Геологические процессы Геологические процессы Геологическими процессами называют

Геологические процессы

Геологические процессы Геологическими процессами называют любые природные процессы и явления, которые приводят к изменению вещественного состава, внутреннего строения или рельефа Земли Изучением геологических процессов занимается отдельное научное направление – д и н а м и ч е с к а я г е о л о г и я.

Преобразования облика Земли связаны в основном с 2 группами процессов Эндогенные: • Метаморфизм, • Магматизм, • Тектогинез, • Землетрясения, • Процессы дегазации недр. Источник энергии для их осуществления находится в недрах самой Земли Экзогенные: • Гипергенез • Деятельность текущих поверхностных вод • Деятельность озер и болот • Деятельность Эледников • Деятельность подземных вод • Деятельность морей и океанов • Деятельность замерзающей и оттаивающей воды • Деятельность ветра • Деятельность живых организмов • Деятельность человека

Геологические процессы Даже на фоне других явлений природы геологические процессы отличаются целым рядом особенностей – исключительной энергоемкостью и инерционностью. • «Энергоемкость» – означает, что для их осуществления и «запуска» требуется очень много энергии. • «Инерционность» – связана с тем, что если процесс однажды запущен, то что бы его остановить или изменить направление его течения надо так же затратить не меньшее количество энергии

Геологические процессы При изучении геологических процессов принципиально важно установить направление развития данного геологического процесса и стадию его развития. Здесь возможны следующие случаи: • Геологический процесс активно развивается в настоящее время • Геологический процесс «умер» – то есть он прошел полный цикл развития и его возобновление невозможно, если только не изменятся окружающие условия или геологическое строение данного района • Процесс законсервирован на определенной стадии, но при изменении окружающих условий возможно его возобновление

Геологические процессы Из – за медлительности протекания большинства геологических процессов о направлении их развития приходится судить по косвенным признакам – преимущественно по особенностям рельефа и по характеру отложений, чье образование связано с этим процессом.

Эндогенные геологические процессы Эндогенные: • Тектогинез (тектонические движения) • Землетрясения • Метаморфизм • Магматизм • Процессы дегазации недр Источник энергии для их осуществления находится в недрах самой Земли

Эндогенные геологические процессы • • Источники энергии для эндогенных процессов: Процессы радиоактивного распада Процессы дифференциации вещества в недрах Земли Процессы уплотнения и разуплотнения вещества Приливно-отливные явления

Тектогенез

Тектонические движения • Тектоническими (греч. "тектоникос» – относящийся к строительству) движениями называются перемещения отдельных блоков земной коры относительно друга. • Тектонические движения – любые перемещения вещества во внутренних геосферах.

Виды тектогенеза Различают тектонические движения: • Орогенические (горообразовательные) • Эпейрогенические (колебательные) • колебательные, • складкообразовательные, • разрывные.

Колебательные движения (эпейрогенические =вековые) – это чередующиеся по знаку медленные вертикальные колебания земной поверхности. Земная поверхность постоянно попеременно то воздымается, то опускается. Длительные наблюдения подтверждают, что обширные участки земной коры медленно поднимаются и опускаются относительно друга. Их скорость в среднем не превышает 1 -2 см в год. То есть, за 1 млн. лет может быть создан горный хребет, превышающий по высоте почти вдвое Гималаи. Установлено, что отдельные участки земной поверхности опускаются и поднимаются с различной скоростью.

Перемещение береговой линии моря С колебательными движениями связано перемещение береговой линии моря. Если прибрежный участок суши опускается, море переходит за береговую линию и наступает на сушу. Этот процесс называется трансгрессией (лат. "трансгрессио» переход). В случае поднятия суши, море отступает - регрессирует (лат. “регрессус" обратное движение).

Складкообразовательные тектонические движения Складкообразовательны е (складчатые) движения создают необратимые изгибы пластов горных пород, называемые складками. Основой классификации складок является положение их изгиба.

Основные типы складок:

Различают два основных вида складок: • антиклиналь (греч. "анти" - против, "клино" - наклоняю) - если изгиб слоев обращен выпуклостью вверх, складка. Крылья складки расходятся вверху от места изгиба в противоположные стороны. • синклиналь (греч. "син" - вместе) складка прогнутая вниз. Крылья сходятся вместе внизу у изгиба.

Образование складок в горных породах А. - тектоническое сжатие (альпинотипная складчатость) Б. – давление поднимающегося блока (германотипная складчатость) В. – протыкание соляным куполом

Образование складок

Какое силы влияют на образование складок? Точного ответа нет. Несомненно одно: процесс формирования складок очень длителен. Он растягивается на тысячи и миллионы лет.

Разрывные движения связаны с нарушением непрерывности пластов горных пород. Они сопровождаются образованием трещин без смещения разделенных ими блоков и разрывов (со смещением). Поверхность, вдоль которой происходит разрыв и смещение одного участка земной коры относительно другого, называется «плоскостью разрыва» или «сместителем» . А смещенные блоки земной коры называются "крыльями". Смещения вдоль разрывов могут быть: • вертикальными, • наклонными, • горизонтальными.

Разрывное нарушение и его элементы Разрывное нарушение, сместитель которого падает под углом 45 -50°. Выполнено сильно передробленным и перетертым материалом а – угол наклона сместителя; в – угол наклона пласта – угол между горизонтальной линией и подошвой или кровлей пласта. г - лежачее крыло ( расположенное под сместителем); д - висячее крыло - слой, который покрывает сместитель (располагается на сместителем). е – истинная амплитуда смещения - расстояние по сместителю между кровлей или подошвой смещенного слоя; ж - горизонтальная амплитуда смещения – расстояние по горизонтали между кровлей или подошвой смещенного слоя; з - вертикальная амплитуда смещения – расстояние по вертикали между кровлей или подошвой смещенного слоя;

Если одно крыло сместилось по отношению к другому вниз, разрывное нарушение называется сбросом, если поднялось вверх - взбросом. Перемещение блока горных пород вверх по полого наклоненной (до 45 ) поверхности другого блока называется надвигом

• Разрывное нарушение, при котором крылья смещаются в горизонтальном направлении, называется сдвигом. • Если перемещено правое (со стороны наблюдателя) крыло, сдвиг называется правым, если левое левым

Разломы Крупные разрывные нарушения, распространяющиеся на большую глубину и имеющие значительную длину, называют ГЛУБИННЫМИ РАЗЛОМАМИ. Изучение глубокофокусных землетрясений по периферии Тихого океана показало, что наиболее крупные - сверхглубокие разломы проникают в мантию Земли на глубину до 700 км.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

Землетрясения Землетрясение - это всякое колебание земной поверхности, вызванное естественными причинами.

Землетрясения проявляются короткими подземными толчками. Они продолжаются от доли секунды до нескольких десятков секунд. Регистрируется около 100 тыс. слабых толчков в год. По всему земному шару за этот же период происходит около 100 сильных землетрясений.

Причина землетрясений Среди причин землетрясений основное значение принадлежит тектоническим процессам (перемещениям блоков литосферы внутри Земли).

Очаг землетрясения. Участок земных недр, где происходит первичная подвижка земных масс, называется “гипоцентром” (греч. “гипо” под, внизу; лат. "центрум"- центр круга ), "очагом", или “фокусом” (лат. “фокус” - очаг) землетрясения. Очаг землетрясения, в котором зарождается первый импульс колебания, – это определенный объем горных пород, подвергшихся разрушению. Отсюда начинают свой стремительный бег в разные стороны сейсмические (упругие) волны. Они передаются на сотни и тысячи километров.

Глубина залегания очага Проекция "очага" на земную поверхность называется "эпицентром" (греч. "эпи" - на, над; лат. "центрум" - центр круга) землетрясения. Подавляющее количество землетрясений приурочено к глубинам до 100 -200 км. Наиболее близкие к поверхности очаги землетрясений располагаются на глубинах менее 10 км. Глубокофокусные землетрясения зарождаются на глубинах до 700 км.

Энергия землетрясений. В очаге землетрясения За очень короткое время высвобождается огромная внутренняя энергия Земли, достигающая 1015 -1025 джоулей (Дж). Об энергии землетрясений позволяет судить их магнитуда

Землетрясения Магнитуда землетрясения – безразмерная величина M = lg A/A*, где М – магнитуда, А смещение частиц почвы при данном землетрясении; А* - смещение частиц почвы при эталонном землетрясении. При известных нам землетрясениях магнитуда изменяется от 0 до 8, 8. Шкала магнитуд (шкала Рихтера) логарифмическая

Оценка землетрясений Энергия, вызвавшая сейсмические колебания в очаге землетрясения, оценивается по шкале безразмерных величин (от 1 до 9), называемых магнитудами (лат. "магнитудо" - величина). Под магнитудой понимается логарифм отношения максимального смещения частиц грунта (в микрометрах = 10 -6 м) в сейсмической волне данного землетрясения (на расстоянии 100 км от эпицентра) к смещению грунта при эталонном землетрясении, магнитуда которого условно принята равной нулю.

Землетрясения Интенсивность землетрясений в эпицентре на поверхности Земли первоначально оценивалась визуально по 12 -балльной шкале МСК -64 (от 1 до 12 баллов), основанной на степени разрушения построек

Изучение и прогноз землетрясений • Сейсмология — наука о распространении сейсмических волн в недрах Земли. Сейсмология занимается изучением землетрясений и разработкой методов их прогноза.

Землетрясения • Для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн используются специальные приборы — сейсмографы. • Сейсмограф

сейсмограмма

Изучение и прогноз землетрясений Карты сейсмического районирования – создаются на основе обобщения исторических, археологических и геологических данных

Изучение и прогноз землетрясений Прогноз: • В настоящее время ученые уверенно могут сказать где может произойти землетрясение, а где, скорее всего, его не будет • Можно уверенно говорить о максимальной возможной в данном месте интенсивности землетрясения • Практически невозможно точно сказать когда случится землетрясение

Разлом Сен-Андерс в Калифорнии (аэрофотоснимок)

Дегазация недр

Дегазация недр • В зонах глубинных разломов наблюдаются интенсивные потоки из недр таких газов как водород, гелий и радон. Предполагается, что эти газы образуются при дегазации глубоких горизонтов литосферы, нижней мантии или даже ядра. • Возможно, что мантийную природу могут иметь и газы углеводородного состава

Дегазация недр 21 августа 1986 г. крупная катастрофа произошла в озере Нисс (Камерун). Из озера внезапно вырвалось облако углекислого газа с примесью сероводорода и других газов. В нем в считанные минуты задохнулись 1600 человек.

Дегазация недр • Процессы дегазации недр продолжались в течении всей геологической истории Земли. • Они сопровождали процессы дифференциации первичного мантийного вещества и оказывали очень большое влияние на процессы в других оболочках Земли.

Дегазация недр • Все современные внешние геосферы являются продуктом дегазации первичной мантии Земли. • Расчеты и данные экспериментов показывают, что для получения всего современного объёма гидросферы и атмосферы было достаточно потерять менее 10% от первоначального количества летучих веществ, содержавшихся в первичной мантии Земли.

Структурные элементы земной коры

В геологии под геологическими структурами понимают обособленные участки коры, отличающиеся определенным сочетанием состава и условий залегания слагающих их пород (по В. Е. Хаину, 1973 г. ). Другими словами, структуры - это геологические тела, имеющие естественные границы и обладающие специфическими свойствами горных пород, из которых они состоят

Структурные элементы земной коры Изучением строения земной коры занимается наука геотектоника

Тектонические структуры мира

Образование дна современных океанов

Основные структурные элементы континентальных платформ

Основные структурные элементы Восточно-Европейской платформы (с севера на юг)

Основные структурные элементы горно-складчатых областей

Основные структурные элементы материков и океанов