História Zeme opisuje zemetrasenia s ešte väčšími otrasmi. Napríklad v roku 1870 začali otrasy v provincii Phocis v Grécku, ktoré pokračovali tri roky. V prvých troch dňoch nasledovali otrasy každé 3 minúty, počas prvých piatich mesiacov sa vyskytlo okolo 500 tisíc otrasov, z toho 300 deštruktívnych a nasledovali po sebe s priemerným intervalom 25 sekúnd. Počas troch rokov došlo k viac ako 750 tisíc štrajkom.

Zemetrasenie teda nevzniká v dôsledku jednorazovej udalosti vyskytujúcej sa v hĺbke, ale v dôsledku nejakého dlhodobého procesu pohybu hmoty vo vnútorných častiach zemegule.

Zvyčajne po počiatočnom veľkom šoku nasleduje reťaz menších šokov a celé toto obdobie možno nazvať obdobím zemetrasenia. Všetky otrasy jedného obdobia pochádzajú zo spoločného hypocentra, ktoré sa môže niekedy počas vývoja posunúť, a preto sa posúva aj epicentrum.

Je to jasne viditeľné na množstve príkladov kaukazských zemetrasení, ako aj zemetrasenia v oblasti Ašchabad, ku ktorému došlo 6. októbra 1948. Hlavný otras nasledoval o 1 hodinu 12 minút bez predbežných otrasov a trval 8-10 sekúnd. Počas tohto obdobia došlo v meste a okolitých dedinách k obrovskému zničeniu. Jednoposchodové domy zo surových tehál sa rozpadali a strechy boli pokryté hromadami tehál, domáceho náradia atď. Z pevnejšie postavených domov vypadli jednotlivé steny, zrútili sa rúry a kachle. Zaujímavosťou je, že okrúhle budovy (výťah, mešita, katedrála a pod.) odolávali otrasom lepšie ako bežné štvoruholníkové budovy.

Epicentrum zemetrasenia sa nachádzalo vo vzdialenosti 25 km. juhovýchodne od Ašchabadu, v oblasti štátnej farmy Karagaudan. Ukázalo sa, že epicentrálna oblasť je predĺžená severozápadným smerom. Hypocentrum sa nachádzalo v hĺbke 15-20 km. Dĺžka pleistoseistickej oblasti dosahovala 80 km a šírka 10 km. Obdobie zemetrasenia v Ašchabad bolo dlhé a pozostávalo z mnohých (viac ako 1000) otrasov, ktorých epicentrá sa nachádzali severozápadne od hlavného v úzkom páse na úpätí Kopet-Dag.

Hypocentrá všetkých týchto otrasov boli v rovnakej malej hĺbke (asi 20-30 km) ako hypocentrum hlavného otrasu.

Hypocentrá zemetrasení sa môžu nachádzať nielen pod povrchom kontinentov, ale aj pod dnom morí a oceánov. Počas morských otrasov je ničenie pobrežných miest tiež veľmi významné a sprevádzajú ho ľudské obete.

K najsilnejšiemu zemetraseniu došlo v roku 1775 v Portugalsku. Pleistoseistická oblasť tohto zemetrasenia pokrývala obrovskú oblasť; epicentrum sa nachádzalo pod dnom Biskajského zálivu neďaleko hlavného mesta Portugalska Lisabonu, ktoré bolo zasiahnuté najviac.

Prvý šok nastal 1. novembra popoludní a sprevádzal ho strašný rev. Podľa očitých svedkov sa zem zdvihla a potom klesla o celý lakeť. Domy padali s hrozným nárazom. Obrovský kláštor na hore sa tak prudko kýval zo strany na stranu, že hrozilo, že sa každú minútu zrúti. Otrasy pokračovali 8 minút. O niekoľko hodín neskôr sa zemetrasenie obnovilo.

Mramorové nábrežie sa zrútilo a ponorilo sa pod vodu. Do výsledného vodného lievika boli vtiahnutí ľudia a lode stojace blízko brehu. Po zemetrasení dosiahla hĺbka zálivu v mieste násypu 200 m.

More na začiatku zemetrasenia ustúpilo, no potom na breh narazila obrovská vlna vysoká 26 m a zaliala pobrežie do šírky 15 km. Boli tri takéto vlny, ktoré nasledovali jedna za druhou. To, čo prežilo zemetrasenie, bolo odplavené a vynesené na more. Len v lisabonskom prístave bolo zničených alebo poškodených viac ako 300 lodí.

Vlny lisabonského zemetrasenia prešli celým Atlantickým oceánom: pri Cádizu ich výška dosiahla 20 m, na africkom pobreží, pri pobreží Tangeru a Maroka - 6 m, na ostrovoch Funchal a Madera - až 5 m. Vlny prekročili Atlantický oceán a boli cítiť pri pobreží Ameriky na ostrovoch Martinik, Barbados, Antigua atď. Zemetrasenie v Lisabone zabilo viac ako 60 tisíc ľudí.

Takéto vlny sa často vyskytujú počas morských zemetrasení, nazývajú sa tsutsna. Rýchlosť šírenia týchto vĺn sa pohybuje od 20 do 300 m/s v závislosti od: hĺbky oceánu; výška vlny dosahuje 30 m.

Vysušenie pobrežia pred cunami zvyčajne trvá niekoľko minút a vo výnimočných prípadoch dosahuje aj hodinu. Cunami sa vyskytujú iba počas morských otrasov, keď sa určitá časť dna prepadne alebo zdvihne.

Výskyt cunami a vĺn odlivu sa vysvetľuje nasledovne. V epicentrálnej oblasti sa v dôsledku deformácie dna vytvorí tlaková vlna, ktorá sa šíri smerom nahor. More sa na tomto mieste iba silno vzdouva, na povrchu sa tvoria krátkodobé prúdy, ktoré sa rozchádzajú na všetky strany, prípadne „vrú“ vodou vrhajúcou sa do výšky až 0,3 m. To všetko sprevádza bzučanie. Tlaková vlna sa potom na povrchu transformuje na vlny cunami, ktoré sa šíria rôznymi smermi. Nízke odlivy pred cunami sa vysvetľujú skutočnosťou, že voda sa najskôr rúti do podvodnej diery, z ktorej je potom vytlačená do epicentrálnej oblasti.

Keď sa epicentrá vyskytujú v husto obývaných oblastiach, zemetrasenia spôsobujú obrovské katastrofy. Obzvlášť ničivé boli zemetrasenia v Japonsku, kde bolo za 1500 rokov zaznamenaných 233 veľkých zemetrasení s počtom otrasov presahujúcim 2 milióny.

Veľké katastrofy spôsobujú zemetrasenia v Číne. Počas katastrofy 16. decembra 1920 zomrelo v regióne Kansu viac ako 200 tisíc ľudí a hlavnou príčinou smrti bolo zrútenie obydlí vykopaných v spraši. V Amerike sa vyskytli zemetrasenia výnimočného rozsahu. Zemetrasenie v regióne Riobamba v roku 1797 zabilo 40 tisíc ľudí a zničilo 80 % budov. V roku 1812 bolo mesto Caracas (Venezuela) úplne zničené v priebehu 15 sekúnd. Mesto Concepcion v Čile bolo opakovane takmer úplne zničené, mesto San Francisco bolo vážne poškodené v roku 1906. V Európe bola najväčšia skaza pozorovaná po zemetrasení na Sicílii, kde bolo v roku 1693 zničených 50 dedín a zomrelo cez 60 tisíc ľudí .

Na území ZSSR boli najničivejšie zemetrasenia na juhu Strednej Ázie, na Kryme (1927) a na Kaukaze. Mesto Shemakha v Zakaukazsku trpelo zemetraseniami obzvlášť často. Bol zničený v rokoch 1669, 1679, 1828, 1856, 1859, 1872, 1902. Až do roku 1859 bolo mesto Shemakha provinčným centrom východného Zakaukazska, no kvôli zemetraseniu muselo byť hlavné mesto presunuté do Baku. Na obr. 173 ukazuje polohu epicentier zemetrasení Shemakha. Rovnako ako v Turkménsku sa nachádzajú pozdĺž určitej línie predĺženej severozápadným smerom.

Počas zemetrasení dochádza na povrchu Zeme k významným zmenám, ktoré sa prejavujú tvorbou trhlín, poklesov, vrás, zdvíhaním jednotlivých oblastí na súši, vytváraním ostrovov v mori atď. Tieto poruchy, nazývané seizmické, často prispievajú k vzniku mohutných zosuvov pôdy, zosuvov pôdy, bahna a bahna v horách, vzniku nových zdrojov, zániku starých, vzniku bahenných kopcov, emisií plynov atď. Poruchy vznikajúce po zemetraseniach sú tzv post-seizmické.

Fenomény. spojené so zemetraseniami na povrchu Zeme aj v jej vnútri sa nazývajú seizmické javy. Veda, ktorá študuje seizmické javy, sa nazýva seizmológia.

3. FYZIKÁLNE VLASTNOSTI MINERÁLOV

Hoci hlavné charakteristiky minerálov (chemické zloženie a vnútorná kryštalická štruktúra) sú stanovené na základe chemických analýz a röntgenovej difrakcie, nepriamo sa odrážajú vo vlastnostiach, ktoré sa dajú ľahko pozorovať alebo merať. Na diagnostiku väčšiny minerálov stačí určiť ich lesk, farbu, štiepenie, tvrdosť a hustotu.

Lesknite sa(kovové, polokovové a nekovové - diamantové, sklenené, mastné, voskové, hodvábne, perleťové a pod.) je určené množstvom svetla odrazeného od povrchu minerálu a závisí od jeho indexu lomu. Na základe priehľadnosti sa minerály delia na priehľadné, priesvitné, priesvitné v tenkých úlomkoch a nepriehľadné. Kvantitatívne stanovenie lomu svetla a odrazu svetla je možné len pod mikroskopom. Niektoré nepriehľadné minerály silne odrážajú svetlo a majú kovový lesk. To je bežné v rudných mineráloch, ako je galenit (olovnatý minerál), chalkopyrit a bornit (meďnaté minerály), argentit a akantit (strieborné minerály). Väčšina minerálov absorbuje alebo prepúšťa významnú časť svetla dopadajúceho na ne a má nekovový lesk. Niektoré minerály majú lesk, ktorý prechádza z kovového na nekovový, ktorý sa nazýva polokovový.

Minerály s nekovovým leskom sú zvyčajne svetlé, niektoré sú priehľadné. Kremeň, sadra a svetlá sľuda sú často priehľadné. Ostatné minerály (napríklad mliečne biely kremeň), ktoré prepúšťajú svetlo, ale cez ktoré nemožno predmety jasne rozlíšiť, sa nazývajú priesvitné. Minerály obsahujúce kovy sa od ostatných líšia priepustnosťou svetla. Ak svetlo prechádza cez minerál, aspoň v najtenších okrajoch zŕn, potom je spravidla nekovový; ak svetlo neprejde, tak je to ruda. Existujú však výnimky: napríklad svetlofarebný sfalerit (minerál zinku) alebo rumelka (ortuťový minerál) sú často priehľadné alebo priesvitné.

Minerály sa líšia v kvalitatívnych charakteristikách ich nekovového lesku. Hlina má matný, zemitý lesk. Kremeň na okrajoch kryštálov alebo na lomových plochách je sklovitý, mastenec, ktorý je pozdĺž štiepnych rovín rozdelený na tenké lístky, je perleť. Jasný, trblietavý, ako diamant, lesk sa nazýva diamant.

Keď svetlo dopadá na minerál s nekovovým leskom, čiastočne sa odráža od povrchu minerálu a čiastočne sa láme na tejto hranici. Každá látka sa vyznačuje určitým indexom lomu. Pretože sa dá merať s vysokou presnosťou, ide o veľmi užitočnú minerálnu diagnostickú funkciu.

Povaha lesku závisí od indexu lomu a oba závisia od chemického zloženia a kryštálovej štruktúry minerálu. Vo všeobecnosti sa priehľadné minerály obsahujúce atómy ťažkých kovov vyznačujú vysokým leskom a vysokým indexom lomu. Táto skupina zahŕňa také bežné minerály, ako je anglesit (síran olovnatý), kassiterit (oxid cínu) a titanit alebo sfén (kremičitan vápenatý a titánový). Minerály zložené z relatívne ľahkých prvkov môžu mať tiež vysoký lesk a vysoký index lomu, ak sú ich atómy pevne zbalené a držané pohromade silnými chemickými väzbami. Pozoruhodným príkladom je diamant, ktorý pozostáva len z jedného ľahkého prvku, uhlíka. V menšej miere to platí aj pre minerál korund (Al 2O 3), transparentné farebné odrody, z ktorých - rubín a zafíry - sú drahé kamene. Hoci je korund zložený z ľahkých atómov hliníka a kyslíka, sú spolu tak pevne spojené, že minerál má dosť silný lesk a relatívne vysoký index lomu.

Niektoré lesky (olejové, voskové, matné, hodvábne atď.) závisia od stavu povrchu minerálu alebo od štruktúry minerálneho agregátu; živicový lesk je charakteristický pre mnohé amorfné látky (vrátane minerálov obsahujúcich rádioaktívne prvky urán alebo tórium).

Farba- jednoduchý a pohodlný diagnostický znak. Príklady zahŕňajú mosadzný žltý pyrit (FeS 2), olovnatosivý galenit (PbS) a strieborno-biely arzenopyrit (FeAsS 2). U iných rudných minerálov s kovovým alebo polokovovým leskom môže byť charakteristická farba maskovaná hrou svetla v tenkom povrchovom filme (zakalenie). To je spoločné pre väčšinu medených minerálov, najmä bornitu, ktorý sa nazýva „paví ruda“ kvôli jeho dúhovému modrozelenému zafarbeniu, ktoré sa rýchlo vytvára, keď je čerstvo rozlomené. Iné medené minerály sú však namaľované v známych farbách: malachit - zelená, azurit - modrá.

Niektoré nekovové minerály sú neomylne rozpoznateľné podľa farby, ktorú určuje hlavný chemický prvok (žltá - sírová a čierna - tmavošedá - grafit a pod.). Mnohé nekovové minerály pozostávajú z prvkov, ktoré im neposkytujú špecifickú farbu, ale majú farebné odrody, ktorých farba je spôsobená prítomnosťou nečistôt chemických prvkov v malých množstvách, ktoré nie sú porovnateľné s intenzitou farbu, ktorú spôsobujú. Takéto prvky sa nazývajú chromofóry; ich ióny sa vyznačujú selektívnou absorpciou svetla. Napríklad tmavofialový ametyst vďačí za svoju farbu stopovému množstvu železa v kremeni, zatiaľ čo sýtozelená farba smaragdu je spôsobená malým množstvom chrómu v beryle. Farby v normálne bezfarebných mineráloch môžu byť výsledkom defektov v kryštálovej štruktúre (spôsobených nevyplnenými atómovými pozíciami v mriežke alebo inkorporáciou cudzích iónov), ktoré môžu spôsobiť selektívnu absorpciu určitých vlnových dĺžok v spektre bieleho svetla. Potom sú minerály natreté ďalšími farbami. Rubíny, zafíry a alexandrity vďačia za svoju farbu práve týmto svetelným efektom.

Bezfarebné minerály môžu byť zafarbené mechanickými inklúziami. Tak tenké rozptýlené šírenie hematitu dáva kremeň červenú farbu, chloritan - zelenú. Mliečny kremeň je zakalený plynno-kvapalnými inklúziami. Hoci minerálna farba je jednou z najľahšie stanoviteľných vlastností v minerálnej diagnostike, musí sa používať opatrne, pretože závisí od mnohých faktorov.

Napriek variabilite farby mnohých minerálov je farba minerálneho prášku veľmi stála, a preto je dôležitým diagnostickým znakom. Farba minerálneho prášku je zvyčajne určená čiarou (takzvaná „farba čiary“), ktorú minerál zanecháva, keď prechádza cez neglazovaný porcelánový tanier (sušienka). Napríklad minerál fluorit má rôzne farby, ale jeho pruh je vždy biely.

Štiepenie- veľmi dokonalý, dokonalý, priemerný (číry), nedokonalý (nejasný) a veľmi nedokonalý - vyjadruje sa schopnosťou minerálov štiepiť sa v určitých smeroch. Lom (hladký, stupňovitý, nerovný, štiepaný, lastúrovitý atď.) charakterizuje povrch štiepenia minerálu, ktorý sa nevyskytol pozdĺž štiepenia. Napríklad kremeň a turmalín, ktorých povrch lomu pripomína sklenenú triesku, majú lastúrovitý lom. V iných mineráloch môže byť zlom opísaný ako drsný, zubatý alebo rozštiepený. Pre mnohé minerály nie je charakteristikou lom, ale štiepenie. To znamená, že sa štiepia pozdĺž hladkých rovín, ktoré priamo súvisia s ich kryštálovou štruktúrou. Väzbové sily medzi rovinami kryštálovej mriežky sa môžu meniť v závislosti od kryštalografického smeru. Ak sú v niektorých smeroch oveľa väčšie ako v iných, minerál sa rozdelí cez najslabšiu väzbu. Pretože štiepenie je vždy rovnobežné s atómovými rovinami, môže byť označené uvedením kryštalografických smerov. Napríklad halit (NaCl) má kockové štiepenie, t.j. tri vzájomne kolmé smery možného rozdelenia. Dekolt sa vyznačuje aj ľahkosťou prejavu a kvalitou výslednej plochy dekoltu. Sľuda má veľmi dokonalý dekolt v jednom smere, t.j. ľahko sa rozštiepi na veľmi tenké listy s hladkým lesklým povrchom. Topaz má dokonalý dekolt v jednom smere. Minerály môžu mať dva, tri, štyri alebo šesť smerov štiepenia, pozdĺž ktorých sa rovnako ľahko lámu, alebo niekoľko smerov štiepenia rôzneho stupňa. Niektoré minerály nemajú vôbec žiadne štiepenie. Keďže štiepenie ako prejav vnútornej štruktúry minerálov je ich stálou vlastnosťou, slúži ako dôležitý diagnostický znak.

Tvrdosť- odolnosť, ktorú minerál poskytuje pri poškriabaní. Tvrdosť závisí od kryštálovej štruktúry: čím pevnejšie sú atómy v štruktúre minerálu navzájom spojené, tým je ťažšie ho poškriabať. Mastenec a grafit sú mäkké platňové minerály, postavené z vrstiev atómov spojených veľmi slabými silami. Na dotyk sú mastné: pri trení o pokožku ruky sa zošmyknú jednotlivé tenké vrstvy. Najtvrdším minerálom je diamant, v ktorom sú atómy uhlíka tak pevne spojené, že ho môže poškriabať iba iný diamant. Začiatkom 19. stor. Rakúsky mineralóg F. Moos usporiadal 10 minerálov v rastúcom poradí podľa ich tvrdosti. Odvtedy sa používajú ako normy pre relatívnu tvrdosť minerálov, tzv. Mohsova stupnica (tabuľka 1)

Tabuľka 1. STUPNICA TVRDOSTI MOH

Minerál Relatívna tvrdosťMastenec 1 sadra 2 kalcit 3 fluorit 4 apatit 5 ortoklas 6 kremeň 7 topás 8 korund 9 diamant 10

Na určenie tvrdosti minerálu je potrebné identifikovať najtvrdší minerál, ktorý môže poškriabať. Tvrdosť skúmaného minerálu bude väčšia ako tvrdosť minerálu, ktorý poškriabal, ale menšia ako tvrdosť ďalšieho minerálu na Mohsovej stupnici. Spojovacie sily sa môžu meniť v závislosti od kryštalografického smeru a keďže tvrdosť je hrubým odhadom týchto síl, môže sa meniť v rôznych smeroch. Tento rozdiel je zvyčajne malý, s výnimkou kyanitu, ktorý má tvrdosť 5 v smere rovnobežnom s dĺžkou kryštálu a 7 v priečnom smere.

Pre menej presné určenie tvrdosti môžete použiť nasledujúcu, jednoduchšiu, praktickú stupnicu.

2 -2,5 Miniatúra 3 Strieborná minca 3,5 Bronzová minca 5,5-6 Čepeľ noža 5,5-6 Okenné sklo 6,5-7 Pilník

V mineralogickej praxi sa využíva aj meranie absolútnych hodnôt tvrdosti (tzv. mikrotvrdosti) pomocou sklerometra, ktoré sa vyjadruje v kg/mm2. .

Hustota.Hmotnosť atómov chemických prvkov sa mení od vodíka (najľahší) po urán (najťažší). Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, hmotnosť látky pozostávajúcej z ťažkých atómov je väčšia ako hmotnosť látky pozostávajúcej z ľahkých atómov. Napríklad dva uhličitany - aragonit a cerusit - majú podobnú vnútornú štruktúru, ale aragonit obsahuje ľahké atómy vápnika a cerusit obsahuje ťažké atómy olova. V dôsledku toho hmotnosť cerusitu prevyšuje hmotnosť aragonitu rovnakého objemu. Hmotnosť na jednotku objemu minerálu tiež závisí od hustoty atómového obalu. Kalcit, podobne ako aragonit, je uhličitan vápenatý, ale v kalcite sú atómy menej husto zbalené, takže má menšiu hmotnosť na jednotku objemu ako aragonit. Relatívna hmotnosť alebo hustota závisí od chemického zloženia a vnútornej štruktúry. Hustota je pomer hmotnosti látky k hmotnosti rovnakého objemu vody pri 4 ° C. Ak je teda hmotnosť minerálu 4 g a hmotnosť rovnakého objemu vody je 1 g, potom hustota minerálu je 4. V mineralógii je zvykom vyjadrovať hustotu v g/ cm3 .

Hustota je dôležitým diagnostickým znakom minerálov a nie je ťažké ju merať. Najprv sa vzorka odváži vo vzduchu a potom vo vode. Keďže vzorka ponorená do vody je vystavená vztlakovej sile smerom nahor, jej hmotnosť je tam menšia ako vo vzduchu. Strata hmotnosti sa rovná hmotnosti vytlačenej vody. Hustota je teda určená pomerom hmotnosti vzorky vo vzduchu k jej strate hmotnosti vo vode.

Pyroelektrina.Niektoré minerály, ako je turmalín, kalamín atď., sa pri zahrievaní alebo ochladzovaní elektrizujú. Tento jav možno pozorovať opelením chladiaceho minerálu zmesou prášku síry a červeného olova. V tomto prípade síra pokrýva kladne nabité oblasti minerálneho povrchu a minium pokrýva oblasti so záporným nábojom.

Magneticita -To je vlastnosť niektorých minerálov pôsobiť na magnetickú ihlu alebo byť priťahované magnetom. Na určenie magnetizmu použite magnetickú ihlu umiestnenú na ostrom statíve alebo magnetickú topánku alebo tyč. Veľmi vhodné je aj použitie magnetickej ihly alebo noža.

Pri testovaní magnetizmu sú možné tri prípady:

a) keď minerál vo svojej prirodzenej forme („sám od seba“) pôsobí na magnetickú ihlu,

b) keď sa minerál stane magnetickým až po kalcinácii v redukčnom plameni fúkacej píšťaly

c) keď minerál nevykazuje magnetizmus ani pred, ani po kalcinácii v redukčnom plameni. Na kalcináciu s redukčným plameňom musíte odobrať malé kúsky s veľkosťou 2-3 mm.

Žiar.Mnohé minerály, ktoré samy nežiaria, začnú za určitých špeciálnych podmienok žiariť.

Existuje fosforescencia, luminiscencia, termoluminiscencia a triboluminiscencia minerálov. Fosforescencia je schopnosť minerálu žiariť po vystavení jednému alebo druhému lúču (willit). Luminiscencia je schopnosť žiariť v momente ožiarenia (scheelit pri ožiarení ultrafialovými a katódovými lúčmi, kalcit a pod.). Termoluminiscencia - žiara pri zahrievaní (fluorit, apatit).

Triboluminiscencia - žiara v momente škrabania ihlou alebo štiepania (sľuda, korund).

Rádioaktivita.Mnohé minerály obsahujúce prvky ako niób, tantal, zirkónium, vzácne zeminy, urán a tórium majú často dosť významnú rádioaktivitu, ľahko zistiteľnú aj domácimi rádiometrami, čo môže slúžiť ako dôležitý diagnostický znak.

Na testovanie rádioaktivity sa najprv zmeria a zaznamená hodnota pozadia, potom sa minerál privedie, prípadne bližšie k detektoru zariadenia. Zvýšenie hodnôt o viac ako 10-15% môže slúžiť ako indikátor rádioaktivity minerálu.

Elektrická vodivosť.Množstvo minerálov má výraznú elektrickú vodivosť, čo umožňuje ich jasné odlíšenie od podobných minerálov. Dá sa skontrolovať bežným domácim testerom.

4. EPEIROGENICKÉ POHYBY ZEMSKEJ kôry

Epeirogénne pohyby- pomalé svetské výzdvihy a poklesy zemskej kôry, ktoré nespôsobujú zmeny primárneho výskytu vrstiev. Tieto vertikálne pohyby majú oscilačný charakter a sú reverzibilné, t.j. vzostup môže byť nahradený poklesom. Tieto pohyby zahŕňajú:

Moderné, ktoré sú zaznamenané v ľudskej pamäti a možno ich merať inštrumentálne opakovanou niveláciou. Rýchlosť moderných oscilačných pohybov v priemere nepresahuje 1-2 cm/rok a v horských oblastiach môže dosiahnuť 20 cm/rok.

Neotektonické pohyby sú pohyby počas neogénu a kvartéru (25 miliónov rokov). V zásade sa nelíšia od moderných. Neotektonické pohyby sú zaznamenané v modernom reliéfe a hlavná metóda ich štúdia je geomorfologická. Rýchlosť ich pohybu je rádovo nižšia, v horských oblastiach - 1 cm/rok; na rovinách - 1 mm/rok.

Staroveké pomalé vertikálne pohyby sú zaznamenané v úsekoch sedimentárnych hornín. Rýchlosť starých oscilačných pohybov je podľa vedcov menšia ako 0,001 mm/rok.

Orogénne pohybysa vyskytujú v dvoch smeroch - horizontálnom a vertikálnom. Prvá vedie k rozpadu hornín a vzniku vrás a ťahov, t.j. k zmenšeniu zemského povrchu. Vertikálne pohyby vedú k zväčšovaniu oblasti, kde dochádza k vrásneniu a často k vzniku horských štruktúr. Orogénne pohyby sa vyskytujú oveľa rýchlejšie ako oscilačné pohyby.

Sú sprevádzané aktívnym efuzívnym a intruzívnym magmatizmom, ako aj metamorfózou. V posledných desaťročiach boli tieto pohyby vysvetlené zrážkou veľkých litosférických platní, ktoré sa pohybujú horizontálne pozdĺž astenosférickej vrstvy vrchného plášťa.

TYPY TEKTONICKÝCH PORÚCH

Typy tektonických porúch

a - skladané (kopírovacie) formuláre;

Vo väčšine prípadov je ich vznik spojený so zhutňovaním alebo stláčaním hmoty Zeme. Vrásové zlomy sa morfologicky delia na dva hlavné typy: konvexné a konkávne. V prípade horizontálneho rezu sa v jadre konvexného vrásnenia nachádzajú vrstvy staršieho veku a na krídlach mladšie vrstvy. Na druhej strane, konkávne ohyby majú vo svojich jadrách mladšie ložiská. V záhyboch sú konvexné krídla zvyčajne naklonené do strán od axiálnej plochy.

b - nespojité (disjunktívne) formy

Nespojité tektonické poruchy sú také zmeny, pri ktorých je narušená kontinuita (celistvosť) hornín.

Poruchy sa delia na dve skupiny: zlomy bez posunutia hornín, ktoré sú nimi oddelené, a zlomy s posunom. Prvé sa nazývajú tektonické trhliny alebo diaklasy, druhé sa nazývajú paraklasy.

BIBLIOGRAFIA

1. Belousov V.V. Eseje o histórii geológie. Pri počiatkoch vedy o Zemi (geológia do konca 18. storočia). - M., - 1993.

Vernadsky V.I. Vybrané práce z dejín vedy. - M.: Veda, - 1981.

Povarennykh A.S., Onoprienko V.I. Mineralógia: minulosť, prítomnosť, budúcnosť. - Kyjev: Naukova Dumka, - 1985.

Moderné myšlienky teoretickej geológie. - Ľ.: Nedra, - 1984.

Khain V.E. Hlavné problémy modernej geológie (geológia na prahu 21. storočia). - M.: Vedecký svet, 2003..

Khain V.E., Ryabukhin A.G. História a metodológia geologických vied. - M.: MsÚ, - 1996.

Hallem A. Veľké geologické spory. M.: Mir, 1985.

Endogénne procesy

Zemská kôra je vystavená neustálym vplyvom vnútorných (endogénnych) a vonkajších (exogénnych) síl, ktoré menia jej zloženie, štruktúru a tvar povrchu.

Vnútorné sily Zeme, spôsobené najmä kolosálnym tlakom a vysokou teplotou hlbinných vrstiev, spôsobujú poruchy pôvodného výskytu vrstiev hornín s následkom vzniku vrás, puklín, zlomov a posunov.

Zemetrasenia a magmatizmus sú spojené s činnosťou vnútorných síl.

Magmatizmus je komplexný geologický proces, ktorý zahŕňa javy tvorby magmy v subkôrovej oblasti, jej pohyb k horným horizontom zemskej kôry a tvorbu vyvrelín.

Pohyb magmy na povrch je spôsobený po prvé hydrostatickým tlakom a po druhé výrazným nárastom objemu, ktorý sprevádza prechod pevných hornín do stavu taveniny.

Výsledkom činnosti vnútorných síl je vznik pohorí a hlbokých priehlbín na zemskom povrchu.

Vnútorné sily spôsobujú sekulárne výkyvy – pomalé zdvíhanie a spúšťanie jednotlivých častí zemskej kôry. V tomto prípade more postupuje na pevninu (priestupok) alebo ustupuje (regresia). Okrem pomalých vertikálnych pohybov dochádza aj k horizontálnym posunom zemskej kôry.

Odvetvie geológie, ktoré študuje pohyby zemskej kôry, zmeny jej štruktúry a výskyt hornín (vrásy, zlomy a pod.), sa nazýva tektonika. Tektonické procesy sa prejavovali počas celej geologickej histórie Zeme, menila sa len ich intenzita.

Moderné pohyby povrchu zemskej kôry študuje neotektonika (veda o recentných pohyboch zemskej kôry).

Škandinávia sa pomaly dvíha a hornatá stavba Veľkého Kaukazu „narastie“ každý rok takmer o 1 cm.Rovinné oblasti Východoeurópskej nížiny, Západosibírska nížina, Východná Sibír a mnohé ďalšie oblasti tiež zažívajú veľmi pomalé vzostupy a poklesy. .

Zemská kôra zažíva nielen vertikálne, ale aj horizontálne pohyby a ich rýchlosť je niekoľko centimetrov za rok. Inými slovami, zdá sa, že zemská kôra „dýcha“ a je neustále v spomalenom pohybe.

Táto otázka je veľmi vážna a v prvom rade má veľký význam pri výstavbe veľkých stavieb, ako aj pri ich prevádzke. Dvíhanie a spúšťanie má nepochybne vplyv na ich bezpečnosť, najmä pri stavbách, ktoré majú lineárne pretiahnutý tvar (napríklad priehrady, kanály), ako aj nádržiach a iných objektoch.

Pri výstavbe kameňolomov a hodnotení pevnosti základov stavieb je potrebné brať do úvahy aj prítomnosť trhlín a porúch v zemskej kôre, ktoré vznikajú aj v dôsledku pohybov zemskej kôry.

V dôsledku toho sú potrebné informácie o geologických procesoch, aby bolo možné vopred predvídať možnosť ich výskytu, dôsledky zmien vyskytujúcich sa v prírode pod vplyvom prírodných príčin a ľudskej činnosti.

Inžinierska geológia poskytuje pri hodnotení akéhokoľvek územia v súvislosti s výstavbou objektov informácie o možnostiach a charaktere geologických procesov v území. Predpoveď musí byť daná v čase aj v priestore. To vám umožní správne a racionálne navrhnúť štruktúru, berúc do úvahy všetky inžinierske opatrenia a normálnu prevádzku.

V tejto súvislosti inžinierska geológia študuje aj tie procesy, ktoré sa predtým na danom území nevyskytovali, ale môžu vzniknúť v dôsledku ľudskej činnosti. Tieto procesy sa nazývajú inžiniersko-geologické. Majú veľa spoločného s prírodnými geologickými procesmi, no existujú aj rozdiely.

Rozdiel spočíva v tom, že inžiniersko-geologické procesy sa vyznačujú väčšou intenzitou, rýchlejším postupom v čase a obmedzenejšou oblasťou ich prejavu. Vplyv je významný najmä na stav a vlastnosti hornín.

Zemská kôra má rôznu pohyblivosť, z čoho pramení jej charakteristická tvorba a kombinácia platforiem a geosynklinál.

Plošiny sú najtuhšie časti zeme, vyznačujú sa relatívne pokojnými oscilačnými pohybmi vertikálneho charakteru. Zaberajú obrovské priestory. Patria sem východoeurópske, sibírske platformy, austrálske, severoafrické atď.

Oblasti ležiace medzi plošinami sa nazývajú skladané a sú ich pohyblivými spojmi.

Vrásové zóny na začiatku svojho vývoja predstavujú morskú panvu, do ktorej sa dopravoval klastický materiál. Hromadia sa viackilometrové vrstvy sedimentu. V dôsledku endogénnych procesov tektonické sily rozdrvia nahromadené sedimentárne vrstvy a nastáva horotvorný proces. Takto vznikli Alpy, Karpaty, Krymské, Kaukazské hory a iné.

Oblasti geosynklinál sú charakteristické rôznymi pohybmi, najmä však vrásneného a zlomového charakteru, čo spôsobuje zmeny pôvodnej polohy hornín a vznik zlomov.

Chyby na Zemi môžu byť skryté pod skalným krytom a môžu byť jasne vyjadrené na povrchu.

Poruchy sú zóny drvenia kôry, oslabené oblasti, ktoré zase pomáhajú vedcom študovať rôzne javy, ako sú zemetrasenia, a študovať samotné korene tohto javu. V zemskej kôre dochádza v dôsledku vertikálnych a bočných tlakov k narušeniu pôvodného výskytu vrstiev hornín s tvorbou zlomových vrás, úderových zlomov a iných tektonických foriem.

Hory sa zvyčajne nazývajú kopce s výškou viac ako 500 m nad morom, vyznačujúce sa členitým reliéfom.

Existujú rôzne formy - hrebene, pohoria, masívne hory a dokonca aj bloky.

Pred 5-7 miliónmi rokov sa vytvorilo pohorie Zhiguli - jediná jedinečná tektonická štruktúra na ruskej platforme. Pozdĺž chyby v základoch sa zdvihol blok. Pohyby sedimentárnych vrstiev boli plynulé, bez zlomov alebo posunu vrstiev voči sebe navzájom.

Výsledná dislokácia má tvar vrásy so strmým severným krídlom a miernym južným. Porucha v nadácii prechádza od mesta Kuzneck cez mesto Syzran, obec Zolnoye a prechádza na ľavý breh rieky Volga. Sokoly sú pokračovaním Zhiguli. Pohorie Samara Luka a Sokoly sú súčasťou spoločného kupolovitého tektonického výzdvihu, ktorý sa postupne zjemňuje na východ, juh a západ. Mesto Samara sa nachádza na južnom krídle ohybu.

Horniny, ktoré tvoria hory, sa zvyčajne vyskytujú vo forme vrstiev (vrstiev). Ak sú vrstvy umiestnené vodorovne alebo mierne naklonené, nazývajú sa normálny výskyt. Paralelný výskyt viacerých vrstiev sa nazýva konformný výskyt.

Najjednoduchšou tektonickou štruktúrou je monoklina (obr. 2), kde majú vrstvy všeobecný sklon v jednom alebo druhom smere.

Vrásnenie je jeden súvislý ohyb vrstiev, ktorý vzniká vplyvom vertikálnych tektonických síl na horniny (obr. 3).

3 Antiklinála (A) a synklinála (C): 1 - 1 násobná os, 2 lomy, 3 - násobné krídlo, 4 - násobné jadro Obr.

Existujú dva hlavné typy záhybov: antiklinála - s konvexnou časťou otočenou nahor a synklinála - s opačným tvarom.

Prvé vrásnenie je charakteristické tým, že starodávnejšie horniny ležia v jeho centrálnej časti alebo jadre, zatiaľ čo mladšie horniny ležia v druhom. Tieto definície sa nemenia, aj keď sú záhyby naklonené, umiestnené na bokoch alebo prevrátené.

Každý záhyb má určité prvky: krídlo záhybu, jadro, oblúk, axiálnu plochu, os a záves záhybu.

Charakter sklonu osovej plochy záhybu nám umožňuje rozlíšiť tieto typy záhybov: rovné, šikmé, prevrátené, ležiace, potápavé (obr. 4).

V závislosti od polohy osovej roviny sa záhyby delia na

Obr.4. Klasifikácia záhybov podľa sklonu osovej plochy a krídel (záhyby sú znázornené v reze): a - rovné; b- naklonený; c - prevrátený; g - ležiaci; d - potápanie

Za určitých podmienok dochádza k rôznym typom dislokácie - ohybu - kolennému záhybu (obr. 5), ktorý vzniká pri premiestnení jedného horninového masívu voči druhému bez narušenia kontinuity.

Obr.5 Ohyb

Treba pamätať na to, že pri výbere miest na výstavbu v oblasti so zvrásnenými horninami sú horniny na vrcholoch vrások vždy viac rozlámané, niekedy až rozdrvené, čo prirodzene zhoršuje ich technické vlastnosti.

Keď sa horniny pohybujú horizontálne, vznikajú tektonické napätia.

Ak sa tektonické napätia zvýšia, potom môže byť v určitom čase prekročená medza pevnosti hornín a potom sa tieto napätia môžu zrútiť alebo pretrhnúť - vytvorí sa diskontinuita, zlom a zlom a pozdĺž tejto zlomovej roviny dôjde k posunu jedného masívu voči ďalší.

Tektonické trhliny, podobne ako záhyby, sú mimoriadne rôznorodé vo svojom tvare, veľkosti, posunutí atď.

Hlavnými formami dislokácií porúch sú poruchy a reverzné poruchy. Tieto formy sú charakterizované výskytom ruptúr formácie a následným relatívnym pohybom rupturovaných častí. Vznikajú v mieste diskontinuity pri pohybe vrstiev nahor (reverzná porucha) alebo nadol (chyba) (obr. 6).

Obr.6 Resetovať. Pozdvihnutie

Uchopenie je, keď sa kus zeme potopí medzi dva pevné

(Červené more) (obr. 7).

Ryža. 7 Graben. Horst.

Slávne jazero Bajkal, najväčšia zásobáreň sladkej vody na svete, je presne ohraničené asymetrickým žľabom, v ktorom najväčšia hĺbka jazera dosahuje 1620 m, a hĺbkou dna žľabu na základe sedimentov pliocénneho veku (4. miliónov rokov) je 5 km. Bajkalský chrapák je viacstupňový a je súčasťou komplexného riftového systému mladých hrabákov, ktorý má dĺžku 2500 km.

Horst je, keď úsek stúpa medzi dvoma pevnými krídlami.

Strih a ťah sú horizontálne posuny vrstiev (obr. 8). V dôsledku týchto procesov môžu mladšie horniny skončiť pochované pod staršími.

Ryža. 8 Shift. Ťah.

Zásahové zlomy a ťahové zlomy sú zaujímavé, pretože môžu obsahovať dôležité minerály, najmä ropu a plyn. Ale na povrchu nie sú žiadne stopy ropy a aby ste sa k nej dostali, musíte prevŕtať 3-4 km hrubú vrstvu úplne iných hornín.

Pri výstavbe je potrebné zohľadniť typy výskytu vrstiev, ich hrúbku a zloženie.

Z inžiniersko-geologického hľadiska je teda najpriaznivejší vodorovný výskyt vrstiev, ich väčšia hrúbka a rovnomerné zloženie.V tomto prípade sú vytvorené predpoklady pre rovnomernú stlačiteľnosť vrstiev pod ťarchou konštrukcií. najväčšia stabilita (obr. 9).

Ryža. 9 Nepriaznivé a priaznivé podmienky výstavby.

Prítomnosť dislokácií a geologických porúch dramaticky mení a komplikuje inžiniersko-geologické pomery staveniska.

Napríklad výstavba na strmých útvaroch môže byť veľmi nepriaznivá.

Ak sú napríklad poruchy lokalizované na veľkých plochách, miesto pre stavby by sa malo zvoliť mimo zlomovej línie.

Seizmické javy

Zemetrasenia sú náhle otrasy zemskej kôry, zvyčajne spôsobené prírodnými príčinami.

Zemetraseniam sa venuje veda – seizmológia (z gréckeho seismos – trasiem sa).

Podľa pôvodu sa zemetrasenia delia na:

Tektonický, vulkanický, zosuv pôdy (denudácia), náraz

(meteorit) a antropogénne (umelé, spôsobené človekom).

Tektonické - spôsobené pohybom hornín v hlbokých útrobách zeme.

Sopečný - spôsobené sopečnými erupciami.

Bicie - spôsobené dopadom meteoritu.

Antropogénne - umelé, spôsobené človekom.

Slabé otrasy tohto typu zaznamenávajú prístroje nepretržite. Ročne je ich viac ako milión. Väčšina z nich nie je cítiť. Takmer každú minútu na Zemi sú 2 - 3 makroseizmické dopady a megaseizmické - katastrofické zemetrasenia sú pozorované 1-2 krát do roka. Zvyčajne ich niekoľko stoviek spôsobí minimálne škody a 20 veľké.

Sopečné zemetrasenia sa vyskytujú počas sopečných erupcií, môžu dosiahnuť veľkú silu, ale sú citeľné iba v bezprostrednej blízkosti sopky .

Nárazové (meteoritové, kozmogénne) zemetrasenia boli v súčasnom období pozorované len pri páde veľmi veľkých meteoritov (v roku 1908 . Tunguzský meteorit a v roku 1947 Sikhote-Alin).

Antropogénne zemetrasenia nie sú zvyčajne opísané v častiach venovaných opisu zemetrasení, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom prírodných faktorov. Ľudská činnosť však často vedie k vzniku otrasov, ktoré sú celkom porovnateľné so zemetraseniami zosuvov pôdy.

V strede ohniska je bod nazývaný hypocentrum. Priemet hypocentra na zemský povrch sa nazýva epicentrum.

Seizmické vlny vychádzajú z hypocentra všetkými smermi. Existujú dva typy vĺn; pozdĺžne a priečne.

Prvé spôsobujú vibrácie častíc horniny pozdĺž, druhé - kolmé na smery seizmických lúčov.

Pozdĺžne vlny majú najväčšie množstvo energie. Deštrukcia budov a stavieb je spôsobená najmä vplyvom pozdĺžnych vĺn.

Priečne vlny nesú menej energie, ich rýchlosť je 1,7-krát menšia. Nešíria sa v kvapalných alebo plynných médiách.

Pri posudzovaní deštruktívneho dopadu seizmickej vlny má veľký význam uhol, pod ktorým prechádza z hypocentra na zemský povrch. Jeho veľkosť sa môže líšiť.

Stupeň ničivosti zemetrasení sa hodnotí podľa veľkosti zrýchlenia horizontálnej zložky (λ).

Jeho maximálna hodnota sa vypočíta podľa vzorca:

kde: T - bodka, sek.

A je amplitúda seizmickej vlny, mm.

Na odhad sily zemetrasenia sa používa koeficient seizmicity

kde g je gravitačné zrýchlenie.

Pri výpočte štruktúr, ako aj pri určovaní stability svahov kuriérov sa hodnota horizontálnej zložky seizmickej vlny (seizmická zotrvačná sila) určuje podľa vzorca:

kde P je hmotnosť konštrukcie alebo hmoty zosuvu, t.j.

Uhol priblíženia seizmických vĺn k zemskému povrchu tiež ovplyvňuje silu zemetrasenia.

Najväčšie nebezpečenstvo spôsobujú tie zdroje, z ktorých sa seizmické vlny približujú k povrchu pod uhlom 30-6 stupňov.V tomto prípade budú hrať pri prejave sily seizmického otrasu obzvlášť veľkú úlohu inžiniersko-geologické podmienky.

Podmáčané pôdy ovplyvňujú nárast sily zemetrasenia. Zistilo sa, že v rámci hornej hrúbky 10 metrov nárast podzemnej vody znamená neustále zvyšovanie intenzity.

Analýza seizmických geologických a geofyzikálnych údajov umožňuje vopred identifikovať oblasti, v ktorých možno v budúcnosti očakávať zemetrasenia a odhadnúť ich maximálnu intenzitu.

Toto je podstata seizmického zónovania.

Seizmická zónová mapa - oficiálny dokument,

ktoré sú projekčné organizácie v seizmických oblastiach povinné brať do úvahy. Prísne dodržiavanie stavebných noriem odolných voči zemetraseniu môže výrazne znížiť ničivý dopad zemetrasenia.

Sila zemetrasení sa hodnotí pomocou viacerých charakteristík; zosuv pôdy, stupeň poškodenia budov, zmeny režimu podzemných vôd, zvyškové javy v pôdach a pod.

V Rusku sa na určenie sily zemetrasenia používa 12-bodová stupnica, podľa ktorej sa najslabšie zemetrasenie hodnotí ako 1 bod, najsilnejšie - 12 bodov.

Výstavba konštrukcií a projektovanie lomov v seizmických oblastiach

V oblastiach náchylných na zemetrasenia (magnitúda 7 a viac) sa vykonáva antiseizmická výstavba, v ktorej sa prijímajú opatrenia na zlepšenie seizmickej odolnosti budov a stavieb,

V seizmických oblastiach, v ktorých maximálna seizmicita nepresahuje 5 bodov, sa nepredpokladajú žiadne špeciálne opatrenia.

So 6 bodmi je stavba realizovaná s použitím vhodných stavebných materiálov a vyššie nároky sú kladené na kvalitu stavebných prác:

Pri navrhovaní konštrukcií v oblastiach s príp 7 Zemetrasenie s magnitúdou -9 si vyžaduje použitie špeciálnych opatrení stanovených v špeciálnych normách.

V týchto oblastiach je pri výbere miesta pre stavby potrebné usilovať sa o ich umiestnenie do priestorov zložených z masívnych hornín alebo hrubých vrstiev sypkých sedimentov s hlbokou hladinou podzemnej vody.

Je nebezpečné umiestňovať konštrukcie do oblastí narušených poruchami.

Stavebné konštrukcie sú vyrobené čo najpevnejšie. Na tento účel je vhodnejšie použiť železobetónové monolitické konštrukcie.

Spravidla sa inštaluje jeden alebo dva alebo viac železobetónových pásov.

Vyhýba sa ťažkým architektonickým dekoráciám.

Obrysy budovy v pláne sú navrhnuté tak, aby boli čo najjednoduchšie, bez prichádzajúcich rohov.

Výška budov je obmedzená.

Pri navrhovaní konštrukcií je veľmi dôležité dodržiavať nasledujúcu zásadu: perióda voľných vibrácií konštrukcie by sa nemala výrazne líšiť od periódy seizmických vibrácií charakteristických pre danú oblasť.

Dodržiavanie tejto podmienky pomáha predchádzať vzniku rezonancie (pridanie jednoznačných, fázových oscilácií), ktoré môžu viesť k úplnému zničeniu budov.

Ak sú periódy oscilácií blízko, potom sa mení tuhosť konštrukcie alebo spôsob výstavby základov a základov.

Pri projektovaní lomov stavebných materiálov a rôznych výkopov v seizmických oblastiach je potrebné pamätať na to, že pri zemetraseniach sa stabilita svahov prudko znižuje.

To nás núti obmedziť výšku a strmosť stien výklenkov. Ak tieto požiadavky nie sú splnené počas zemetrasení, zosuvy pôdy a zosuvy pôdy sú nevyhnutné. Pri odhadovanej magnitúde zemetrasenia 7 bodov by hĺbka výkopu nemala byť väčšia ako 15-16 m. V oblastiach s 8-magnitúdou zemetrasenia -14-15m.

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Federálna agentúra pre vzdelávanie

Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho vzdelávania

Odborné školstvo

"Štátna ropná technická univerzita v Ufa"
Katedra aplikovanej ekológie

1. KONCEPCIA PROCESOV………………………………………………………………………3

2. EXOGÉNNE PROCESY………………………………………………………………..3

2.1 POČASIE………………………………………………………………...3

2.1.1 FYZICKÉ POČASIE……………………………….4

2.1.2 CHEMICKÉ POČASIE………………………...5

2.2 GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ VETRA………………………6

2.2.1 DEFLACE A KORÓZIA……………………………………….7

2.2.2 PREVOD…………………………………………………………...8

2.2.3 AKUMULÁCIA A EOLIANSKÉ NÁKLADY…………..8

^ 2.3 GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ POVRCHU

TEČÚCA VODA………………………………………………………………... 9

2.4 GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ PODZEMNÝCH VÔD…………… 10

2.5 GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ ĽADOVCOV………………. 12

2.6 GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ OCEÁNOV A MORÍ…… 12

3. ENDOGÉNNE PROCESY………………………………………………………………………………………. 13

3.1 MAGMATIZMUS ………………………………………………………. 13

3.2 METAMORFIZMUS………………………………………………………... 14

3.2.1 HLAVNÉ FAKTORY METAMORFIZMU………………. 14

3.2.2.METAMORFIZMUSNÉ TVÁRE…………………………………. 15

3.3 ZEMEtrasenie……………………………………………………………… 15

ZOZNAM REFERENCIÍ……………………… 16

1. 
   ^ KONCEPCIA PROCESOV

Počas svojej existencie prešla Zem dlhou sériou zmien. V podstate už nikdy nebola taká ako v predošlom momente. Priebežne sa mení. Mení sa jeho zloženie, fyzikálny stav, vzhľad, pozícia vo svetovom priestore a vzťah s ostatnými členmi slnečnej sústavy.

Geológia (grécky „geo“ – zem, „logos“ – štúdium) je jednou z najdôležitejších vied o Zemi. Študuje zloženie, štruktúru, históriu vývoja Zeme a procesy prebiehajúce v jej vnútri a na povrchu. Moderná geológia využíva najnovšie výdobytky a metódy množstva prírodných vied – matematiky, fyziky, chémie, biológie, geografie.

Predmetom priameho štúdia geológie je zemská kôra a podložná pevná vrstva vrchného plášťa - litosféra (grécky "lithos" - kameň), ktorá má pre život a činnosť človeka mimoriadny význam.

Jedným z niekoľkých hlavných smerov v geológii je dynamická geológia, ktorá študuje rôzne geologické procesy, tvary terénu zemského povrchu, vzťahy hornín rôznej genézy, charakter ich výskytu a deformácie. Je známe, že v priebehu geologického vývoja nastali viaceré zmeny v zložení, stave hmoty, vzhľade zemského povrchu a štruktúre zemskej kôry. Tieto premeny sú spojené s rôznymi geologickými procesmi a ich interakciami.

Medzi nimi sú dve skupiny:

1) endogénne (grécky „endos“ - vnútri) alebo vnútorné, spojené s tepelným účinkom Zeme, napätiami vznikajúcimi v jej hĺbkach, s gravitačnou energiou a jej nerovnomerným rozložením;

2) exogénny (grécky „exos“ - vonkajší, vonkajší) alebo vonkajší, spôsobujúci významné zmeny v povrchových a pripovrchových častiach zemskej kôry. Tieto zmeny sú spojené so žiarivou energiou Slnka, gravitáciou, nepretržitým pohybom vodných a vzdušných hmôt, cirkuláciou vody na povrchu a vo vnútri zemskej kôry, s vitálnou činnosťou organizmov a ďalšími faktormi. Všetky exogénne procesy úzko súvisia s endogénnymi, čo odráža zložitosť a jednotu síl pôsobiacich vo vnútri Zeme a na jej povrchu. Geologické procesy upravujú zemskú kôru a jej povrch, čo vedie k deštrukcii a zároveň vytváraniu hornín. Exogénne procesy sú spôsobené pôsobením gravitácie a slnečnej energie a endogénne procesy sú spôsobené vplyvom vnútorného tepla Zeme a gravitácie. Všetky procesy sú vzájomne prepojené a ich štúdium nám umožňuje použiť metódu aktualizmu na pochopenie geologických procesov dávnej minulosti.

^ 2. EXOGÉNNE PROCESY

Pojem „zvetrávanie“, ktorý sa v literatúre bežne používa, neodráža podstatu a zložitosť prírodných procesov definovaných týmto pojmom. Neúspešný termín viedol k tomu, že výskumníci nemajú jednotné chápanie jeho podstaty. V každom prípade si zvetrávanie nikdy nesmieme zamieňať so samotnou činnosťou vetra.

Zvetrávanie je súbor zložitých procesov kvalitatívnej a kvantitatívnej premeny hornín a ich minerálov, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom rôznych činiteľov pôsobiacich na zemský povrch, medzi ktorými hlavnú úlohu zohrávajú kolísanie teploty, zamŕzanie vody, kyseliny. alkálie, oxid uhličitý, pôsobenie vetra, organizmov a pod. .d . V závislosti od prevahy určitých faktorov v jedinom a komplexnom procese zvetrávania sa bežne rozlišujú dva vzájomne súvisiace typy:

1) fyzikálne zvetrávanie a 2) chemické zvetrávanie.
^ 2.1.1 FYZICKÉ POČASIE

Pri tomto type má najväčší význam teplotné zvetrávanie, ktoré je spojené s dennými a sezónnymi výkyvmi teplôt, čo spôsobuje buď zahrievanie alebo ochladzovanie povrchovej časti hornín. V podmienkach zemského povrchu, najmä v púšťach, sú denné teplotné výkyvy dosť výrazné. Takže v lete, počas dňa, sa horniny zahrievajú na + 80 0 C av noci ich teplota klesá na + 20 0 C. Vzhľadom na prudký rozdiel v tepelnej vodivosti, koeficientoch tepelnej rozťažnosti a kompresie a anizotropii tepelných vlastností minerálov, ktoré tvoria horniny, vznikajú určité napätia. Okrem striedavého zahrievania a ochladzovania pôsobí deštruktívne aj nerovnomerné zahrievanie hornín, čo súvisí s rozdielnymi tepelnými vlastnosťami, farbou a veľkosťou minerálov, ktoré horniny tvoria.

Horniny môžu byť multiminerálne alebo jednominerálne. Najväčšej deštrukcii podliehajú multiminerálne horniny v dôsledku procesu teplotného zvetrávania.

Proces teplotného zvetrávania, ktorý spôsobuje mechanickú dezintegráciu hornín, je charakteristický najmä pre extraaridné a niválne krajiny s kontinentálnym podnebím a neperkolačným typom vlhkostného režimu. Prejavuje sa to najmä v púštnych oblastiach, kde sa množstvo atmosférických zrážok pohybuje v rozmedzí 100-250 mm/rok (s kolosálnym výparom) a na povrchu skál nechránených vegetáciou je prudká amplitúda denných teplôt. Za týchto podmienok sa minerály, najmä tmavo sfarbené, zahrievajú na teploty presahujúce teplotu vzduchu, čo spôsobuje rozpad hornín a na spevnenom nenarušenom podklade vznikajú klastické produkty zvetrávania. V púšti sa pozoruje odlupovanie alebo deskvamácia (lat. „desquamare“ - na odstránenie šupín), keď sa šupiny alebo hrubé platne rovnobežné s povrchom odlupujú z hladkého povrchu hornín v dôsledku výrazných teplotných výkyvov. Tento proces možno pozorovať obzvlášť dobre na jednotlivých blokoch a balvanoch. K intenzívnemu fyzikálnemu (mechanickému) zvetrávaniu dochádza v oblastiach s drsnými klimatickými podmienkami (v polárnych a subpolárnych krajinách) s výskytom permafrostu, spôsobeného jeho nadbytočnou povrchovou vlhkosťou. Za týchto podmienok je zvetrávanie spojené najmä s klinovitým účinkom zamŕzajúcej vody v trhlinách a s ďalšími fyzikálnymi a mechanickými procesmi spojenými s tvorbou ľadu. Kolísanie teplôt v povrchových horizontoch hornín, najmä silné podchladenie v zime, vedie k objemovému gradientovému namáhaniu a tvorbe mrazových trhlín, ktoré následne vznikajú zamrznutím vody v nich. Je dobre známe, že pri zamrznutí vody sa jej objem zväčší o viac ako 9 % (P. A. Shumsky, 1954). V dôsledku toho sa na steny veľkých trhlín vyvíja tlak, čo spôsobuje vysoké disjunkčné napätie, fragmentáciu hornín a tvorbu prevažne blokového materiálu. Toto zvetrávanie sa niekedy nazýva mrazové zvetrávanie. Koreňový systém rastúcich stromov má tiež klinovitý účinok na skaly. Mechanickú prácu vykonávajú aj rôzne norné zvieratá. Na záver treba povedať, že čisto fyzikálne zvetrávanie vedie k fragmentácii hornín, k mechanickému ničeniu bez zmeny ich mineralogického a chemického zloženia.

^ 2.1.2 CHEMICKÉ POČASIE

Súčasne s fyzikálnym zvetrávaním dochádza v oblastiach s výluhovým typom vlhkostného režimu k procesom chemickej zmeny s tvorbou nových minerálov. Pri mechanickom rozpade hustých hornín vznikajú makrotrhliny, čo uľahčuje prienik vody a plynu do nich a navyše zväčšuje reakčnú plochu zvetrávajúcich hornín. To vytvára podmienky pre aktiváciu chemických a biogeochemických reakcií. Prienik vody alebo stupeň vlhkosti určuje nielen premenu hornín, ale určuje aj migráciu najpohyblivejších chemických zložiek. Zvlášť zreteľne sa to prejavuje vo vlhkých tropických zónach, kde sa spája vysoká vlhkosť vzduchu, vysoké tepelné podmienky a bohatá lesná vegetácia. Ten má obrovskú biomasu a výrazný pokles. Táto masa odumierajúcej organickej hmoty je transformovaná a spracovaná mikroorganizmami, výsledkom čoho je veľké množstvo agresívnych organických kyselín (roztokov). Vysoká koncentrácia vodíkových iónov v kyslých roztokoch prispieva k najintenzívnejšej chemickej premene hornín, extrakcii katiónov z kryštálových mriežok minerálov a ich zapojeniu do migrácie.

Chemické procesy zvetrávania zahŕňajú oxidáciu, hydratáciu, rozpúšťanie a hydrolýzu.

Oxidácia. Zvlášť intenzívne sa vyskytuje v mineráloch obsahujúcich železo. Príkladom je oxidácia magnetitu, ktorý prechádza do stabilnejšej formy – hematitu (Fe 2 0 4 Fe 2 0 3). Takéto premeny boli identifikované v starovekej zvetrávacej kôre KMA, kde sa ťažia bohaté hematitové rudy. Sulfidy železa podliehajú intenzívnej oxidácii (často spolu s hydratáciou). Môžeme si teda napríklad predstaviť zvetrávanie pyritu:

FeS2 + m02 + nH20 FeS04Fe2(S04)Fe203. nH20

Limonit (hnedá železná ruda)

Na niektorých ložiskách sulfidových a iných železných rúd sa pozorujú „klobúky z hnedej železnej rudy“, ktoré pozostávajú z oxidovaných a hydratovaných produktov zvetrávania. Vzduch a voda v ionizovanej forme ničia železité kremičitany a premieňajú železité železo na železité železo.

Hydratácia. Vplyvom vody dochádza k hydratácii minerálov, t.j. fixácia molekúl vody na povrchu jednotlivých úsekov kryštalickej štruktúry minerálu. Príkladom hydratácie je prechod anhydritu na sadru: anhydrit-CaSO 4 + 2H 2 O CaSO 4. 2H20 - sadra. Hydrogoethit je tiež hydratovaná odroda: goethit - FeOOH + nH 2 O FeOH. nH20 - hydrogoethit.

Proces hydratácie pozorujeme aj u zložitejších minerálov – silikátov.

Rozpustenie. Mnohé zlúčeniny sa vyznačujú určitým stupňom rozpustnosti. K ich rozpúšťaniu dochádza vplyvom vody stekajúcej po povrchu hornín a presakujúcej puklinami a pórmi do hĺbky. Urýchlenie procesov rozpúšťania je uľahčené vysokou koncentráciou vodíkových iónov a obsahom O 2, CO 2 a organických kyselín vo vode. Z chemických zlúčenín majú najlepšiu rozpustnosť chloridy - halit (kuchynská soľ), sylvit atď. Na druhom mieste sú sírany - anhydrit a sadra. Na treťom mieste sú karbonáty – vápence a dolomity. Pri rozpúšťaní týchto hornín na viacerých miestach vznikajú na povrchu aj v hĺbke rôzne krasové formy.

Hydrolýza. Pri zvetrávaní kremičitanov a hlinitokremičitanov je dôležitá hydrolýza, pri ktorej sa pôsobením vody a v nej rozpustených iónov ničí štruktúra kryštalických minerálov a nahrádza sa novou, výrazne odlišnou od pôvodnej a inherentnou novovzniknutým minerálom. supergénne minerály. Pri tomto procese nastáva: 1) kostrová štruktúra živcov sa mení na vrstvenú, charakteristickú pre novovzniknuté ílovité supergénne minerály; 2) odstránenie z kryštálovej mriežky živcov rozpustných zlúčenín silných zásad (K, Na, Ca), ktoré pri interakcii s CO 2 vytvárajú pravé roztoky hydrogénuhličitanov a uhličitanov (K 2 CO 3, Na 2 CO 3, CaCO 3 ). Za podmienok splachovania sú uhličitany a hydrogénuhličitany vynášané mimo miesta ich vzniku. V podmienkach suchého podnebia zostávajú na mieste, vytvárajú miestami rôzne hrubé filmy alebo vypadávajú v malej hĺbke z povrchu (dochádza ku karbonatizácii); 3) čiastočné odstránenie oxidu kremičitého; 4) pridanie hydroxylových iónov.

Proces hydrolýzy prebieha v etapách s postupným objavením sa niekoľkých minerálov. Pri supergénnej premene živcov sa teda objavujú hydromiky, ktoré sa potom premieňajú na minerály skupiny kaolinitu alebo galoyzitu:

K(K,H30)A12(OH)2[A1Si3010]. H20 Al4 (OH) 8

Ortoklasový hydromikový kaolinit

V miernych klimatických pásmach je kaolinit pomerne stabilný a v dôsledku jeho akumulácie pri zvetrávacích procesoch vznikajú kaolínové ložiská. Ale vo vlhkom tropickom podnebí môže dôjsť k ďalšiemu rozkladu kaolinitu na voľné oxidy a hydroxidy:

Al4(OH)8Al(OH)3 + Si02. nH20

Hydrargillit

Tak vznikajú oxidy a hydroxidy hliníka, ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou hliníkovej rudy – bauxitu.

Pri zvetrávaní bázických hornín a najmä vulkanických tufov sa medzi výslednými ílovými supergénnymi minerálmi spolu s hydromikami montmorillonity (Al 2 Mg 3) (OH) 2 * nH 2 O a vysokohlinitý minerál beidellit A1 2 (OH) 2 [A1Si 3 О 10 ]nН 2 O. Pri zvetrávaní ultramafických hornín (ultrabazitov) vznikajú nontronity alebo železité montmorillonity (FeAl 2)(OH) 2. nH 2 O. V podmienkach výrazného zvlhčovania atmosféry dochádza k deštrukcii nontronitu a tvorbe oxidov a hydroxidov železa (fenomén ochladzovania nontronitu) a hliníka.
^ 2.2. GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ VETRA

Na zemskom povrchu neustále fúka vietor. Rýchlosť, sila a smer vetra sa líšia. Často majú povahu hurikánu.

Vietor je jedným z najdôležitejších exogénnych faktorov, ktoré transformujú topografiu Zeme a vytvárajú špecifické ložiská. Najzreteľnejšie sa táto činnosť prejavuje na púšťach, ktoré zaberajú asi 20 % povrchu kontinentov, kde sa kombinuje silný vietor s malým množstvom zrážok (ročné množstvo nepresahuje 100-200 mm/rok); prudké kolísanie teploty, niekedy dosahujúce 50 o a viac, čo prispieva k intenzívnym procesom zvetrávania; absencia alebo riedky vegetačný kryt.

Vietor robí veľa geologických prác: deštrukciu zemského povrchu (fúkanie, resp. defláciu, drvenie či koróziu), transport produktov deštrukcie a usadzovanie (akumuláciu) týchto produktov vo forme zhlukov rôznych tvarov. Všetky procesy spôsobené činnosťou vetra, reliéfnych foriem a sedimentov, ktoré vytvárajú, sa nazývajú eolické (Aeolus v starogréckej mytológii je bohom vetrov).
^

2.2.1. DEFLÁCIA A KORÁCIA

Deflácia je fúkanie a rozhadzovanie uvoľnených horninových častíc (hlavne piesčitých a bahnitých) vetrom. Slávny púštny výskumník B. A. Fedorovich rozlišuje dva typy deflácie: plošnú a miestnu.

Plošná deflácia sa pozoruje tak v skalnom podloží, ktoré podlieha intenzívnym zvetrávacím procesom, a najmä na povrchoch zložených z riek, morí, ľadovcových pieskov a iných voľných sedimentov. V tvrdých puklinových horninách vietor preniká do všetkých puklín a vyfukuje z nich uvoľnené produkty zvetrávania.

V dôsledku deflácie sa povrch púští na miestach, kde vzniká rôzny klastický materiál, postupne čistí od piesku a častíc jemnejšej zeminy (unášaných vetrom) a na mieste ostávajú len hrubé úlomky – skalnatý a štrkový materiál. Plošná deflácia sa niekedy prejavuje v suchých stepných oblastiach rôznych krajín, kde pravidelne vznikajú silné sušiace vetry - „horúce vetry“, ktoré odnášajú zoranú pôdu a prepravujú veľké množstvá jej častíc na veľké vzdialenosti.

Lokálna deflácia sa prejavuje jednotlivými depresiami v reliéfe. Mnohí bádatelia vysvetľujú vznik niektorých veľkých hlbokých bezodtokových kotlín v púštiach Strednej Ázie, Arábie a severnej Afriky, ktorých dno je na niektorých miestach mnoho desiatok a dokonca niekoľko stoviek metrov pod úrovňou Svetového oceánu, defláciou.

Korózia je mechanické opracovanie obnažených hornín vetrom za pomoci ním unášaných pevných častíc – brúsenie, brúsenie, vŕtanie atď.

Častice piesku sú vetrom vynášané do rôznych výšok, no ich najväčšia koncentrácia je v spodných povrchových častiach prúdenia vzduchu (do 1,0-2,0 m). Silné, dlhotrvajúce nápory piesku na spodné časti skalných ríms ich podkopávajú a akoby prerezávajú a v porovnaní s nadložnými sa stenčujú. Napomáhajú tomu aj procesy zvetrávania, ktoré narúšajú pevnosť horniny, čo je sprevádzané rýchlym odstraňovaním produktov deštrukcie. Interakcia deflácie, transportu piesku, korózie a zvetrávania teda dáva horninám v púšti ich charakteristické tvary.

Akademik V. A. Obruchev v roku 1906 objavil v Džungariu, hraničiacom s východným Kazachstanom, celé „liparské mesto“, pozostávajúce z bizarných štruktúr a obrazcov vytvorených v pieskovcoch a pestrých íloch v dôsledku púštneho zvetrávania, deflácie a korózie. Ak na dráhe pohybu piesku narazíte na kamienky alebo malé úlomky tvrdej horniny, sú obrusované a brúsené pozdĺž jednej alebo viacerých plochých hrán. Pri dostatočne dlhom pôsobení naviateho piesku tvoria okruhliaky a úlomky eolické mnohosteny alebo trojsteny s lesklými leštenými hranami a relatívne ostrými hranami medzi nimi (obr. 5.2). Treba si tiež uvedomiť, že korózia a deflácia sa prejavujú aj na vodorovnom ílovitom povrchu púští, kde pri stabilnom vetre jedného smeru vytvárajú pieskové prúdy samostatné dlhé brázdy alebo žľaby s hĺbkou od desiatok centimetrov do niekoľkých metrov, oddelené paralelnými, nepravidelne tvarovanými hrebeňmi. Takéto formácie v Číne sa nazývajú yardangy.

2.2.2 PREVOD

Vietor pri pohybe zachytáva častice piesku a prachu a unáša ich na rôzne vzdialenosti. Prenos sa vykonáva buď kŕčovito, alebo ich rolovaním pozdĺž dna alebo v suspenzii. Rozdiel v transporte závisí od veľkosti častíc, rýchlosti vetra a stupňa turbulencie. Pri vetre s rýchlosťou do 7 m/s sa asi 90 % častíc piesku transportuje vo vrstve 5 – 10 cm od povrchu Zeme, pri silnom vetre (15 – 20 m/s) sa piesok zdvihne o niekoľko metrov. Búrkové vetry a hurikány dvíhajú piesok desiatky metrov do výšky a dokonca sa prevaľujú cez kamienky a ploché drvené kamene s priemerom do 3-5 cm alebo viac. Proces pohybu pieskových zŕn sa uskutočňuje vo forme skokov alebo skokov pod strmým uhlom od niekoľkých centimetrov do niekoľkých metrov pozdĺž zakrivených trajektórií. Keď pristanú, narážajú a narúšajú iné zrnká piesku, ktoré sú zapojené do kŕčovitého pohybu alebo solenia (lat. „saltatio“ - skok). Takto prebieha nepretržitý proces pohybu mnohých pieskových zŕn.

^

2.2.3 AKUMULÁCIA A EOLIANSKÁ DEPOZÍCIA

Súčasne s difláciou a transportom dochádza aj k akumulácii, v dôsledku ktorej vznikajú eolické kontinentálne uloženiny, medzi ktorými vynikajú piesky a spraše.

Liparské piesky sa vyznačujú výrazným triedením, dobrou guľatosťou a matným povrchom zŕn. Sú to prevažne jemnozrnné piesky, ktorých zrnitosť je 0,25-0,1 mm.

Najbežnejším minerálom v nich je kremeň, ale nachádzajú sa aj iné stabilné minerály (živce a pod.). Menej perzistentné minerály, ako sú sľudy, sa pri eolickom spracovaní obrusujú a odnášajú. Farba eolických pieskov je rôzna, najčastejšie svetložltá, niekedy žltohnedá a niekedy červenkastá (pri deflácii červených zemských zvetrávacích kôr). Usadené eolické piesky vykazujú šikmé alebo krížové podložie, čo naznačuje smery dopravy.

Liparské spraše (nemecky „spraš“ – žltá zem) predstavujú unikátny genetický typ kontinentálnych sedimentov. Vzniká nahromadením suspendovaných prachových častíc zanášaných vetrom za púšte a do ich okrajových častí a do horských oblastí. Charakteristickým súborom vlastností spraše je:

1) zloženie častíc bahna prevažne bahnitej veľkosti - od 0,05 do 0,005 mm (viac ako 50%) s podradenou hodnotou ílových a jemných piesčitých frakcií a takmer úplnou absenciou väčších častíc;

2) absencia vrstvenia a rovnomernosť v celej hrúbke;

3) prítomnosť jemne rozptýleného uhličitanu vápenatého a vápenatých uzlín;

4) rozmanitosť minerálneho zloženia (kremeň, živec, rohovec, sľuda atď.);

5) sprašou prenikajú početné krátke vertikálne rúrkovité makropóry;

6) zvýšená celková pórovitosť, miestami dosahujúca 50-60 %, čo naznačuje nedostatočnú konsolidáciu;

7) pokles pri zaťažení a pri navlhčení;

8) stĺpcová vertikálna separácia v prirodzených výbežkoch, ktorá môže byť spôsobená hranatosťou tvarov minerálnych zŕn, poskytujúcich silnú priľnavosť. Hrúbka spraše sa pohybuje od niekoľkých do 100 m a viac.

Obzvlášť veľké hrúbky sú zaznamenané v Číne, ktorých vznik niektorí výskumníci predpokladajú v dôsledku odstraňovania prachového materiálu z púští Strednej Ázie.

1. ^

2. 2.3 GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ POVRCHOVÝCH KVAPALNÝCH VOD

Podzemné vody a prechodné prúdy atmosférických zrážok, stekajúce roklinami a roklinami, sa zhromažďujú do trvalých vodných tokov - riek. Plne tečúce rieky vykonávajú množstvo geologických prác – ničenie hornín (erózia), transport a usadzovanie (akumulácia) produktov deštrukcie.

Erózia sa uskutočňuje dynamickým pôsobením vody na horniny. Okrem toho tok rieky unáša skaly s úlomkami, ktoré unáša voda, a samotné trosky sa ničia a ničia koryto potoka trením pri valení. Voda má zároveň rozpúšťací účinok na horniny.

Existujú dva typy erózie:

1) spodná alebo hlboká, zameraná na rezanie toku rieky do hĺbky;

2) bočné, čo vedie k erózii brehov a vo všeobecnosti k rozširovaniu údolia.

V počiatočných fázach vývoja rieky prevláda dnová erózia, ktorá má tendenciu vypracovať rovnovážny profil vo vzťahu k základni erózie - hladine povodia, do ktorého sa vlieva. Základ erózie určuje vývoj celého riečneho systému - hlavnej rieky s jej prítokmi rôzneho rádu. Pôvodný profil, na ktorom je rieka položená, sa zvyčajne vyznačuje rôznymi nepravidelnosťami vytvorenými pred vytvorením údolia. Takáto nerovnosť môže byť spôsobená rôznymi faktormi: prítomnosťou odkryvov v riečnom koryte hornín heterogénnej stability (litologický faktor); jazerá na ceste rieky (klimatický faktor); štruktúrne formy - rôzne záhyby, zlomy, ich kombinácia (tektonický faktor) a iné formy. S vývojom rovnovážneho profilu a zmenšovaním sklonov koryta dnová erózia postupne slabne a čoraz viac sa začína prejavovať bočná erózia zameraná na eróziu brehov a rozširovanie doliny. Prejavuje sa to najmä v obdobiach povodní, kedy sa najmä v jadrovej časti prudko zvyšuje rýchlosť a stupeň turbulencie prúdenia, čo spôsobuje priečnu cirkuláciu. Výsledné vírové pohyby vody v spodnej vrstve prispievajú k aktívnej erózii dna v jadrovej časti koryta a časť dnových sedimentov je vynášaná na breh. Hromadenie sedimentu vedie k deformácii prierezového tvaru koryta, narúša sa priamosť prúdenia, v dôsledku čoho sa jadro toku posúva na jeden z brehov. Začína sa zosilnená erózia jedného brehu a hromadenie sedimentov na druhom, čo spôsobuje vznik ohybu rieky. Takéto primárne ohyby, ktoré sa postupne rozvíjajú, sa menia na ohyby, ktoré zohrávajú veľkú úlohu pri formovaní riečnych údolí.

Rieky prepravujú veľké množstvo úlomkov rôznych veľkostí, od jemných čiastočiek bahna a piesku až po veľké úlomky. Jeho prenos sa uskutočňuje ťahaním (valením) po dne najväčších úlomkov a v suspendovanom stave piesku, bahna a jemnejších častíc. Transportované úlomky ďalej posilňujú hlbokú eróziu. Sú to akoby erózne nástroje, ktoré drvia, ničia a leštia skaly tvoriace dno koryta, ale samy sú drvené a obrusované, aby vytvorili piesok, štrk a kamienky. Prepravované materiály unášané po dne a suspendované sa nazývajú pevný riečny odtok. Rieky okrem trosiek prepravujú aj rozpustené minerálne zlúčeniny. V riečnych vodách vlhkých oblastí dominujú uhličitany Ca a Mg, ktoré tvoria asi 60 % odtoku iónov (O. A. Alekin). Zlúčeniny Fe a Mn sa nachádzajú v malých množstvách, pričom často tvoria koloidné roztoky. V riečnych vodách suchých oblastí zohrávajú okrem uhličitanov významnú úlohu chloridy a sírany.

Spolu s eróziou a prenosom rôzneho materiálu dochádza aj k jeho hromadeniu (usadzovaniu). V prvých fázach vývoja rieky, keď prevládajú erózne procesy, sa miestami vznikajúce nánosy ukazujú ako nestabilné a pri zvyšovaní rýchlosti toku pri povodniach sú opäť zachytávané tokom a pohybujú sa po prúde. Ale ako sa rovnovážny profil vyvíja a údolia sa rozširujú, vytvárajú sa trvalé ložiská, ktoré sa nazývajú aluviá alebo alúvium (lat. „aluvio“ - sediment, naplaveniny).
^

2.4. GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ PODZEMNÝCH VOD

Podzemná voda zahŕňa všetku vodu nachádzajúcu sa v póroch a puklinách hornín. Sú rozšírené v zemskej kôre a ich štúdium má veľký význam pri riešení problémov: zásobovanie vodou osád a priemyselných podnikov, vodné inžinierstvo, priemyselná a občianska výstavba, rekultivácia pôdy, podnikanie v rezortoch a sanatóriách atď.

Geologická aktivita podzemných vôd je veľká. Súvisia s krasovými procesmi v rozpustných horninách, zosuvom zemských más po svahoch roklín, riek a morí, ničením nerastných ložísk a ich tvorbou na nových miestach, odstraňovaním rôznych zlúčenín a tepla z hlbokých zón zemského povrchu. kôra.

Kras je proces rozpúšťania, alebo vymývania puklinových rozpustných hornín podzemnými a povrchovými vodami, v dôsledku čoho sa na povrchu Zeme vytvárajú negatívne prehĺbeniny reliéfu a v hĺbkach rôzne dutiny, kanály a jaskyne. Po prvýkrát boli takto široko rozvinuté procesy podrobne študované na pobreží Jadranského mora, na náhornej plošine Kras pri Terste, odkiaľ dostali svoje meno. Rozpustné horniny zahŕňajú soli, sadru, vápenec, dolomit a kriedu. V súlade s tým sa rozlišuje soľný, sadrový a uhličitanový kras. Najviac prebádaný je karbonátový kras, s ktorým súvisí výrazné plošné rozšírenie vápenca, dolomitu a kriedy.

Nevyhnutné podmienky pre rozvoj krasu sú:

1) prítomnosť rozpustných hornín;

2) lámanie hornín, umožňujúce prenikanie vody;

3) schopnosť rozpúšťania vody.
Medzi povrchové krasové formy patria:

1) karras alebo jazvy, malé priehlbiny vo forme výmoľov a brázd s hĺbkou od niekoľkých centimetrov do 1-2 m;

2) póry - vertikálne alebo šikmé otvory, ktoré idú hlboko a absorbujú povrchovú vodu;

3) krasové ponory, ktoré sú najrozšírenejšie v horských oblastiach aj na rovinách. Medzi nimi podľa podmienok vývoja vynikajú tieto:

A) povrchové vylúhovacie lieviky spojené s rozpúšťacou aktivitou meteorických vôd;

B) poruchové krátery, ktoré vznikli zrútením oblúkov podzemných krasových dutín;

4) veľké krasové kotliny, na dne ktorých sa môžu vyvinúť krasové ponory;

5) najväčšie krasové formy sú polia, dobre známe v Juhoslávii a iných oblastiach;

6) krasové studne a bane, dosahujúce miestami hĺbky viac ako 1000 m a sú akoby prechodnými až podzemnými krasovými formami.

Podzemné krasové formy zahŕňajú rôzne kanály a jaskyne. Najväčšími podzemnými formami sú krasové jaskyne, ktoré sú sústavou horizontálnych alebo viacerých šikmých kanálov, často sa zložito rozvetvujú a vytvárajú obrovské siene alebo jaskyne. Táto nerovnomernosť v obryse je zrejme spôsobená povahou komplexného lámania hornín a možno aj jeho heterogenitou. Na dne mnohých jaskýň je veľa jazier, ďalšími jaskyňami pretekajú podzemné vodné toky (rieky), ktoré pri pohybe vyvolávajú nielen chemický efekt (vylúhovanie), ale aj eróziu (eróziu). Prítomnosť konštantných prietokov vody v jaskyniach je často spojená s absorpciou povrchového riečneho odtoku. V krasových masívoch sú známe miznúce rieky (čiastočne alebo úplne) a periodicky miznúce jazerá.

Rôzne posuny hornín, ktoré tvoria strmé pobrežné svahy riečnych údolí, jazier a morí, sú spojené s činnosťou podzemných a povrchových vôd a ďalšími faktormi. Takéto gravitačné posuny okrem sutín a zosuvov zahŕňajú aj zosuvy pôdy. Práve pri zosuvných procesoch hrá podzemná voda dôležitú úlohu. Pod zosuvmi sa rozumejú veľké presuny rôznych hornín po svahu, šíriace sa v niektorých oblastiach do veľkých priestorov a hĺbok. Zosuvy pôdy majú často veľmi zložitú štruktúru; môžu pozostávať zo série blokov, ktoré sa posúvajú po zosuvných rovinách s nakláňaním vrstiev posunutej horniny smerom k skalnému podložiu.

Procesy zosuvu pôdy sa vyskytujú pod vplyvom mnohých faktorov, vrátane:

1) výrazná strmosť pobrežných svahov a tvorba trhlín v bočnej stene;

2) erózia brehov riekou (región Volga a iné rieky) alebo obrusovanie morom (Krym, Kaukaz), čo zvyšuje stresový stav svahu a narúša existujúcu rovnováhu;

3) veľké množstvo zrážok a zvýšenie stupňa vodnatosti svahových hornín s povrchovou aj podzemnou vodou. V niektorých prípadoch dochádza k zosuvom pôdy práve počas alebo na konci intenzívnych zrážok. Obzvlášť veľké zosuvy pôdy spôsobujú povodne;

4) vplyv podzemnej vody určujú dva faktory - sufúzia a hydrodynamický tlak. Sufúzia alebo poddolovanie spôsobené zdrojmi podzemnej vody vznikajúcimi na svahu, nesúcimi malé častice zvodnenej horniny a chemicky rozpustné látky z vodonosnej vrstvy. V dôsledku toho dochádza k uvoľneniu zvodnenej vrstvy, ktorá prirodzene spôsobuje nestabilitu vo vyššej časti svahu a k jej zosuvu; hydrodynamický tlak vytvorený podzemnou vodou, keď dosiahne povrch svahu. Prejavuje sa to najmä pri zmene hladiny vody v rieke pri povodniach, keď sa riečne vody infiltrujú do strán údolia a hladina podzemnej vody stúpa. Pokles nízkej vody v rieke nastáva pomerne rýchlo a pokles hladiny podzemnej vody je pomerne pomalý (zaostáva). V dôsledku takejto medzery medzi hladinami rieky a podzemnej vody môže dôjsť k vytlačeniu svahovej časti zvodnenej vrstvy s následným zosuvom hornín umiestnených nad ňou;

5) padanie skál smerom k rieke alebo moru, najmä ak obsahujú íly, ktoré vplyvom vody a zvetrávacích procesov nadobúdajú plastické vlastnosti;

6) antropogénny vplyv na svahy (umelé rezanie svahu a zvyšovanie jeho strmosti, dodatočné zaťaženie svahov inštaláciou rôznych štruktúr, ničenie pláží, odlesňovanie atď.).

V komplexe faktorov podieľajúcich sa na zosuvných procesoch teda hrá podzemná voda významnú a niekedy aj rozhodujúcu úlohu. Vo všetkých prípadoch sa pri rozhodovaní o výstavbe určitých štruktúr v blízkosti svahov podrobne študuje ich stabilita a v každom konkrétnom prípade sa vypracúvajú opatrenia na boj proti zosuvom pôdy. Na mnohých miestach sú špeciálne protizosuvové stanice.
^ 2.5. GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ ĽADOVCOV

Ľadovce sú veľké prírodné teleso pozostávajúce z kryštalického ľadu vytvoreného na povrchu zeme v dôsledku akumulácie a následnej premeny pevných atmosférických zrážok a je v pohybe.

Keď sa ľadovce pohybujú, dochádza k množstvu vzájomne prepojených geologických procesov:

1) deštrukcia hornín subglaciálneho lôžka s tvorbou klastického materiálu rôznych tvarov a veľkostí (od tenkých častíc piesku až po veľké balvany);

2) transport úlomkov hornín na povrchu a vo vnútri ľadovcov, ako aj tých, ktoré sú zamrznuté v spodných častiach ľadu alebo prepravované ťahaním po dne;

3) hromadenie klastického materiálu, ku ktorému dochádza pri pohybe ľadovca aj pri odľadňovaní. Celý komplex týchto procesov a ich výsledky možno pozorovať v horských ľadovcoch, najmä tam, kde predtým ľadovce siahali mnoho kilometrov za moderné hranice. Deštruktívna práca ľadovcov sa nazýva exaration (z latinského „exaratio“ - oranie). Zvlášť intenzívne sa prejavuje pri veľkých hrúbkach ľadu, čím vzniká obrovský tlak na subglaciálne dno. Rôzne bloky skál sú zachytávané a vylamované, drvené a opotrebované.

Ľadovce nasýtené úlomkovým materiálom zamrznutým do spodných častí ľadu pri pohybe po skalách zanechávajú na svojom povrchu rôzne ťahy, ryhy, brázdy – ľadovcové jazvy, ktoré sú orientované v smere pohybu ľadovca.

Ľadovce pri svojom pohybe transportujú obrovské množstvo rôzneho klastického materiálu, pozostávajúceho najmä z produktov supraglaciálneho a subglaciálneho zvetrávania, ako aj úlomkov vznikajúcich mechanickou deštrukciou hornín pohybom ľadovcov. Všetky tieto úlomky, ktoré vstupujú do ľadovca, sú transportované a ukladané, sa nazývajú moréna. Medzi pohyblivým morénovým materiálom sa rozlišuje povrchová (laterálna a stredná), vnútorná a spodná moréna. Uložený materiál sa nazýva pobrežné a terminálne morény.

Pobrežné morény sú hrebene trosiek, ktoré sa nachádzajú pozdĺž svahov ľadovcových údolí. Koncové morény vznikajú na konci ľadovcov, kde sa úplne roztopia.
^ 2.6. GEOLOGICKÁ ČINNOSŤ OCEÁNOV A MORÍ

Je známe, že povrch zemegule je 510 miliónov km 2, z čoho asi 361 miliónov km 2 alebo 70,8% zaberajú oceány a moria a 149 miliónov km 2 alebo 29,2% je pevnina. Plocha, ktorú zaberajú oceány a moria, je teda takmer 2,5-krát väčšia ako plocha pevniny. V morských panvách, ako sa moria a oceány zvyčajne nazývajú, prebiehajú zložité procesy energetickej deštrukcie, pohybu produktov deštrukcie, usadzovania sedimentov a tvorby rôznych sedimentárnych hornín.

Geologická činnosť mora vo forme ničenia skál, brehov a dna sa nazýva abrázia. Procesy obrusovania sú priamo závislé od charakteristík pohybu vody, intenzity a smeru fúkajúcich vetrov a prúdov.

Hlavnú ničivú prácu vykonávajú: morský príboj a v menšej miere rôzne prúdy (pobrežné, spodné, odlivové a odlivové).

^ ENDOGÉNNE PROCESY

3.1.MAGMATIZMUS

V štruktúre zemskej kôry zohrávajú obrovskú úlohu vyvreté horniny, vytvorené z tekutej taveniny - magmy. Tieto horniny vznikali rôznymi spôsobmi. Veľké objemy z nich zamrzli v rôznych hĺbkach predtým, ako sa dostali na povrch, a mali silný vplyv na hostiteľské horniny s vysokými teplotami, horúcimi roztokmi a plynmi. Takto vznikali dotieravé (lat. „intrusio“ – prenikať, zavádzať) telá. Ak magmatické taveniny vytryskli na povrch, nastali sopečné erupcie, ktoré boli v závislosti od zloženia magmy pokojné alebo katastrofálne. Tento typ magmatizmu sa nazýva efuzívny (latinsky „effusio“ - výlev), čo nie je úplne presné. Často sú sopečné erupcie výbušného charakteru, pri ktorých sa magma nevyleje, ale exploduje a na zemský povrch dopadajú jemne rozdrvené kryštály a zamrznuté kvapôčky skla – taveniny. Takéto erupcie sa nazývajú výbušné (latinsky „explosio“ - explodovať). Preto, keď hovoríme o magmatizme (z gréckeho „magma“ - plastická, pastovitá, viskózna hmota), treba rozlišovať medzi rušivými procesmi spojenými s tvorbou a pohybom magmy pod povrchom Zeme a sopečnými procesmi spôsobenými uvoľňovaním magmy na zemský povrch. zemského povrchu. Oba tieto procesy sú neoddeliteľne spojené a prejav jedného alebo druhého z nich závisí od hĺbky a spôsobu vzniku magmy, jej teploty, množstva rozpustených plynov, geologickej stavby územia, charakteru a rýchlosti vzniku magmy. pohyby zemskej kôry a pod.

Magmatizmus sa rozlišuje:

Geosynklinálny

Plošina

oceánsky

Magmatizmus aktivačných oblastí
Podľa hĺbky prejavu:

Abyssal

Hypabyssal

Povrch
Podľa zloženia magmy:

Ultrabasic

Základné

Alkalický
V modernej geologickej ére sa magmatizmus rozvíja najmä v tichomorskom geosynklinálnom pásme, stredooceánskych chrbtoch, útesových zónach Afriky a Stredomoria atď. S magmatizmom súvisí vznik veľkého množstva rôznorodých ložísk nerastov.

Ak sa tekutá magmatická tavenina dostane na zemský povrch, dochádza k jej erupcii, ktorej charakter je daný zložením taveniny, jej teplotou, tlakom, koncentráciou prchavých zložiek a ďalšími parametrami. Jednou z najdôležitejších príčin erupcií magmy je jej odplynenie. Práve plyny obsiahnuté v tavenine slúžia ako „hnacia sila“, ktorá spôsobuje erupciu. V závislosti od množstva plynov, ich zloženia a teploty sa môžu z magmy pomerne pokojne uvoľňovať, potom dochádza k výlevu – výronu lávových prúdov. Keď sa plyny rýchlo oddelia, tavenina okamžite vrie a magma praskne s expandujúcimi bublinami plynu, čo spôsobí silnú výbušnú erupciu - výbuch. Ak je magma viskózna a jej teplota je nízka, potom sa tavenina pomaly vytláča, vytláča na povrch a dochádza k vytláčaniu magmy.

Spôsob a rýchlosť separácie prchavých látok teda určuje tri hlavné formy erupcií: efúzne, výbušné a extrúzne. Sopečné produkty z erupcií sú kvapalné, pevné a plynné

Plynné alebo prchavé produkty, ako je uvedené vyššie, hrajú rozhodujúcu úlohu pri sopečných erupciách a ich zloženie je veľmi zložité a nie je ani zďaleka úplne pochopené kvôli ťažkostiam pri určovaní zloženia plynnej fázy v magme nachádzajúcej sa hlboko pod povrchom Zeme. Podľa priamych meraní rôzne aktívne sopky obsahujú medzi prchavými látkami vodnú paru, oxid uhličitý (CO 2), oxid uhoľnatý (CO), dusík (N 2), oxid siričitý (SO 2), oxid sírový (III) (SO 3) , sírový plyn (S), vodík (H 2), amoniak (NH 3), chlorovodík (HCL), fluorovodík (HF), sírovodík (H 2 S), metán (CH 4), kyselina boritá (H 3 BO 2), chlór (Cl), argón a iné, aj keď H 2 O a CO 2 prevládajú. Prítomné sú chloridy alkalických kovov a železa. Zloženie plynov a ich koncentrácia sa v rámci jednej sopky od miesta k miestu a v čase veľmi mení, závisí od teploty a v najvšeobecnejšej forme od stupňa odplynenia plášťa, t.j. na type zemskej kôry.

Kvapalné vulkanické produkty predstavuje láva – magma, ktorá sa dostala na povrch a je už značne odplynená. Pojem „lava“ pochádza z latinského slova „laver“ (umývať, umývať) a predtým sa prúdy bahna nazývali láva. Hlavné vlastnosti lávy – chemické zloženie, viskozita, teplota, obsah prchavých látok – určujú charakter efuzívnych erupcií, tvar a rozsah lávových prúdov.

3.2.METAMORFIZMUS

Metamorfizmus (grécky metamorphoómai - prechádzajúci premenou, premieňaním) je proces minerálnych a štruktúrnych zmien v pevnej fáze v horninách pod vplyvom teploty a tlaku v prítomnosti tekutiny.

Rozlišuje sa izochemická metamorfóza, pri ktorej sa nevýznamne mení chemické zloženie horniny, a neizochemická metamorfóza (metasomatóza), ktorá sa vyznačuje výraznou zmenou chemického zloženia horniny v dôsledku prenosu zložiek tekutinou.

Na základe veľkosti distribučných oblastí metamorfovaných hornín, ich štruktúrnej polohy a príčin metamorfózy sa rozlišujú:

Regionálna metamorfóza, ktorá ovplyvňuje značné objemy zemskej kôry a je rozložená na veľkých plochách

Metamorfóza ultravysokého tlaku

Kontaktná metamorfóza je obmedzená na magmatické prieniky a vyskytuje sa z tepla chladiacej magmy

Dynamometamorfizmus sa vyskytuje v zlomových zónach a je spojený s výraznou deformáciou hornín

Nárazová metamorfóza, ku ktorej dochádza, keď meteorit náhle dopadne na povrch planéty.
^ 3.2.1 HLAVNÉ FAKTORY METAMORFIZMU

Hlavnými faktormi metamorfózy sú teplota, tlak a tekutina.

So zvyšujúcou sa teplotou dochádza k metamorfným reakciám s rozkladom fáz obsahujúcich vodu (chloritany, sľuda, amfiboly). Pri zvyšovaní tlaku dochádza k reakciám s poklesom objemu fáz. Pri teplotách nad 600 °C začína čiastočné tavenie niektorých hornín, vznikajú taveniny, ktoré smerujú do horných horizontov a zanechávajú žiaruvzdorný zvyšok - restit.
Kvapaliny sú prchavé zložky metamorfných systémov. Ide predovšetkým o vodu a oxid uhličitý. Menej často môžu hrať úlohu kyslík, vodík, uhľovodíky, halogénové zlúčeniny a niektoré ďalšie. V prítomnosti tekutiny sa mení oblasť stability mnohých fáz (najmä tých, ktoré obsahujú tieto prchavé zložky). V ich prítomnosti začína tavenie hornín pri oveľa nižších teplotách.
^ 3.2.2.METAMORFIZMUSNÉ TVÁRE

Metamorfované horniny sú veľmi rôznorodé. Ako horninotvorné minerály bolo identifikovaných viac ako 20 minerálov. Horniny podobného zloženia, ale vytvorené za iných termodynamických podmienok, môžu mať úplne odlišné minerálne zloženie. Prví výskumníci metamorfných komplexov zistili, že možno identifikovať niekoľko charakteristických, rozšírených asociácií, ktoré sa vytvorili za rôznych termodynamických podmienok. Prvé delenie metamorfovaných hornín podľa termodynamických podmienok vzniku urobil Eskola. V horninách bazaltového zloženia identifikoval zelené bridlice, epidotické horniny, amfibolity, granulity a eklogity. Následné štúdie ukázali logiku a obsah tohto delenia.

Následne sa začalo intenzívne experimentálne štúdium minerálnych reakcií a úsilím mnohých výskumníkov sa podarilo zostaviť diagram facií metamorfózy – P-T diagram, ktorý ukazuje semistabilitu jednotlivých minerálov a minerálnych asociácií. Facies diagram sa stal jedným z hlavných nástrojov na analýzu metamorfných asambláží. Geológovia, ktorí určili minerálne zloženie horniny, korelovali ju s akoukoľvek faciou a na základe objavenia sa a vymiznutia minerálov zostavili mapy izogradov - čiar rovnakých teplôt. V takmer modernej verzii schému metamorfovaných facií zverejnila skupina vedcov pod vedením V.S. Sobolev na Sibírskej pobočke Akadémie vied ZSSR.

3.3.ZEMEtrasenia

Zemetrasenie je akákoľvek vibrácia zemského povrchu spôsobená prírodnými príčinami, medzi ktorými majú prvoradý význam tektonické procesy. Na niektorých miestach sa zemetrasenia vyskytujú často a dosahujú veľkú silu.

Na pobrežiach more ustúpi, odkryje dno a potom na pobrežie narazí obrovská vlna, ktorá zmietne všetko, čo jej stojí v ceste, a odnesie do mora zvyšky budov. Veľké zemetrasenia sprevádzajú početné obete medzi obyvateľstvom, ktoré zomiera pod ruinami budov, na požiare a nakoniec jednoducho na výslednú paniku. Zemetrasenie je katastrofa, katastrofa, preto sa obrovské úsilie vynakladá na predpovedanie možných seizmických otrasov, na identifikáciu oblastí náchylných na zemetrasenie, na opatrenia navrhnuté tak, aby priemyselné a občianske budovy boli odolné voči zemetraseniu, čo vedie k veľkým dodatočným nákladom na výstavbu.

Akékoľvek zemetrasenie je tektonická deformácia zemskej kôry alebo vrchného plášťa, ku ktorej dochádza v dôsledku skutočnosti, že nahromadené napätie v určitom bode presiahlo silu hornín v danom mieste. Výboj týchto napätí spôsobuje seizmické vibrácie vo forme vĺn, ktoré po dosiahnutí zemského povrchu spôsobujú deštrukciu. „Spúšťač“, ktorý spôsobuje uvoľnenie napätia, môže byť na prvý pohľad ten najnepodstatnejší, napríklad naplnenie nádrže, rýchla zmena atmosférického tlaku, príliv a odliv atď.

^ ZOZNAM POUŽITÝCH REFERENCIÍ

1. G. P. Gorškov, A. F. Yakusheva Všeobecná geológia. Tretia edícia. - Moskovské univerzitné vydavateľstvo, 1973-589 s.: chor.

2. N.V. Koronovsky, A.F.Jakusheva Základy geológie - 213 s.: ill.

3. V.P. Ananyev, A.D. Potapov inžinierska geológia. Tretie vydanie, prepracované a opravené - M.: Higher School, 2005. - 575 s.: ill.

1. EXOGÉNNE A ENDOGÉNNE PROCESY

Exogénne procesy - geologické procesy prebiehajúce na povrchu Zeme a v najvrchnejších častiach zemskej kôry (zvetrávanie, erózia, ľadová činnosť a pod.); sú spôsobené najmä energiou slnečného žiarenia, gravitáciou a životnou činnosťou organizmov.

Erózia (z lat. erosio - erózia) je ničenie hornín a pôd povrchovými vodnými tokmi a vetrom, vrátane oddeľovania a odstraňovania úlomkov materiálu a sprevádzané ich ukladaním.

Často, najmä v zahraničnej literatúre, sa pod eróziou rozumie akákoľvek deštruktívna činnosť geologických síl, akými sú morský príboj, ľadovce, gravitácia; v tomto prípade je erózia synonymom denudácie. Pre ne však existujú aj špeciálne termíny: abrázia (vlnová erózia), exarát (glaciálna erózia), gravitačné procesy, soliflukcia atď. Rovnaký termín (deflácia) sa používa súbežne s pojmom veterná erózia, ale ten druhý je oveľa bežnejšie.

Na základe rýchlosti vývoja sa erózia delí na normálnu a zrýchlenú. Normálne sa vždy vyskytuje v prítomnosti akéhokoľvek výrazného odtoku, prebieha pomalšie ako tvorba pôdy a nevedie k viditeľným zmenám úrovne a tvaru zemského povrchu. Urýchlená je rýchlejšia ako tvorba pôdy, vedie k degradácii pôdy a je sprevádzaná výraznou zmenou topografie. Z dôvodov sa rozlišuje prirodzená a antropogénna erózia. Je potrebné poznamenať, že antropogénna erózia nie je vždy zrýchlená a naopak.

Dielo ľadovcov je reliéfotvorná činnosť horských a pokryvných ľadovcov, spočívajúca v zachytávaní horninových častíc pohybujúcim sa ľadovcom, ich prenášaní a ukladaní pri topení ľadu.

Endogénne procesy Endogénne procesy sú geologické procesy spojené s energiou vznikajúcou v hĺbkach pevnej Zeme. Endogénne procesy zahŕňajú tektonické procesy, magmatizmus, metamorfizmus a seizmickú aktivitu.

Tektonické procesy - vznik zlomov a vrás.

Magmatizmus je termín, ktorý spája efuzívne (vulkanizmus) a intruzívne (plutonizmus) procesy vo vývoji zvrásnených a plošinových oblastí. Magmatizmus je chápaný ako súhrn všetkých geologických procesov, ktorých hybnou silou je magma a jej deriváty.

Magmatizmus je prejavom hlbokej aktivity Zeme; úzko súvisí s jeho vývojom, tepelnou históriou a tektonickým vývojom.

Magmatizmus sa rozlišuje:

geosynklinálny

plošina

oceánsky

magmatizmus aktivačných oblastí

Podľa hĺbky prejavu:

priepastný

hypabyssal

povrch

Podľa zloženia magmy:

ultrazákladný

základné

kyslé

zásadité

V modernej geologickej ére sa magmatizmus rozvíja najmä v tichomorskom geosynklinálnom pásme, stredooceánskych chrbtoch, útesových zónach Afriky a Stredomoria atď. S magmatizmom súvisí vznik veľkého množstva rôznorodých ložísk nerastov.

Seizmická aktivita je kvantitatívna miera seizmického režimu, určená priemerným počtom zdrojov zemetrasenia v určitom rozsahu magnitúd energie, ktoré sa vyskytujú na posudzovanom území počas určitého času pozorovania.

2. ZEMEtrasenia

geologická zemská kôra epeirogénna

Pôsobenie vnútorných síl Zeme sa najzreteľnejšie prejavuje pri fenoméne zemetrasení, ktoré sú chápané ako otrasy zemskej kôry spôsobené posunmi hornín v útrobách Zeme.

Zemetrasenia sú pomerne bežný jav. Pozoruje sa na mnohých častiach kontinentov, ako aj na dne oceánov a morí (v druhom prípade hovoria o „morskom zemetrasení“). Počet zemetrasení na zemeguli dosahuje niekoľko stoviek tisíc ročne, t.j. v priemere sa vyskytnú jedno alebo dve zemetrasenia za minútu. Sila zemetrasenia je rôzna: väčšinu z nich zachytia len vysoko citlivé prístroje – seizmografy, iné pociťuje priamo človek. Ich počet dosahuje dve až tri tisícky ročne a sú rozmiestnené veľmi nerovnomerne – v niektorých oblastiach sú takéto silné zemetrasenia veľmi časté, v iných sú nezvyčajne zriedkavé alebo dokonca prakticky chýbajú.

Zemetrasenia možno rozdeliť na endogénne, spojené s procesmi prebiehajúcimi hlboko v Zemi, a exogénne, v závislosti od procesov prebiehajúcich v blízkosti zemského povrchu.

Medzi prirodzené zemetrasenia patria vulkanické zemetrasenia spôsobené sopečnými erupciami a tektonické zemetrasenia spôsobené pohybom hmoty v hlbokom vnútri Zeme.

Medzi exogénne zemetrasenia patria zemetrasenia, ktoré vznikajú v dôsledku podzemných kolapsov spojených s krasovými a niektorými ďalšími javmi, výbuchmi plynu atď. Exogénne zemetrasenia môžu byť spôsobené aj procesmi vyskytujúcimi sa na samotnom povrchu Zeme: pády skál, dopady meteoritov, padajúca voda z veľkých výšok a iné javy, ako aj faktory spojené s ľudskou činnosťou (umelé výbuchy, prevádzka strojov atď.). .

Geneticky možno zemetrasenia klasifikovať takto: Prirodzené

Endogénne: a) tektonické, b) vulkanické. Exogénne: a) krasové zosuvy, b) atmosférické c) z vĺn, vodopádov a pod.

a) z výbuchov, b) z delostreleckej paľby, c) z umelého zrútenia skál, d) z dopravy a pod.

V kurze geológie sa berú do úvahy iba zemetrasenia spojené s endogénnymi procesmi.

Keď sa v husto obývaných oblastiach vyskytnú silné zemetrasenia, spôsobia ľuďom obrovské škody. Pokiaľ ide o katastrofy spôsobené ľuďom, zemetrasenia nemožno porovnávať so žiadnym iným prírodným javom. Napríklad v Japonsku pri zemetrasení 1. septembra 1923, ktoré trvalo len niekoľko sekúnd, bolo úplne zničených 128 266 domov a čiastočne 126 233, stratilo sa asi 800 lodí a 142 807 ľudí bolo zabitých alebo nezvestných. Zranených bolo viac ako 100 tisíc ľudí.

Fenomén zemetrasenia je mimoriadne ťažké opísať, keďže celý proces trvá len niekoľko sekúnd či minút a človek nestihne vnímať všetku tú rozmanitosť zmien, ktoré sa počas neho v prírode odohrávajú. Pozornosť sa zvyčajne sústreďuje len na kolosálnu skazu, ku ktorej dochádza v dôsledku zemetrasenia.

Takto opisuje M. Gorkij zemetrasenie, ku ktorému došlo v Taliansku v roku 1908 a ktorého bol očitým svedkom: „Zem tupo bzučala, stonala, hrbila sa pod nohami a znepokojovala, vytvárala hlboké trhliny – akoby v hĺbke nejakého obrovského červa. , po stáročia nečinný, sa prebudil a zmietal sa... Budovy sa triasli a potácali, nakláňali sa, pozdĺž ich bielych stien sa tvorili trhliny ako blesky a múry sa rozpadali a zakrývali úzke uličky a ľudí medzi nimi. .. Podzemný hukot, rinčanie kameňov, vŕzganie dreva prehlušilo volanie o pomoc, výkriky šialenstva. Zem je rozbúrená ako more, zmieta z hrude paláce, chatrče, chrámy, kasárne, väznice, školy, s každým zachvením ničí stovky a tisíce žien, detí, bohatých i chudobných. "

V dôsledku tohto zemetrasenia bolo zničené mesto Messina a množstvo ďalších osád.

Všeobecný sled všetkých javov počas zemetrasenia študoval I. V. Mushketov počas najväčšieho stredoázijského zemetrasenia, zemetrasenia Alma-Ata v roku 1887.

Dňa 27. mája 1887 vo večerných hodinách, ako písali očití svedkovia, neboli žiadne známky zemetrasenia, ale domáce zvieratá sa správali nepokojne, neprijímali potravu, lámali sa z reťaze atď. Ráno 28. mája o 4:00: 35 hod. sa ozval podzemný rachot a dosť silné zatlačenie. Trasenie netrvalo dlhšie ako sekundu. O niekoľko minút sa bzučanie opäť ozvalo; podobalo sa tupému zvoneniu početných mocných zvonov alebo hukotu prechádzajúceho ťažkého delostrelectva. Po hukotu nasledovali silné zdrvujúce údery: v domoch padala omietka, vyletelo sklo, zrútili sa kachle, popadali steny a stropy: ulice zaplnil sivý prach. Najviac poškodené boli mohutné kamenné stavby. Severná a južná stena domov nachádzajúcich sa pozdĺž poludníka vypadla, pričom západná a východná stena zostali zachované. Najprv sa zdalo, že mesto už neexistuje, že všetky budovy sú bez výnimky zničené. Otrasy a otrasy, aj keď menej silné, pokračovali počas celého dňa. Z týchto slabších otrasov spadlo veľa poškodených, ale predtým stojacich domov.

V horách sa vytvorili zosuvy a pukliny, cez ktoré sa na niektorých miestach dostávali na povrch prúdy podzemnej vody. Ílovitá pôda na horských svahoch, už poriadne premočená dažďom, sa začala plaziť a zasypávala korytá riek. Celá táto masa zeme, sutín a balvanov, zhromaždená potokmi, sa v podobe hustých bahenných prúdov rútila k úpätiu hôr. Jeden z týchto tokov sa tiahol v dĺžke 10 km a bol široký 0,5 km.

Skaza v samotnom meste Almaty bola obrovská: z 1800 domov prežilo len niekoľko domov, no počet ľudských obetí bol relatívne malý (332 ľudí).

Početné pozorovania ukázali, že najprv sa zrútili južné múry domov (o zlomok sekundy skôr) a potom severné a že zvony v Pokrovskom kostole (v severnej časti mesta) odbili niekoľko sekúnd po zničenie, ku ktorému došlo v južnej časti mesta. To všetko naznačovalo, že stred zemetrasenia bol južne od mesta.

Väčšina trhlín v domoch bola tiež sklonená na juh, presnejšie na juhovýchod (170°) pod uhlom 40-60°. Pri analýze smeru trhlín I. V. Mushketov dospel k záveru, že zdroj zemetrasných vĺn sa nachádzal v hĺbke 10-12 km, 15 km južne od Alma-Aty.

Hlboký stred alebo ohnisko zemetrasenia sa nazýva hypocentrum. V pôdoryse je načrtnutá ako okrúhla alebo oválna plocha.

Oblasť nachádzajúca sa na povrchu Zeme nad hypocentrom sa nazýva epicentrum. Vyznačuje sa maximálnou deštrukciou, pričom mnohé predmety sa pohybujú vertikálne (odskakujú) a trhliny v domoch sú umiestnené veľmi strmo, takmer vertikálne.

Oblasť epicentra zemetrasenia Alma-Ata bola určená na 288 km² (36 * 8 km) a oblasť, kde bolo zemetrasenie najsilnejšie, pokrývala plochu 6000 km². Takáto oblasť sa nazývala pleistoseist („pleisto“ - najväčší a „seistos“ - otrasený).

Zemetrasenie v Alma-Ate pokračovalo viac ako jeden deň: po otrasoch z 28. mája 1887 sa otrasy menšej sily vyskytovali viac ako dva roky. v intervaloch najskôr niekoľkých hodín a potom dní. Len za dva roky došlo k viac ako 600 štrajkom, ktoré stále viac oslabovali.

História Zeme opisuje zemetrasenia s ešte väčšími otrasmi. Napríklad v roku 1870 začali otrasy v provincii Phocis v Grécku, ktoré pokračovali tri roky. V prvých troch dňoch nasledovali otrasy každé 3 minúty, počas prvých piatich mesiacov sa vyskytlo okolo 500 tisíc otrasov, z toho 300 deštruktívnych a nasledovali po sebe s priemerným intervalom 25 sekúnd. Počas troch rokov došlo k viac ako 750 tisíc štrajkom.

Zemetrasenie teda nevzniká v dôsledku jednorazovej udalosti vyskytujúcej sa v hĺbke, ale v dôsledku nejakého dlhodobého procesu pohybu hmoty vo vnútorných častiach zemegule.

Zvyčajne po počiatočnom veľkom šoku nasleduje reťaz menších šokov a celé toto obdobie možno nazvať obdobím zemetrasenia. Všetky otrasy jedného obdobia pochádzajú zo spoločného hypocentra, ktoré sa môže niekedy počas vývoja posunúť, a preto sa posúva aj epicentrum.

Je to jasne viditeľné na množstve príkladov kaukazských zemetrasení, ako aj zemetrasenia v oblasti Ašchabad, ku ktorému došlo 6. októbra 1948. Hlavný otras nasledoval o 1 hodinu 12 minút bez predbežných otrasov a trval 8-10 sekúnd. Počas tohto obdobia došlo v meste a okolitých dedinách k obrovskému zničeniu. Jednoposchodové domy zo surových tehál sa rozpadali a strechy boli pokryté hromadami tehál, domáceho náradia atď. Z pevnejšie postavených domov vypadli jednotlivé steny, zrútili sa rúry a kachle. Zaujímavosťou je, že okrúhle budovy (výťah, mešita, katedrála a pod.) odolávali otrasom lepšie ako bežné štvoruholníkové budovy.

Epicentrum zemetrasenia sa nachádzalo vo vzdialenosti 25 km. juhovýchodne od Ašchabadu, v oblasti štátnej farmy Karagaudan. Ukázalo sa, že epicentrálna oblasť je predĺžená severozápadným smerom. Hypocentrum sa nachádzalo v hĺbke 15-20 km. Dĺžka pleistoseistickej oblasti dosahovala 80 km a šírka 10 km. Obdobie zemetrasenia v Ašchabad bolo dlhé a pozostávalo z mnohých (viac ako 1000) otrasov, ktorých epicentrá sa nachádzali severozápadne od hlavného v úzkom páse na úpätí Kopet-Dag.

Hypocentrá všetkých týchto otrasov boli v rovnakej malej hĺbke (asi 20-30 km) ako hypocentrum hlavného otrasu.

Hypocentrá zemetrasení sa môžu nachádzať nielen pod povrchom kontinentov, ale aj pod dnom morí a oceánov. Počas morských otrasov je ničenie pobrežných miest tiež veľmi významné a sprevádzajú ho ľudské obete.

K najsilnejšiemu zemetraseniu došlo v roku 1775 v Portugalsku. Pleistoseistická oblasť tohto zemetrasenia pokrývala obrovskú oblasť; epicentrum sa nachádzalo pod dnom Biskajského zálivu neďaleko hlavného mesta Portugalska Lisabonu, ktoré bolo zasiahnuté najviac.

Prvý šok nastal 1. novembra popoludní a sprevádzal ho strašný rev. Podľa očitých svedkov sa zem zdvihla a potom klesla o celý lakeť. Domy padali s hrozným nárazom. Obrovský kláštor na hore sa tak prudko kýval zo strany na stranu, že hrozilo, že sa každú minútu zrúti. Otrasy pokračovali 8 minút. O niekoľko hodín neskôr sa zemetrasenie obnovilo.

Mramorové nábrežie sa zrútilo a ponorilo sa pod vodu. Do výsledného vodného lievika boli vtiahnutí ľudia a lode stojace blízko brehu. Po zemetrasení dosiahla hĺbka zálivu v mieste násypu 200 m.

More na začiatku zemetrasenia ustúpilo, no potom na breh narazila obrovská vlna vysoká 26 m a zaliala pobrežie do šírky 15 km. Boli tri takéto vlny, ktoré nasledovali jedna za druhou. To, čo prežilo zemetrasenie, bolo odplavené a vynesené na more. Len v lisabonskom prístave bolo zničených alebo poškodených viac ako 300 lodí.

Vlny lisabonského zemetrasenia prešli celým Atlantickým oceánom: pri Cádizu ich výška dosiahla 20 m, na africkom pobreží, pri pobreží Tangeru a Maroka - 6 m, na ostrovoch Funchal a Madera - až 5 m. Vlny prekročili Atlantický oceán a boli cítiť pri pobreží Ameriky na ostrovoch Martinik, Barbados, Antigua atď. Zemetrasenie v Lisabone zabilo viac ako 60 tisíc ľudí.

Takéto vlny sa často vyskytujú počas morských zemetrasení, nazývajú sa tsutsna. Rýchlosť šírenia týchto vĺn sa pohybuje od 20 do 300 m/s v závislosti od: hĺbky oceánu; výška vlny dosahuje 30 m.

Vysušenie pobrežia pred cunami zvyčajne trvá niekoľko minút a vo výnimočných prípadoch dosahuje aj hodinu. Cunami sa vyskytujú iba počas morských otrasov, keď sa určitá časť dna prepadne alebo zdvihne.

Výskyt cunami a vĺn odlivu sa vysvetľuje nasledovne. V epicentrálnej oblasti sa v dôsledku deformácie dna vytvorí tlaková vlna, ktorá sa šíri smerom nahor. More sa na tomto mieste iba silno vzdouva, na povrchu sa tvoria krátkodobé prúdy, ktoré sa rozchádzajú na všetky strany, prípadne „vrú“ vodou vrhajúcou sa do výšky až 0,3 m. To všetko sprevádza bzučanie. Tlaková vlna sa potom na povrchu transformuje na vlny cunami, ktoré sa šíria rôznymi smermi. Nízke odlivy pred cunami sa vysvetľujú skutočnosťou, že voda sa najskôr rúti do podvodnej diery, z ktorej je potom vytlačená do epicentrálnej oblasti.

Keď sa epicentrá vyskytujú v husto obývaných oblastiach, zemetrasenia spôsobujú obrovské katastrofy. Obzvlášť ničivé boli zemetrasenia v Japonsku, kde bolo za 1500 rokov zaznamenaných 233 veľkých zemetrasení s počtom otrasov presahujúcim 2 milióny.

Veľké katastrofy spôsobujú zemetrasenia v Číne. Počas katastrofy 16. decembra 1920 zomrelo v regióne Kansu viac ako 200 tisíc ľudí a hlavnou príčinou smrti bolo zrútenie obydlí vykopaných v spraši. V Amerike sa vyskytli zemetrasenia výnimočného rozsahu. Zemetrasenie v regióne Riobamba v roku 1797 zabilo 40 tisíc ľudí a zničilo 80 % budov. V roku 1812 bolo mesto Caracas (Venezuela) úplne zničené v priebehu 15 sekúnd. Mesto Concepcion v Čile bolo opakovane takmer úplne zničené, mesto San Francisco bolo vážne poškodené v roku 1906. V Európe bola najväčšia skaza pozorovaná po zemetrasení na Sicílii, kde bolo v roku 1693 zničených 50 dedín a zomrelo cez 60 tisíc ľudí .

Na území ZSSR boli najničivejšie zemetrasenia na juhu Strednej Ázie, na Kryme (1927) a na Kaukaze. Mesto Shemakha v Zakaukazsku trpelo zemetraseniami obzvlášť často. Bol zničený v rokoch 1669, 1679, 1828, 1856, 1859, 1872, 1902. Až do roku 1859 bolo mesto Shemakha provinčným centrom východného Zakaukazska, no kvôli zemetraseniu muselo byť hlavné mesto presunuté do Baku. Na obr. 173 ukazuje polohu epicentier zemetrasení Shemakha. Rovnako ako v Turkménsku sa nachádzajú pozdĺž určitej línie predĺženej severozápadným smerom.

Počas zemetrasení dochádza na povrchu Zeme k významným zmenám, ktoré sa prejavujú tvorbou trhlín, poklesov, vrás, zdvíhaním jednotlivých oblastí na súši, vytváraním ostrovov v mori atď. Tieto poruchy, nazývané seizmické, často prispievajú k vzniku silných zosuvov pôdy, zosuvov pôdy, bahna a bahna v horách, vzniku nových zdrojov, zániku starých, vzniku bahenných kopcov, emisií plynov atď. Poruchy vzniknuté po zemetraseniach sa nazývajú postseizmické.

Fenomény. spojené so zemetraseniami na povrchu Zeme aj v jej vnútri sa nazývajú seizmické javy. Veda, ktorá študuje seizmické javy, sa nazýva seizmológia.

3. FYZIKÁLNE VLASTNOSTI MINERÁLOV

Hoci hlavné charakteristiky minerálov (chemické zloženie a vnútorná kryštalická štruktúra) sú stanovené na základe chemických analýz a röntgenovej difrakcie, nepriamo sa odrážajú vo vlastnostiach, ktoré sa dajú ľahko pozorovať alebo merať. Na diagnostiku väčšiny minerálov stačí určiť ich lesk, farbu, štiepenie, tvrdosť a hustotu.

Lesk (kovový, polokovový a nekovový - diamant, sklo, mastný, voskový, hodvábny, perleťový a pod.) je určený množstvom svetla odrazeného od povrchu minerálu a závisí od jeho indexu lomu. Na základe priehľadnosti sa minerály delia na priehľadné, priesvitné, priesvitné v tenkých úlomkoch a nepriehľadné. Kvantitatívne stanovenie lomu svetla a odrazu svetla je možné len pod mikroskopom. Niektoré nepriehľadné minerály silne odrážajú svetlo a majú kovový lesk. To je bežné v rudných mineráloch, ako je galenit (olovnatý minerál), chalkopyrit a bornit (meďnaté minerály), argentit a akantit (strieborné minerály). Väčšina minerálov absorbuje alebo prepúšťa významnú časť svetla dopadajúceho na ne a má nekovový lesk. Niektoré minerály majú lesk, ktorý prechádza z kovového na nekovový, ktorý sa nazýva polokovový.

Minerály s nekovovým leskom sú zvyčajne svetlé, niektoré sú priehľadné. Kremeň, sadra a svetlá sľuda sú často priehľadné. Ostatné minerály (napríklad mliečne biely kremeň), ktoré prepúšťajú svetlo, ale cez ktoré nemožno predmety jasne rozlíšiť, sa nazývajú priesvitné. Minerály obsahujúce kovy sa od ostatných líšia priepustnosťou svetla. Ak svetlo prechádza cez minerál, aspoň v najtenších okrajoch zŕn, potom je spravidla nekovový; ak svetlo neprejde, tak je to ruda. Existujú však výnimky: napríklad svetlofarebný sfalerit (minerál zinku) alebo rumelka (ortuťový minerál) sú často priehľadné alebo priesvitné.

Minerály sa líšia v kvalitatívnych charakteristikách ich nekovového lesku. Hlina má matný, zemitý lesk. Kremeň na okrajoch kryštálov alebo na lomových plochách je sklovitý, mastenec, ktorý je pozdĺž štiepnych rovín rozdelený na tenké lístky, je perleť. Jasný, trblietavý, ako diamant, lesk sa nazýva diamant.

Keď svetlo dopadá na minerál s nekovovým leskom, čiastočne sa odráža od povrchu minerálu a čiastočne sa láme na tejto hranici. Každá látka sa vyznačuje určitým indexom lomu. Pretože sa dá merať s vysokou presnosťou, ide o veľmi užitočnú minerálnu diagnostickú funkciu.

Povaha lesku závisí od indexu lomu a oba závisia od chemického zloženia a kryštálovej štruktúry minerálu. Vo všeobecnosti sa priehľadné minerály obsahujúce atómy ťažkých kovov vyznačujú vysokým leskom a vysokým indexom lomu. Táto skupina zahŕňa také bežné minerály, ako je anglesit (síran olovnatý), kassiterit (oxid cínu) a titanit alebo sfén (kremičitan vápenatý a titánový). Minerály zložené z relatívne ľahkých prvkov môžu mať tiež vysoký lesk a vysoký index lomu, ak sú ich atómy pevne zbalené a držané pohromade silnými chemickými väzbami. Pozoruhodným príkladom je diamant, ktorý pozostáva len z jedného ľahkého prvku, uhlíka. V menšej miere to platí pre minerál korund (Al2O3), ktorého priehľadné farebné odrody - rubín a zafíry - sú drahé kamene. Hoci je korund zložený z ľahkých atómov hliníka a kyslíka, sú spolu tak pevne spojené, že minerál má dosť silný lesk a relatívne vysoký index lomu.

Niektoré lesky (olejové, voskové, matné, hodvábne atď.) závisia od stavu povrchu minerálu alebo od štruktúry minerálneho agregátu; živicový lesk je charakteristický pre mnohé amorfné látky (vrátane minerálov obsahujúcich rádioaktívne prvky urán alebo tórium).

Farba je jednoduchý a pohodlný diagnostický znak. Príklady zahŕňajú mosadzno-žltý pyrit (FeS2), olovnatý galenit (PbS) a striebristo biely arzenopyrit (FeAsS2). U iných rudných minerálov s kovovým alebo polokovovým leskom môže byť charakteristická farba maskovaná hrou svetla v tenkom povrchovom filme (zakalenie). To je spoločné pre väčšinu medených minerálov, najmä bornitu, ktorý sa nazýva „paví ruda“ kvôli jeho dúhovému modrozelenému zafarbeniu, ktoré sa rýchlo vytvára, keď je čerstvo rozlomené. Iné medené minerály sú však namaľované v známych farbách: malachit je zelený, azurit je modrý.

Niektoré nekovové minerály sú neomylne rozpoznateľné podľa farby, ktorú určuje hlavný chemický prvok (žltá - sírová a čierna - tmavošedá - grafit a pod.). Mnohé nekovové minerály pozostávajú z prvkov, ktoré im neposkytujú špecifickú farbu, ale majú farebné odrody, ktorých farba je spôsobená prítomnosťou nečistôt chemických prvkov v malých množstvách, ktoré nie sú porovnateľné s intenzitou farbu, ktorú spôsobujú. Takéto prvky sa nazývajú chromofóry; ich ióny sa vyznačujú selektívnou absorpciou svetla. Napríklad tmavofialový ametyst vďačí za svoju farbu stopovému množstvu železa v kremeni, zatiaľ čo sýtozelená farba smaragdu je spôsobená malým množstvom chrómu v beryle. Farby v normálne bezfarebných mineráloch môžu byť výsledkom defektov v kryštálovej štruktúre (spôsobených nevyplnenými atómovými pozíciami v mriežke alebo inkorporáciou cudzích iónov), ktoré môžu spôsobiť selektívnu absorpciu určitých vlnových dĺžok v spektre bieleho svetla. Potom sú minerály natreté ďalšími farbami. Rubíny, zafíry a alexandrity vďačia za svoju farbu práve týmto svetelným efektom.

Bezfarebné minerály môžu byť zafarbené mechanickými inklúziami. Tak tenké rozptýlené šírenie hematitu dáva kremeň červenú farbu, chloritan - zelenú. Mliečny kremeň je zakalený plynno-kvapalnými inklúziami. Hoci minerálna farba je jednou z najľahšie stanoviteľných vlastností v minerálnej diagnostike, musí sa používať opatrne, pretože závisí od mnohých faktorov.

Napriek variabilite farby mnohých minerálov je farba minerálneho prášku veľmi stála, a preto je dôležitým diagnostickým znakom. Farba minerálneho prášku je zvyčajne určená čiarou (takzvaná „farba čiary“), ktorú minerál zanecháva, keď prechádza cez neglazovaný porcelánový tanier (sušienka). Napríklad minerál fluorit má rôzne farby, ale jeho pruh je vždy biely.

Štiepenie – veľmi dokonalé, dokonalé, priemerné (číre), nedokonalé (nejasné) a veľmi nedokonalé – sa prejavuje v schopnosti minerálov štiepiť sa v určitých smeroch. Lom (hladký, stupňovitý, nerovný, štiepaný, lastúrovitý atď.) charakterizuje povrch štiepenia minerálu, ktorý sa nevyskytol pozdĺž štiepenia. Napríklad kremeň a turmalín, ktorých povrch lomu pripomína sklenenú triesku, majú lastúrovitý lom. V iných mineráloch môže byť zlom opísaný ako drsný, zubatý alebo rozštiepený. Pre mnohé minerály nie je charakteristikou lom, ale štiepenie. To znamená, že sa štiepia pozdĺž hladkých rovín, ktoré priamo súvisia s ich kryštálovou štruktúrou. Väzbové sily medzi rovinami kryštálovej mriežky sa môžu meniť v závislosti od kryštalografického smeru. Ak sú v niektorých smeroch oveľa väčšie ako v iných, minerál sa rozdelí cez najslabšiu väzbu. Pretože štiepenie je vždy rovnobežné s atómovými rovinami, môže byť označené uvedením kryštalografických smerov. Napríklad halit (NaCl) má kockové štiepenie, t.j. tri vzájomne kolmé smery možného rozdelenia. Dekolt sa vyznačuje aj ľahkosťou prejavu a kvalitou výslednej plochy dekoltu. Sľuda má veľmi dokonalý dekolt v jednom smere, t.j. ľahko sa rozštiepi na veľmi tenké listy s hladkým lesklým povrchom. Topaz má dokonalý dekolt v jednom smere. Minerály môžu mať dva, tri, štyri alebo šesť smerov štiepenia, pozdĺž ktorých sa rovnako ľahko lámu, alebo niekoľko smerov štiepenia rôzneho stupňa. Niektoré minerály nemajú vôbec žiadne štiepenie. Keďže štiepenie ako prejav vnútornej štruktúry minerálov je ich stálou vlastnosťou, slúži ako dôležitý diagnostický znak.

Tvrdosť je odolnosť, ktorú minerál ponúka pri poškriabaní. Tvrdosť závisí od kryštálovej štruktúry: čím pevnejšie sú atómy v štruktúre minerálu navzájom spojené, tým je ťažšie ho poškriabať. Mastenec a grafit sú mäkké platňové minerály, postavené z vrstiev atómov spojených veľmi slabými silami. Na dotyk sú mastné: pri trení o pokožku ruky sa zošmyknú jednotlivé tenké vrstvy. Najtvrdším minerálom je diamant, v ktorom sú atómy uhlíka tak pevne spojené, že ho môže poškriabať iba iný diamant. Začiatkom 19. stor. Rakúsky mineralóg F. Moos usporiadal 10 minerálov v rastúcom poradí podľa ich tvrdosti. Odvtedy sa používajú ako normy pre relatívnu tvrdosť minerálov, tzv. Mohsova stupnica (tabuľka 1)

MOH STUPEŇ TVRDOSTI

Hustota a hmotnosť atómov chemických prvkov sa mení od vodíka (najľahší) po urán (najťažší). Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, hmotnosť látky pozostávajúcej z ťažkých atómov je väčšia ako hmotnosť látky pozostávajúcej z ľahkých atómov. Napríklad dva uhličitany - aragonit a cerusit - majú podobnú vnútornú štruktúru, ale aragonit obsahuje ľahké atómy vápnika a cerusit obsahuje ťažké atómy olova. V dôsledku toho hmotnosť cerusitu prevyšuje hmotnosť aragonitu rovnakého objemu. Hmotnosť na jednotku objemu minerálu tiež závisí od hustoty atómového obalu. Kalcit, podobne ako aragonit, je uhličitan vápenatý, ale v kalcite sú atómy menej husto zbalené, takže má menšiu hmotnosť na jednotku objemu ako aragonit. Relatívna hmotnosť alebo hustota závisí od chemického zloženia a vnútornej štruktúry. Hustota je pomer hmotnosti látky k hmotnosti rovnakého objemu vody pri 4 ° C. Ak je teda hmotnosť minerálu 4 g a hmotnosť rovnakého objemu vody je 1 g, potom hustota minerálu je 4. V mineralógii je zvykom vyjadrovať hustotu v g/ cm3.

Hustota je dôležitým diagnostickým znakom minerálov a nie je ťažké ju merať. Najprv sa vzorka odváži vo vzduchu a potom vo vode. Keďže vzorka ponorená do vody je vystavená vztlakovej sile smerom nahor, jej hmotnosť je tam menšia ako vo vzduchu. Strata hmotnosti sa rovná hmotnosti vytlačenej vody. Hustota je teda určená pomerom hmotnosti vzorky vo vzduchu k jej strate hmotnosti vo vode.

Pyroelektrina. Niektoré minerály, ako je turmalín, kalamín atď., sa pri zahrievaní alebo ochladzovaní elektrizujú. Tento jav možno pozorovať opelením chladiaceho minerálu zmesou prášku síry a červeného olova. V tomto prípade síra pokrýva kladne nabité oblasti minerálneho povrchu a minium pokrýva oblasti so záporným nábojom.

Magnetizmus je vlastnosť niektorých minerálov pôsobiť na magnetickú ihlu alebo byť priťahované magnetom. Na určenie magnetizmu použite magnetickú ihlu umiestnenú na ostrom statíve alebo magnetickú topánku alebo tyč. Veľmi vhodné je aj použitie magnetickej ihly alebo noža.

Pri testovaní magnetizmu sú možné tri prípady:

a) keď minerál vo svojej prirodzenej forme („sám od seba“) pôsobí na magnetickú ihlu,

b) keď sa minerál stane magnetickým až po kalcinácii v redukčnom plameni fúkacej píšťaly

c) keď minerál nevykazuje magnetizmus ani pred, ani po kalcinácii v redukčnom plameni. Na kalcináciu s redukčným plameňom musíte odobrať malé kúsky s veľkosťou 2-3 mm.

Žiar. Mnohé minerály, ktoré samy nežiaria, začnú za určitých špeciálnych podmienok žiariť.

Existuje fosforescencia, luminiscencia, termoluminiscencia a triboluminiscencia minerálov. Fosforescencia je schopnosť minerálu žiariť po vystavení jednému alebo druhému lúču (willit). Luminiscencia je schopnosť žiariť v momente ožiarenia (scheelit pri ožiarení ultrafialovými a katódovými lúčmi, kalcit a pod.). Termoluminiscencia - žiara pri zahrievaní (fluorit, apatit).

Triboluminiscencia - žiara v momente škrabania ihlou alebo štiepania (sľuda, korund).

Rádioaktivita. Mnohé minerály obsahujúce prvky ako niób, tantal, zirkónium, vzácne zeminy, urán a tórium majú často dosť významnú rádioaktivitu, ľahko zistiteľnú aj domácimi rádiometrami, čo môže slúžiť ako dôležitý diagnostický znak.

Na testovanie rádioaktivity sa najprv zmeria a zaznamená hodnota pozadia, potom sa minerál privedie, prípadne bližšie k detektoru zariadenia. Zvýšenie hodnôt o viac ako 10-15% môže slúžiť ako indikátor rádioaktivity minerálu.

Elektrická vodivosť. Množstvo minerálov má výraznú elektrickú vodivosť, čo umožňuje ich jasné odlíšenie od podobných minerálov. Dá sa skontrolovať bežným domácim testerom.

EPEIROGENICKÉ POHYBY ZEMSKEJ kôry

Epeirogénne pohyby sú pomalé sekulárne zdvihy a poklesy zemskej kôry, ktoré nespôsobujú zmeny v primárnom výskyte vrstiev. Tieto vertikálne pohyby majú oscilačný charakter a sú reverzibilné, t.j. vzostup môže byť nahradený poklesom. Tieto pohyby zahŕňajú:

Moderné, ktoré sú zaznamenané v ľudskej pamäti a možno ich merať inštrumentálne opakovanou niveláciou. Rýchlosť moderných oscilačných pohybov v priemere nepresahuje 1-2 cm/rok a v horských oblastiach môže dosiahnuť 20 cm/rok.

Neotektonické pohyby sú pohyby počas neogénu a kvartéru (25 miliónov rokov). V zásade sa nelíšia od moderných. Neotektonické pohyby sú zaznamenané v modernom reliéfe a hlavná metóda ich štúdia je geomorfologická. Rýchlosť ich pohybu je rádovo nižšia, v horských oblastiach - 1 cm/rok; na rovinách – 1 mm/rok.

Staroveké pomalé vertikálne pohyby sú zaznamenané v úsekoch sedimentárnych hornín. Rýchlosť starých oscilačných pohybov je podľa vedcov menšia ako 0,001 mm/rok.

Orogénne pohyby prebiehajú v dvoch smeroch – horizontálnom a vertikálnom. Prvá vedie k rozpadu hornín a vzniku vrás a ťahov, t.j. k zmenšeniu zemského povrchu. Vertikálne pohyby vedú k zväčšovaniu oblasti, kde dochádza k vrásneniu a často k vzniku horských štruktúr. Orogénne pohyby sa vyskytujú oveľa rýchlejšie ako oscilačné pohyby.

Sú sprevádzané aktívnym efuzívnym a intruzívnym magmatizmom, ako aj metamorfózou. V posledných desaťročiach boli tieto pohyby vysvetlené zrážkou veľkých litosférických platní, ktoré sa pohybujú horizontálne pozdĺž astenosférickej vrstvy vrchného plášťa.

TYPY TEKTONICKÝCH PORÚCH

Druhy tektonických porúch:

a – skladané (kópie) formulárov;

Vo väčšine prípadov je ich vznik spojený so zhutňovaním alebo stláčaním hmoty Zeme. Vrásové zlomy sa morfologicky delia na dva hlavné typy: konvexné a konkávne. V prípade horizontálneho rezu sa v jadre konvexného vrásnenia nachádzajú vrstvy staršieho veku a na krídlach mladšie vrstvy. Na druhej strane, konkávne ohyby majú vo svojich jadrách mladšie ložiská. V záhyboch sú konvexné krídla zvyčajne naklonené do strán od axiálnej plochy.

b – nespojité (disjunktívne) formy

Nespojité tektonické poruchy sú také zmeny, pri ktorých je narušená kontinuita (celistvosť) hornín.

Poruchy sa delia na dve skupiny: zlomy bez posunutia hornín, ktoré sú nimi oddelené, a zlomy s posunom. Prvé sa nazývajú tektonické trhliny alebo diaklasy, druhé sa nazývajú paraklasy.

BIBLIOGRAFIA

1. Belousov V.V. Eseje o histórii geológie. Pri počiatkoch vedy o Zemi (geológia do konca 18. storočia). – M., – 1993.

Vernadsky V.I. Vybrané práce z dejín vedy. – M.: Nauka, – 1981.

Povarennykh A.S., Onoprienko V.I. Mineralógia: minulosť, prítomnosť, budúcnosť. – Kyjev: Naukova Dumka, – 1985.

Moderné myšlienky teoretickej geológie. – L.: Nedra, – 1984.

Khain V.E. Hlavné problémy modernej geológie (geológia na prahu 21. storočia). – M.: Vedecký svet, 2003..

Khain V.E., Ryabukhin A.G. História a metodológia geologických vied. – M.: MsÚ, – 1996.

Hallem A. Veľké geologické spory. M.: Mir, 1985.