ГЕОЛОГІЧНА РОБОТА ЛЬОДОВИКІВ

полягає у наступних процесах:

І – Екзарація (лат. - виорюю) → руйнування гірських порід при переміщенні льодовика;

ІІ – Деформація пластичних порід – зминання льодовиком гірських порід у складки (наприклад, Канівські дислокації (лат. – зміна, місце));

ІІІ – Транспортування – переноситься пісок, пил, брили та інші уламки;

ІV – Акумуляція (лат. - нагромадження) – перенесені й відкладені льодовиком скупчення уламків гірських порід (фр. - морена) – валуни, суглинки, щебінь, супіски.

В історії Землі нараховується кілька давніх зледенінь. Причому вони фіксувались на планеті в різний час:

ДОКЕМБРІЙ (архей, протерозой) – у породах цього віку (570-680 млн. років і, навіть, 2300 млн. років) зустрічаються тиліти (англ.- валунна глина). Це давні морени, що мають місце в Канаді, Південній Африці, Сибіру, США, Шотландії, Ірландії;

ПАЛЕОЗОЙ – є дані про наявність у цей час зледенінь як у Північній, так і в Південній півкулі (Зокрема на п-ві Індостан, який входив до Гондвани);

МЕЗОЗОЙ – зледеніння були відсутні, оскільки на планеті панував вологий тропічний клімат;

КАЙНОЗОЙ – найкраще досліджені антропогенові зледеніння. Їх нараховується від чотирьох до шести. Найчастіше називають Окське (Гюнц), Дніпровське (Міндель), Московське (Рісс) і Валдайське (Вюрм).

Причини давніх зледенінь

(згідно гіпотези К. Міланковича):

1.- АСТРОНОМІЧНІ:

А) зміна ексцентриситету орбіти – відстані між центром орбіти і його фокусом, де розташовується Сонце,

Б) нахил екліптики – кут між площиною орбіти і віссю Землі,

В) прецесійний (лат. – рух уперед) рух Землі;

2.- ЗМІНА СКЛАДУ АТМОСФЕРИ (збільшення або зменшення вмісту окремих газів, зокрема, СО2);

3.- ЗМІНА РІВНЯ ОКЕАНУ;

4.- ТЕКТОНІЧНІ ПРОЦЕСИ (внутрішня енергія Землі).

6.

«Геологічна діяльність озер і боліт»

Озеро– це природне заглиблення в земній поверхні заповнене застійною або слабо проточною водою і немає постійного зв’язку з океаном.

Дослідженням озер займається ЛІМНОЛОГІЯ (гр.- озеро, наука). Цю науку ще інколи називають озерознавством. Геологічна діяльність озер залежить від особливостей озерної води, в першу чергу від її солоності.

Хімізм озерної води значною мірою визначає характер накопичення осадів. В озерній воді крім солей є багато завислих частинок. Це переважно глинисті й пилуваті частинки принесені річковою водою або вітром чи підземними джерелами (головним чином оксиди заліза).

У прісних озерах багато органічних (гумінових) сполук, наявність яких пов’язана з розвитком водоростей та мікроорганізмів.

ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ОЗЕР ПРОЯВЛЯЄТЬСЯ В НАСТУПНИХ ПРОЦЕСАХ:

АБРАЗІЯ (лат. - зіскоблювання) – руйнування берегів водойм хвилями. У випадку з озерами доцільно використовувати термін ЛІМНОАБРАЗІЯ. Чим більший розмір матиме водойма, тим активніше проходитиме абразія. Особливо активно процеси абразії проходять на водосховищах, де має місце значно більше руйнування берегів, ніж у природних водоймах (Цимлянське – 1 рік/10 м; Рибінське – 1 рік/4 м)

УТВОРЕННЯ ОСАДІВ – це головний вид геологічної діяльності озер. Для озерних осадів характерний матеріал представлений мулом, органогенними й хемогенними відкладами. Озерні відклади часто мають добре виражену шаруватість. До них належать уламкові, органогенні та хемогенні відклади:

УЛАМКОВІ ВІДКЛАДИ – формуються в тих місцях де існує сильний вплив абразії. Вони представлені галькою, піском, глиною, алевритом, черствуватим мулом та ін.

ОРГАНОГЕННІ ВІДКЛАДИпредставлені:

сапропелевим (гр.- гнилий і грязь, мул) мулом – колоїдними (гр.- клеєподібними) відкладами, які формуються на дні водойм внаслідок перегнивання рослин і тварин,

сапроколом – щільною, легкою породою чорно-коричневого кольору, яка має черепашковий злам,

діатомітом (гр.- розкол. розтин) – пористою пухкою породою білого, сірого чи кремового кольору, що характеризується малою щільністю,

сапропелітами – викопним вугіллям, що утворилось внаслідок нагромадження решток найпростіших планктонових організмів та колоній зелених і синьозелених водоростей.

ХЕМОГЕННІ ВІДКЛАДИ – представлені: 1) у помірних широтах - переважно оолітовими залізними рудами; 2) у тропіках і субтропіках – бокситами. До хемогенних відкладів належать також мергелі, галіт, гіпс, сода.

ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ БОЛІТ:

Болота – перезволожені ділянки земної поверхні, покриті болотною рослинністю, на яких відбуваються процеси торфоутворення. На дні боліт накопичуються органічні рештки. Коли органічна речовина перекривається досить потужним шаром осадів, створюються сприятливі умови для протікання процесу гуміфікації під час якого продукти розкладу органіки збагачуються вуглецем і утворюються гумінові кислоти. Наслідком гуміфікації є утворення коричневого, бурого або чорного торфу. Саме в утворенні торфу полягає провідна геологічна робота боліт.

З болотами також пов'язаний процес вуглефікації торфу. Він проходить при зануренні на значну глибину, де, в умовах підвищеного тиску й підвищених температур, торф перетворюється на буре вугілля, а потім на кам’яне та антрацит (формується ланцюг: торф → буре вугілля → кам’яне вугілля → антрацит). Цей процес супроводжується поступовим зростанням вмісту вуглецю і зменшенням водню та кисню.

7.

«Геологічна діяльність океанів і морів»

Діяльність морських та океанічних вод являє собою складний процес взаємопов’язаних явищ: АБРАЗІЇ (як уже зазначалося при розгляді геологічної роботи озер, це руйнування берегів водойм хвилями. Можна також сказати, що абразія – це руйнування гірських порід, що складають береги і прилеглу частину мілководдя), ПЕРЕНЕСЕННЯ І СОРТУВАННЯ (продуктів руйнування та матеріалу, який привноситься з суші) та АКУМУЛЯЦІЇ (відкладення різноманітних осадів).

Абразія проходить переважно під впливом кількох факторів:

1) гідравлічного удару хвиль,

2) ударів уламками гірських порід захоплених великими хвилями,

3) хімічного впливу морської води на гірські породи.

Внаслідок руйнування і перенесення на певних ділянках морського дна відбувається акумуляція осадів. Сам процес нагромадження осадів називається СЕДИМЕНТАЦІЯ (лат.- осідання). Завдяки процесу седиментації формуються наступні види осадів:

Теригенні (фр.- земля, гр.- походження) – продукти механічного подрібнення гірських порід суходолу, перенесені річками, льодовиками й вітром, а також сформовані абразією та вулканізмом. Спостерігається сортування теригенних відкладів у напрямку від мілководдя до глибини (брили → валуни → галька → пісок → глина → мул).

Хемогенні – утворюються в різних природних зонах внаслідок кристалізації солей, розчинених у морській воді. Серед них виділяються:

карбонати – мають вигляд кульок (оолітів) або дрібного вапнякового мулу (виникають лише при температурі 25-30ºС),

фосфорити – зустрічаються у вигляді конкрецій у перехідній зоні від шельфу до континентального схилу,

глауконітові (гр.- блакитно-зелені) – формуються на глибинах від 100 до 2000 м. Це головним чином піски та мули збагачені глауконітом – мінералом зеленого кольору, що використовується як фарба або добриво,

залізисто-марганцеві конкреції – глибоководні відклади,

різноманітні солі – гіпс, ангідрит, мірабіліт, кам’яна сіль, калійна сіль (гіркосолоні лагуни – Сиваш, Кара-Богаз-Гол).

Органогенні (біогенні) – планктонні осади, вапняки, крейда, коралові рифи, черепашники.

Вулканогенні – виникають внаслідок виверження підводних вулканів.

Полігенні – формуються під дією багатьох факторів (це переважно червона глибоководна глина).

Формування осадів в Світовому океані має певні відмінності у різних областях підводного рельєфу. Таких областей, які ще називаються зонами осадконагромадження, виділяється чотири:

1) ЛІТОРАЛЬНА (гр. - прибережна) – цю область називають ще припливно-відпливною. Вона розташовується в межах від 0 до 20 м. Тут накопичуються теригенні (уламкові) осади (валуни, галька, гравій, піски), а в заболочених ділянках – торф.

2) СУБЛІТОРАЛЬ (гр. – під і прибережна). Ця область розташовується в діапазоні глибин 20-200 м. Тут також домінують теригенні відклади, але вони більш сортовані – чим далі від берега, тим дрібніші. Крім того, тут більше хемогенних осадів (карбонатів, фосфатів, оксидів заліза та марганцю) і є біогенні осади – черепашники, коралові рифи.

3) БАТІАЛЬ (гр. - глибокий) – розташовується між глибинами 200-(3000-3500) м. Тут наявні переважно теригенні та органогенні мулисті відклади. Важливу роль у їх утворенні відіграють планктонні організми.

4) АБІСАЛЬ (гр. - безодня) – знаходиться на глибині понад 3500 м. Тут переважають органогенні та полігенні осади.

КОРИСНІ КОПАЛИНИ МОРІВ ТА ОКЕАНІВ:

Нафта (25% світового видобутку), газ (10% близько 1000 родовищ), Br (90%), Mg (60%), NaCl (35%), KCl, можливо U, Au, Cu, S, Fe, вугілля.

8.

«Гравітаційні процеси»

Гравітаційні процеси виражаються в переміщенні гірських порід по поверхні Землі під дією сили тяжіння. Оскільки такі процеси проходять головним чином на схилах гір, на берегах морів і річок та на морському дні, то вони часто називаються схиловими.

Їх можуть спровокувати наступні природні процеси: 1) землетруси, 2) ерозія, 3) абразія, 4) діяльність людини.

Гірські породи, які беруть участь у гравітаційних процесах формують відклади, що отримали назву КОЛЮВІЙ (лат.- скупчення, мішанина). Він представлений уламковим матеріалом, який нагромаджується на схилах та біля підніжжя гір внаслідок обвалів та осипів.

За швидкістю, гравітаційні процеси можуть проходити миттєво (обвали, каменепади, осипи) або повільно (кріп). Кріп (англ.- повзти) – повільне сповзання значних товщ пухких відкладів по схилах на дні морів та океанів.

У гравітаційних процесах та формуванні колювію провідна роль належить А) власне гравітації та Б) впливу води. За впливом води гравітаційні процеси поділяють на 4 категорії:

9.

«Геологічна діяльність людини»

Процес перетворення земної кори людиною називається АНТРОПОГЕНЕЗ або ТЕХНОГЕНЕЗ. У наш час, за масштабами впливу цей процес можна порівнювати з будь-яким екзогенним процесом, а за темпами проходження він переважає багато з них. В.І. Вернадський вважав, що у ХХ ст., саме людина стала найбільшою геологічною силою на Землі. Її господарська діяльність порушила геологічний кругообіг речовини й спричинила геологічні процеси, котрі є навіть найпотужнішими за природні. В процесі антропогенного впливу на гірські породи відбувається руйнування речовини земної кори (дезінтеграція), переміщення (транспортування), створення нових гірських порід (терикони, ґрунти, відвали, намивні піски).

Геологічна діяльність людини проявляється головним чином у 5-ти напрямках:

1.- видобуток корисних копалин – нині на Землі щороку добувають понад 100 мільярдів тонн руд і мінерального палива, а також близько 300 мільйонів тонн сировини для виробництва добрив та різноманітні будівельні матеріали. Внаслідок видобутку корисних копалин виникають кар’єри, шахти, котловани, свердловини, траншеї, штреки, галереї та інші антропогенні форми рельєфу;

2.- сільськогосподарська діяльність – полягає в переробці і створенні самого верхнього шару земної кори (ґрунту) шляхом розорювання; культивації; поливу; осушення; внесення мінеральних добрив, пестицидів і гербіцидів. Через хімізацію сільське господарство перетворилося на могутній фактор зміни хімічного складу довкілля;

3.- інженерно-технічна діяльність (будівництво) – спорудження населених пунктів (міст, селищ, окремих мікрорайонів та ін..), підприємств (заводів, фабрик), гідротехнічних споруд, транспортних комунікацій та ін.;

4.- втручання в природні геологічні процеси;

5.- охорона геологічного середовища.

10.

«Умови формування та класифікація осадових гірських порід»

Осадові гірські породи, що формуються з осадів морського і континентального походження, складають близько 10% всіх гірських порід земної кори. В їх утворенні виділяються наступні стадії:

- формування вихідного осадового матеріалу;

- перенесення осадового матеріалу;

- нагромадження осадів (СЕДИМНТОГЕНЕЗ);

- перетворення осадів на осадову породу (ДІАГЕНЕЗ);

- зміна осадової породи до початку метаморфізму або початку вивітрювання (КАТАГЕНЕЗ).

Процес формування осадової породи від утворення вихідного матеріалу до перетворення осаду на породу називають ЛІТОГЕНЕЗОМ (гр.- камінь і походження). Чинниками літогенезу є: 1) клімат, 2) особливості рельєфу, 3) тектонічні рухи.

Утворення вихідного осадового матеріалу відбувається завдяки процесам вивітрювання (основна маса продуктів руйнування), ерозії, абразії, суфозії та ін..

Чинниками перенесення і відкладання продуктів руйнування є: 1) поверхневі і підземні води; 2) вітер; 3) лід. Найбільша кількість осадів нагромаджується в кінцевих водоймах стоку – морях і озерах (стадія Седиментогенезу). Після стадії седиментогенезу починається стадія діагенезу.

Діагенез – сукупність процесів перетворення осаду на гірську породу. Він супроводжується розчиненням і виносом з осаду нестійких мінералів; формуванням нових мінералів, стійких у даних умовах; перерозподілом речовин і утворенням конкрецій; ущільненням та зневодненням; цементуванням і перекристалізацією. Інтенсивність процесу діагенезу залежить від складу осаду та умов, у яких він перебуває. Стадією діагенезу закінчується процес формування осадової породи, а далі настає стадія катагенезу.

Катагенез – сукупність процесів, які змінюють осадову породу в період її існування до початку метаморфізму, або вивітрювання. Основними чинниками катагенезу є температура, тиск і вплив підземних вод. Інтенсивність катагенезу залежить від геологічних умов і меншою мірою – складу й фізичних властивостей порід. Цей процес є дуже тривалим і може продовжуватися протягом геологічних періодів і ер. На стадії катагенезу в породах часто утворюються пірит, марказит, халцедон, кварц, кальцит та інші мінерали. Глини перетворюються на щільні, що не розмокають у воді, аргіліти; піски – на пісковики.

В умовах висхідних тектонічних рухів основним чинником катагенезу є підземні води, під дією яких посилюється принесення і винесення речовин у верствах осадових порід. У разі підняття осадових товщ катагенез змінюється вивітрюванням, при опусканні – метаморфізмом.

Для геосинклінальних рухомих областей характерні ще глибші зміни осадових порід, які відбуваються на великих глибинах (7-8 км), при високому тиску (20-30 кПа) і температурі (200-300ºС). Такі зміни називаються МЕТАГЕНЕЗОМ. Він фактично є початковою стадією метаморфізму. Під час метагенезу глини перетворюються на глинисті сланці, пісковики – на кварцити, вапняки – на мармури.

Осадові гірські породи мають хімічний склад близький до хімічного складу магматичних порід і дуже різноманітний мінералогічний склад.

Структура осадових порід визначається розміром і формою складових частин породи, а текстура – способом їх розміщення в породі. Кожному генетичному типу осадових порід (уламковим, хемогенним, біогенним) відповідають певні структури.

Існує кілька класифікацій осадових порід. Згідно з найвідомішою з них вони поділяються на 4 групи: уламкові, глинисті, хемогенні та біогенні (органогенні).

Уламкові та глинисті породи:

Хемогенні породи:

1) карбонатні – вапняк оолітовий, вапнистий туф, доломіт;

2) кременисті – гейзерит, кремінь, опока;

3) залізисті – бурий залізняк, сидерит;

4) марганцеві – піролюзит, манганіт, псиломелан, родохрозит;

5) галоїдні – кам’яна сіль, калійна сіль;

6) сульфатні – гіпс, ангідрит, мірабіліт;

7) алітні (глиноземисті) – латерит, боксит;

8) фосфатні – фосфорити.

Біогенні породи:

- карбонатні → вапняк (черепашковий, кораловий, серпуловий, водоростевий), крейда, мергель;

- кременисті → діатоміт, трепел;

- каустобіоліти (гр. – горючий, життя, камінь) → торф, буре вугілля, кам’яне вугілля, антрацит, сапропеліт, горючі сланці, нафта, асфальт, озокерит, горючі гази, янтар (бурштин).

Л - № 8(4 години)