Единая теория развития Земли (строение земной коры)

История развития геологии.

1) Этап накопления знаний(от др. времён до сер. 18в.). Человек производил целенаправленную добычу помощью тяжелых горных выработок(шахт) «чудские копи». В 132 году изобретается компас(осн. частями явл: основание, игла, магнитный сердечник- магнетит). Сейсмограф-измеритель толчков земли(основание, баланс, регистратор).

Основной вклад в развитии геологии внесли др.гр философы: Авиценна (10в)занимался изучением минералов, химическая классификация минералов и приведён удельный вес(256 г\см^3), Гераглит, Фалес. Аль-Беруни –земля имеет форму шара. Rmin=6357км, Rmax=6378км, R=6370км. Леонардо да Винчи(«стратиграфия», постулат: нижележащий пласт всегда древнее вышележего.

2) Этап становления геологии как науки(сер.18в-19в). М.В. Ломоносов(в 1701году был создан приказ рудокопных дел. Были открыты уникальные месторождения угля в Кузбасе, Донбасе, подмосковном бассейне, открыта нефть в Поволжье, Прикаспие. Открыты мест-я меди, железа, в том числе и на Урале. 1704г. Уктус(Решетинское, Ивановское, Елизаветинское месторождение). В 1702г. Открыто Шиловское месторождение пос.Медный. В 1708г в Сибирь был направлен Тартищев для увеличеня объёмов добычи руды. В 1723г заложена крепость Екатеринбург. Впервые Ломоносов применил метод актуализма-это перенос совр наблюдений на древние процессы. Впервые было показано что все геоллогич. процессы на земле развиваются последовательно, постепенно и закономерно.

3) Этап гелогии в эпоху капитализма(19-21в). Впервые было доказано органическое происх торфа, нефти, янтаря. Все геологич процессы Ломоносов разбил и систематизировал на: 1-внешней динамики (экзогенные), 2-внутренней динамики(эндогенные).

Делюк-предложил термин геологии.

Геология делится на историческая геол., минерология, петрография, геофизика, гидрогеология. Всего около 136 наук геологического цикла.

Единая теория развития Земли (строение земной коры)

Фигура и размеры земли: Rmin=6357км, Rmax=6378км, Аль-Беруни –земля имеет форму шара. Красовский (Земля имеет форму трёх осного эллипсоида или сфероида). За поверхность сфероида принимается поверхность океана воображаемой вращающейся земли, у которой все массы внутри и на поверхности распределены концентрически однородно.

Геоид- поверхность океана реально вращающейся земли. (О)- точка поверхности земли-это точка уровня поверхности геоида(океана). Δ max=71м (отклонение геоида от сфероида). Существует карта отклонений поверхности геоида от сфероида. Геофизика-позволяет говорить о внутреннем строении земли.

Физические свойства земли:

1-сейсмические. Сейсмика-наука изучающая землетрясения. Каждый взрыв сопровождается взрывными волнами.При динамическом взрыве: продольная волна распространяется во всех сферах, твёрдых жидких, газообразных. Поперечная волна распространяется только в твердых средах. Цунами-волна не теряющая энергетики, на границах Гуттенберга волна S исчезает.

2-гравиметрические (плотностные). Масса – 5, 98 х 10^21 т, плотность-5, 517г/см^3. Радиус Земли 6370 км. Ядро в 2 раза плотнее мантии.

3-магнитные. Магнитная ось не проходить ч\з центр земли, она отклоняется на 400км.

Особенности магнитного поля земли.

1)магнитные полюса постоянно перемещаются(дрейфуют)

2)магнитные полюса периодически испытывают переполюсовки. Вектор напряжённости направлен по касательной силовыми линиями.

Форма и размеры земли. Под формой и фигурой земли понимается форма ее рельефа.Эта форма определяется вращением, распределением центральных сил. Форма- кардиоид вращения, эллипсоид вращения, сфероид. Масса – 5, 98 х 10^21 т, плотность-5, 517г/см^3

Происхождение магнитного поля земли.

Когда 2 вещ-ва разного агрегатного состояния нагретого до различных t на поверхности раздела наводится ЭДС.

Тепло Земли и его магматические св-ва.

1) гравитационное сжатие 30%, ядерное 70%. Геотермический градиент- изменение температуры при погружении на единицу глубины.На континентах выделяются платформы и геосинклинали.

Тепловое поле Земли складывается из 2 тепловых потоков, которые идут из вне и из нутрии. Тепловая энергия Солнца приводит в движение гидросферу и атмосферу. Внутреннее тепло обуславливает магматизма, метаморфизма. Источниками внутреннего тепла являются: радиоц. распад элемента. деффиренциация вещества остаточное тепло.

Химический состав Земли.

(Si, Al)+O2=79%; (Fe, Mg, Ca, Na, K)=20%; Au=1%\1т

Модель строения земли.

1)Гольдшмидт 1924г(сиаль, Сима, рудная сфера, нифе); 2)Ферсман 1935г(гранитный, базальтный, периодотический, сульфидно-окисный, ядро); 3) Гуттенберг-Булен 1947г (земная кора, верхняя, средняя, нижняя мантия, верхнее ядро, внутреннее ядро); 4) 1955г Капустинский (перисфера, интерсфера, центрсфера).

Структура земной коры.

Платформа-гиганская по размерам структура, явл относительно стабильной на территории России 2 пласта: восточно-европейская, сибирская платформа.

Геосинклинали-узковытянутые, протяжённые, мобильные участки земной коры, на ранних стадиях развития имеют активный вулканизм и крупные блоковые перемещения.

В строении платформы выделяются 2 элемента: -субгоризонтальный осадочный чехол; -складчатый фундамент. В ряде случаев осадочный чехол отсутствует на платформе. Обнаженная часть платформы наз щитом. Каждая из наших платформ имеет 2 щита: восточно-европейская(балтийский, украинский), сибирская платформа(анабарский, алданский). Провал фундамента заполненный осадками наз авлакоген.

Геологические процессы.

Эндогенные, экзогенные.

Тектоника- геол процесс, кот создаёт все геологические структуры в земной коре.

Разрывные нарушения.

В горных породах при скрытой деформации появляются скаловые трещины. Разрушение горной породы происходит когда мы увеличиваем предел хрупкостиà происходит землетрясение. В результате подвижки напряжение сильно снижается. Землетрясение происходит в рез выделения большого кол-ва энергии в доли секунды.

Типы разрывных нарушений:

Типы землетрясений.

1)Искусственные, связанные с деят человека.( Техногенные, спровоцированные(плотинные))обусловливаются высокой бальностью; 2)Обвальные(низкая бальность) распространены в карстовых пещерах; 3)вулканогенные, поражд вулканами; 4)внутрекоровые(обычные землетрясения, очаг землетрясения нах в коре)

Предсказание землетрясений.

Императорские рыбки(переворачиваются брюхом вверх и плавают); зубатка(рыба начинает выпрыгивать из воды); «розовый туман».

Каждая орная порода имеет строгое закономерное лектросопротивление.

-нивелирование.

Магматизм(расплав).

В момент подвижки(землятр) в нутрии земной коре происходит кратковременный спад(формируется локальный очаг расплава) т.к. расплав-жидкость, он будет вырываться наружу. Магматический очаг раскристализованный внутри наз ПЛУТОН (интрузивный). Магматизмом называют явления, связанные с образованием, изменением состава и движением магмы из недр Земли к ее поверхности. Магма представляет собой природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии. В зависимости от характера движения магмы различают магматизме интрузивный и эффузивный.

При интрузивном магматизме магма не достигает земной поверхности, а аккуратно внедряется во вмешательство вышележащие породы. Частично расплавляя их, и застывает в трещинах и полостях коры.

При эффузивном магматизме магма образует вулканы различных типов, и застывает на поверхности. Э. процесс проявляется в обстановке дробления земной коры и образования разломов, по которым магма поднимается и изливается на поверхность земли. Магма, излившаяся на поверхность. превращается в лаву. По характеру пространства, занимаемого поднимающей магмой, вулканы подразделяются на площадные, трещинные и центральные. Площадные вулканы сущ. только на самых ранних этапах Земли, когда з.к. была тонкой. Трещинные вулканы представляют собой излияния лав по прожженным трещинам. Извержения вулканов носят различный характер: могут сопровождаться взрывами и землятресениями или протекают спокойно.

Деятельность текучих вод.

Реки разрушение породы- эрозия, перенос элювия, накопление осадков(аллювий); временные водотоки денурация(разрушение бортов и русел сухих рек), перенос обломощного материала, аккумуляция.

Под текучими водами понимаются все воды поверхностного стока на суше от струй, возникающих при выпадении дождя и таяния снега, до самых крупных рек. Все воды, стекающие по поверхности Земли, производят различного вида работу. Чем больше масса воды и скорость течения, тем наибольший эффект ее деятельности. Хорошо известно, что поверхностная текучая вода - один из важнейших факторов денудации суши и преобразования лика Земли.

Как и в других экзогенных процессах, в деятельности текучих вод могут быть выделены три составляющие: 1) разрушение, 2) перенос и 3) отложение, или аккумуляция, переносимого материала на путях переноса. По характеру и результатам деятельности можно выделить три вида поверхностного стока вод: плоскостной безрусловой склоновый сток; сток временных русловых потоков; сток постоянных водотоков - рек.

Вулканизм

Если жидкий магматический расплав достигает земной поверхности, происходит его извержение, характер которого определяется составом расплава, его температурой, давлением, концентрацией летучих компонентов и другими параметрами. Одной из самых важных причин извержений магмы является ее дегазация. Именно газы, заключенные в расплаве, служат тем " движителем", который вызывает извержение. В зависимости от количества газов, их состава и температуры они могут выделяться из магмы относительно спокойно, тогда происходит излияние - эффузия лавовых потоков. Когда газы отделяются быстро, происходит мгновенное вскипание расплава и магма разрывается расширяющимися газовыми пузырьками, вызывающими мощное взрывное извержение - эксплозию. Если магма вязкая и температура ее невысока, то расплав медленно выжимается, выдавливается на поверхность, происходит экструзия магмы.

Таким образом, способ и скорость отделения летучих определяют три главные формы извержений: эффузивное, эксплозивное и экструзивное. Вулканические продукты при извержениях бывают жидкими, твердыми и газообразными.

Метосоматоз.

Перекристаллизация горных пород под действием колонных гидротермальных растворов на разных уровнях разные литосиматические породы. Внутри Земли только щелочные растворы. Падение щелочности раствора до 450 гр., высококислотные растворы 250гр., ощелачивание 100гр. Щелочная ветвь ненасыщенна кремнезёмом, насыщение растворов Si. Формируются кварцевые жилы(топазы, аметисты, горн хрусталь). Все что осталочь выходит на пов в виде мин вещ-в.