Основы общей геологии Направление подготовки 022000 Экология

«Основы общей геологии» Направление подготовки: 022000 «Экология и природопользование» (ИЗБ-12) Лектор: доцент Сироткин Александр Николаевич

Что читать, как основной учебник? Короновский Н. В. Общая геология. М. : Книжный дом Университет, 2010. или Короновский Н. В. , Якушова А. Ф. Основы геологии. М. : Высшая школа, 1991 или Серпухов В. И. и др. Курс общей геологии. Л. : «Недра» , 1976 Что еще поможет? Ершов В. В. Основы геологии. М. : “Недра”, 1986. Кейльман Г. А. Основы геологии. М. : “Недра”, 1991. Лебедева Н. Б. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии. М. : 1988. Миловский А. В. Минералогия и петрография. М. : Недра, 1986. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии /Павлинов В. Н. и др. М. : “Недра”, 1983. Смольянинов Н. А. Практическое руководство по минералогии. М. : Недра. 1972.

Общая геология • Геология (греч. ) – учение о Земле Занимается изучением состава, строения, истории развития Земли и процессов, протекающих в её недрах и на поверхности. Земная кора, мантия, ядро Земли Литосфера и астеносфера

Геологические дисциплины • Петрография (греч. описание камня) • Петрология – изучает магматические и метаморфические породы, их состав, условия образования и распределения в коре • Литология – изучает осадочные породы • Минералогия – наука о минералах • Кристаллография и кристаллохимия – изучение кристаллов и кристаллического состояния вещества • Геохимия – наука о вещественном составе литосферы • Изотопная геохронология – методы определения абсолютного возраста пород и минералов • Динамическая геология – изучает характер залегания и деформации горных пород • Геотектоника – изучает структуру земной коры и литосферы. Сейсмология и вулканология. Структурная геология

Геологические процессы • Эндогенные (греч. - внутри) – внутренние процессы, связанные с тепловым воздействием её недр, с гравитационной энергией и её неравномерным распределением • Экзогенные (греч. – снаружи) – внешние процессы, протекающие на поверхности планеты и в приповерхностных частях и вызванные лучистой энергией Солнца

Геологические дисциплины • Историческая геология – изучает историю развития земной коры и Земли в целом • Стратиграфия (греч. – слой) – изучает последовательность толщ горных пород и их расчленения • Палеогеография и палеотектоника – реконструируют древние обстановки на поверхности Земли и в её недрах • Палеонтология – наука об ископаемых организмах • Региональная геология – занимается изучением геологии конкретных участков земной коры • Геофизика – косвенные методы изучения глубинного строения земной коры • Учение о месторождениях полезных ископаемых

Геологическая съёмка Совокупность геологических исследований, необходимых для всестороннего изучения геологического строения и полезных ископаемых определённой местности. Всегда сопровождается составлением геологической карты территории (геологическое картирование)

Пример геологической карты Геологическая карта архипелага Шпицберген

Принцип актуализма Эволюционный метод, при котором к пониманию прошлого идут от изучения современных процессов, но с сознанием того, что в прошлом, особенно отдалённом от современности, и физико-географическая обстановка на поверхности планеты, и обстановки в её глубинах, и сами процессы, протекавшие тогда, заведомо в некоторой степени отличались от современных и тем больше, чем более отделена от нас прошлая геологическая эпоха.

Вселенная Весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития Метагалактика – часть Вселенной, доступная человечеству для изучения

Расчётная структура Вселенной по данным Millennium simulation. Отмеченное белой линией расстояние составляет около 141 млн световых лет. Жёлтым обозначена материя, фиолетовым — наблюдаемая лишь косвенно тёмная материя. Каждая жёлтая точка представляет собой одну галактику.

Межзвездное пылевое облако, перемещается в космосе под влиянием «звездных ветров» и излучения приобрело удивительную форму. Туманность «Конская голова» погружена в обширный и сложный газово-пылевой комплекс, называемый туманностью Ориона. Мы видим его только потому, что оно находится на фоне яркой эмиссионной туманности IC 434. Внизу слева видна отражательная туманность NGC 2023. Конская голова представляет из себя часть большего по размерам облака, состоящего из пыли и занимающего всю нижнюю часть рисунка. Туманность «Конская голова» (официально: темное молекулярное облако Барнард 33) Расстояниие от Земли - 1500 световых лет. Цветное изображение получено на 3, 6 -м канадско-франко-гавайском телескопе на Гавайях (США).

Туманность “Butterfly” (бабочка) – это NGC 6302, умирающая звезда, извергающая взрывные потоки газа. Температура газообразной смеси достигает 20 000 К, и распространяется она со скоростью более 950 000 км/ч (260 км/с).

1 -ый любопытный момент: «межзвёздный космос - не пустой» ; ) Наиболее распространенными элементами в составе межзвездного газа и газово-пылевых туманностей являются: (по убыванию) H, He, O, Ne, N, C, Si, Fe, Mg …… минимальные значения приходятся на: Li, Be, B, F, Se, Ga, Ge, Ti и радиоактивные трансурановые элементы

Наша галактика – Млечный путь (Milky Way)

2 -ой любопытный момент: «в звездах есть всё, но в разных количествах» ; ) В составе нашего Солнца: H – 94. 0 % He – 5. 9 % => на остальные элементы таблицы Менделеева приходится суммарно 0, 1 % его массы Примечание: состав других звезд может несколько отличаться, но в большинстве из них водород и гелий, всё равно, остаются ведущими компонентами

Жизненный цикл Солнца. Масштаб и цвета условны. Временная шкала в миллиардах лет (приблизительно) Приблизительное соотношение размеров планет и Солнца

Гипотезы о происхождении Солнечной системы • И. Кант (1755 год) – из хаоса твёрдых и холодных частиц • П. Лаплас (1797 год) – из раскалённого газа газовой туманности • Чемберлен, Мультон, Джинс (начало ХХ века) – солнечный протуберанец, вызванный прохождением близ Солнца крупной Звезды

Гипотезы о происхождении Солнечной системы • Гипотеза О. Ю. Шмидта – из облака холодной межзвёздной материи, захваченной Солнцем при его движении в Мировом пространстве • Гипотеза В. Г. Фесенкова – считал, что Солнце и планеты образовались одновременно из уплотнённого волокна горячей газово-пылевой туманности

Гипотеза Большого Взрыва Александр Фридман и Георгий Гамов, Э. Хаббл, Р. Дикке, И. Шкловский, А. Гут Вселенная сформировалась из точки с бесконечно высокой плотностью в результате Большого Взрыва, который произошёл 20 млрд. лет назад

Гипотеза В. Ф. Непомилуева Вселенная состоит из саморазвивающихся иерархически подчинённых другу и генетически родственных систем. Центральное тело каждой системы является родительским телом младших членов этой системы, т. е. планеты рождаются в недрах своих звёзд и наследуют его вещественные характеристики

Гипотеза В. Ф. Непомилуева

Гипотеза В. Ф. Непомилуева • Вселенная состоит из иерархически связанных родственных систем • Центральное тело любой системы рождает младшие тела этой же системы • Все системы являются расширяющимися • Земля увеличила за время своего существования свой объём почти в два раза вследствие особенностей её внутреннего строения

Гипотеза В. Н. Ларина Гипотеза о изначально гидридной Земле. Эта гипотеза по многим положениям перекликается с идеей Непомилуева, хотя исходит из других посылок. Утверждает, что ядро Земли не металлическое, а состоит из соединений водорода с металлами. Даёт объяснение многим геотектоническим процессам на нашей планете. Книга выдержала несколько изданий, в т. ч за рубежом.

Слева – вся гидросфера (1. 4087 миллиарда куб. км. ) включая моря, лед, озера, реки, грунтовые воды, облака и т. д. Справа - весь воздух в атмосфере (5140 триллионов тонн) собранный в шар с плотностью воды (с) Adam Nieman из Science Photo Library

P – primary продольные (быстрые) волны S – secondary поперечные (медленные) волны

Изменение направления (вверху) и скоростей сейсмических волн (слева) в глубинах Земли

Схема соотношения литосферы, астеносферы и тектоносферы I- земная кора; II- скоростной твердый слой верхней мантии (слоя В); III- астеносфера; IV- подастеносферный слой верхней мантии (слой Голицына); V-литосфера; VIтектоносфера; К-континент; О- океан Литосфера – включает в себя земную кору и верхнюю наиболее упругую часть мантии. Астеносфера – пластичный и подвижный слой верхней мантии, подстилающий литосферу. Тектоносфера – главная внешняя область проявления тектонических и магматических процессов Земли, включающая в себя: а) земную кору и верхнюю мантию до глубин около 500 км; б) литосферу и астеносферу.