Стратиграфическая шкала

Периоды делят на- эпохи (отделы), например, триасовый период подразделяют на нижнюю (Т₁), среднюю (Т₂) и верхнюю (Т₃) эпохи. Каждую эпоху разделяют на века (ярусы), например К₂^dat, что читается как меловой период, верхняя эпоха, датский век. Верхний индекс дает наименование века. Современный четвертичный период имеет деление на эпохи, обозначенные римскими цифрами —Q_I, Q_II, Q_III и Q_IV.Кроме того, перед индексом Q ставят знаки, обозначающие генезис (проис хождение) пород, например, а Q_III — породы аллювиального (речного) происхождения, ео Q_II — эолового (ветрового) генезиса, mQ_I — морского происхождения и т. д.

Инженеры-строители должны знать, что понимают под возрастными индексами горных пород, и использовать это в своей работе, чтении геологической документации (карт и разрезов) при проектировании зданий и сооружений.

Основная литература:

Бакиров С. Основы геологии. Алматы: Санат, 1995, - 240 бет.

Ершов В.В., Новиков А.А., Попова Г.В. Основы геологии. Москва: «Недра», 1986, -275 с.

Кейльман Г. А. Основы геологии. Москва: Недра, 1991, -250 с.

Короновский Н.В. Основы геологии. Москва: Недра, 1991, -356 с.

Лекция №4. Эндогенные и экзогенные геологические процессы. Техногенные изменения геологической среды.

План

Эндогенные процессы.

Экзогенные процессы.

Нельзя считать, что минералы неживые. Они зарождаются, формируются, изменяются и исчезают. У каждого минерала есть своя биография. Минералы возникают при геохимических реакциях, сопровождающих геологические процессы. Процессы и условия образования минералов чрезвычайно разнообразно, и их можно объединить в две большие группы: эндогенные и экзогенные.

Эндогенные процессы протекают внутри земного шара и подчиняются внутренним силам земли. Они мало зависят от внешних условий. Это очень сложные и разнообразные процессы, вызывающие различные движения земной коры (например, тектонические). С ними связаны процессы, приводящие к неоднородностям состава пород, их распределения по площади и условий залегания. К эндогенным процессам относятся: медленные колебательные тектонические движения земной коры, вызывающие поднятия и опускания ее различных участков; тектонические движения земной коры, вызывающие складчатые и разрывные нарушения горных пород; тектонические движения, сопровождающиеся горообразованием; магматизм, метаморфизм, землетрясения и др.

Эндогенные процессы минералообразования происходят в недрах земной коры, для которых характерны большие давления и высокие температуры. В данных условиях минералы образуются следующим образом:

1. При кристаллизации магматических расплавов. Таково происхождение магматических минералов. Различают процессы минералообразования при кристаллизации основной массы магматического расплава и при кристаллизации остаточного магматического расплава, пересыщенного газообразными летучими компонентами. Этим стадиям кристаллизации соответствует собственно магматические минералы и минералы пегматитового процесса.

2. Путем возгона магматических газов. Процессы минералообразования из летучих компонентов принято называть пневмалитовыми (от греч. «пневматос» - пар, дыхание, «лисис»- распад). К пневмалитовым относят и те минералы, которые возникают при воздействии магматических газов на окружающие породы. В этом случае часто происходит замещение одних минералов другими, сопровождающиеся изменением химического состава. Минералы такого происхождения называются пневмолит- метасомическими.

Минералообразование, происходящее путем выпадания минерального вещества из горячих водных растворов, проявляющих при снижении магматических паров, называются гидротермальными.

В природе пневматолитовый и гидротермальный процессы минералообразования часто протекают одновременно. На этом основании выделяют пневматолит-гидротермальные процессы минералообразования.

Пневматолитовые, гидротермальные и пневматолит-гидротермальные процессы минералообразования обычно объединяют в группу постмагматических.

3. За счет перекристаллизация горных пород в твердом состоянии под влиянием высоких температур и давлений, а также летучих выделений магматических масс. В данном случае речь идет о процессах минералообразования при метаморфизме горных пород – регионально- и контактно-метаморфическим.

Минеральные системы, порождаемые эндогенными процессами, как правило, отличаются более низким энергетическим уровнем, чем исходные. Поэтому эндогенные превращения вещества совершаются, в основном, с выделением тепла – по экзотермической схеме. Так обстоит дело не только при образовании магматических расплавов и их кристаллизации, но и при метаморфизме и тектонических процессах.

Большинство эндогенных процессов направлено на смешение, гомогенизацию веществ земной коры. Такая тенденция обусловлена условиями протекания эндогенных процессов (высокими температурами и давлением), в которых сильно возрастает смесимость различных веществ. Наибольшая смесимость компонентов имеет место в природных магматических расплавах.

Следует иметь в виду, что эндогенные процессы тесно связаны и только всестороннее их изучение может привести к пониманию закономерностей их проявления и развития. Изучение истории развития земной коры показало, что со времени ее зарождения в ней неоднократно возникали подвижные области (геосинклинали), в которых происходили интенсивное прогибание и накопление мощных толщ морских осадков, из которых затем формировались осадочные породы. В последующие этапы развития этих площадей здесь происходили различные деформации, приведшие к складкообразованию, перемещению отдельных блоков земной коры относительно друг друга, формированию горных массивов, возникновению разрывов. Все это сопровождалось интенсивным магматизмом, метаморфизмом и другими эндогенными процессами.

Формы, созданные эндогенными силами, в свою очередь, подвергаются действию экзогенных сил. Возвышенности размываются реками, развеваются ветрами; у подножия возвышенностей накапливаются мощные пролювиально-делювиальные шлейфы, впадины заполняются осадками, берега впадин размываются волнами. Эндогенные силы создают предпосылки для расчленения и усложнения рельефа земной поверхности, а экзогенные силы в конечном итоге денудируют, т.е. выравнивают, поверхность Земли. Во взаимодействии экзогенных и эндогенных процессов происходит развитие земной коры и ее поверхности.

Экзогенные процессы проявляются вблизи земной поверхности в условиях невысокой температуры и незначительного атмосферного давления. Экзогенные процессы в отличие от эндогенных протекают в приповерхностных частях земной коры на границы её с внешними геосферами Земли – атмо -, гидро- и биосферы. Они обеспечиваются энергией, главным образом, за счёт внешних источников – лучистой энергии Солнца и за счёт сил гравитации. Протекают экзогенные процессы при нормальных значениях температуры и давления по эндотермической схеме, т.е. с поглощением тепла.

В процессе экзогенных геологических процессов происходят дифференциация вещества земной коры по физической и химической схемам, изменение минерального и химического состава земной коры. Основными же результатами экзогенных геологических процессов следует считать создание форм рельефа земной поверхности и формирование осадочных горных пород, многие из которых являются полезными ископаемыми и не могут образовываться иным путём.

Характерное особенность экзогенных геологических процессов состоит в том, что, в отличие от большинства эндогенных процессов, они могут подвергаться непосредственному изучению, так как протекают с достаточно высокой скоростью, измеряемой по человеческой, а не по геологической шкале времени. Данная особенность экзогенных геологических процессов чрезвычайно важна, ибо изучение их позволяет понять механизмы их протекания в прошлые геологические эпохи. Это необходимо для историко-геологических реконструкций, которые дают возможность везти поиски и оценивать месторождения полезных ископаемых экзогенного генезиса, значение которых для обеспечения человеческих потребности трудно переоценить. В качестве примера, можно упомянуть твёрдые горючие ископаемые, минеральные соли, бокситовые руды, россыпи драгоценных металлов и многое другое, необыкновенно важное для человека.

Экзогенные геологические процессы с определённой долей условности делят на четыре большие группы: выветривание, денудация, аккумуляция и диагенез.

Выветривание – процесс разрушения и глубокого изменения любых горных пород и большинства слагающих их минералов, оказавшихся неустойчивыми в условиях земной поверхности. Эти изменения происходят на месте залегания горных пород под действием солнечной радиации, погодных условий, а так же в результате физического, химического и биологического воздействия воды, кислорода минеральных и органических кислот а так же микро- и макроорганизмов и растений.

Денудация – совокупность процессов сноса и переноса продуктов выветривания с места разрушения и преобразования горных пород под воздействием ряда факторов, которые часто принято называть агентами денудаций. Денудация является весьма активным фактором преобразования Земли, мобилизующим и приводящим в движение огромные массы вещества способствующим разрушению земной поверхности, сглаживанию и образованию выровненных форм рельефа.

Аккумуляция - совокупность процессов накопления рыхлых продуктов разрушения первичных горных пород в понижениях рельефа – морях, океанах, долинах рек, озёрах, болотах и т.п. иными словами, она называется (осатконакоплением) и является, по сути, первой стадией образования новых осадочных пород за счет принесённых в процессе денудации продуктов выветривания.

Диагенез – совокупность процессов преобразования осадков, накопленных в процессе аккумуляции, в собственно осадочные горные породы под влиянием физико – химических условий и под воздействием сил гравитации в приповерхностных частях земной коры.

Не следует забывать, что именно современные экзогенные геологические процессы благодаря высокой скорости их протекания. Могут наносить значительный ущерб человечеству, ибо обвалы, оползни, селевые потоки, снежные лавины, рост оврагов, размыв берегов рек, озёр и морей, заболачивание территорий и многое другое – это зримые результаты современной экзогенной геологической деятельности.

Основная литература:

Бакиров С. Основы геологии. Алматы: Санат, 1995, - 240 бет.

Ершов В.В., Новиков А.А., Попова Г.В. Основы геологии. Москва: «Недра», 1986, -275 с.

Кейльман Г. А. Основы геологии. Москва: Недра, 1991, -250 с.

Короновский Н.В. Основы геологии. Москва: Недра, 1991, -356 с.

Лекция №5. Полезные ископаемые и их месторождения. Генетическая классификация месторождений.

План:

1. Основные понятия. Генезис месторождений

2. Классификация полезных ископаемых.

Учение (Основные понятия) о месторождениях полезных ископаемых – геологическая наука, стоящая в одном ряду с минералогией, петрографией, геохимией и базирующаяся на них. Большое значение для этого учения имеют также геофизика, тектоника, структурная геология.

Основной задачей этой науки является изучение условий образования месторождений, их генезиса и закономерностей размещения в земной коре. Генезис месторождения определяет основные его особенности: условия залегания, форму и размеры рудных тел, структурно-текстурные и технологические особенности руд. Рациональное использование недр, соблюдение требований экологии, а также эффективность поисково-разведочных и эксплутационных работ целиком зависят от знания условий образования и размещения того или иного полезного ископаемого в земной коре.

Основным понятием учения является полезное ископаемое. Полезное ископаемое – это природное минеральное образование, которое может быть использовано в народном хозяйстве.

Месторождение полезного ископаемого – это участок земной коры с характерной геологической структурой, в котором полезное ископаемое залегает в виде одного или нескольких рудных тел, разработка которых при данной экономической конъюнктуре выгодна. Месторождения бывают крупные, средние, малые. Есть еще рудопроявления и пункты минерализации. Рудопроявление – это скопление в земной коре полезного ископаемого небольшого размера или неустановленного размера. Пункт минерализации – это

Рудное тело – обособленное скопление руды (полезного ископаемого), залегающее среди горных пород.

Руда – это агрегат минералов, из которого валовым (массовым способом) возможно и выгодно извлекать металлы или металлические соединения. Раньше термин руда применялся только к металлическим полезным ископаемым, сейчас рудами называют и некоторые неметаллические полезные ископаемые, например – асбестовая руда, апатитовая руда.

Возможность промышленного использования определяется качеством полезного ископаемого, его запасами, географическим положением, условиями его разработки, состоянием техники эксплуатации и переработки.

Основное значение имеют промышленные кондиции: то есть минимальные запасы, минимальные содержания ценных компонентов и предельно допустимое содержание вредных примесей.

Таблица 1. Основные промышленные кондиции для некоторых руд