Геологическая деятельность моря, воды в замкнутых водоемах. Взаимосвязь эндогенных и экзогенных геологических процессов

6

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Геологическая деятельность моря, воды в замкнутых водоемах. Взаимосвязь эндогенных и экзогенных геологических процессов

Содержание

1. Общие сведения о замкнутых понижениях

2. Геологическая деятельность моря

3. Геологическая деятельность болот и озер

4. Переработка берегов водохранилищ

5. Сезонная и многолетняя мерзлота

6. Геохронология

1. Общие сведения о замкнутых понижениях

К замкнутым водоемам принадлежат озера, болота, водохранилища. По характеру водообмена различают проточные озера, имеющие поверхностный сток, осуществляемый реками, и бессточные, лишенные поверхностного стока. Некоторые озера имеют не поверхностный, а подземный сток. Вода проточных озер обычно пресная, а бессточных - пресная или соленая в зависимости от климата.

Самое большое озеро на земном шаре - Каспийское, называемое обычно морем за огромные размеры (420 тыс. км²). По происхождению впадины озера делятся на: тектонические - образованы в результате тектонических дислокаций ( например, Байкал, Искандеркуль); эрозионные - возникли при экзогенных разрушениях земной поверхности; карстовые - провально-карстового происхождения; плотинные - расположены в долинах, запруженных природными платинами, образованными в результате экзогенных (обвал, ледниковые процессы и т.п.) или вулканических процессов. Плотинным озерам вулканического происхождения является Севан в Армении; оно возникло после преграждения лавовым потоком долины и русла р. Раздан.

2. Геологическая деятельность моря

Площадь, занятая океанами и морями на земном шаре, почти в 2,5 раза превышает площадь суши. Работа моря представляет собой сложный комплекс взаимодействующих процессов -- разрушение горных пород, перенос (разнос) поступающего в водоемы обломочного и растворенного материала, накопление или аккумуляция осадков.

Геологическая деятельность моря проявляется в двух направлениях - разрушительном (абразия) и созидательном осадкообразование). Наибольшей разрушительной силой обладает прибой.

Разрушительная деятельность моря связана с движением морской воды. Наибольшее значение имеют волны, в меньшей степени -- приливы и отливы. Разрушительная работа моря называется АБРАЗИЕЙ. Разрушение берегов морем производится в результате:

1) гидравлического удара морской волны;

2) ударов многочисленными обломками горных пород, захватываемыми сильными волнами;

3) химического воздействия морской воды.

При подходящих условиях часть обломочного материала уносится за пределы абразионной террасы и откладывается в виде постепенно растущей подводной осыпи, так называемой ПОДВОДНОЙ АККУМУЛЯТИВНОЙ ТЕРРАСЫ. Интенсивно подвергающиеся разрушению берега называются АБРАЗИОННЫМИ, а берега, у которых происходит накопление обломочного материала -- АККУМУЛЯЦИОННЫМИ.

Морские осадочные горные породы делятся на обломочные, органогенные и химические. Каждая из этих групп образуется на определенных глубинах.

К обломочным горным породам относят пески, глины, илы, гравий, галька, глыбы и другие.

Органогенные горные породы представлены известняками, мелом, илами и другие.

Химические представлены карбонатом кальция (известняки). Реже встречаются осадки солей железа, марганца, алюминия.

3. Геологическая деятельность болот и озер

К замкнутым водоемам принадлежат озера, болота, водохранилища.

Геологическая работа озер сходна с геологической работой морей. Они разрушают берега и откладывают на дне обломочные, глинистые, химические и органогенные осадки. Существенные отличия озер следующие:

1) меньшие масштабы явлений абразии и аккумуляции

2) интенсивное развитие влаголюбивой растительности, способствующей превращению мелководных участков озер в болото;

3) больший диапазон минерализации воды - от пресной до рассолов; в некоторых озерах минерализация превышает минерализацию морской воды, которая составляет обычно не более 3, 5%.

Из обломочных отложений в озерах встречаются все гранулометрические разности, широко распространены ленточные глины.

Химические осадки представлены гипсом, галитом, содой, калийными солями, мергелями, известковыми туфами, железными рудами, прочими озерными отложениями.

Основные болотные отложения - торф, сапропель.

4. Переработка берегов водохранилищ

Сущность переработки берегов заключается в том, что под воздействием абразии, вызываемой ветровыми и судовыми волнами, береговой склон водохранилища разрушается и вырабатывается новый профиль равновесия. В результате переработки надводная часть берегового склона водохранилища отступает и приобретает новые очертания, а в подводной части склона, в пределах зоны сработки уровня водохранилища и глубины абрадирующего действия волны, формируется абразионная аккумулятивная отмель (показать по плакату). Формы и скорость переработки берегов в различных горных породах различны. Наиболее интенсивно переработка берегов протекает в первые 2-3 года эксплуатации водохранилища, далее, как правило, она постепенно угасает по мере развития отмели и выравнивания береговой линии. В первые годы эксплуатации скорость отступания бровки берега, особенно в легко разливаемых породах, составляет десятки метров, общая же ширина отступания зоны переработки берега может достигнуть несколько сотен метров.

В связи с таким интенсивным развитием процесса переработки береговых склонов создается угроза разрушения населенных пунктов, промышленных объектов, расположенных по берегам водохранилищ. Перенос или сохранение таких объектов предусматривается при проектировании водохранилищ и определяется экономическими и другими соображениями с учетом прогнозов скорости переработки.

Изучение процесса переработки берегов показало, что его характер и скорость зависят от сочетания различных природных условий и факторов устойчивости берегового склона от их изменений в связи с созданием водохранилищ. Эти факторы необходимо учитывать при прогнозах переработки берегов. Основные из них приведены в таблице (показать по плакату).

Меры защиты берегов от переработки (по Е.В. Трепетцову).

Сезонной мерзлотой или сезонным промерзанием называется промерзание в холодный сезон года поверхностной зоны земной коры. Глубина сезонного промерзания местами достигает 3 м. Она зависит от климатических и погодных условий, состава, состояния и свойств горных пород, состояния снегового и растительного покрова, а также от формы хозяйственного использования территории. Промерзание начинается с поверхности и постепенно распространяется в глубину. При этом во влажных глинистых и пылеватых породах, а также в мелких песках происходит подсасывание влаги к замерзшей породе с выделением льда и поднятием поверхности земли, называемым пучением. В случае препятствия этому поднятию в замерзшей породе возникает давление пучения. Вследствие пучения в замерзшей породе может возникнуть бугристый микрорельеф и произойти деформация сооружений. В период весеннего оттаивания породы влажность ее возрастает за счет перемещенной влаги. Это резко снижает механическую прочность породы и может вызвать ее разжижение. Интенсивность пучения возрастает при подъеме УГВ. В сухих глинистых породах подсасывания грунтовой воды и пучения не происходит. В твердых и крупнообломочных породах, а также в крупных и средних песках замерзание и оттаивание не оказывают вредного влияния на механическую прочность.

Многолетняя мерзлота - это многолетнее сохранение породой отрицательной температуры; широко распространена в восточной и северовосточной частях России на площади около 49 % всей территории бывшего СССР. Под доменами крупных рек многолетней мерзлоты нет. Максимальная мощность многолетнемерзлых пород не установлена; в Якутске она превышает 200 м. Температура пород в зоне сплошного распространения ниже 5°С. Самая верхняя часть земной коры в районах многолетней мерзлоты в течение теплого сезона года и временных потеплений оттаивает; она называется деятельным слоем.

Если в зимний сезон деятельный слой промерзает в пределах всей мощности, то многолетняя мерзлота называется сливающейся, в противном случае - несливающейся.

Если в пределах деятельного слоя находится вода, то при зимнем промерзании этого слоя она оказывается зажатой между двумя мерзлыми пластинами и в ней возникает гидростатический напор. Найдя выход на поверхность, растекаясь и замерзая, вода образует наледи. Бугры образующиеся в результате замерзание деятельного слоя и приподнимающие верхние слои породы, называются гидролаколиты.

Переувлажнение при оттаивании деятельного слоя нередко вызывает явление разжижения и оплывания поверхностного слоя глинистых пород с образованием натечных террасообразных форм рельефа, объединяемые названием солифлюкци.

6. Геохронология

Геохронология и ее методы.

ГЕОХРОНОЛОГИЯ - учение о последовательности формирования и возрасте горных пород. Различаются методы относительной и методы абсолютной геохронологии.

Относительная геохронология

Методы относительной геохронологии - методы определения относительного возраста горных пород, которые лишь фиксируют последовательность образования горных пород относительно друг друга.

Эти методы базируются на нескольких простых принципах. В 1669 г. Николо Стено сформулировал принцип суперпозиции, гласящий, что в ненарушенном залегании каждый вышележащий слой моложе нижележащего. Обратим внимание, что в определении подчёркивается применимость принципа только в условиях ненарушенного залегания.

Следующий важнейший принцип, известный как принцип пересечений, сформулирован Джеймсом Хаттоном. Этот принцип гласит, что любое тело, пересекающее толщу слоев, моложе этих слоев.

Ещё одна большая группа методов относительной геохронологии - биостратиграфические методы. Эти методы основаны на изучении окаменелостей - ископаемых остатков организмов, заключённых в слоях горных пород: в разновозрастных слоях пород встречаются разные комплексы остатков организмов, характеризующие развитие флоры и фауны в ту или иную геологическую эпоху. В основе методов лежит принцип, сформулированный Уильямом Смитом: одновозрастные осадки содержат одни и те же или близкие остатки ископаемых организмов. Этот принцип дополняется ещё одним важным положением, гласящим, что ископаемые флоры и фауны сменяют друг друга в определённом порядке. Таким образом, в основе всех биостратиграфических методов лежит положение о непрерывности и необратимости изменения органического мира - закон эволюции Ч. Дарвина. Каждый отрезок геологического времени характеризуется определёнными представителями флоры и фауны. В качестве грубой аналогии сущности метода можно привести всем известные методы определения возраста в археологии: если при раскопках обнаружены только каменные орудия труда, то культура относится к каменному веку, присутствие бронзовых орудий даёт основание для её отнесения к бронзовому веку и т.п.

На сегодняшний день основным в биостратиграфии является метод анализа органических комплексов. При применении этого метода вывод об относительном возрасте строится на сведениях обо всём комплексе окаменелостей, а не на находках единичных руководящих форм, что значительно повышает точность.

Более универсальным является биостратиграфический метод сопоставления характера органических остатков в удалённых разрезах - одновозрастные слои обладают одинаковым комплексом окаменелостей. Этот метод позволяет проводить региональную и глобальную корреляцию разрезов.

АБСОЛЮТНАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ

Методы абсолютной геохронологии позволяют определить возраст геологических объектов и событий в единицах времени. Среди этих методов наиболее распространены методы изотопной геохронологии, основанные на подсчёте времени распада радиоактивных изотопов, заключенных в минералах (или, например, в остатках древесины или в окаменелых костях животных).

Сущность метода заключена в следующем. В состав некоторых минералов входят радиоактивные изотопы. С момента образования такого минерала в нём протекает процесс радиоактивного распада изотопов, сопровождающийся накоплением продуктов распада. Распад радиоактивных изотопов протекает самопроизвольно, с постоянной скоростью, не зависящей от внешних факторов; количество радиоактивных изотопов убывает в соответствии с экспоненциальным законом. Принимая во внимания постоянство скорости распада, для определения возраста достаточно установить количество оставшегося в минерале радиоактивного изотопа и количество образовавшегося при его распаде стабильного изотопа. Названия изотопно-геохронологических методов обычно образуются из названий радиоактивных изотопов и конечных продуктов их распада: уран-свинцовый, калий-аргоновый и т.д.

В настоящее время наиболее точным считается самарий - неодимовый метод, принятый в качестве стандарта, с которым сравниваются данные других методов. Это связано с тем, что в силу геохимических особенностей данные элементы наименее подвержены влиянию наложенных процессов, часто значительно искажающих или сводящих на нет результаты определений возраста. Метод основан на распаде изотопа 147Sm с образованием в качестве конечного продукта распада 144Nd.

Калий - аргоновый метод основан на распаде радиоактивного изотопа 40К. Этот метод давно и широко используется для определения возраста всех генетических типов горных пород. Он наиболее эффективен при определении времени формирования осадочных пород и минералов, например, глауконита. Применительно к магматическим и особенно метаморфическим породам, затронутым наложенными изменениями, этот метод часто даёт "омоложенные" датировки, что связано с потерей подвижного аргона.

Радиоуглеродный метод основан на распаде изотопа 14С, образующегося в верхних слоях атмосферы в результате воздействия космического излучения на атмосферные газы (азот, аргон, кислород). В последствии 14С, как и нерадиоактивный изотоп углерода, образует углекислый газ СО2, и в его составе вовлекается в фотосинтез, оказываясь таким образом в составе растений и, далее, пищевой цепочке передается животным. В гидросферу 14С попадает в результате обмена СО2 между атмосферой и Мировым океаном, далее он оказывается в костях и карбонатных раковинах водных обитателей. Интенсивное перемешивание воздушных масс в атмосфере и активное участие углерода в глобальном круговороте химических элементов приводит к выравниванию концентраций 14С в атмосфере, гидросфере и биосфере. Для живых организмов равновесное состояние достигается при удельной активности 14С, составляющей 13,56 ± 0.07 распадов в минуту на 1 грамм углерода. Если организм умирает, то прекращается поступление 14С; в результате радиоактивного распада (перехода в нерадиоактивный 14N) удельная активность 14С уменьшается. Измерив значение активности в пробе и сопоставив её со значением удельной активности в живой ткани, несложно рассчитать время прекращения жизнедеятельности организма.

Радиоуглеродного датирование позволяет определять возраст образцов, содержащих углерод (кости, зубы, раковины, древесина, уголь и т.д.) возрастом до 70 тыс. лет.

В завершение рассмотрения методов изотопной геологии следует отметить, что, несмотря на получение "абсолютных", выраженных в годах, датировок, мы имеет дело с модельным возрастом - полученные результаты неизбежно содержат некоторую ошибку и, более того, продолжительность астрономического года в ходе длительной геологической истории менялась.

Ещё одна группа методов абсолютной геохронологии представлена сезонно-климатическими методами. Примером такого метода служит варвохронология - метод абсолютной геохронологии, основанный на подсчёте годичных слоёв в "ленточных" отложениях приледниковых озёр. Для приледниковых озёр характерными отложениями служат так называемые "ленточные глины" - чётко слоистые осадки, состоящие из большого числа параллельных лент. Каждая лента - результат годичного цикла осадконакопления в условиях озёр, находящихся большую часть года в замерзшем состоянии. Она всегда состоит из двух слоёв. Верхний - зимний - слой представлен глинами темного цвета (за счёт обогащения органикой), образованного под ледяным покровом; нижний - летний - сложен более грубозернистыми светлоокрашенными осадками (в основном тонкими песками или алевро-глинистыми отложениями), образованными за счёт приносимого в озеро талыми ледниковыми водами материала. Каждая пара таких слойков соответствует 1 году.

Длительное изучение возраста горных пород позволило выявить основные этапы развития земной коры. Результатом этого явилось составление геохронологической шкалы. Геохронологическая шкала - шкала относительного геологического времени, показывающая последовательность и соподчинённость основных этапов геологической истории Земли и развития жизни на ней. Объектом геохронологической шкалы является геологическое время. ( [1], 90-91)

группа (эра) - отложения, образовавшиеся в течение эры системы (периоды) - это отложения, образовавшиеся в течение периода; длительность периодов составляет десятки миллионов лет отдел (эпохи) - часть системы, соответствующая отложениям, образовавшимся в течение одной эпохи, длительность эпох обычно составляет первые десятки миллионов лет ярус - отложения, образовавшиеся в течение века; продолжительность веков составляет несколько миллионов лет.

Элементы геотектоники и геоморфологии.

Геоморфология - наука о рельефе земной поверхности, его происхождении и развитии.

Рельеф рассматривается как совокупность всех форм земной поверхности - возвышений, равнин и углублений. Он играет огромную роль на Земле в перераспределении тепла и влаги, подземных и поверхностных вод, накоплении отложений различных наносов и т. д. Роль рельефа в строительстве промышленных, гражданских зданий и сооружений трудно переоценить. Он влияет на размещение и характер проектируемых зданий и сооружений, трассирование авто- и железных дорог, прокладку оросительных и судоходных каналов и т. д. При инженерно-геологическом картировании рельеф определяет выделение инженерно-геологических областей в границах более крупных единиц - регионов.

Одна из основных задач геоморфологии -- установление и картирование типов рельефа. Под типом рельефа понимают определенные сочетания форм рельефа, закономерно повторяющиеся на поверхности литосферы, имеющие сходное происхождение, геологическое строение и историю.

Типы рельефа по генезису объединяются в классы:

аккумулятивные равнины -- образовались в результате отложения наносов при деятельности рек и временных водных потоков, моря, ледников, озер, ветра;

денудационные равнины -- возникли на участках с резко выраженным рельефом в результате денудации (выветривания, эрозии, работы ледников, дефляции и др.) и сноса продуктов разрушения горных пород; в настоящее время имеют равнинный характер. Площадь развития этих равнин по сравнению с аккумулятивными ограничена;

денудационно-тектонические горы -- сформировались в результате взаимодействия тектонических процессов с преобладанием поднятий (складкообразования, сбросы, надвиги и др.) и денудации;

вулканические горы и плато -- появились в результате вулканической деятельности;

антропогенные образования--типы рельефа, образованные в результате деятельности человека.

В геоморфологии, рассматривают элементы и формы рельефа. Существующие формы его состоят из элементов, к которым относятся поверхности, линии и точки.

Поверхности являются составной частью рельефа и подразделяются на горизонтальные, наклонные, вогнутые, выпуклые и сложные. Пересечение поверхностей рельефа определяют линии. Различаются линии водораздельные, водосливные, подошвенные и бровки. Важным элементом рельефа являются точки, которые разделяются на вершинные, перевальные и донные. Наибольшая высота участка в данной местности называется вершиной, наиболее низкая точка понижений рельефа называется донной. Дно понижения гребней хребтов носит название перевальных точек.

Территория Беларуси расположена на западе древней Восточно-Европейской платформы. Платформа - это одна из главных глубинных структур земной коры, характеризующаяся малой интенсивностью тектонических движений и плоским рельефом. Геологическое строение платформы двухъярусное. Здесь на кристаллическом фундаменте, сложенном метаморфическими и магматическими породами и имеющем архейско-раннепротерозойский возраст (2600 млн.лет), залегает платформенный чехол. Последний почти целиком состоит из осадочных пород, которые в ряде районов прорываются магматическими образованиями или переслаиваются с ними. Глубина залегания кристаллического фундамента на территории Беларуси изменяется от нескольких десятков метров до 5-6 км, а на самом юге страны в пределах Украинского кристаллического щита породы фундамента выходят на поверхность.

Карты, на которых показывают площади развития различных генетических типов и форм рельефа, называют геоморфологическими

Наибольшую ценность для орошения представляют равнинные территории. Переувлажненные почвы, требующие осушения, как правило, тоже расположены в условиях равнинного рельефа. Этим Обусловлено расположение подавляющего большинства орошаемых и осушенных земель в пределах аккумулятивных равнин различного генезиса.

Главнейшие типы геоморфологических условий в районах орошения и осушения

Главнейшие типы геоморфологических условий в районах:

понижение геологический море мерзлота

Наибольшая часть переувлажненных земель находится в пределах пойменных и надпойменных террас (Припятское Полесье).

Литература

Иванова, М. Ф. Общая геология с основами исторической геологии /

М. Ф. Иванова. - М.: Высш. школа, 1980.

Карлович, И. А. Геология / И. А. Карлович. - М.: Академический

проспект, 2005.

Короновский, Н. В. Основы геологии / Н. В. Короновский, А. Ф.

Якушева. -М.: Высш. шк., 1991.

Короновский, Н. В. Общая геология / Н. В. Короновский. - М.:

МГУ, 2002.

Короновский, Н. В. Геология / Н. В. Короновский, Н. А. Ясаманов. -

М.: Академия, 2003. - 448 с.

Короновский, Н. В. Практическое пособие по общей геологии: учеб,

пособие / Н. В. Короновский. - М.: Академия, 2004. - 160 с.

Корулин, Д. М. Геология и полезные ископаемые Белоруссии: учеб,

пособие / Д. М. Корулин. - 2-е изд. - Минск: Выш. школа, 1976. - 159 с.

Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и

дистанционным методам: учеб, пособие для вузов / А. Е. Михайлов, В. В.

Шершуков, Е. П. Успенский и др. - М.: Недра, 1988. - 196 с.

Неймайр, М. История Земли. В 2-х томах. Т. 1 / М. Неймайр. - М.:

ТЕРРА, 1994.-753 с.

Размещено на Allbest.ru