![Учебная литература Основная: 1. Геология для горного дела [Текст] : учебное пособие для студентов](https://present5.com/presentation/3/4923194_437052558.pdf-img/4923194_437052558.pdf-1.jpg "Учебная литература Основная: 1. Геология для горного дела [Текст] : учебное пособие для студентов")
Учебная литература Основная: 1. Геология для горного дела [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки "Горное дело" / Н. В. Короновский, В. И. Старостин, В. В. Авдонин. - М. : Академия, 2007. - 576 с. , 2007 г. 2. Общая геология [Текст] / под ред. А. К. Соколовского. - М. : КДУ. - ISBN 5 -98227141 -1. Т. 1 : учебник для студентов геологических специальностей. - 2006. - 448 с. - Предм. указ. : с. 426. , 2006 г. 3. Общая геоморфология [Текст] : учебник для студентов вузов, обучающихся по географическим специальностям / Е. И. Рычагов ; МГУ им. М. В. Ломоносова. - 3 -е изд. , перераб. и доп. - М. : Изд-во Моск. ун-та : Наука, 2006. - 416 с. , 2006 г. 4. Общая геология [Текст] : учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям "Прикладная геология и "Технология геологической разведки / Л. А. Рапацкая. - М. : Высшая школа, 2005. - 448 с. , 2005 г. Дополнительная: 5. Общая геология [Текст] / под ред. А. К. Соколовского. - М. : КДУ. - ISBN 5 -98227 -141 -1. Т. 2 : пособие к лабораторным занятиям : учебник для геологических специальностей вузов. - 2006. - 448 с. , 2006 г. 6. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии [Текст] / под ред. В. Н. Павлинова: учебное пособие для вузов-М. : изд-во «Недра» , 1983, 1988 гг. 1
Тема 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЕ. Основные понятия в геологии 1. Предмет, задачи и методы геологии. 2. Теоретическое и практическое значение геологии. 3. Солнечная система, ее строение и место во Вселенной. 4. Основные движения Земли в пространстве. 5. Общая характеристика Земли (форма, размеры, плотность). 6. Геосферы Земли. 7. Химический состав Земли. 8. Магнитное поле Земли. 9. Гравитационное поле Земли. 10. Тепловое поле Земли. Внешняя и внутренняя теплота Земли. 11. Электрическое поле Земли. 12. Минералы. Их физические свойства 13. Классификация минералов. 14. Геохронология. Единицы геохронологической и стратиграфической шкалы. 15. Горные породы. Их классификация. 2
1. Предмет, задачи и методы геологии. Предпосылки развития науки Стимулами к развитию геологии с древних времен были: 1. Предсказания геологических событий (преимущественно катастрофических) 2. Потребность в полезных ископаемых 3. Стремление познать мир, в том числе и Землю (планету) 3
ПРИМЕРЫ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ 1. Предмет, задачи и методы геологии СОБЫТИЙ 4
Последний день Помпеи 5
Извержения вулканов 6
Землетрясение 28 мая 1995, г. Нефтегорск 7
Деформация железнодорожного полотна в зоне вечной мерзлоты 8
• Геология (geo-земля, logos-учение)-наука о Земле, её строении, развитии и возникновении. Задачи: 1. Обеспечение сырьём отраслей промышленности; 2. Определение особенностей строения и развития Земли; Основной постулат геологии: данная наука утверждает материалистическое мировоззрение. Основными документами геологии являются: 1) Образцы горных пород и минералов 9
2) Окаменелости (остатки животных); 3) Геологические разрезы-наблюдаемые залегания горных пород. 10
Методы геологии: 1. Метод геологического картирования (полевых наблюдений или непосредственных); 2. Метод визуального исследования и лабораторных анализов; 3. Палеонтологический метод-позволяет определить возраст пород и периодизацию историю развития жизни и Земли; 4. Геофизические методы-основаны на изучении физических свойств пород: электропроводность, магнитность, плотность; 11
5. Дистанционные методы-в основе дешифрирование космофотоснимков, получаемых со спутников. 12
1. Метод непосредственных наблюдений: изучение обнажений и составление по данным наблюдений геологических карт. 13
Естественные обнажения 14
Естественные обнажения 15
Искусственные обнажения (карьер) 16
3. Палеонтологический метод – определение возраста пород брахиоподы кораллы 17
2. Теоретическое и практическое значение геологии • Практическое значение геологии очень велико, так как развитие материальной культуры человеческого общества, рост общественного производства непрерывно связан с изучением и всесторонним освоением недр Земли. В наши дни вся мощная современная техника основана на использовании продуктов земных недр-нефти, угля, металлов, различных строительных материалов, подземных вод. Основное значение геологии- ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЫРЬЕМ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ! 18
3. Солнечная система, её строение и место во Вселенной 19
4. Основные движения Земли в пространстве 1. Вокруг центра галактики 2. Вокруг Солнца 3. Прецессия-это воронкообразное движение земной оси 4. Изменение угла наклона земной оси от 63, 5 до 68, 5 градусов. 20
5. Общая характеристика Земли 5. 1 Форма Земли По Ньютону: Земля есть двухосный эллипсоид врпщения. В начале 20 столетия установлена сплюснутость экватора, то есть Земля-есть трехосный эллипсоид вращения, но истинная форма-ГЕОИД отличается от него на +-50 -150 м, поскольку массы в Земле распределены неравномерно. 21
ГЕОИД-это поверхность, совпадающая с поверхностью воды в Мировом океане и воды в бесконечно узких каналах, мысленно продолженных и пересекающих континенты. 22
5. 2 Размеры Земли Радиус по полюсу -6356 км Радиус по экватору -6378 км Сплюснутость по экватору -200 м Площадь Земли -510*106 кв. км Площадь Суши 149*106 кв. км Объём Земли-1, 083*109 куб. км Масса (М) Земли-5, 95*1024 кг Плотность (Р)-5, 517*103 кг/м 3 Плотность воды-1 кг/м 3 Плотность верхних слоёв 2, 6*103 кг/м 3 –к центру Земли плотность растет, достигая значения 11. 23
6. Геосферы Земли (Геосферы твёрдой Земли) Геосферы Земли установлены по прохождению сейсмических волн (СВ). СВ- это обратимые деформации в упругом теле. СВ Продольные (р)обратимые деформации сжатия Поперечные (s)обратимые деформации сдвига 21
• СВ отражаются и преломляются на границах сред, пластов и геосфер. Фрагмент временного разреза (сейсмопрофиль) 25
На этом свойстве основана сейсморазведка. Применительно к Земле выявлены такие геосферы и границы: 1. Земная кора 2. Астеносфера 3. Литосфера 4. Мантия 5. Внешнее ядро 6. Переходная оболочка 7. Внутреннее ядро (тв. тело) 26
Внутреннее строение Земли -Верхние твердые оболочки Земли до 410 км расчленяются по двум признакам: 1) по особенностям химического, минералогического и петрологического состава (земная кора и верхняя мантия) 2) по особенностям реологических свойств, т. е. физических свойств (литосфера и астеносфера) 27
По составу и мощности 2 типа земной коры 1. Континентальная кора • • • Осадочный слой (осадочный чехол) мощность от 0 до 10 -20 км (во впадинах) состав: осадочные породы преимущественно континентального или мелководно-морского происхождения, с участием покровов вулканитов и внедрений (силлов, даек) основных и ультраосновных магматитов распространен неповсеместно скорость продольных волн = 2 -5 км/с возрастной диапазон до 1, 7 млрд. лет 28
Верхний слой консолидированной коры (гранит-метаморфический или гранитный) • выступает на дневную поверхность на щитах и массивах • вскрыт на глубину 12 км в Кольской скважине Золотодобывающая шахта в Южной Индии прошла по данному слою до 3, 2 км, в Южной Африке - до 3, 8 км • состав – кристаллические сланцы, гнейсы, кварциты и гранитоиды • скорость продольных волн = 6 - 6, 5 км/с • мощность 15 -20 км на платформах, 25 -30 км – в горных сооружениях • отличается повышенной вязкостью и хрупкостью, разбит многочисленными разломами и трещинами, подвижки по разломам являются причиной того, что преимущественно в ней возникают очаги землетрясений 29
Нижний слой консолидированной коры (гранулит – базитовый или базальтовый) • отличается более высокой степенью метаморфизма слагающих ее пород (амфиболитовая и гранулитовая фации) и повышенным содержанием более основных разностей (базальты) • обладает пониженной плотностью, более пластичная • скорость продольных волн = 6, 4 -7, 7 км/с 30
2. Океаническая кора (занимает 56 % земной поверхности) 1 слой или Осадочный • мощность не > 1, 0 км в центральной части океанов, 10 -15 км – на периферии. • состав: глинистые, кремнистые и карбонатные глубоководные осадки. • скорость продольных волн = 2 -5 км/с • возраст не более 170 млн. лет 31
2 слой или Базальтовый (8 -10 км) • • сложен в верхней части базальтами с редкими и тонкими прослоями пелагических осадков, с комплексом даек долеритов в основании изучен глубоководным бурением, драгированием и наблюдениями со спускаемых подводных аппаратов. На большую мощность (1836 м) вскрыт в восточной части Тихого океана, Эквадор. 32
3 слой или Габбросерпентинитовый (2 -3 км) • • сложен в верхней части массивными изотропными габбро, а в нижней – расслоенным комплексом, в котором габбро часто чередуется с ультраосновными породами: лерцолитами, пироксенитами мощность 5 км скорость продольных волн = 6 -7, 5 км/с разбурен в юго-западной части Индийского океана, к югу от Мадагаскара 33
Граница мантия-земная кора называется границей Моххоровича (или границей Мохо). Она зеркально отражает вглубь рельеф Земли. 34
7. Химический и минералогопетрографический состав Земли Земная кора: Кислород-49. 6 % Кремний-27 % Алюминий-7. 23 % Железо-4 % Кальций-3 % Калий, натрий, магний-2 % Водород-1 % Среднее содержание элементов в земной коре называется кларком 35
Верхняя мантия (слой В): Верхние его части есть разуплотнение астеносфера, вещество жидкое. • сложена ультраосновными породами (перидотитами, состоящими в основном из оливина) • скорость продольных волн = 7, 5 -7, 9 -8, 2 км/с. Литосфера-верхняя твёрдая оболочка Земли до астеносферы. 36
Скоростные неоднородности земной коры и верхней мантии 37
Нижняя мантия (до слоя D// -дубль-прим): • слагает основной объем твердой Земли • сложена двумя минеральными видами: метасиликат перовскит Mg. Ca. Si. O 3 магнезиовюстит Mg. Fe. O Общий хим. состав мантии: Кислород, кремний, железо, магний 38
Слой D// (D-дубль-прим) 2700 -2900 км • Тонкий прерывистый прослой ультрапониженной вязкости и проводимости, до которого погружаются субдуцированная в мантию относительно холодная пластичная океанская литосфера и от которого поднимаются самые глубинные струи разогретого мантийного вещества – плюмы. Особенности: • • неровная кровля резко изменчивая мощность в 200 -300 км; разрывы распространения, образующие «горы» и «впадины» . сформировался 4, 4 млрд. лет назад и со временем растет, увеличиваясь в мощности 39
Ядро. Химический состав Внешнее ядро (2900 -5120 км) (Е) обладает свойствами жидкости (не пропускает поперечные сейсмические волны), состоит в основном из железа и никеля с примесью некоторых более легких элементов (Si, S, O) и водорода (Ф. А. Летников и А. А. Маракушев), порождает главное магнитное поле Земли 40
Внутреннее ядро (5120 -6370 км) (G) • вероятно возникло позднее внешнего, в раннем протерозое за счет стекания чистого железа и никеля из внешнего ядра, которое, вероятно, продолжается и в настоящее время • анизотропное • вращается с несколько иной скоростью, чем внешнее ядро и остальная планета (Адушкин, на 1, 3+0, 5 град/год) 41
• Слой Е ведёт себя как жидкость (внешнее ядро) • Слой G-твёрдое тело • Слой F-разуплотненный слой Общий хим. состав ядра Железо -89 %, никель-11 %, есть следы серы и кислорода. Состав взят по аналогии с железными метеоритами. 42
Источники сведений • • • Прямые наблюдения с подводных аппаратов. изучение включений в алмазаносных кимберлитах, поступающих с глубины > 150 км. бурение Кольской сверхглубокой скважины = 12261 м, в Германии 9901 м 1250 скважин с «Гломар Челленджер» и «Джойдес Резолюшн» Сейсмостратиграфия, глубинное сейсмическое зондирование, сейсмотомография компьютерный анализ прохождения сквозь всю толщу мантии вплоть до границы ядра сейсмических волн от многих тысяч землетрясений. 43
Геофизические поля Земли Под геофизическими полями понимают физические поля, образованные планетой ЗЕМЛЯ Геофизические поля от обычных физических полей отличаются только сложностью своего строения, что обусловлено неоднородным составом и строением ЗЕМЛИ 44
ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ БЫВАЮТ ДВУХ ВИДОВ ЕСТЕСТВЕННЫЕ - возникают в силу особенностей состава и строении Земли без влияния человека (гравитационное, магнитное и др. ) ИСКУССТВЕННЫЕ (НАВЕДЕННЫЕ) – возникают в результате воздействия на горные породы человеком ( с помощью взрывов, влиянием других, образованных человеком полей) 45
ВИДЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ (ЕСТЕСТВЕННЫХ) 1. МАГНИТНОЕ 2. ГРАВИТАЦИОННОЕ 3. ТЕПЛОВОЕ 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ 46
8. Магнитное поле Земли связано с наличием в ее недрах жидкого железо-никелевого ядра. Если гравитационным полем обладают все планеты Солнечной системы, то магнитное поле имеется не у всех планет. Магнитное поле действует на магнитные тела, в частности на магнитную стрелку компаса. 47
Магнитное поле характеризуется: НАПРЯЖЁННОСТЬЮ, а также: Магнитное склонение – угол между направлениями на географический и магнитный полюса. Магнитное наклонение – угол наклона магнитной стрелки относительно горизонтальной поверхности. На полюсе угол равен 900, на экваторе – 00 48
Горные породы способны сохранять древние магнитные поля, изучение которых показало: 1) Периодически происходит магнитных полюсов инверсия 2) Происходит миграция полюсов 3) Наблюдается западный дрейф магнитных аномалий (1600 лет/1 оборот) 49
МАГНИТНЫЕ АНОМАЛИИ: Магнитные аномалии – отклонения измеренного (наблюденного) магнитного поля от расчетного. Региональные аномалии связаны с крупными неоднородностями в строении ядра Земли Локальные аномалии связаны с наличием горных пород, отличающихся по магнитным свойствам (магнитной восприимчивости) 50
МАГНИТНЫЕ АНОМАЛИИ Магнитные аномалии свидетельствуют об особенностях внутреннего строения и составе Земли 51
Курская магнитная аномалия (КМА) Магнитные аномалии свидетельствуют об особенностях внутреннего строения и составе Земли 52
Практическое значение магнитного поля в геологии: Изучение магнитного поля проводится для: 1. Поисков месторождений полезных ископаемых 2. Изучения геологического строения на глубину 3. Палеомагнитных реконструкций и определения направлений перемещения литосферных плит 53
ОСНОВНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ: Магнитометрическая, или магнитная разведка (сокращенно магниторазведка) - это геофизический метод решения геологических задач, основанный на изучении магнитного поля Земли. 54
Практическое значение магнитного поля в геологии: Изучение магнитного поля проводится для: 1. Поисков месторождений полезных ископаемых 2. Изучения геологического строения на глубину 3. Палеомагнитных реконструкций и определения направлений перемещения литосферных плит 55
9. Гравитационное поле Земли Гравитационным полем обладают все тела, имеющие массу покоя. Складывается из сил притяжения и центробежной силы. Измеряется величиной g (ускорение свободного падения). В силу различия в полярном и экваториальном радиусах Земли сила тяжести на полюсе будет больше, чем на экваторе. Полярный радиус меньше, чем экваториальный. На экваторе g=9. 78, на полюсах-9, 83. Таким образом, для каждой широты можно расчитать g. Замеренное гравиметром оно может отличаться от расчётного. 56
Гравитационные аномалии Отклонение измеренного значения гравитационного поля от расчетного получило название гравитационной аномалии. Чем больше отрицательная аномалия, тем больший объём осадочных пород, тем выше перспектива на нефть и газ. 57
ВИДЫ ГРАВИТАЦИОННЫХ АНОМАЛИЙ Региональные гравитационные аномалии связаны с крупными плотностными неоднородностями в строении Земли: горные области, поднятые или опущенные блоки земной коры Локальные гравитационные аномалии связаны с наличием отдельных слоев или небольших геологических тел с большой или малой плотностью горных пород. 58
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ Основное применение в геологиигравиразведка. Эти аномалии свидетельствуют об особенностях внутреннего строения и составе Земли 59
10. Тепловое поле Земли Связано с тепловой энергией горных пород и его можно оценивать по температуре пород. Источники тепла ЗЕМЛИ: 1. Гравитационная дифференциация на ранних этапах развития ЗЕМЛИ 2. Радиоактивный распад в верхних оболочках ЗЕМЛИ (урана, тория, калия и др. ) 3. Химические реакции в недрах ЗЕМЛИ с выделением тепла 4. Трение оболочек ЗЕМЛИ в результате приливных и отливных явлений со стороны ЛУНЫ 5. Бомбардировка поверхности ЗЕМЛИ кометами при падении которых разогреваются верхние оболочки ЗЕМЛИ 60
Тепловое поле Земли состоит из внутреннего и внешнего полей. Их разделяет пояс постоянных температур, где температура постоянна и равна среднегодовой. Во внешнем поле t зависит от Солнца и меняется сезонно. Во внутреннем поле температура только растет. 61
Геотермическая ступень и геотермический градиент Пояс постоянных температур – это глубина от поверхности земли, на которой не сказываются сезонные колебания температур Геотермический градиент – это изменение температуры с углублением от поверхности земли на единицу длины. Средняя геотермический градиент по земному шару составляет 1 градус/33 м Геотермическая ступень – это глубина, на которую нужно опуститься вниз, чтобы температура пород изменилась на 10. Средняя геотермическая ступень составляет 33 метра/1 градус 62
1. Рассчитать температуру в градусах Цельсия на глубине 264 м от поверхности Земли 2. На какой глубине от поверхности Земли температура будет составлять 82 градуса Цельсия? 63
С глубиной геотермическая ступень резко растёт и в центре Земли температура достигает 6000 градусов Цельсия Тепловые аномалии свидетельствуют об особенностях внутреннего строения и составе Земли Срединно-океанические хребты (СОХ)-есть мощные тепловые аномалии. Здесь астеносфера приближается к поверхности Земли. 64
11. Электрическое поле Земли Ионосфера заряжена положительно, а литосфера-отрицательно. Движение «+» индуцирует электрический ток в Земле. Горные породы индивидуальны по своим электрохарактеристикам (проводимость) 65
На этом основан важнейший метод геологии-электрокаротаж скважин 66
12. Физические свойства минералов Минералы-это природные хим. Соединения, состоящие из атомов нескольких хим. Элементов с закономерным внутренним строением. -Цвет черты -Блеск -Прозрачность -Спайность -Излом -Твёрдость -Плотность -Особые свойства 67
13. Классификация минералов 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Самородные элементы Сульфиды Окислы и гидроокислы Карбонаты Фосфаты Галоиды Сульфаты Силикаты Полевые шпаты 68
2. Класс сульфидов и их аналогов (справочный материал для практических) Сульфиды – сернистые соединения тяжелых металлов. Класс насчитывает около 250 минералов, составляющих 0, 15 % массы земной коры. Образование сульфидов идет без доступа кислорода, большинство из них имеет гидротермальное происхождение. При окислении сульфиды легко переходят в окислы, карбонаты или сульфаты. Ценность сульфидов в том, что они являются рудами на цветные металлы, причем зачастую им сопутствует золото. 71
Класс сульфидов и их аналогов Халькозин Борнит Халькопирит Марказит Пирротин Галенит Сфалерит Антимонит Арсенопирит Молибденит Киноварь Реальгар Аурипигмент 72
Пирит(Fe. S 2) (серный колчедан, железный колчедан) Сингония – кубическая Цвет - соломенно-желтый, латунно – желтый, часто с побежалостями желтовато-бурого и пестрых цветов Цвет черты –темно-серый, буровато-черный Спайность – весьма не совершенная Применение: используется для получения S Диагностические признаки: режет стекло Твердость 6 -6, 5 Плотность 4, 9 -5, 2 Блеск - металлический Излом – раковистый Месторождения: Калатинское в Невьянском р-не, Дегтярское в Сысертском р-не, Блявинское в Оренбургской обл. 73
Халькопирит(Cu. Fe. S 2) Халькопирит( (медный колчедан) Сингония – тетрагональная Цвет - латунно-желтый, часто темно-желтой или радужной побежалостью Цвет черты –черная с зеленоватым оттенком Твердость 3 -3, 5 Плотность 4, 1 -4, 3 Спайность -несовершенная Блеск –металлический Излом –раковистый неровный Применение: Основная руда для получения меди. Диагностические признаки: не режет стекло в отличие от пирита, с содой на угле дает королек меди Месторождения: Карпушинское, Сибайское, Левихинские, Бингхэм(США), Чукикамата(Чили) 74
Пирротин(Fe 1 -x. Sn) Сингония - гексагональная Цвет - темный бронзово-желтый с пестрой побежалостью Цвет черты – черная Твердость 4 Плотность 4, 6 -4, 7 Спайность - несовершенная Блеск - металлический Излом - раковистый Диагностические признаки: характерны магнитные свойства; он легко плавится, образуя черную массу, также сильно магнитную, хрупкий Применение: Является рудой железа, используется в 75 химической промышленности.
Молибденит(Mo. S 2) Сингония - гексагональная Цвет -Свинцово-серый со слабым голубоватым оттенком Цвет черты –Серая, с зеленоватым оттенком Твердость 1 Плотность 4, 7— 5, 0 Спайность – весьма совершенная Блеск - металлический Излом - минерал эластичен Диагностические признаки: Не плавится, низкая твердость, Большой уд. вес, цв. черты Применение: в радиотехнике для изготовления детекторов, важное сырье для производства молибдена. Месторождения: Тырныауз(Кабардино-Балкария), Орекитканское местор. 76
Халькозин(Cu 2 S) Сингония-ромбическая Цвет-Свинцово-серый, с черноватым оттенком, иногда со стальносиней или черной побежалостью. Цвет черты-Блестящая темно-серая, серовато-черная Твердость 2, 5 -3 Плотность 5, 5 -5, 8 Спайность- несовершенная Блеск-металлический Излом-раковистый неровный Диагностические признаки: Плавится, окрашивая пламя в синий цвет; на угле с содой дает королек меди. Растворяется в НNO 3. Применение: Используется для выплавки меди. Месторождения: Турьинские рудники(Сев. Урал), Бьютт (Монтана, США), 77
78
Борнит Сингония -кубическая Цвет -Медно-красный, индиговый Цвет черты-от темно-серого до черного Твердость 3 Плотность 4, 9 -5 Спайность-отсутствует Блеск-металлический Излом-раковистый Диагностические признаки: Растворим в НNО 3, узнаем по цвету, пестрой побежалости, низкой твердости Применение: Используется в химической промышленности Месторождения: Удоканское местор. , Джезказганский меднорудный р-н 79
Галенит(Pb. S) (свинцовая руда) Сингония -кубическая Цвет – свинцово-серый Цвет черты - серовато-черная Твердость 2– 3, хрупок Плотность 7, 4 -7, 6 Спайность - совершенная Блеск - металлический Применение: главная руда для получения свинца, из разностей галенита извлекается серебро Диагностические признаки: Низкая твердость, высокий Уд. Вес Месторождения: Садонское(Сев. Кавказ), Алтайские (Риддер. Сокольное, Змеиногорское), Дальнегорское, Нерчинские. 80
Сфалерит(Zn. S) (цинковая обманка) Сингония - кубическая Цвет - серовато-бурый, коричневый, черный, реже желтый, красный, зеленый Цвет черты – белая, светлоокр. , коричневая Твердость 3 -4 Плотность 3, 9 -4 Спайность - cовершенная Блеск - полуметаллический Излом - ступенчатый Применение: главная руда цинка Месторождения: Пршибрам(Чехия), Бинненталь(Швейцария), Сантандер (Сев. Испания) 81
Антимонит(Sb 2 S 3) Сингония – ромбическая Цвет - свинцово-серый Цвет черты - свинцово-серый Твердость 2 -2, 5, хрупок Плотность 4, 6 Спайность – совершенная Блеск- металлический, сильный на плоскостях спайности Диагностические признаки: легко плавится в пламени свечи, капелька КОН разлагает минерал и вскоре становится желтой , затем оранжевой , после стирания капли остается красное пятно Применение: важнейшая руда сурьмы Месторождения: Раздольнинское(Красноярский край), 82 Сарылахское (Якутия), Джижикрут(Таджикистан)
Арсенопирит(Fe. As. S) (мышьяковый колчедан) Сингония - моноклинная Цвет - Оловянно-белый, до стально-серого(в изломе) Цвет черты -Черная, серо-черная Твердость 5, 5 Плотность 5, 9— 6, 2 Спайность – довольно ясная Блеск - металлический Излом - неровный Диагностические признаки: при ударе молотком издает чесночный запах Применение: основное сырьё для получения мышьяка и его соединений, которые исп-ся в с/х для борьбы с вредителями 83 Месторождения: Кочкарское( Челябинская обл. ),
Киноварь(Hg. S) Сингония - тригональная Цвет - красный, иногда со свинцово-серой побежалостью Цвет черты - красная Твердость 2 -2, 5 Плотность 8, 09 Спайность - cовершенная Излом - неровный занозистый Блеск – алмазный Диагностические признаки: узнается по красному цв. , низкой твердости, высокому уд. весу Применение: почти единственный источник получения ртути Месторождения: Хайдарканское и Чувайское (Киргизия), Никитовское (Донбасс, Украина), Альмаден( Испания), Идрия 84
Реальгар(As 4 S 4) Сингония - моноклинная Цвет - Оранжево-красный, реже темно красный Цвет черты светло- оранжевая Твердость 1, 5 -2 Плотность 3, 4— 3, 6 Спайность - совершенная Блеск – на гранях кристаллов алмазный, в изломе смоляной или жирный Излом – раковистый Диагностические признаки: киноварь от реальгара отлич. ярко-красной чертой, высоким уд. весом Применение: как добавка для повышения жаростойкости меди, в производстве свинцовой дроби, в красильном деле, пиротехнике Месторождения: Лухумское, Эльбрусский рудник 85
Аурипигмент(As 2 S 3) Сингония - моноклинная Цвет - Лимонно-желтый, иногда с буроватым, красноватым оттенком Цвет черты - Светло-желтая, желтая Твердость 1 -2 Плотность 3, 4— 3, 5 Блеск – в зависимости от направления меняется от алмазного до полуметаллического Спайность – весьма совершенная Диагностические признаки: при изгибании листочков издает характерный скрип Применение: в случае значительных скоплений могут быть 86 использованы как мышьяковая руда, исп-ся в красильном деле
Марказит(Fe. S 2) Сингония - ромбическая Цвет - латунно-желтый с сероватым или зеленоватым оттенком Цвет черты – темная зеленовато - серая Твердость 5 -6 Плотность 4, 6 -4, 9 Спайность - несовершенная Блеск - металлический Излом – раковистый Диагностические признаки: кристаллы копьевидные или таблитчатой формы, отличающиеся от крист. пирита, в свежем изломе характерен зеленоватый оттенок, не свойственный пириту Применение : используется для получения серной кислоты Месторождения: Блявинское (Оренбургская обл. ), подмосковный Буроугольный бассеин(Тульская обл. ), Курьи-Кменские, Троицко- 87 Байновские ( к востоку от Екатеринбурга)
Справочный материал (для практических) 88
Лёд H 2 O (вода в твёрдом кристаллическом состоянии) 89
В земной коре существует несколько разностей льда: • • • Речной Озёрный Морской Грунтовый Фирновый Глетчерный 90
Морфологические свойства • Сингония гексагональная. • В ледяных пещерах кристаллы льда встречаются в виде правильных шестиугольных пластинок, таблитчатых индивидов и сложных по форме сростков • Часто лёд образует агрегатные скопления мелкокристаллических зёрен, а также натечные формы. 91
Оптические свойства • Лёд бесцветен. В больших скоплениях он приобретает синеватый оттенок. • Прозрачный. • Блеск стеклянный. 92
Механические свойства • • Твёрдость 1, 5. Спайности не имеет. • Хрупкий. 93
Происхождение • Лёд образуется в основном в водных бассейнах при понижении температуры воздуха. • В некоторых районах грунтовый лёд оттаивает только на незначительную глубину, ниже которой начинается вечная мерзлота. Наиболее известны Кунгурская пещера(Пермская область) и пещера Добшине (Словакия) Практическое значение Лёд применяется главным образом в холодильном деле, а также для различных целей в быту и технике. 94
Гематит Fe 2 O 3 (от греческого «гематикос» кровавый) 95
"Двойник" гематита из крупнокристаллической талькдоломит-гематитовой жилы в серпентинитах. 96
Морфологические свойства • • • Сингония тригональная. Кристаллы имеют пластинчатый, ромбоэдрический и таблитчатый облик. Главными формами на кристаллах являются ромбоэдры, пинакоид и гексагональная дипирамида. Часто наблюдаются полисинтетические двойники гематита. Следствием двойникования является треугольная штриховка на гранях пинакоида и параллельная диагональная на гранях ромбоэдра. Гематит образует эпитаксические срастания с рутилом, магнетитом, шпинелью, кальцитом. Чаще встречается в сплошных, плотных, скрытокристаллических, листоватых и чешуйчатых, а также землистых агрегатах. 97
Оптические свойства • Цвет кристаллических разностей железо-чёрный, землистые разности ярко-красные. • Цвет черты вишнёво-красный. • Полупрозрачный в тонких пластинках. • Блеск-полуметаллический. 98
Механические свойства • • • Твёрдость 5, 5 -6. Спайность отсутствует. Излом полураковистый до неровного. Плотность 5, 0 -5, 2. Хрупкий. Гематит обладает полупроводниковыми свойствами 99
Образования и месторождения • • Возникает магматическим путём, выделяясь в изверженных породах и при вулканических процессах. Встречается в гидротермальных месторождениях, где может переходить в магнетит. Крупнейшие месторождения гематита известны на Украине, в районе Курской магнитной аномалии. Для этих месторождений характерно тонкое чередование мелкозернистого кварца с гематитом. Практическое значение Гематит –важнейшая железная руда. 100
Корунд Al 2 O 3 101
102
Морфологические свойства • Сингония тригональная • Кристаллы характеризуются боченковидным, столбчатым, пирамидальным и пластинчатым обликом. • Главными формами на кристаллах корунда являются гексагональная призма, гексагональные бипирамиды, ромбоэдр, пинакоид. • Вследсвие полисинтетического двойникования грани призмы и бипирамид обычно покрыты косой штриховкой. • Корунд наблюдается в виде вкрапленников в породе и реже в зернистых скоплениях. 103
Оптические свойства • Цвет синевато или желтовато – серый • (сапфир – синий, рубин – красный, лейкосапфмр – бесцветный) • Блеск стеклянный 104
Механические свойства • Твердость 9 • Спайность отсутствует • Плотность 3, 95 – 4, 10 Обладает полупроводниковыми свойствами. 105
Образования и месторождения • Возникает в гранитных пегматитах в связи с их десилификацией, а также в контактовометасомотических образованиях. • Является продуктом пневматолитового и гидротермального метаморфизма кислых эффузивных пород, вызванного влиянием молодых интрузий кислого состава. • Крупные месторождения благородного корунда имеются в Бирме (рубины) известен кристалл рубина весом 690 г, в Индии(сапфиры в россыпях). • Обычный корунд добывается в Канаде, Трансваале 106
Практическое значение • В абразивной промышленности используется обычный корунд и наждак • Благородные корунды являются драгоценными камнями первого класса. 107
Рутил Ti. O 2 (от латинского слова «рутилюс» красноватый) 108
Полированный кристалл кварца с включениями игольчатого рутила. Рутил, коленчатый двойник на кварце Рутил на гематите Рутил (коленчатый двойник) 109
Морфологические свойства • • • Сингония тетрагональная. Облик минеральных индивидов – удлиненный, кристаллы имеют столбчатый, короткопризматический и игольчатый облик. Габитус – характерны тетрагональнопризматические кристаллы. Рутил образует закономерные срастания с гематитом, магнетитом, ильменитом и брукитом. Встречается в виде изометрических зерен и коленчатых двойников. Встречается в зернистых и сплошных агрегатах. 110
Оптические свойства • Цвет кристаллов темно-желтый, красно-коричневый, красный, коричневый, черный. • Цвет черты светло-коричневый. • Прозрачный в тонких осколках. • Блеск от алмазного до металловидного. 111
Механические свойства • • Твердость 6. Спайность совершенная. Излом от раковистого до ровного. Плотность 4, 2 - 4, 3. Рутил обладает полупроводниковыми свойствами. 112
Образование и месторождения • Рутил преимущественно постмагматический минерал. • Встречается в интрузивных изверженных породах, кристаллических сланцах, гидротермальных рудных жилах, чаще в связи с метаморфическими образованиями, где формируется за счет титаносодержащих минералов. • Самые крупные кристаллы размером до 150 мм. были найдены в Грейвс-Маунтин, Джорджия, США. Так же известны месторождения рутила в Атлянских золотоносных россыпях на Урале Практическое значение Рутил – важная титановая руда. 113
Пиролюзит Mn. O 2 От греч. Пирос – огонь, Люзиос – уничтожающий Химический состав: Мn-63, 2 % 114
Морфологические свойства • • Сингония тетрагональная В кристаллах встречается редко (только в пустотах) Кристаллы имеют игольчатый или шестоватый облик; Обычно наблюдается в сплошных кристаллических или скрытокристаллических, порошковатых, сажистых массах 115
Оптические свойства • Цвет , в дисперсных массах -черный. Иногда синеватая металлическая побежалость. • Черта черная • Блеск металлический до полуметаллического. • Непрозрачен 116
Механические свойства • Твердость у кристаллических индивидов 5 -6; в агрегатах снижается до 2 • Спайность совершенная • Очень хрупок • Плотность 4, 7 -5, 0 Прочие свойства • Не плавится • В НCl растворяется с выделением хлора 117
Пиролюзит, Радиальнолучистые агрегаты игольчатых кристаллов. Германия. Пиролюзит, почковидная сферолитовая корка. 118 Бразилия
Происхождение и месторождения • Широко распространен на земной поверхности как высший природный окисел марганца в прибрежных фациях осадочных месторождений. • Крупные месторождения: Чиатурское (Грузия), Никопольское (Украина), на территории России известен в Сапальском, Полуночном и Мозульском месторождениях. Практическое значение • • Важнейшая марганцевая руда. Используется: В производстве сухих электрических батарей В стекольном деле для обесцвечивания зеленого стекла При изготовлении хим. Препаратов, в медицине В технике при производстве олифы, масел, воска, в кожевенном деле, в фотографии и т. д. 119
Тема 1. 1 Время в геологии Геохронологическая шкала-это шкала относительного геологического времени, показывающая последовательность и соподчинённость основных этапов геологической истории Земли и развития жизни на ней. Объектом геохронологической шкалы является геологическое время. 118
14. Единицы геохронологической и стратиграфической шкалы Общие стратиграфические подразделения Геохронологические подразделения Пределы длительности геохронологических подразделений, млн. лет акротема акрон До 2000 эонотема эон 1000 -570 эратема эра 340 -65 система период 80 -22 отдел эпоха 40 -12 ярус век 9 -3 зона фаза 1, 5 -0, 7 раздел >> 1, 0 -0, 5 звено пора 0, 5 -0, 2 ступень термо(крио)хрон 80 - 20(ср. 40) тыс. лет 119
120
Необходимость выделения пор и звеньев связана со специфичностью четвертичного периода, заключающейся в следующем: -малая длительность периода (1, 65 млн. лет), объясняемая его незавершенностью; -присутствие в отложениях четвертичной системы останков человека и следов его материальной культуры; -резкие и многократные изменения климата; -повсеместное распространение четвертичных отложений на Суше и дне морей и океанов, быстрое изменение их литологического состава и небольшая мощность. 121
Наряду с основными подразделениями геохронологической и стратиграфической шкал применяются региональные и местные подразделения. Региональная шкала обобщает местные шкалы всего региона. К региональным стратиграфическим подразделениям относятся горизонт и лона. ГОРИЗОНТ-основное региональное подразделение стратиграфической шкалы, объединяющее одновозрастные отложения, характеризующиеся определенным комплексом литологических и палеонтологических признаков. Горизонтам присваиваются географические названия, соответствующие местам, где они наиболее широко представлены и изучены (Парфёновский горизонт). Объединяет все одновозрастные свиты местных шкал. 122
Лона Это единица региональной стратиграфической шкалы, являющаяся частью горизонта, выделенному по комплексу фауны и флоры, характерному для данного региона, и отражает определённую фазу развития органического мира данного региона. Название лоны даётся по виду-индексу. Геохронологический эквивалент лонывремя. 123
Местные стратиграфические подразделения (комплекс, серия, свита) Так как общая стратиграфическая шкала установлена в Западной Европе, и поскольку органический мир в известной мере эндемичен, то единицы общей шкалы в большинстве регионов мира узнаются с трудом. Для этих регионов строят местную шкалу. 124
Местные стратиграфические подразделения -Толщи пород, выделяемые по ряду признаков (литологический и петрографический состав) Комплекссамое крупное местное стратиграфическое подразделение. Имеет большую мощность, сложный состав пород, сформированных в течение какого-либо этапа развития территории. Комплексу присваивается географическое название по характерному месту его развития. 125
Серия Охватывает достаточно мощную и сложную по составу толщу пород, для которой имеются какие-либо общие признаки: сходные условия образования, преобладание определенных типов горных пород, близкая степень деформаций и метаморфизма. ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА МЕСТНЫХ СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ -СВИТА 126
Свита Представляет собой толщу пород, образованной в определённой физико-географической обстановке и занимающих установленное стратиграфическое положение в разрезе. Главные особенности-наличие устойчивых литологических признаков на всей площади ее распространения и чёткая выраженность границ. Название даётся по географическому местонахождению стратотипа. 127
ГРАНИЦЫ МЕСТНЫХ СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ НЕ СОВПАДАЮТ С ГРАНИЦАМИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ЕДИНОЙ СТРАТИГРАФИЧЕСКОЙ ШКАЛЫ. МЕСТНЫЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ НЕ ИМЕЮТ ВРЕМЕННЫХ (ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ) АНАЛОГОВ, ТО ЕСТЬ НЕ ЯВЛЯЮТСЯ ВРЕМЕННЫМИ. 128
Вспомогательные стратиграфические подразделения 1) Толща (ачимовская, вогулкинская) 2) Пласт (БС 8) 3) Пачка (урьевская, тагринская) 4)Маркирующий горизонт (горизонт выравнивания)баженовский 129
Обе шкалы используются потому, что образование пород в то или иное время происходит на Земле лишь местами, а время (астрономическое) повсеместно, то есть лишь обе шкалы (стратиграфическая и геохронологическая) позволяют характеризовать историю Земли. Например, в юрский период, в Западной Сибири формировались породы, а в Подмосковье в это время шли процессы разрушения. По палеонтологии установлена периодизация истории Земли, которая отражена в этих шкалах. 130
Относительный и абсолютный возраст Под геологическим относительным возрастом горных пород понимается время какого-либо события в истории Земли по отношению ко времени другого геологического события. Относительный возраст определяется с помощью различных методов, в первую очередь - палеонтологическим. Абсолютный возраст измеряется конкретно в цифрах, астрономических единицах (годах). Для его установления используются изотопные методы. 15. Горные породы. Их классификация (см. практику) 131
Тема 2. ЭКЗОГЕННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 2. 1 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА 16. Выветривание, виды выветривания, их характеристика. 17. Продукты выветривания. 18. Эоловые отложения 2. 2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЕК 19. Циклы речной эрозии и омоложение рек. 20. Речные отложения, их особенности. 2. 3 ГЕОЛ. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВРЕМЕННЫХ ВОДНЫХ ПОТОКОВ 21. Сель. Причины возникновения. Борьба с селями. 2. 4 ГЕОЛ. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 22. Формы существования воды в горных породах. 23. Понятие о коллекторах и водоупорах. 24. Происхождение подземных вод. 25. Минерализация подземных вод. 26. Условия залегания подземных вод. 27. Напорные воды. Условия их залегания. 28. Карстовые процессы 29. Осадки подземных вод 30. Оползни и обвалы 2. 5 ГЕОЛ. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ 31. Геологическая деятельность подземной воды в условиях многолетней мерзлоты. 32. Грязевой вулканизм. 2. 6 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ЛЕДНИКОВ 33. Образование и типы ледников. 34. Разрушительная деятельность ледников. 35. Транспортировка ледником обломочного материала. 36. Отложения ледников. 37. Эпохи оледенения Земли, причины их возникновения. 38. Денудация и пенеплен. 132
2. 7 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОРЯ 39. Распределение суши и воды на поверхности Земли, гипсографическая кривая. 40. Элементы геоморфологии дна Мирового океана 41. Разрушительная деятельность моря. 42. Неритовые осадки. 43. Пелагические осадки. 2. 8 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОЗЁР И БОЛОТ 44. Характеристика, классификация, геологическая деятельность озёр 45. Геологическая деятельность болот 2. 9 ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ 46. Диагенез и катагенез 47. Классификация осадочных горных пород 48. Органогенные осадочные породы 49. Формы залегания осадочных пород 2. 10 ОСНОВЫ (ЭЛЕМЕНТЫ) СТРУКТУРНОЙ ГЕОЛОГИИ 50. Пликативные дислокации и дизъюнктивные дислокации. 51. Классификация складок. 52. Элементы складок. 53. Элементы дизъюнктивного нарушения 54. Понятие о геологических картах. 55. Изображение антиклинальных и синклинальных складок в плане и разрезе. 2. 11 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА (ТЕХНОГЕНЕЗ) 56* Геологическая деятельность человека 133
Экзогенные геологические процессы обусловлены энергией Солнца и гравитацией Геологическая деятельность (ГД) 1. ГД ветра 2. ГД временных водных потоков 3. ГД озёр 4. ГД морей 5. ГД болот 134
6. ГД подземной воды 7. ГД ледника 8. ГД рек 9. ГД человека Все эти процессы разрушают, превращая в обломки породы, транспортируют их, аккумулируют, образуя осадки. 135
Скачать презентацию Учебная литература Основная 1 Геология для горного дела
Учебная литература.ppt