Характеристики свойств минералов кальцит, марказит, роговая обманка

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

УХТИНСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ БЕЗОТРЫВНОГО ОБУЧЕНИЯ

КАФЕДРА

МИНЕРАЛОГИИ И ГЕОХИМИИ, ГЕОЛОГИИ, ГЕОДЕЗИИ (М и ГГГ)

Контрольная работа №1

по дисциплине «Геология»

студента I курса, специальности РЭНГМ-1-06 ФБО(к)

Лобачева Сергея Николаевича (шифр 061373)

Адрес: г. Инта, ул. Мира д. 57, кв. 12

Сдал: ___________________ «____» ______________ 2006г.

Проверил: _______________ «____» ______________ 2006г.

Ухта 2006

Контрольная работа №1.

Вариант задания №73.

Задания к контрольной работе:

Вопрос №1

Что такое минерал? Привести в виде таблицы характеристики свойств минералов: кальцит, марказит, роговая обманка.

Вопрос № 2

Что такое горная порода? Типы горных пород. Привести в виде таблицы характеристики горных пород: андезит, серпентинит, галька, уголь.

Вопрос №3

Охарактеризуйте пликативные (складчатые) и дизъюнктивные (разрывные) дислокации горных пород, моноклиналь, надвиг. Привести рисунок дислокации в разрезе.

Вопрос №4

Охарактеризуйте строение Земли и геологические процессы: оползни, дислокационный метаморфизм.

Вопрос №5

Охарактеризовать методы историко-геологических исследований и тектонические структуры разного ранга: геохронологическая и стратиграфическая шкалы, антиклинорий, мегавал.

Вопрос №6

Охарактеризовать главные этапы геологической истории Земли: позднепротерозойский.

Вопрос № 2

Что такое горная порода? Типы горных пород. Привести в виде таблицы характеристики горных пород: андезит, серпентинит, галька, уголь.

Горные породы, природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Горные породы представляют собой механические сочетания разных по составу минералов. Процентное содержание минералов в горных породах определяет её минеральный состав. Форма, размеры, взаимное расположение и ориентация минеральных зёрен или частиц горной породы обусловливают её структуру и текстуру.

При изучении горной породы прежде всего исследуют ее химический и минералогический состав. Однако этого недостаточно для полного познания горной породы. Одинаковый химический и минералогический состав могут иметь породы различного происхождения, а следовательно, и различных условий залегания и распространения.

Для того чтобы выяснить происхождение горной породы, надо изучить не только ее химический и минералогический состав, но и многие другие особенности, а именно: структуру, текстуру и форму залегания.

Под структурой породы понимают размеры, состав и форму слагающих ее минеральных частиц, и характер их связи друг с другом. Различают разные типы структур в зависимости от того, сложена ли горная порода из кристаллов или аморфного вещества, какова величина кристаллов (целые кристаллы или обломки их входят в состав породы), какова степень окатанности обломков, совершенно не связанны друг с другом образующие породу минеральные зерна или они спаяны каким-либо цементирующим веществом, непосредственно срослись друг с другом, проросли друг друга и т. д.

Под текстурой понимают взаиморасположение составляющих породу компонентов, или способ заполнения ими пространства, занимаемого горной породой. Примером текстур могут быть: слоистая, когда порода состоит из чередующихся слоев разного состава и структуры, сланцеватая, когда порода легко распадается на тонкие плитки, массивная, пористая, сплошная, пузырчатая и т.д.

Под формой залегания горных пород понимается форма тел, образуемых ими в земной коре. Для одних пород – это пласты, т.е. сравнительно тонкие тела, ограниченные параллельными поверхностями. Для других – жилы, штоки и т.п.

В основу классификации горных пород кладется их генезис, т.е. способ происхождения. Выделяют три крупные группы пород: магматические, или изверженные, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в процессе застывания силикатных расплавов, находящихся в недрах земной коры под большим давлением. Эти расплавы получили названиемагмы (от греческого слова «мазь»). В одних случаях магма внедряется в толщу лежащих выше пород и застывает на большей или меньшей глубине, в других – она застывает, излившись на поверхность Земли в виде лавы.

Осадочные породы образуются в результате разрушения на поверхности Земли ранее существовавших пород и последующего отложения и накопления продуктов этого разрушения.

Метаморфические породы представляют собой результат метаморфизма, т.е. преобразования ранее существовавших магматических и осадочных горных пород под влиянием резкого повышения температуры, повышения или изменения характера давления (смены всестороннего давления на ориентированное), а также под влиянием других факторов.

Вопрос №3

Охарактеризуйте пликативные (складчатые) и дизъюнктивные (разрывные) дислокации горных пород: надвиг, моноклиналь. Привести рисунок дислокаций в разрезе.

ДИСЛОКАЦИЯ - нарушение первичного залегания горных пород.

ДИЗЪЮНКТИВНЫМИ (разрывными) нарушениями называют такие деформации пластов, при которых нарушается сплошность (целостность) горных пород.

Разрывные нарушения разделяются на две группы:

• Разрывы без смещения разделенных ими горных пород относительно друг друга (тектонические трещины, или диаклазы);
• Разрывы со смещением (параклазы).

НАДВИГ относится разрывам со смещениям (параклазам). Параклазы – такие нарушения, в которых смещение отдельных частей породы вблизи трещины наблюдается невооруженным глазом.

Каждое нарушение характеризуется трещиной, именуемой смесителем или сбрасывателем, и расположенными по обе стороны его крыльями. (Рис.1)

В зависимости от направления относительного движения крыльев (или одного крыла) нарушения делятся на четыре типа:

1. Сбросовый, когда одно из крыльев по сместителю опускается по отношению к другому крылу и плоскость сместителя наклонена в сторону опущенного крыла.

2. Надвиговый, когда, наоборот, происходит поднятие или надвигание одного из крыльев на другое и плоскость сместителя наклонена в сторону поднятого крыла.

3. Сдвиговый, когда наблюдается перемещение крыльев в горизонтальном направлении.

4. Комбинированный – может состоять из комбинации первого и третьего типов (сбросо – сдвиговое) или второго и третьего (сдвиго-надвиговое).

Надвиговый тип разрушений. В этот тип включается ряд разнообразных нарушений, образованных при сжатии земной коры. Одним из них является НАДВИГ – одна из форм нарушенного залегания горных пород, возникающая в процессе тектонических движений. При этом нарушении угол наклона сместителя меньше 60^о или меньше 45^о (Рис. 2). . Висячее крыло перемещается по наклонной поверхности снизу вверх в сторону лежачего крыла, а поверхность сместителя падает под поднятое крыло. Т.о. надвиг образуется при надвигании одних масс горных пород на другие по наклонной плоскости разрыва в земной коре. По углу наклона этой плоскости надвиги разделяются на пологие и крутые.

Поверхность сместителя в надвиге часто бывает волнистая, в таких случаях на отдельных участках надвиг может быть то положе, то круче. Плоскость сместителя чаще всего ровная, изобилует зеркалами скольжения, т.е. полированными блестящими площадками.

Амплитуда надвигов весьма различна: до сотен и тысяч метров. Особенно большие амплитуды надвигов наблюдаются у пологопадающих надвигов.

Литература [2].

МОНОКЛИНАЛЬ - - (греч. monos один и klino наклоняюсь) наклон земных слоев в одну сторону, что обычно для осадочных горных пород, прикрывающих склоны платформенных щитов. Например, Алданский щит имеет наклон в сторону Центрально-Якутской низменности (Вилюйской синеклизы), Балтийский к юго-востоку (к Московской синеклизе). В рельефе моноклинали отчетливо выражены в виде куэст.

Вопрос №4

Охарактеризуйте строение Земли и геологические процессы: оползни, дислокационный метаморфизм.

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ.

Одним из наиболее характерных свойств земного шара является его неоднородность. В центре Земли расположено ядро, вещество которого обладает особыми, присущими только ему свойствами. Вокруг ядра находятся концентрические оболочки или сферы, также характеризующиеся определенным составом и свойствами. С приближением к центру Земли вещество сфер становится более плотным и обладает большим удельным весом.

Оболочки Земли подразделяют на внутренние и внешние.

К внутренним оболочкам относятся земная кора, или литосфера, мантия земного ядра и, наконец, ядро (в ядре выделена его центральная часть – субъядро, или внутреннее ядро, выше выделяется внешняя зона ядра, или внешнее ядро);

К внешним - атмосфера, гидросфера и биосфера.

Концентрическое строение земного шара объясняется процессами дифференциации вещества, происходящими в его недрах. По мере развития Земли дифференциация вещества усиливалась, что привело к образованию новых сфер – земной коры и всех внешних сфер. Самой молодой из них является, очевидно, биосфера, поскольку ее возникновение связано с развитием жизни на Земле.

Рис 1. Схема зонального строения Земли (По В.А. Магницкому)

ВНУТРЕННИЕ СФЕРЫ ЗЕМЛИ.

Земная кора. Наиболее хорошо изученная твердая оболочка.Из всех внутренних оболочек является наиболее неоднородной. По глубине в ней выделяются три слоя: самый верхний – осадочный, средний – гранитный и нижний – базальтовый.

ОСАДОЧНЫЙ СЛОЙ сложен в основном наиболее мягкими, а иногда и рыхлыми горными породами, образовавшимися путем осаждения вещества в водных или воздушных условиях на поверхности Земли. Первоначально рыхлые осадки позднее могли сцементироваться и уплотниться, превратившись, т.о. в осадочную горную породу. Осадочные породы обычно располагаются в виде пластов, т.е. сравнительно тонких пластин, ограниченных параллельными плоскостями. Мощность осадочного слоя на поверхности Земли очень непостоянна и меняется от нескольких метров до 10-15км. Есть участки, где осадочный слой полностью отсутствует.

ГРАНИТНЫЙ СЛОЙ сложен в основном магматическими и метаморфическими породами, богатыми алюминием и кремнием. Мощность гранитного слоя неодинакова, она колеблется в пределах 20-40км. В местах, где отсутствует осадочный слой, гранитный слой выходит на поверхность (на так называемых щитах, например, на Балтийском щите, канадском щите и др.). Местами гранитный слой отсутствует (как, например, на дне Тихого океана, в ряде внутренних морей и т.п.).

БАЗАЛЬТОВЫЙ СЛОЙ, выделяемый в основании земной коры, присутствует повсеместно. Мощность его колеблется от 5 до 30км. Вещество, слагающее этот слой, по химическому составу и физическим свойствам близко к базальтам.

Мантия. Расположенную под земной корой оболочку называют мантией, иногда подкровным субстратом или промежуточной геосферой (А.Е. Ферсман). Эта очень мощная геосфера, занимающая от 8-80 до 2900км глубины, неоднородна по своим свойствам.

В мантии можно выделить три слоя:

СЛОЙ В – верхняя мантия, расположенный на глубинах от 8-80 до 400км. Слагается веществом, состоящим в основном из железисто-магнезиальных силикатов типа минералов оливина и пироксена. С верхней мантией связаны явления вулканизма, многие землетрясения и тектонические процессы.

СЛОЙ С – переходный – на глубинах от 400 до 900км. Вещество в нем находится в твердом состоянии. Давление здесь достигает 246 тыс. атм.

СЛОЙ D– нижний, глубина которого доходит до 2900км, т.е. до границы с ядром. Характеризуется, по-видимому, однородным составом и состоит из вещества, богатого окислами железа, магния. В меньшей степени алюминия и титана.

Данные о составе этих глубоких оболочек Земли, разумеется, весьма предположительны.

Ядро. Все сведения о составе и строении ядра строятся на догадках и предположениях. По своим физическим свойствам ядро резко отличается от окружающей его мантии. Широко распространено представление, что ядро Земли состоит из железа и никеля и обладает магнитными свойствами, определяющими магнитное поле Земли.

Ядро разделяют на внешнюю и внутреннюю части. Свойства ядра в табл. 1

ВНЕШНИЕ СФЕРЫ ЗЕМЛИ.

Гидросфера. Под этим названием объединяют всю совокупность форм проявления воды в природе, начиная от сплошного водного покрова, занимающего более 2/3 поверхности Земли (моря и океаны), и кончая водой, которая входит в состав минералов и горных пород. В таком понимании гидросфера является непрерывной оболочкой Земли, так как вода фактически распространена на поверхности Земли повсеместно. В разных количествах она всегда содержится в виде водяных паров в атмосфере, проникая в нее по крайней мере до высоты 10-15 км. В жидко, твердом, парообразном виде она содержится в трещинах и порах горных пород до глубины нескольких тысяч метров, где горное давление еще недостаточно, чтобы зажать все пустоты и тем самым положить предел ее распространению. Еще глубже под землей вода существует уже в других состояниях, входя в состав минералов и горных пород в виде так называемой конституционной, кристаллизационной и гидратной воды.

Атмосфера. Представляет собой самую верхнюю воздушную оболочку Земли, которая окутывает ее сплошным покровом. Верхняя граница атмосферы не вполне отчетлива, так как плотность воздуха с высотой убывает и переход атмосферы в безвоздушное пространство происходит поэтому постепенно. Существование отдельных ионов воздуха устанавливается на высоте около 2000км от поверхности Земли. Нижней границей атмосферы является поверхность Земли. Эта граница до некоторой степени условна, так как воздух проникает на ту или иную глубину в каменную оболочку Земли и в растворенном виде содержится в толще океанических и морских вод. Атмосфера состоит из смеси различных газов, среди которых преобладают азот (78,09%) и кислород (20,95%). На долю остальных газов приходится менее 1%. Среди них присутствуют инертные газы: аргон, ксенон, неон, криптон, а так же водород, углекислый газ, озон, метан, гелий.

В атмосфере выделяют пять основных слоев, или сфер, - тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу (или термосферу) и экзосферу. Границы этих слоев и основная их характеристика приведены в табл. 2.

Биосфера. Под биосферой понимают все области нашей планеты, заселенные живыми организмами. В таком понимании биосфера представляет собой тончайшую пленку (толщиной 0,002-0,004 земного радиуса), не занимающую обособленного пространства, но в той или иной мере проникающую во внешние сферы Земли (гидросферу и атмосферу) и в поверхностные слои земной коры. Биосфера играет большую роль в геологических процессах, участвуя как в создании горных пород, так и в процессах их разрушения.

Таблица 1

Строение атмосферы Таблица 2

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.

Геологические процессы разделяют на две группы: процессы внешней геодинамики, или внешние экзогенные процессы, и процессы внутренней геодинамики, или внутренние эндогенные процессы.

Оползень – относится к экзогенным процессам.ОПОЛЗЕНЬ - скользящее смещение (сползание) масс грунтов и горных пород вниз по сколам гор и оврагов, крутых берегов морей, озер и рек под влиянием силы тяжести. Причинами оползня чаще всего является подмыв склона, его переувлажнение обильными осадками, землетрясения или деятельность человека (взрывные работы и др.).

Первоначальная структура породы при оползнях не нарушается, т.е. оползающий участок не рассыпается на отдельные глыбы.

Объем грунта при оползне может достигать десятков и сотен тысяч кубических метров, а в отдельных случаях и более. Скорость смещения оползня колеблется от нескольких метров в год, до нескольких метров в секунду. Наибольшая скорость смещения оползня отмечается при землетрясении. Сползание масс грунта может вызвать разрушение и завалы жилых и производственных зданий, инженерных и дорожных сооружений, магистральных трубопроводов и линий электропередачи, а также поражение и гибель людей.
Оползание происходит в рыхлых слабосцементированных породах вследствие того, что крутой и высокий склон по мере подрезания его рекой, водохранилищем, морем теряет свою устойчивость, и значительные горные массы крупными блоками начинают смещаться вниз по склону. Оползневое движение всегда связано с наличием грунтовых вод. Их обилие необходимое условие оползания.

Метаморфизм - относится к эндогенным процессам.МЕТАМОРФИЗМ - процесс минеральных и структурных преобразований горных пород под влиянием эндогенных факторов (главным образом температуры и давления). Другими словами, метаморфизм - это процесс изменения осадочных и магматических горных пород, происходящий при изменении физико-химических условий. Метаморфизм, связанный с изменением давления, называется динамометаморфизмом.

Динамометаморфизм (или дислокационный метаморфизм) - это метаморфизм, который происходит под воздействием тектонических сил при складкообразовании и разрывных нарушениях.

Суть этого типа метаморфизма сводится к механическому дроблению горных пород, сопровождающемуся иногда их перекристаллизацией. Все округлые части породы сдавливаются и превращаются в линзообразные включения, зерна породы также раздавливаются в направлении, перпендикулярном к направлению давленияЮ происходит переориентировка всех вытянутых


29-04-2015, 00:59