Геологический путеводитель by Андрей Ерохин

1 Ìîñêîâñêîå ðåãèîíàëüíîå îòäåëåíèå Ðîññèéñêîãî ãåîëîãè÷åñêîãî îáùåñòâà (ÌîñÃåî)

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПУТЕВОДИТЕЛЬ

ÌÎÑÊÂÀ 2016

Àâòîðû: Å.À. Àãèøåâà, Â.È. Äåéíåêèí, Ì.Â. Äðóöà, Í.À. Ìàòâååâà, È.Â. Ñàóêîâ, Í.È. Ñåðäþê, Å.Á. Ñîëíöåâà Ïîä ðåäàêöèåé Í.È. Ñåðäþêà

АННОТАЦИЯ Ãåîëîãè÷åñêèé òóðèçì ïîçâîëÿåò âûðâàòüñÿ èç òèñêîâ ðóòèííûõ çàáîò, ïîíÿòü ïðîøëîå è íàñòîÿùåå, çàäóìàòüñÿ î áóäóùåì. Ãåîëîãè÷åñêàÿ èñòîðèÿ Çåìëè, âêëþ÷àåò ìíîãî îòêðûòèé è äîñòèæåíèé, çàãàäîê è ãèïîòåç, òåîðèé è ñëîæíûõ, íî çàõâàòûâàþùèõ ìàðøðóòîâ. Îêðóæàþùèé íàñ ìèð ìíîãîãðàíåí è íåïîñòèæèì, â íåì åñòü ìíîæåñòâî êðàñèâåéøèõ ìåñò, ìíîãèå èç êîòîðûõ îòíîñÿòñÿ ê ãåîëîãè÷åñêèì ïàìÿòíèêàì ïðèðîäû. Â ïðèðîäå íåò ãðàíèö, òî÷íåå îíè ïåðåìåííû, òåì áîëåå ñ ãåîëîãè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ, îïåðèðóþùåé ìèëëèîíàìè è ìèëëèàðäàìè ëåò. Çåìíûå íåäðà èçìåíÿþòñÿ ìåäëåííî, íåçàìåòíî, íî èíîãäà, ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîèñõîäÿò î÷åíü áûñòðî, ìãíîâåííî, ìàñøòàáíî. Ìàòåðèàë êíèãè íå äîëæåí âîñïðèíèìàòüñÿ â âèäå àáñîëþòíîé èñòèíû, ò. ê. ÷àñòü åãî ïîñòðîåíà íà ãèïîòåçàõ è òåîðèÿõ, êîòîðûå ìîãóò áûòü îïðîâåðãíóòû íîâûìè íàó÷íûìè îòêðûòèÿìè.

ISBN ÌîñÃåî

ПРЕДИСЛОВИЕ Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìèëëèîíû ëþäåé, ïðîæèâàþùèõ íà ðàçíûõ êîíòèíåíòàõ, âûáèðàþò àêòèâíûå âàðèàíòû îòäûõà. Íåîñïîðèìûì ïðåèìóùåñòâîì ãåîëîãè÷åñêîãî òóðèçìà ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ñîâìåùåíèÿ ôèçè÷åñêîãî, ýìîöèîíàëüíîãî, ïñèõîëîãè÷åñêîãî, èíòåëëåêòóàëüíîãî è äðóãèõ âèäîâ îòäûõà â ðàìêàõ îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ, ðåàëüíûõ èëè âèðòóàëüíûõ ïóòåøåñòâèé. Íàñòîÿùàÿ êíèãà ìîæåò ñëóæèòü äîðîæíîé êàðòîé äëÿ íà÷èíàþùèõ, íî àêòèâíûõ è ëþáîçíàòåëüíûõ ëþäåé ðàçíîãî âîçðàñòà, ñâîåîáðàçíûì íàâèãàòîðîì è êëþ÷îì äîñòóïà ê ïðåêðàñíîìó, áåñêðàéíåìó, çàãàäî÷íîìó ìèðó ãåîëîãèè, óõîäÿùåìó íà 13,8 ìëðä ëåò â ãëóáèíó èñòîðèè Çåìëè è Âñåëåííîé. Èíôîðìàöèÿ, èçëîæåííàÿ â êíèãå, òåñíî ïåðåïëåòàåòñÿ ñî øêîëüíûìè ïðåäìåòàìè, ïîñòåïåííî ââîäèò ÷èòàòåëÿ â ìèð ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, èõ ðåçóëüòàòîâ è òåõíîëîãèé èñïîëüçîâàíèÿ, ïðèîòêðûâàÿ ñëîæíóþ, èíîãäà íå ïîíÿòíóþ, ñóùíîñòü è ëîãèêó âçàèìîñâÿçåé è âçàèìîäåéñòâèé îðãàíè÷åñêîãî è íåîðãàíè÷åñêîãî, ìèêðî è ìàêðîìèðà, ñîñòîÿùåãî èç ÷àñòèö, âîëí, ïîëåé, òåë, ïëàíåò, çâåçä è ìíîæåñòâà äðóãèõ îáúåêòîâ ìàòåðèàëüíîãî è íåìàòåðèàëüíîãî ìèðà. Àâòîðû êíèãè âûðàæàþò èñêðåííþþ áëàãîäàðíîñòü Ñ.Í. Àêñåíîâîé, È.Ï. Ãàíèíó, È.Â. Îñèêà. À.Þ. Ñåìåíîâó, À.Ë. Ñîëîâüåâó, ñîâåòû è çàìå÷àíèÿ êîòîðûõ ñïîñîáñòâîâàëè óëó÷øåíèþ êà÷åñòâà ýòîé êíèãè.

4 ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ ГЕОТУРИЗМ

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Геологические маршруты и памятники природы.........................6

Процессы влияния..............................12

Происхождение объектов геотуризма...........................................8

Вулканизм...........................................18

Геотуризм начинающих......................10

Магматизм..........................................16 Движение литосферных плит...........20 Землетрясения...................................22 Метаморфизм....................................24 Выветривание.....................................26 Гравитационные процессы................28 Карстовые процессы..........................30 Деятельность воздушных масс.........32 Деятельность поверхностных текучих вод........................................34 Деятельность озер и болот................36 Деятельность морей и океанов.........38 Деятельность подземных вод...........40 Деятельность снега и льда ...............42 Деятельность криолитозоны.............44 Деятельность человека......................46

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЦЕССОВ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И РЕЗУЛЬТАТОВ

Частицы, волны, поля........................48

Полезные процессы...........................84

Атомы..................................................50

Опасные проявления процессов.......86

Молекулы и вещества........................52

Полезные и вредные компоненты....88

Газы и газогидраты............................54

История геологии...............................90

Жидкости и расплавы........................56

Цели и задачи геологических работ..........................92

Флора и фауна...................................58 Кристаллы и минералы......................60 Горные породы...................................66 Месторождения полезных ископаемых.........................................70

Геолого-минералогические работы..94 Геохимические работы.......................96 Геофизические работы......................98 Буровые работы...............................100

Земля...................................................74

Горные работы..................................102

Солнечная система.............................80

Специальные работы.......................104

Галактики и Вселенная.......................82

Список литературы..........................108

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÌÀÐØÐÓÒÛ È ÏÀÌßÒÍÈÊÈ ÏÐÈÐÎÄÛ

Ìàðøðóòû ãåîòóðèçìà ìîãóò ïðîëåãàòü ïî ãîðàì, óùåëüÿì, ïåùåðàì, êðàòåðàì óìåðøèõ èëè ñïÿùèõ âóëêàíîâ, ìíîæåñòâó äðóãèõ èíòåðåñíûõ ìåñò. Ìíîãèå ãåîëîãè÷åñêèå ìàðøðóòû ñâÿçàíû ñ ïîñåùåíèåì ãåîëîãè÷åñêèõ ïàìÿòíèêîâ ïðèðîäû, ìóçååâ, îáñåðâàòîðèé è ò. ï. Ïîýòîìó, êàæäûé ïóòåøåñòâåííèê èìååò âîçìîæíîñòü âûáðàòü ñëîæíîñòü ìàðøðóòà, ñîîòâåòñòâóþùóþ ñâîèì ñèëàì è æåëàíèÿì. Íà÷èíàþùèé ãåîòóðèñò, êðîìå òîãî, ìîæåò ïóòåøåñòâîâàòü â âèðòóàëüíîì ãåîëîãè÷åñêîì ìèðå, êîòîðûé èçîáèëóåò îãðîìíûì êîëè÷åñòâîì ôîòî, âèäåî, àóäèî è äð. âèäîâ

èíôîðìàöèîííûõ ïðîäóêòîâ. Èíòåëëåêòóàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ãåîòóðèçìà ñîäåðæèò èíôîðìàöèþ î ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ, èõ ðåçóëüòàòàõ, ñïîñîáàõ èñïîëüçîâàíèÿ ïðîöåññîâ è ðåçóëüòàòîâ. Â Ðîññèè íàñ÷èòûâàåòñÿ áîëåå ÷åòûðåõ òûñÿ÷ ãåîëîãè÷åñêèõ ïàìÿòíèêîâ ïðèðîäû. Ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ î íèõ, âêëþ÷àþùàÿ õàðàêòåðèñòèêè, àäðåñà è äð. ïîëåçíóþ èíôîðìàöèþ ïðèâåäåíà â êíèãå «Ãåîëîãè÷åñêèå ïàìÿòíèêè ïðèðîäû Ðîññèè», èçäàííîé â 1998ã. ïîä ðåäàêöèåé Â.Ï. Îðëîâà. Êíèãà ðàçìåùåíà â èíòåðíåòå â ñâîáîäíîì äîñòóïå. Òåððèòîðèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïàìÿòíèêîâ ïðèðîäû Ðîññèè (ñì. êàðòó è òàáë.) îòðàæàåò õàðàêòåð è ìàñøòàá ïðîøåäøèõ ãåîëîãè÷åñêèõ ñîáûòèé êàæäîãî êîíêðåòíîãî ðåãèîíà.

ÃÅÎÒÓÐÈÇÌ

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПАМЯТНИКИ ПРИРОДЫ РОССИИ ǴȉȇȌȒȑ

ǧȉȒȏȒȇȌțȉȕȎȌȉ

ǧȉȒȐȒȔȘȒȏȒȇȌțȉȕȎȌȉ

ǧȌȈȔȒȇȉȒȏȒȇȌțȉȕȎȌȉ

ǮȒȐȓȏȉȎȕȑȟȉ

ÏÐÎÈÑÕÎÆÄÅÍÈÅ ÎÁÚÅÊÒÎÂ ÃÅÎÒÓÐÈÇÌÀ

Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ Âñåëåííîé è Çåìëè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîþ áåñêîíå÷íóþ ÷åðåäó ïðèðîäíûõ ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ â îêðóæàþùåì íàñ ìèðå íà ïðîòÿæåíèè 13,8 ìèëëèàðäîâ ëåò. Ýòè ñîáûòèÿ ðàçëè÷íû ïî õàðàêòåðó, ìàñøòàáó è çíà÷èìîñòè, íî îäèíàêîâî ïðèâëåêàòåëüíû äëÿ âñåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ èñòîðèåé ðàçâèòèÿ Çåìëè è Âñåëåííîé, ëþáèò ðàçìûøëÿòü è ïóòåøåñòâîâàòü. Êîëè÷åñòâî ëþáîçíàòåëüíûõ óâåëè÷èâàåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ òåìïàìè ðàçâèòèÿ èíôîðìàöèîííûõ ñèñòåì è âîçìîæíîñòåé ãåîòóðèçìà. Åñëè â äðåâíèå âðåìåíà ëþäè, óâèäåâ èçâåðæåíèå âóëêàíà, óáåãàëè ñëîìÿ ãîëîâó, òî ñåé÷àñ æóðíàëèñòû, ôîòîãðàôû, ñïåöèàëèñòû è ïðîñòî ëþáîïûòíûå ñïåøàò ê âóëêàíàì, ïðîÿâëÿþùèì àêòèâíîñòü, ïûòàÿñü óâèäåòü è çàôèêñèðîâàòü äàííîå ñîáûòèå, ÷òîáû ïîäåëèòüñÿ ñâîèìè âïå÷àòëåíèÿìè ñ îêðóæàþùèìè. Áëàãîäàðÿ òàêèì ëþäÿì ìíîãèå èç íàñ ìîãóò ïðèîáùèòüñÿ ê ãåîòóðèçìó, èìåþò âîçìîæíîñòü íå òîëüêî óâèäåòü, íî è ïîíÿòü ñóùíîñòü ÿâëåíèé, îùóòèòü íàïðÿæåííûé ðèòì æèçíè çåìíûõ íåäð. Èç áåñêîíå÷íîãî ÷èñëà ñîáûòèé, àâòîðû âûäåëèëè ðÿä íàèáîëåå çíà÷èìûõ, êîòîðûå èëëþñòðèðóþò ñëîæíûé ïóòü ðàçâèòèÿ Âñå-

4,5-4,4

13,2-4,5

ëåííîé, íà÷èíàÿ ñ ìîìåíòà «Áîëüøîãî âçðûâà». Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ Çåìëè ñóùåñòâåííî êîðî÷å, âñåãî 4,5 ìëðä ëåò, íî èìåííî â ýòîò ïåðèîä ñôîðìèðîâàëèñü âñå ãåîëîãè÷åñêèå ïàìÿòíèêè ïðèðîäû Ðîññèè è îãðîìíûé ãåîëîãè÷åñêèé ìèð íàøåé ïëàíåòû, äîñòóïíûé äëÿ ïîäãîòîâëåííûõ ãåîòóðèñòîâ. Íàèáîëåå çíà÷èìûå ñîáûòèÿ, îòíîñÿùèåñÿ ê ïåðèîäó ðàçâèòèÿ Çåìëè ïðåäñòàâëåíû íèæå. Ãëàâíûìè ñîáûòèÿìè, ñ òî÷êè çðåíèÿ àâòîðîâ, ÿâëÿþòñÿ ÿäåðíûå ðåàêöèè â Çåìíîì ÿäðå è òåêòîíî - ìàãìàòè÷åñêèå ïðîöåññû àðõåÿ è ïðîòåðîçîÿ â ïåðèîä ñ 3,9 äî 2,2 ìëðä ëåò, ïðè êîòîðûõ ïðîõîäèëà ïåðâè÷íàÿ äåãàçàöèÿ Çåìëè, ïîâëåêøàÿ çà ñîáîþ ïîñòåïåííîå èçìåíåíèå ñîñòàâà ïåðâè÷íîé àòìîñôåðû. Â ðåçóëüòàòå èçìåíåíèÿ ñîñòàâà àòìîñôåðû ïðîèñõîäèëè: - ñíèæåíèå òåìïåðàòóðû íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè; - êîíäåíñàöèÿ îêñèäà âîäîðîäà (âîäû – Í2Î) è ïîÿâëåíèå ïåðâè÷íîé ãèäðîñôåðû (îêåàíîâ è äð. âîäîåìîâ); - ïîÿâëåíèå áèîñôåðû, â ò. ÷. ïðîñòåéøèõ æèâûõ îðãàíèçìîâ è èõ ýâîëþöèîííîå ðàçâèòèå. Óêàçàííûå ñîáûòèÿ äàëè ñòàðò äàëüíåéøåìó ðàçâèòèþ ðàçíîîáðàçíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, â ðåçóëüòàòå ðàçâèòèÿ êîòîðûõ ñôîðìèðîâàëèñü âñå ãåîëîãè÷åñêèå îáúåêòû, â ò. ÷. îáúåêòû ãåîòóðèçìà.

ÃÅÎÒÓÐÈÇÌ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ГЕОТУРИЗМА

ÃÅÎÒÓÐÈÇÌ ÍÀ×ÈÍÀÞÙÈÕ

Â ïåðâûõ ðÿäàõ ãåîòóðèñòîâ âñåãäà íàõîäÿòñÿ äåòè ðàçíûõ âîçðàñòîâ. Èõ àêòèâíîñòü, íåïîääåëüíûé èíòåðåñ, ñòðåìëåíèå ê îòêðûòèÿì ïîä÷åðêèâàþò ïðèâëåêàòåëüíîñòü ãåîëîãèè ñ òóðèñòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ. Ïîõîäíûé âåùìåøîê, ïàëàòêà, ïåñíÿ ó êîñòðà – çíàêîâûå àòðèáóòû ïðîöåññà ïîçíàíèÿ óâëåêàòåëüíîãî ãåîëîãè÷åñêîãî ìèðà. Íåóåìíàÿ ýíåðãèÿ ìîëîäåæè äîïîëíÿåò è áåç òîãî ìàñøòàáíóþ ýíåðãèþ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé, ïîä÷åðêèâàåò íåðàçðûâíóþ ñâÿçü ÷åëîâåêà ñ ãåîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè è áûñòðîå óâåëè÷åíèå ñòåïåíè åãî âëèÿíèÿ (àíòðîïîãåííûå ïðîöåññû). Òîëüêî â ðàìêàõ äåòñêî-þíîøåñêîãî ãåîëîãè÷åñêîãî äâèæåíèÿ îáúåäèíåíû äåñÿòêè òûñÿ÷ íà÷èíàþùèõ ãåîëîãîâ âñåõ ðåãèîíîâ Ðîññèè è áîëüøèíñòâà ñòðàí ìèðà. Ìíîãèå ìîëîäûå ëþäè, èìåþò âîçìîæíîñòü, ïðèîáùèòüñÿ ê ãåîòóðèçìó, ÷åðåç ñèñòåìó êðàåâåä÷åñêèõ êðóæêîâ, öåíòðîâ äåòñêîãî òâîð÷åñòâà, ðàçëè÷íûå ñåêöèè ñïîðòèâíîé íàïðàâëåííîñòè, ñåìåéíûé

òóðèçì è ò. ï. Êîãäà âñÿ ýòà àðìèÿ þíûõ ãåîëîãîâ âûõîäèò â ìàðøðóò, êàæåòñÿ, äàæå ðåêè òåêóò áûñòðåå è ìèíåðàëû ñâåðêàþò ÿð÷å. Âåùìåøêè íàïîëíÿþòñÿ îáðàçöàìè, ãîëîâû çíàíèÿìè, äóøè ïîçèòèâíûìè ýìîöèÿìè. Èíîãäà, ñðåäè îáíàðóæåííûõ ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä, ïîïàäàþòñÿ ïîëóäðàãîöåííûå è äàæå äðàãîöåííûå êàìíè, à îäíàæäû, þíûå ãåîëîãè îòêðûëè öåëîå ìåñòîðîæäåíèå çîëîòà, êîòîðîå òàê è íàçâàëè «Øêîëüíîå». Â ïîõîäàõ áûâàþò è òðóäíîñòè, íî ïðèîáðåòåííûå ññàäèíû è ìîçîëè, íà ñâåæåì âîçäóõå áûñòðî çàæèâàþò, ñèëû âîññòàíàâëèâàþòñÿ è êàæäûé íîâûé äåíü ìàíèò â íîâûé, åùå íå ïðîéäåííûé ìàðøðóò. Òàêèì îáðàçîì, ïîñòåïåííî è íåçàìåòíî, ïàðàëëåëüíî ñ ôîðìèðîâàíèåì íîâûõ ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ôîðìèðóåòñÿ è íîâàÿ, áóäóùàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ ñëóæáà Ðîññèè. Ìíîãèå èç þíûõ ãåîëîãîâ âûáèðàþò ïîòîì äðóãèå ïðîôåññèè, íî âïå÷àòëåíèÿ þíûõ ëåò, îñòàþòñÿ íà âñþ æèçíü, ÷àñòî ïîìîãàÿ, â ñëîæíûõ æèçíåííûõ ñèòóàöèÿõ, ïðèíèìàòü è âîïëîùàòü â æèçíü ïðàâèëüíûå ðåøåíèÿ. Èìåííî ýòè êà÷åñòâà ðàçâèâàþòñÿ â ãåîëîãèè.

ÃÅÎÒÓÐÈÇÌ

ÏÐÎÖÅÑÑÛ ÂËÈßÍÈß

Ãåîëîãè÷åñêèìè íàçûâàþòñÿ ïðîöåññû, ïðåîáðàçóþùèå ñîñòàâ è ñòðîåíèå Çåìíîé êîðû. Ïîä ïðîöåññàìè âëèÿíèÿ ïîäðàçóìåâàþò ðàçëè÷íûå âîçäåéñòâèÿ êîñìè÷åñêèõ îáúåêòîâ, ôèçè÷åñêèõ ïîëåé, ÿäåðíûõ è õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, â ðåçóëüòàòå êîòîðûõ èçìåíÿåòñÿ õàðàêòåð ãåîëîãè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé. Èñòî÷íèêîì ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ñëóæèò âíóòðåííÿÿ (ýíäîãåííàÿ) ýíåðãèÿ Çåìëè è ýíåðãèÿ Ñîëíöà (ýêçîãåííàÿ ýíåðãèÿ). Âàæíåéøèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ÿâëÿþòñÿ ýíåðãîåìêîñòü, òåìïåðàòóðà, äàâëåíèå, ñêîðîñòü è äð., çàâèñÿùèå îò ïëîòíîñòè, âÿçêîñòè, òåêó÷åñòè, ñîñòàâà, ñòðîåíèÿ, ñîñòîÿíèÿ ïðåîáðàçóåìûõ âåùåñòâ è òåë. Îò êîëè÷åñòâà ðàñõîäóåìîé ýíåðãèè çàâèñèò ìàñøòàá ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðåîáðàçóþùèõ Çåìíóþ êîðó. Ýíåðãèÿ (â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíîì ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè) íå ïîÿâëÿåòñÿ íèîòêóäà è íå èñ÷åçàåò áåç ñëåäà, à ëèøü ïðåâðàùàåòñÿ èç îäíîãî âèäà â äðóãîé. Íàïðèìåð, ãðàâèòàöèîííàÿ ýíåðãèÿ Çåìëè ïðåîáðàçóåòñÿ â ýíåðãèþ äâèæåíèÿ ðó÷üåâ è ðåê, âûïîëíÿþùèõ ðàáîòó ïî ïåðåìåùåíèþ ðàçðóøåííûõ ãîðíûõ ïîðîä â îçåðà, ìîðÿ è îêåàíû. Íàçâàíèÿ ïðîöåññîâ, à òàêæå ðàçëè÷íûå èõ êëàññèôèêàöèè óñëîâíû, ò. ê. â ïðèðîäå íåò ÷åòêèõ ãðàíèö è âñå ïðîöåññû âçàè-

КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

ìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîþ – ãåîëîãè÷åñêèå, ÿäåðíûå, ôèçè÷åñêèå, õèìè÷åñêèå, áèîëîãè÷åñêèå è äð. Ñòåïåíü ó÷àñòèÿ ïðîöåññîâ â ïðåîáðàçîâàíèè Çåìíîé êîðû ðàçëè÷íà. Íàïðèìåð, îäíà ÷àñòü ýíåðãèè Çåìëè è Ñîëíöà ðàñõîäóåòñÿ íà ïðîöåññû ïðåîáðàçîâàíèÿ Çåìíîé êîðû, äðóãàÿ - íà ïðîöåññû âëèÿíèÿ, ò. å. êîñâåííûå ïðîöåññû, íàïðèìåð, äåéñòâèå ñèëû Çåìíîãî ïðèòÿæåíèÿ è äðóãèõ ôèçè÷åñêèõ ïîëåé Çåìëè - ìàãíèòíîãî, ýëåêòðè÷åñêîãî, ðàäèàöèîííîãî. Íàèáîëüøåå âëèÿíèå íà õàðàêòåð ïðîòåêàíèÿ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ îêàçûâàþò ÿäåðíûå è õèìè÷åñêèå ðåàêöèè.

ЯДЕРНЫЕ И ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

ßäåðíûå ðåàêöèè - ïðîöåññ äåëåíèÿ àòîìíûõ ÿäåð íà îòäåëüíûå ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû èëè ñëèÿíèÿ ÿäåð àòîìîâ ïðè òåðìîÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ. Ïîäîáíûå ðåàêöèè ïðîòåêàþò ïðè âûñîêèõ äàâëåíèÿõ è òåìïåðàòóðàõ. ßäåðíûå ðåàêöèè ñàìîïðîèçâîëüíî âîçíèêàþò â ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ ïî ðàçëè÷íûì ïðè÷èíàì è ÿâëÿþòñÿ èñòî÷íèêîì ýíåðãèè, ëåæàùåé â îñíîâå ìàñøòàáíûõ ïðîöåññîâ. Íàïðèìåð, â ðåçóëüòàòå àêòèâíûõ ÿäåðíûõ ðåàêöèé 4 ìëðä ëåò íàçàä ïðîèñõîäèëà óñêîðåííàÿ äåãàçàöèÿ Çåìëè, â ðåçóëüòàòå êîòîðîé èçìåíèëàñü åå ïåðâè÷íàÿ àòìîñôåðà. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÿäåðíûå ðåàêöèè ïðîäîëæàþòñÿ â çåìíîì ÿäðå, à òàêæå ìîãóò èíèöèèðîâàòüñÿ è óïðàâëÿòüñÿ ÷åëîâåêîì. Â ðåçóëüòàòå ïðèðîäíûõ è èñêóññòâåííûõ ÿäåðíûõ ðåàêöèé âûñâîáîæäàåòñÿ áîëüøîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè, êîòîðàÿ ñëóæèò èñòî÷íèêîì ìíîãèõ ïðîöåññîâ, â ò. ÷. õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, ïðåîáðàçóþùèõ âåùåñòâåííûé ñîñòàâ, ñîñòîÿíèå, ñòðîåíèå è ñâîéñòâà ìèêðî÷àñòèö è òåë, òàêèõ êàê êðèñòàëëû, ìèíåðàëû, ãîðíûå ïîðîäû, ãåîëîãè÷åñêèå òåëà è ò. ï. Ýíåðãèÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ õèìè÷åñêîé ðåàêöèè çíà÷èòåëüíî ìåíüøå, ÷åì ÿäåðíîé, íî çíà÷èìîñòü õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé â ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ âûøå. Äåëî â òîì, ÷òî õèìè÷åñêèå ðåàêöèè ïðîòåêàþò ïîâñåìåñòíî, à èõ êîëè÷åñòâî áåñêîíå÷íî. Èç 118 õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ïåðèîäè÷åñêîé òàáëèöû, ôîðìèðóþòñÿ òûñÿ÷è ïðèðîäíûõ ìèíåðàëîâ, ìèëëèîíû îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, âåñü îêðó-

æàþùèé ìàòåðèàëüíûé ìèð. Êðîìå òîãî, ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû è õèìè÷åñêèå ýëåìåíòû, ÿâëÿþòñÿ êîìïîíåíòàìè ìíîæåñòâà ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ èñêóññòâåííûõ ïðîöåññîâ è òåõíîëîãèé. Òûñÿ÷åëåòèÿìè ëþäè íàáëþäàëè çà îáúåêòàìè ìàêðîìèðà, ïîñòåïåííî óãëóáëÿÿ ñâîè çíàíèÿ. Åùå â äðåâíèå âðåìåíà îáðàòèëè âíèìàíèå íà âçàèìîñâÿçü çåìíûõ è êîñìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Íàêàïëèâàÿ èíôîðìàöèþ î ïðîöåññàõ, íàó÷èëèñü èñïîëüçîâàòü èõ ýíåðãèþ – äâèæåíèå íà ïëîòó, ëîäêå ïîä ïàðóñîì è ò. ï. Ñ òå÷åíèåì âðåìåíè, à ãëàâíîå ñ ïîÿâëåíèåì íîâûõ íàó÷íûõ îòêðûòèé, òàêèõ êàê ìèêðîñêîï, ïåðèîäè÷åñêàÿ òàáëèöà Ìåíäåëååâà Ä.È. è ìí. äð. ñòàëî ïîíÿòíî, ÷òî â îñíîâå ìàêðîïðîöåññîâ ëåæàò íåâèäèìûå íåâîîðóæåííûì ãëàçîì ìèêðîïðîöåññû. Ìèêðîïðîöåññû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîþ âçàèìîäåéñòâèå ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, àòîìîâ, ìîëåêóë è äð. ìèêðî÷àñòèö. Îäíèõ òîëüêî ýëåìåíòàðíûõ (íàèìåíüøèõ) ÷àñòèö âûÿâëåíî áîëåå 350 âèäîâ. Çà êîðîòêîå âðåìÿ çíàíèÿ îá óñòðîéñòâå è çàêîíàõ âçàèìîäåéñòâèÿ îáúåêòîâ ìèêðîìèðà è èõ ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå, ïîçâîëèëè ïîäíÿòüñÿ â êîñìîñ, ñîçäàòü àòîìíûå ýëåêòðîñòàíöèè, êîìïüþòåðû, ìîáèëüíûå òåëåôîíû è ìíîãîå äðóãîå. Îêàçàëîñü - èñòèíà ñêðûâàåòñÿ â ìåëî÷àõ, ò. å. ñèëà ñâÿçè ìåæäó ìèêðî÷àñòèöàìè îïðåäåëÿåò ñîñòàâ, ñòðîåíèå è ñâîéñòâà âåùåñòâ è òåë. Èçìåíåíèå ñèëû ñâÿçè ÷àñòèö îò÷åòëèâî ïðîñëåæèâàåòñÿ ïðè àíàëèçå òàáëèöû Ìåíäåëååâà Ä.È. Äåëî â òîì, ÷òî âçàèìîäåéñòâèå àòîìîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ, à õàðàêòåð âçàèìîäåéñòâèÿ çàâèñèò îò êîëè÷åñòâà è ïëîòíîñòè ýëåêòðîí-

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

íûõ îáîëî÷åê àòîìà. Êîëè÷åñòâî îáîëî÷åê (ýëåêòðîííûõ óðîâíåé) ðàâíî íîìåðó ïåðèîäà òàáëèöû Ä.È Ìåíäåëååâà â êîòîðîì íàõîäèòñÿ õèìè÷åñêèé ýëåìåíò, à íîìåð ãðóïïû ðàâåí ÷èñëó ýëåêòðîíîâ íà âíåøíåì óðîâíå (äëÿ ãëàâíûõ ïîäãðóïï) è ÷èñëó âàëåíòíûõ (àêòèâíûõ) ýëåêòðîíîâ (äëÿ ïîáî÷íûõ ïîäãðóïï). Ïîýòîìó, â ïåðèîäå, ñ óâåëè÷åíèåì âåëè÷èíû çàðÿäà ÿäðà àòîìà (ò. å. íîìåðà õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà â òàáëèöå), ìåòàëëè÷åñêèå ñâîéñòâà îñëàáëÿþòñÿ, ñëåäîâàòåëüíî, óìåíüøàåòñÿ ñèëà ñâÿçè àòîìîâ, à íåìåòàëëè÷åñêèå ñâîéñòâà, íàîáîðîò – óñèëèâàþòñÿ. Â ãðóïïàõ ãëàâíîé ïîäãðóïïû, ñ óâåëè÷åíèåì çàðÿäà àòîìà, ìåòàëëè÷åñêèå ñâîéñòâà óñèëèâàþòñÿ, à íåìåòàëëè÷åñêèå – îñëàáëÿþòñÿ, ò. ê. ÷èñëî ýëåêòðîíîâ íà âíåøíåì óðîâíå îñòàåòñÿ ïîñòîÿííûì, à êîëè÷åñòâî ýíåðãåòè÷åñêèõ óðîâíåé óâåëè÷èâàåòñÿ èç-çà óâåëè÷åíèÿ íîìåðà ïåðèîäà. Ãåîëîãè, ïîëó÷èâ èíôîðìàöèþ î ñîñòàâå, ñîñòîÿíèè, ôîðìå, âçàèìîäåéñòâèè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, àòîìîâ, èîíîâ, ìîëåêóë è äð. ìèêðî÷àñòèö, ñìîãëè ïîíÿòü óñëîâèÿ ïðîèñõîæäåíèÿ, ñâîéñòâà, õàðàêòåðèñòèêè êðèñòàëëîâ, ìèíåðàëîâ, ãîðíûõ ïîðîä, æèäêîñòåé, ãàçîâ, ãåîëîãè÷åñêèõ òåë, ïëèò, êîíòèíåíòîâ, ãåîñôåð è ìíîãî äðóãîãî. Íà îñíîâå ýòèõ çíàíèé ðàçðàáîòàíû ýôôåêòèâíûå ìåòîäû è òåõíîëîãèè ïðîãíîçèðîâàíèÿ, ïîèñêà è ðàçâåäêè ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè ñûðüÿ, ïðåäâèäåíèÿ îïàñíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è ò.ï.

ÏÐÎÖÅÑÑÛ ÂËÈßÍÈß

ДЕЙСТВИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

Ãåîôèçè÷åñêèìè ïîëÿìè íàçûâàþòñÿ âíóòðèçåìíûå è âíåçåìíûå ïðîñòðàíñòâà íà êîòîðûõ ïðîèñõîäèò âçàèìîäåéñòâèå âîëí, ÷àñòèö è òåë, ïîä âëèÿíèåì èëè ïðè èñïîëüçîâàíèè ýíåðãèè Çåìëè. Èñõîäíûì èñòî÷íèêîì ýíåðãèè, ëåæàùèì â îñíîâå äåéñòâèÿ âñåõ ãåîôèçè÷åñêèõ ïîëåé, ÿâëÿåòñÿ ïðåäïîëîæèòåëüíî ýíåðãèÿ «Áîëüøîãî âçðûâà», êîòîðàÿ âïîñëåäñòâèè ðàñïðîñòðàíÿëàñü, ìíîãîêðàòíî ïðåîáðàçîâûâàëàñü è ïðîäîëæàåò âèäîèçìåíÿòüñÿ âî Âñåëåííîé, â ò. ÷. â Ñîëíå÷íîé ñèñòåìå è íà Çåìëå. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ âçàèìîäåéñòâèå âîëí, ÷àñòèö è òåë, â ðàìêàõ ãåîôèçè÷åñêèõ ïîëåé, ìîæåò ïðîèñõîäèòü ñàìîïðîèçâîëüíî èëè ïî èíèöèàòèâå ÷åëîâåêà. Ðåçóëüòàòû ýòîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ÷àñòî áûâàþò î÷åâèäíû, íàïðèìåð, îòêëîíåíèå ñòðåëêè êîìïàñà èëè äåéñòâèå ìàãíèòà íà ìåòàëëè÷åñêèå ïðåäìåòû, íî ñàì ïðîöåññ âçàèìîäåéñòâèÿ ÷àñòèö íåâèäèì äëÿ ãëàçà ÷åëîâåêà

Îñíîâíûìè âçàèìîäåéñòâóþùèìè ýëåìåíòàìè ãåîôèçè÷åñêèõ ïîëåé ÿâëÿþòñÿ ýëåìåíòàðíûå (íàèìåíüøèå) ÷àñòèöû è âîëíû. Ôîòîíû îáåñïå÷èâàþò âçàèìîäåéñòâèå â ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëÿõ, â ãðàâèòàöèîííûõ – ãðàâèòîíû, â ðàäèàöèîííûõ – ãëþîíû, áîçîíû è ò.ï. Âñåãî áîëåå òðåõñîò ïÿòèäåñÿòè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö è âîëí îáåñïå÷èâàþò ñóùåñòâîâàíèå è âëèÿíèå ãåîôèçè÷åñêèõ ïîëåé íà ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðåîáðàçóþùèå Çåìíóþ êîðó. Ñîñòîÿíèå, õàðàêòåðèñòèêè è ñâîéñòâà ãåîôèçè÷åñêèõ ïîëåé çàâèñÿò îò ñâîéñòâ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö, êîòîðûå ïðÿìî èëè êîñâåííî âëèÿþò íà ðåçóëüòàòû ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ïðèìåðàìè êîñâåííîãî âëèÿíèÿ ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ Çåìëè íà ðåçóëüòàòû ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ÿâëÿþòñÿ ïåðåìåùåíèÿ ìàãìû ïðè ìàãìàòèçìå, êðóãîâîðîò âîäû â ëèòîñôåðå, ãèäðîñôåðå è àòìîñôåðå, âûâåòðèâàíèå è ò. ï. Ïðèìåðàìè ïðÿìîãî âëèÿíèÿ ãåîôèçè÷åñêèõ ðåçóëüòàòîâ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïîä âîçäåéñòâèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ ÿâëÿåòñÿ îðèåíòèðîâàíèå êðèñòàëëîâ â ãîðíûõ ïîðîäàõ â ïðîöåññå ìàãìàòèçìà, ïîä âîçäåéñòâèåì ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ – îáâàëû ãîðíûõ ïîðîä, îïîëçíè, êàðñòû è ò. ï.

ДЕЙСТВИЕ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Ê êîñìè÷åñêèì îáúåêòàì îòíîñÿò ãàëàêòèêè, çâåçäû, ïëàíåòû è èõ ñïóòíèêè, àñòåðîèäû, ìåòåîðèòû è ìíîæåñòâî äðóãèõ òåë è ÷àñòèö. Ñîëíöå èç-çà ñâîåé îãðîìíîé ìàññû, ñîñòàâëÿþùåé îêîëî 99% ìàññû âñåõ òåë Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, îêàçûâàåò ïðÿìîå è êîñâåííîå âëèÿíèå íà ðàçâèòèå è ðåçóëüòàòû âñåõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.

Ïðèìåðîì òàêîãî âëèÿíèÿ ìîæåò ñëóæèòü äåôîðìàöèÿ Çåìíîé êîðû, âûçûâàåìàÿ Ñîëíå÷íîé ãðàâèòàöèåé è âðàùåíèåì âîêðóã Ñîëíöà. Ñêîðîñòü âðàùåíèÿ Çåìëè ïðåäåëüíî âûñîêà (107208 êì/÷àñ) è Ñîëíöå, óäåðæèâàÿ Çåìëþ ñ ïîìîùüþ ñèëû ïðèòÿæåíèÿ íà ñâîåé îðáèòå âðàùåíèÿ, ñïîñîáñòâóåò äåôîðìèðîâàíèþ àòìîñôåðû, ãèäðîñôåðû è òâåðäûõ îáîëî÷åê Çåìëè. Êðîìå òîãî, ïîòîê ñîëíå÷íîãî âåòðà, ÷àñòî èçìåíÿþùèé ñâîþ èíòåíñèâíîñòü, îêàçûâàåò áîëüøîå âëèÿíèå íà äåÿòåëüíîñòü çåìíûõ ðàñòåíèé è æèâûõ îðãàíèçìîâ (â ò. ÷. ëþäåé), óñêîðÿåò èëè çàìåäëÿåò èõ ðàçâèòèå, âïëîòü äî ëåòàëüíîãî èñõîäà. Ñâîé âêëàä â ïðèëèâíûå è äåôîðìàöèîííûå ïðîöåññû Çåìëè âíîñèò òàêæå è Ëóíà. Ïåðâè÷íûì èñòî÷íèêîì ýíåðãèè, ñ êîòîðîé êîñìè÷åñêèå îáúåêòû âîçäåéñòâóþò íà çåìíûå

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

ïðîöåññû, ÿâëÿåòñÿ ýíåðãèÿ «Áîëüøîãî âçðûâà» (îñíîâíàÿ ñîâðåìåííàÿ òåîðèÿ). Â ðåçóëüòàòå èìïóëüñà ýíåðãèè, ïîëó÷åííîãî ïðè «Áîëüøîì âçðûâå», âðàùàþòñÿ ãàëàêòèêè, âîâëåêàÿ â ñâîå äâèæåíèå çâåçäû, à òå â ñâîþ î÷åðåäü çàñòàâëÿþò âðàùàòüñÿ âîêðóã ñåáÿ ïëàíåòû è ìíîæåñòâî äðóãèõ, áîëåå ìåëêèõ êîñìè÷åñêèõ òåë. Ñèëà âîçäåéñòâèÿ êîñìè÷åñêèõ îáúåêòîâ íà çåìíûå çàâèñèò îò ðàññòîÿíèÿ, óãëîâ îñåé âðàùåíèÿ è äðóãèõ ïàðàìåòðîâ. Ó÷èòûâàÿ ïðåîáëàäàíèå âî Âñåëåííîé âðàùàòåëüíûõ âèäîâ äâèæåíèÿ, ýòè ïàðàìåòðû èçìåíÿþòñÿ âî âðåìåíè, êàê ïðàâèëî öèêëè÷íî, ñëåäîâàòåëüíî, èõ âîçäåéñòâèå íà çåìíûå ïðîöåññû èìååò ïåðèîäè÷åñêèé õàðàêòåð. Çíàíèÿ çàêîíîìåðíîñòåé ïîâòîðåíèÿ ðàçëè÷íûõ öèêëîâ, ïîçâîëÿþò ïðîãíîçèðîâàòü ðàçâèòèå òåõ èëè èíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.

ВИДЫ ИЗЛУЧЕНИЯ

ÌÀÃÌÀÒÈÇÌ

Ýíäîãåííûå è ýêçîãåííûå ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû, èñïîëüçóþùèå, ñîîòâåòñòâåííî ýíåðãèþ Çåìëè è Ñîëíöà, êàðäèíàëüíûì îáðàçîì ïðåîáðàçóþò Çåìíóþ êîðó. Èíîãäà ýòè ïðåîáðàçîâàíèÿ çàìåòíû, íî ÷àùå ïðîèñõîäÿò êðàéíå ìåäëåííî (4.7 ìëðä ëåò) è ñêðûòíî. Íåïðèìåòíîñòü ãåîëîãè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ÷àñòî îíè ïðîèñõîäÿò íà ìèêðîóðîâíå, â ïðîöåññå ÿäåðíûõ ðåàêöèé è õèìè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé. Íî ïðè ýòîì, â ðåçóëüòàòå ðàçëè÷íûõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé èç 118 õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ïåðèîäè÷åñêîé òàáëèöû Ä.È. Ìåíäåëååâà, â õîäå ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ôîðìèðóþòñÿ ìèëëèîíû îðãàíè÷åñêèõ è íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, èç êîòîðûõ ñîñòîÿò âñå êîñìè÷åñêèå è Çåìíûå òåëà, æèäêîñòè, ãàçû, ðàñòåíèÿ, æèâîòíûå è ò.ï. Äðóãèìè ñëîâàìè, ïåðâè÷íûå ãåîëîãè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ ÷àñòî íà÷èíàþòñÿ ñ èçìåíåíèÿ ñîñòàâà è ñòðîåíèÿ ìèêðî÷àñòèö è ïðîèñõîäÿò ïîä âëèÿíèåì ôèçè÷åñêèõ ïîëåé è êîñìè÷åñêèõ îáúåêòîâ. Ýòî íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè èçó÷åíèè ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.

Ìàãìàòèçì – ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ è ïåðåìåùåíèÿ ìàãìû â íåäðàõ Çåìëè. Ìàãìà – ðàñïëàâ âåùåñòâ ìàíòèè è Çåìíîé êîðû. Ãëàâíîé äâèæóùåé ñèëîé ìàãìàòèçìà ÿâëÿåòñÿ ýíåðãèÿ ÿäåðíûõ ðåàêöèé â ìàíòèè èëè Çåìíîé êîðå, âîçíèêàþùèõ èç-çà ãðàâèòàöèîííîãî óïëîòíåíèÿ âåùåñòâà, ñàìîïðîèçâîëüíîãî ðàäèîàêòèâíîãî ðàñïàäà ïîðîä èëè ãðàâèòàöèîííûõ äåôîðìàöèé Çåìëè âûçûâàåìûõ ïðèòÿæåíèåì Ëóíû, âðàùåíèåì âîêðóã ñîáñòâåííîé îñè, âîêðóã Ñîëíöà è öåíòðà ãàëàêòèêè. Îñíîâíûìè ïàðàìåòðàìè, õàðàêòåðèçóþùèìè ìàãìàòèçì íà âñåì ïðîòÿæåíèè åãî ðàçâèòèÿ ÿâëÿþòñÿ òåìïåðàòóðà è äàâëåíèå ìàãìû, íàëè÷èå â íåé æèäêîñòåé è ãàçîâ (ôëþèäîâ) è èõ òåìïåðàòóðíûé ðåæèì. Îò ýòèõ è äðóãèõ õàðàêòåðèñòèê ìàãìàòèçìà çàâèñèò ñêîðîñòü åãî ïðîòåêàíèÿ è ðåçóëüòàòû. Ïåðåìåùåíèå ìàãìû èç íèæåëåæàùèõ â âûøåëåæàùèå ñëîè Çåìëè (âïëîòü äî âûõîäà íà ïîâåðõíîñòü) ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå ïëîòíîñòíîãî ðàññëîåíèÿ, êîãäà ðàñïëàâ ìàãìû, îáîãàùåííûé ðàñïëàâëåííûìè ñîïóòñòâóþùèìè ïîðîäàìè, æèäêîñòÿìè è ãàçàìè, ñòàíîâèòñÿ ëåã÷å âìåùàþùèõ åå ïîðîä. Â çàâèñèìîñòè îò ñîñòàâà ðàñïëàâëåííûõ âåùåñòâ âûäåëÿþò ãðàíèòíóþ è áàçàëüòîâóþ

ФОРМЫ ИНТРУЗИВНЫХ ТЕЛ И ВУЛКАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

ǰȄȇȐȄȖȌțȉȕȎȄȣ ȎȄȐȉȔȄ ȒțȄȇ

ìàãìû. Ãðàíèòíàÿ ïðèóðî÷åíà ê êîíòèíåíòàëüíîìó ìàãìàòèçìó, áàçàëüòîâàÿ - ê îêåàíè÷åñêîìó. Òåìïåðàòóðà çåìíîé êîðû óìåíüøàåòñÿ ïî ìåðå ïðèáëèæåíèÿ ê çåìíîé ïîâåðõíîñòè, ïîýòîìó ìàãìà, ïîäíèìàÿñü, ïîñòåïåííî îñòûâàåò. Åñëè ïðîöåññ êðèñòàëëèçàöèè ìàãìû ïðîèñõîäèò äî âûõîäà íà ïîâåðõíîñòü, òîãäà ìàãìàòèçì íàçûâàþò èíòðóçèâíûé, ïðè âûõîäå ìàãìû íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè ýôôóçèâíûé èëè âóëêàíè÷åñêèé. Ñëåäñòâèÿ ìàãìàòèçìà äëÿ ïëàíåòû Çåìëÿ îãðîìíû. Ïðåæäå âñåãî, â ðåçóëüòàòå ìàãìàòèçìà ñîçäàâàëàñü è ïðîäîëæàåò óâåëè÷èâàòüñÿ Çåìíàÿ êîðà, ÿâëÿþùàÿñÿ ìåñòîì æèçíè ÷åëîâåêà. Êðîìå òîãî, â ìåñòå âûõîäà íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè ìàãìà ðàçäâèãàåò çåìíóþ êîðó, ñïîñîáñòâóÿ ðàçäåëåíèþ åå íà îòäåëüíûå áëîêè (ëèòîñôåðíûå ïëèòû). Â ïðîöåññå ýòèõ ïðåîáðàçîâàíèé, âîçíèêàþò ðàçëè÷íûå êðèñòàëëû, ìèíåðàëû, ãîðíûå ïîðîäû è ãåîëîãè÷åñêèå òåëà. Ìíîãèå èç ýòèõ íîâîîáðàçîâàíèé èñïîëüçóþòñÿ êàê ïîëåçíûå èñêîïàåìûå â ÷èñòîì èëè ïåðåðàáîòàííîì (îáîãàùåííîì) âèäå â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ íàðîäíîãî õîçÿéñòâà. Ñîâðåìåííûå òåíäåíöèè ìàãìàòèçìà ñâîäÿòñÿ ê ñïîêîéíîìó ðàçâèòèþ òåêòîíî-ìàãìàòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïðè ñíèæåíèè èõ îáùåé ýíåðãîåìêîñòè è àêòèâíîñòè, îáóñëîâëåííîé ñíèæåíèåì èíòåíñèâíîñòè òåïëîâîãî ïîòîêà Çåìëè. Íî â ñëó÷àå âîçíèêíîâåíèÿ êàêèõ-ëèáî âíåøíèõ ðåçêèõ âîçäåéñòâèé (ÿäåðíûå âîéíû, ñòîëêíîâåíèÿ ñ êðóïíûìè êîñìè÷åñêèìè òåëàìè è ò.ï.), ñòåïåíü ïðîÿâëåíèÿ ìàãìàòèçìà ìîæåò ðåçêî èçìåíÿòüñÿ.

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

Характеристики магмы С точки зрения химического состава, магма представляет сложную многокомпонентную систему, образованную в основном кремнеземом SiO2 и веществами, химически эквивалентными силикатам Al, Na, K, Ca. Преобладающим компонентом магмы является кремнезем. Состав магм зависит от состава материала, за счет плавления которого они образуются. На больших глубинах в магмах в растворенном состоянии присутствуют летучие компоненты — пары воды и газов (H2S, H2, CO2, HCl, и др.). В условиях высоких давлений их содержание может достигать 12%. Они являются химически очень активными, подвижными веществами и удерживаются в магме благодаря высокому внешнему давлению. При медленном движении магмы, ее кристаллизация начинается в процессе подъема, и тогда она превращается в трехфазную систему: газы, расплав и плавающие в нем кристаллы минералов. Дальнейшее охлаждение магмы приводит к переходу всего расплава в твердую фазу и к образованию магматической породы. При этом летучие компоненты отделяются, и основная их часть удаляется по трещинам, окружающим магматическую камеру, или непосредственно в атмосферу в случае излияния магмы на поверхность. В затвердевшей породе сохраняется лишь незначительная часть газовой фазы в виде мельчайших включений в минеральных зернах. Таким образом, состав исходной магмы определяет состав главных, породообразующих минералов сформировавшейся породы. Температура интрузивных магматических расплавов изменяется в пределах 700-1100 °C, а эффузивных — 900-1100 °C, иногда достигая 1350 °C, за счет взаимодействия с атмосферным кислородом.

ÂÓËÊÀÍÈÇÌ

Виды вулканов • Щитовидные вулканы образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры. Как, например, на вулкане Мауна-Лоа на Гавайских островах, где она стекает прямо в океан. • Шлаковые конусы выбрасывают из своего жерла только такие неплотные вещества, как камни и пепел: самые крупные обломки скапливаются слоями вокруг кратера. Из-за этого вулкан с каждым извержением становится всё выше. Лёгкие частицы отлетают на более дальнее расстояние, что делает склоны пологими. • Стратовулканы, или «слоистые вулканы», периодически извергают лаву и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Поэтому отложения на их конусе чередуются. На склонах стратовулканов образуются ребристые коридоры из застывшей лавы, которые служат вулкану опорой. • Купольные вулканы образуются, когда гранитная, вязкая магма вздымается над краями кратера вулкана и лишь небольшое количество просачивается наружу, стекая по склонам. Магма закупоривает жерло вулкана, подобно пробке, которую накопившиеся под куполом газы буквально вышибают из жерла. • Сложные вулканы: смешенные и составные.

Âóëêàíèçì - ðàçíîâèäíîñòü ìàãìàòèçìà ïðè êîòîðîì ïðîäóêòû ìàãìàòèçìà âûõîäÿò íà çåìíóþ ïîâåðõíîñòü (ýôôóçèâíûé ìàãìàòèçì). Âóëêàíèçì âîçíèêàåò è ïðîòåêàåò â ðåçóëüòàòå òåõ æå ïðîöåññîâ, ÷òî è ìàãìàòèçì. Êîëè÷åñòâî âóëêàíè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ñîñòàâëÿþò íå áîëåå 10 % îò ìàãìàòè÷åñêèõ, íåñìîòðÿ íà ýòî èõ çíàþò âñå. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ èõ íàãëÿäíîñòüþ (ïîâåðõíîñòü Çåìëè) è ýôôåêòíîñòüþ. Íî ïî ñóùåñòâó âóëêàíèçì - òîò æå ìàãìàòèçì, îòëè÷èòåëüíîé ÷åðòîé êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå â ìàãìå çíà÷èòåëüíî áîëüøåãî êîëè÷åñòâà ñîïóòñòâóþùèõ ãàçîâ, ñïîñîáñòâóþùèõ áûñòðîìó (èíîãäà âçðûâíîìó) âûõîäó ìàãìàòè÷åñêîãî ðàñïëàâà (ëàâû) è ñîïóòñòâóþùèõ ïðîäóêòîâ íà Çåìíóþ ïîâåðõíîñòü. Âóëêàíèçì èìååò ýíäîãåííîå ïðîèñõîæäåíèå, íî ïðîèñõîäèò íà Çåìíîé ïîâåðõíîñòè â ýêçîãåííûõ óñëîâèÿõ. Âûõîäÿ íà ïîâåðõíîñòü çåìëè èëè äíî îêåàíà, ìàãìàòè÷åñêèé ðàñïëàâ (ëàâà) óâåëè÷èâàåò îáúåì Çåìíîé êîðû, îáðàçóÿ õàðàêòåðíûå êóïîëà, âûñîòà êîòîðûõ äîñòèãàåò íåñêîëüêèõ êèëîìåòðîâ. ×àùå âñåãî ýòî ïðîèñõîäèò â îáëàñòè ñðåäèííûõ îêåàíè÷åñêèõ õðåáòîâ è çîíàõ ñóáäóêöèè, ðàñïîëîæåííûõ âäîëü ìàòåðèêîâ (ñì. «äâèæåíèå ëèòîñôåðíûõ ïëèò»). Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ è òåìïåðàòóðà ìàãìû îïðåäåëÿþò õàðàêòåð èçâåðæåíèÿ, êà÷åñòâî è êîëè÷åñòâî âûíåñåííîãî ìàòåðèàëà. Âóëêàíèçì ïðåîáðàçóåò Çåìíóþ êîðó, îñóùåñòâëÿÿ îáìåí âåùåñòâ ìåæäó òâåðäûìè îáîëî÷êàìè Çåìëè ÿäðîì è ìàíòèåé, îòðàæàåò ýâîëþöèþ Çåìëè, ïðîèñõîäèâøóþ â òå÷åíèå âñåé åå ãåîëîãè÷åñêîé èñòîðèè. Òàêæå îí ÿâëÿåòñÿ èíäèêàòîðîì ñóùåñòâóþùèõ íà Çåìëå ãåîäèíàìè÷åñêèõ îáñòàíîâîê ðàñòÿæåíèÿ (ìàíòèéíûé âóëêàíèçì) è ñæàòèÿ (êîðîâûé è ìàíòèéíî-êîðîâûé), îòðàæàåò íàëè÷èå öèêëè÷íîñòè íà ôîíå îáùåãî íåîáðàòèìîãî ðàçâèòèÿ Çåìëè. Ïðîäóêòû èçâåðæåíèÿ âóëêàíîâ ìîãóò áûòü òâåðäûìè, æèäêèìè, ãàçîîáðàçíûìè è ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ íà äåñÿòêè è ñîòíè êèëîìåòðîâ, ïðåäñòàâëÿÿ ñåðüåçíóþ îïàñíîñòü äëÿ äâèãàòåëåé ñàìîëåòîâ (âóëêàíè÷åñêèé ïåïåë), çäîðîâüÿ è æèçíè ëþäåé. Ïîçèòèâíûì ðåçóëüòàòîì âçàèìîäåéñòâèÿ ëàâû è äðóãèõ ïðîäóêòîâ

ТИПЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ

Канал (жерло) Застывшая лава

Гавайский. Жидкая лава образует низкий и широкий (щитовой) вулкан

Расплавленная лава

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

âóëêàíèçìà ñ àòìîñôåðîé, ãèäðîñôåðîé è áèîñôåðîé ÿâëÿåòñÿ øèðîêèé ñïåêòð îáðàçóþùèõñÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Îáùàÿ òåíäåíöèÿ ñíèæåíèÿ ãëóáèííîé àêòèâíîñòè Çåìëè ïðîñëåæèâàåòñÿ òàêæå è â äåÿòåëüíîñòè âóëêàíîâ. Êîãäà àêòèâíîñòü âóëêàíà ëèáî ïðåêðàùàåòñÿ íàâñåãäà, ëèáî îí «äðåìëåò» â òå÷åíèå òûñÿ÷ ëåò, íà ñàìîì âóëêàíå è åãî îêðåñòíîñòÿõ ïðîäîëæàþò äåéñòâîâàòü îñòàòî÷íûå (ïîñòâóëêàíè÷åñêèå) ïðîöåññû è ÿâëåíèÿ, ñâÿçàííûå ñ îñòûâàíèåì ìàãìàòè÷åñêîãî î÷àãà – ãåéçåðû, ãèäðîòåðìû, ôóìàðîëû. Ïîäîáíûå ÿâëåíèÿ øèðîêî ðàçâèòû âî âñåì ìèðå, âêëþ÷àÿ Êàì÷àòêó, Êðûì, Êàâêàç.

«Палящая» туча Стромболианский (от Стромболи). Взрывы высоко выбрасывают светлое облако с мелкими «бомбами» и шлаком Пелейский (от Монтань-Пеле на Мартинике). Вслед за густой лавой ползет «палящая туча» из газов и пепла

Черная туча пепла Обелиск вязкой лавы

Плинианский (описал для Везувия Плиний Младший). Пыль, пепел и газы образуют над кратером грибовидную тучу огромной высоты Облако газов и пепла Пепел и «бомбы»

Вулканский (от Вулькано). Взрывы высоко выбрасывают черное облако пыли и пепла с крупными «бомбами»

ÄÂÈÆÅÍÈÅ ËÈÒÎÑÔÅÐÍÛÕ ÏËÈÒ

Ëèòîñôåðíûìè ïðèíÿòî íàçûâàòü ïëèòû, îáúåäèíÿþùèå â ñåáå ÷àñòü Çåìíîé êîðû è âåðõíþþ ÷àñòü ìàíòèè. Íà ïîâåðõíîñòè ïëàíåòû ãðàíèöû ïëèò ïðîõîäÿò êàê ïî ìàòåðèêîâîé, òàê è ïî îêåàíè÷åñêîé ÷àñòè Çåìíîé êîðû. Îêåàíè÷åñêàÿ êîðà îòíîñèòåëüíî

Горизонтальная скорость движения плит колеблется в изменяется от 1 до 18 см в год. Также, происходят вертикальные колебания плит со скоростью 1-2 см в год, в горных районах иногда до 20 см. Скольжение (опускания — поднятия), а тем более столкновения, сопровождаются землетрясениями и возникновением разрушительных океанических волн (цунами). При опускании плиты на глубину 100-200 км давление и температура повышаются вследствие чего происходит выделение флюидов — перегретых минеральных растворов. Флюиды, перемещаясь к Земной поверхности плавят вмещающие породы и выносят магму на поверхность в виде вулканов. Горизонтальные и вертикальные перемещения плит приводят к смятию пород и образованию складок и надвигов.

ìîëîäàÿ (ìåíåå 200 ìèëëèîíîâ ëåò), êîíòèíåíòàëüíàÿ áîëåå äðåâíÿÿ. Â ñîâðåìåííóþ ýïîõó çåìíàÿ êîðà ðàçäåëåíà íà ðÿä ìåëêèõ è 8 êðóïíûõ ëèòîñôåðíûõ ïëèò, çàíèìàþùèõ áîëåå 90 % ïîâåðõíîñòè Çåìíîé êîðû. Íàçâàíèÿ ïëèò ïîä÷åðêèâàþò èõ ìåñòîíàõîæäåíèå: Àâñòðàëèéñêàÿ, Àíòàðêòè÷åñêàÿ, Àôðèêàíñêàÿ, Åâðàçèéñêàÿ, Èíäîñòàíñêàÿ, Ñåâåðî-Àìåðèêàíñêàÿ, Òèõîîêåàíñêàÿ è Þæíî-Àìåðèêàíñêàÿ. Ëèòîñôåðíûå ïëèòû ìåäëåííî, íî ïîñòîÿííî ïåðåìåùàþòñÿ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà. Ïåðåìåùåíèå ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ ìíîãèõ ôàêòîðîâ, íàïðèìåð ìàãìàòèçì, â ïðîöåññå êîòîðîãî ìàãìàòè÷åñêèå ðàñïëàâû âíåäðÿþòñÿ â Çåìíóþ êîðó, êðèñòàëëèçóþòñÿ – ðàçðûâàÿ, ðàçäâèãàÿ è íàðàùèâàÿ åå. Ìíîãîêðàòíûé èçëèâ ëàâ ñ ïîñëåäóþùèì èõ îñòûâàíèåì ïðîèñõîäèò ÷àùå âñåãî â ðèôòîâûõ çîíàõ ñðåäèííî-îêåàíè÷åñêîãî õðåáòà. Òàêèì îáðàçîì ïðîèñõîäèò ðàçäâèãàíèå è íàðàùèâàíèå ëèòîñôåðíûõ ïëèò (ñïðåäèíã), êîòîðûå, óäàëÿÿñü îò õðåáòà â ïðîòèâîïîëîæíûå ñòîðîíû, ïîñòåïåííî ïîãðóæàþòñÿ âíèç. Ïîãðóæåíèå (ñóáäóêöèÿ) ïðîèñõîäèò â àñòåíîñôåðó (670 êì) – æèäêóþ ïðîñëîéêó ìàíòèè. Ïðè ýòîì áîëåå òÿæåëàÿ îêåàíè÷åñêàÿ ïëèòà óõîäèò ïîä êîíòèíåíòàëüíóþ ñ ðàçëè÷íûìè óãëàìè íàêëîíà, çà ñ÷åò áîëüøåé ìàññû, äîñòèãàÿ èíîãäà ãëóáèíû 2900 êì. Ïðè ðàâåíñòâå ìàññ ïëèò ïðîèñõîäèò èõ ñòîëêíîâåíèå (êîëëèçèÿ). Íåñìîòðÿ íà ìåäëåííûå ñêîðîñòè äâèæåíèÿ, ëèòîñôåðíûå ïëèòû ìîãóò ïåðåìåùàòüñÿ íà ñîòíè êèëîìåòðîâ, âûçûâàÿ óïðóãèå äåôîðìàöèè, ðàçðûâû ãîðíûõ ïîðîä è çåìëåòðÿñåíèÿ. Óïðóãèå è ïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè ïðîèñõîäÿò â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ

ïîïåðå÷íûõ è ïðîäîëüíûõ ñèë ñæàòèÿ è ðàñòÿæåíèÿ, ïðèâîäÿò ê îáðàçîâàíèþ ðàçëè÷íûõ ôîðì çàëåãàíèÿ ãîðíûõ ïîðîä. Îñíîâíûìè òèïàìè ñêëàä÷àòûõ íàðóøåíèé ÿâëÿþòñÿ ñèíêëèíàëè è àíòèêëèíàëè, à ðàçðûâíûõ – ñáðîñ, âçáðîñ, ñäâèã è íàäâèã (ïîêðîâ). Ïðè ïîãðóæåíèè íèæíÿÿ, êàê ïðàâèëî, îêåàíè÷åñêàÿ, ïëèòà èçãèáàåòñÿ, â íåé âîçíèêàþò íàïðÿæåíèÿ (â ðåçóëüòàòå ïðîèñõîäèò çåìëåòðÿñåíèå, ïîñëå êîòîðîãî íàïðÿæåíèÿ ñíèæàþòñÿ). Ïðè îïóñêàíèè ïëèò íà ãëóáèíó 100 è áîëåå êèëîìåòðîâ ïîâûøàþòñÿ äàâëåíèå è òåìïåðàòóðà ïîðîä. Â ðåçóëüòàòå óâåëè÷åíèÿ òåìïåðàòóðû ïîðîäà âûäåëÿåò ïåðåãðåòûå ìèíåðàëüíûå ðàñòâîðû (ôëþèäû), êîòîðûå âûçûâàþò ïëàâëåíèå ãîðíûõ ïîðîä, îáðàçîâàíèå ìàãìàòè÷åñêèõ î÷àãîâ è èçâåðæåíèå âóëêàíîâ. Â ðåçóëüòàòå äâèæåíèÿ ëèòîñôåðíûõ ïëèò: äåôîðìèðóþòñÿ ãîðíûå ïîðîäû, âîçíèêàþò çåìëåòðÿñåíèÿ, öóíàìè, ñîçäàþòñÿ, ðàñïàäàþòñÿ è äðåéôóþò ìàòåðèêè, îáðàçóþòñÿ ìåñòîðîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ïðîèñõîäèò ìíîæåñòâî äðóãèõ ãåîëîãè÷åñêèõ

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

ñîáûòèé ðàçëè÷íîãî ìàñøòàáà. Ðàçðàáîòàííàÿ â ïîñëåäíèå äåñÿòèëåòèÿ ìîáèëèñòñêàÿ òåîðèÿ, îïèðàþùàÿñÿ íà çàêîíîìåðíîñòè è ñëåäñòâèÿ äâèæåíèÿ ëèòîñôåðíûõ ïëèò, ïîçâîëèëà îáúÿñíèòü îñíîâíûå òåíäåíöèè ðàçâèòèÿ òåêòîíè÷åñêèõ ïðîöåññîâ Çåìëè, ñâÿçàòü èõ ñ îñîáåííîñòÿìè è ðåçóëüòàòàìè ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è âïëîòíóþ ïîäîéòè ê âîïðîñàì ïðîãíîçèðîâàíèÿ ãåîëîãè÷åñêîãî áóäóùåãî ïëàíåòû Çåìëÿ. Íàèáîëåå ìàñøòàáíûìè ðåçóëüòàòàìè ïðîöåññà äâèæåíèÿ ëèòîñôåðíûõ ïëèò ÿâëÿþòñÿ äåôîðìàöèè, ðàçðûâû, ôîðìû çàëåãàíèÿ ãîðíûõ ïîðîä, ðåëüåô Çåìíîé ïîâåðõíîñòè è îêåàíè÷åñêîãî äíà; ìåòàìîðôè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ ïîðîä, ðàñïàä è ñîåäèíåíèå ìàòåðèêîâ, ïîÿâëåíèå è èñ÷åçíîâåíèå ìîðåé è îêåàíîâ; îáðàçîâàíèå ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ è äðóãèå ìàñøòàáíûå ãåîëîãè÷åñêèå ñîáûòèÿ è ÿâëåíèÿ.

ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ

ÇÅÌËÅÒÐßÑÅÍÈß

Çåìëåòðÿñåíèå – ìãíîâåííîå ñêà÷êîîáðàçíîå âûñâîáîæäåíèå ýíåðãèè çà ñ÷åò ðàçðûâà ãîðíûõ ïîðîä â î÷àãå çåìëåòðÿñåíèÿ (ãèïîöåíòð) è ïåðåäà÷è èç íåäð ê ïîâåðõíîñòè Çåìëè óïðóãèõ êîëåáàíèé, îáëàäàþùèõ áîëüøîé ðàçðóøèòåëüíîé ýíåðãèåé. Ýïèöåíòð - ìåñòî, íàõîäÿùååñÿ íàä ãèïîöåíòðîì íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Îñíîâíûìè ïðè÷èíàìè çåìëåòðÿñåíèé ÿâëÿþòñÿ äâèæåíèÿ ëèòîñôåðíûõ ïëèò è ïðåäøåñòâóþùèé èì ìàãìàòèçì (âóëêàíèçì). Ñðåäè ó÷åíûõ íàáëþäàþòñÿ ðàñõîæäåíèÿ â ïðåäñòàâëåíèÿõ î ãëóáèíå íàõîæäåíèÿ ãèïîöåíòðîâ. Îäíà òî÷êà çðåíèÿ ñâîäèòñÿ ê òîìó, ÷òî ãèïîöåíòðû çåìëåòðÿñåíèé íå ìîãóò íàõîäèòñÿ ãëóáæå 100 êì, ò.ê. íà ýòîé ãëóáèíå âåùåñòâî ïîä äåéñòâèåì òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ èç òâåðäîãî ñîñòîÿíèÿ ïðåâðàùàåòñÿ â òåêó÷åå. Äðóãàÿ ÷àñòü ó÷åíûõ ïðåäïîëàãàåò, ÷òî ïðè ñàìûõ ñèëüíûõ, êàòàñòðîôè÷åñêèõ çåìëåòðÿñåíèÿõ, èõ ïðîòÿæåííîñòü ñîñòàâëÿåò 500-1000 êì, à ãèïîöåíòð íàõîäèòñÿ íà ãëóáèíå íåñêîëüêèõ ñîòåí êèëîìåòðîâ. Ìàñøòàá çåìëåòðÿñåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ åãî ìàãíèòóäîé. Ìàãíèòóäà õàðàêòåðèçóåò çåìëåòðÿñåíèå êàê öåëüíîå, ãëîáàëüíîå ñîáûòèå è íå ÿâëÿåòñÿ ïîêàçàòåëåì èíòåíñèâíîñòè çåìëåòðÿñåíèÿ, îùóùàåìîé â êîíêðåòíîé òî÷êå íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Ìàãíèòóäà çåìëåòðÿ-

ñåíèÿ - áåçðàçìåðíàÿ âåëè÷èíà, ïðîïîðöèîíàëüíàÿ ëîãàðèôìó îòíîøåíèÿ ìàêñèìàëüíûõ àìïëèòóä îïðåäåëåííîãî òèïà âîëí äàííîãî çåìëåòðÿñåíèÿ è íåêîòîðîãî ñòàíäàðòíîãî çåìëåòðÿñåíèÿ. Ðàñ÷åòû ïîêàçàëè, ÷òî ðàçìåð î÷àãà çåìëåòðÿñåíèÿ ïðè ñëàáûõ, åäâà îùóòèìûõ ÷åëîâåêîì òîë÷êàõ èçìåðÿåòñÿ â äëèíó è ïî âåðòèêàëè íåñêîëüêèìè ìåòðàìè.

Это любопытно!

х, катастрофических зем Очаги при самых сильны км 00 10 0— 50 женность летрясениях имеют протя км. 50 до ну и уходят на глуби

Ðåçóëüòàòàìè çåìëåòðÿñåíèé ÿâëÿþòñÿ öóíàìè, îïîëçíè, îáâàëû, ïîâðåæäåíèå è ðàçðóøåíèå çäàíèé è ñîîðóæåíèé, ÷åëîâå÷åñêèå æåðòâû. Ðàçðóøàþùåå äåéñòâèå ïåðåäàåòñÿ îò ãèïîöåíòðà íà ïîâåðõíîñòü çåìëè ñ îãðîìíîé ñêîðîñòüþ, äîñòèãàþùåé 8 êì/ñ, ïîýòîìó ëþäÿì äëÿ ñïàñåíèÿ îñòàþòñÿ ñ÷èòàííûå ìèíóòû. Ïðè çåìëåòðÿñåíèÿõ óñòðàíÿþòñÿ íàïðÿæåíèÿ, íàêàïëèâàþùèåñÿ ïðè äâèæåíèè ëèòîñôåðíûõ ïëèò, ñîïðîâîæäàþùèåñÿ èõ èçãèáîì è ïåðåìåùåíèåì. Â ñâÿçè ñ îñëàáëåíèåì òåêòîíî-ìàãìàòè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè Çåìëè ñòåïåíü ïðîÿâëåíèÿ çåìëåòðÿñåíèé, íà äàííîì ýòàïå åå ðàçâèòèÿ, ïîñòåïåííî ñíèæàåòñÿ.

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

ǧȌȓȒȚȉȑȖȔ Балл Сила землетрясения

Краткая характеристика

Незаметное сотрясение почвы

Отмечается только сейсмическими приборами.

Очень слабые толчки

Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя.

Слабое

Ощущается лишь небольшой частью населения.

Умеренное

Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен.

Довольно сильное

Под открытым небом ощущается многими, внутри домов — всеми. Общее сотрясение здания, колебание мебели. Маятники часов останавливаются. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих.

Сильное

Ощущается всеми. Многие в испуге выбегают на улицу. Картины падают со стен. Отдельные куски штукатурки откалываются.

Очень сильное

Повреждения (трещины) в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные и плетневые постройки остаются невредимыми.

Разрушительное

Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются.

Опустошительное

Сильное повреждение и разрушение каменных домов. Старые деревянные дома кривятся.

Уничтожающее

Трещины в почве иногда до метра шириной. Оползни и обвалы со склонов. Разрушение каменных построек. Искривление железнодорожных рельсов.

Катастрофа

Широкие трещины в поверхностных слоях земли. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома почти совершенно разрушаются. Сильное искривление и выпучивание железнодорожных рельсов.

Сильная катастрофа

Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает.

ÌÅÒÀÌÎÐÔÈÇÌ

Ìåòàìîðôèçì – ýòî õèìè÷åñêèå è ìèíåðàëîãè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ ïåðâè÷íûõ (îñàäî÷íûå è ìàãìàòè÷åñêèå) è âòîðè÷íûõ (ìåòàìîðôè÷åñêèõ) ãîðíûõ ïîðîä, â ðåçóëüòàòå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ïðè÷èíàìè ïðåîáðàçîâàíèÿ îäíèõ ïîðîä è ìèíåðàëîâ â äðóãèå ÿâëÿþòñÿ ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ, à òàêæå äåéñòâèå âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ôëþèäîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ðåçóëüòàòå ïîãðóæåíèÿ ëèòîñôåðíûõ ïëèò â Çåìíûå íåäðà, ìåòåîðèòíûõ «áîìáàðäèðîâîê» è ò.ï. Ïðåîáðàçîâàíèþ ìîãóò ïîäâåðãàòüñÿ ëþáûå îñàäî÷íûå è ìàãìàòè÷åñêèå ïîðîäû, à òàêæå ðàíåå îáðàçîâàâøèåñÿ ìåòàìîðôè÷åñêèå. Èçìåíåíèå ìèíåðàëüíîãî ñîñòàâà ïðè ìåòàìîðôèçìå ìîæåò ïðîòåêàòü èçîõèìè÷åñêè (áåç èçìåíåíèÿ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ìåòàìîðôèçóåìîé ïîðîäû) è ìåòàñîìàòè÷åñêè (ñ èçìåíåíèåì õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ìåòàìîðôèçóåìîé ïîðîäû). Â ïðîöåññå ìåòàìîðôè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé èñõîäíûõ ïîðîä ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå èõ ìèíåðàëüíîãî ñîñòàâà. Ïðè ýòîì èç ëþáîé ãîðíîé ïîðîäû è ìèíåðàëîâ ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ ðàçíûå ìå-

òàìîðôè÷åñêèå ïîðîäû çà ñ÷åò èçìåíåíèÿ èõ ïåðâè÷íîãî ìèíåðàëüíîãî ñîñòàâà. Èíòåíñèâíîñòü ìåòàìîðôè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, â ñâîþ î÷åðåäü, çàâèñèò îò êîíêðåòíûõ çíà÷åíèé òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ è ôëþèäîâ, äåéñòâóþùèõ â îáëàñòè ìåòàìîðôèçìà. Îñîáîå çíà÷åíèå èìåþò âûñîêîòåìïåðàòóðíûå ôëþèäû (æèäêîñòè, ðàñïëàâû, ãàçû), êîòîðûå ñóùåñòâåííî óñèëèâàþò ñêîðîñòü è ñòåïåíü ìåòàìîðôè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé. Íàïðèìåð, â Èñëàíäèè íà ãëóáèíå 500 ìåòðîâ ãîðíûå ïîðîäû èç-çà âîçäåéñòâèÿ ôëþèäîâ ìåòàìîðôèçîâàíû, õîòÿ òåìïåðàòóðà è äàâëåíèå íà òàêîé ãëóáèíå íå çíà÷èòåëüíû. Â òîì æå ìåñòå ïî äàííûì ãåîôèçè÷åñêîé ðàçâåäêè íà ãëóáèíå 20 êì ïîðîäû íå ïîäâåðæåíû ìåòàìîðôèçìó. Â çàâèñèìîñòè îò ñòåïåíè ïðåîáðàçîâàíèÿ ïîðîä âûäåëÿþò òðè ñòóïåíè ìåòàìîðôèçìà (íèçêóþ, ñðåäíþþ è âûñîêóþ) è øåñòü,

ОБРАЗОВАНИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

ñîîòâåòñòâóþùèõ èì, ôàöèé ìåòàìîðôèçìà. Íèçêàÿ ñòóïåíü ìåòàìîðôèçìà ñîîòâåòñòâóåò òåìïåðàòóðàì 300-500 0Ñ (ãîëóáûå è çåëåíûå ñëàíöû), ñðåäíÿÿ – 500-650 0Ñ – êðèñòàëëè÷åñêèå ñëàíöû, ãíåéñû, àìôèáîëû è âûñîêàÿ ñòóïåíü – áîëåå 650 0Ñ – ãðàíóëèòû.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

Характеристики метаморфизма Метаморфизм подразделяется на эндогенный, происходящий под воздействием на породы тепла, флюидов, а также давления вышележащих слоев Земли, и космогенный, возникающий в крупных метеоритных кратерах при воздействии на породы ударных волн, порождаемых падениями крупных метеоритов. Существуют различные виды метаморфизма. Эндогенный метаморфизм подразделяется на региональный и контактовый. В результате регионального метаморфизма образуются метаморфические сланцы (филлиты, слюдяные сланцы, гнейсы, амфиболиты, пироксен-плагиоклазовые сланцы, эклогиты), кварциты и мраморы. Этому типу метаморфизма подвергаются геосинклинальные вулканогенные, вулканогенно-осадочные и осадочные отложения в ходе эволюционного развития складчатых поясов. Различаются ранний (догранитный) метаморфизм собственно геосинклинальной стадии развития подвижных зон и последующий метаморфизм орогенной стадии, связанный с развитием мигматитов и гранито-гнейсовых куполов. С метаморфизмом связывается разуплотнение глубинных зон земной коры и подстилающей её мантии, ведущее к орогенному воздыманию и эрозии складчатых поясов. В посторогенную стадию метаморфические складчатые толщи могут подвергаться расколам, вдоль которых развивается их повторный низкотемпературный метаморфизм (диафторез). Контактовый метаморфизм происходит в непосредственной близости от интрузий или экструзий магм под воздействием на вмещающие породы отделяющихся от них флюидов и тепла. Интрузивные контакты, на которых флюидное воздействие магм по тем или иным причинам не проявилось, называются сухими контактами. Контактовое воздействие при очень высокой температуре приводит к метаморфизму, сопровождаемому частичным плавлением глинистых пород, и образованию роговиков, содержащих богатое водой стекло.

ÂÛÂÅÒÐÈÂÀÍÈÅ

Ìíîãîîáðàçíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ ïîâåðõíîñòè Çåìíîé êîðû (ýêçîãåííûå ïðîöåññû) èìåþò ìíîãî îáùåãî: - îáùèé ãëàâíûé èñòî÷íèê ýíåðãèè, ïðèâîäÿùåé â äåéñòâèå âñå ýêçîãåííûå ïðîöåññû, êîòîðûì ÿâëÿåòñÿ ïîòîê Ñîëíå÷íîãî âåòðà, ýíåðãèÿ êîòîðîãî ïðåîáðàçóåòñÿ â òåïëîâóþ, ìåõàíè÷åñêóþ, ãèäðàâëè÷åñêóþ, ÿäåðíóþ, õèìè÷åñêóþ è äðóãèå âèäû ýíåðãèè, ïðèâîäÿùèå â äåéñòâèå ðàçëè÷íûå ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû; - êîìïëåêñíîñòü âçàèìîäåéñòâèÿ òâåðäûõ òåë, æèäêîñòåé, ãàçîâ, ôëîðû è ôàóíû, â ò. ÷. ÷åëîâåêà; - âëèÿíèå ãðàâèòàöèîííîãî, òåïëîâîãî è ìàãíèòíîãî ïîëåé Çåìëè è äð.

Âûâåòðèâàíèå – ïðîöåññ èçìåíåíèÿ è ðàçðóøåíèÿ ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä â âåðõíåé ÷àñòè Çåìíîé êîðû. Âûâåòðèâàíèå òåñíî ñâÿçàíî ñ ïðîöåññàìè àòìîñôåðû, ãèäðîñôåðû, áèîñôåðû. Â ïðîöåññå âûâåòðèâàíèÿ íàèáîëåå íàãëÿäíî âûðàæàåòñÿ êîìïëåêñíàÿ ñóùíîñòü ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ò. å. âûñî÷àéøàÿ ñòåïåíü èõ âçàèìîäåéñòâèÿ. Ïðè÷èíàìè âûâåòðèâàíèÿ, ïðè÷åì îäíîâðåìåííî, ìîãóò áûòü ôèçè÷åñêèå, õèìè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå âèäû ýíäîãåííûõ è ýêçîãåííûõ âîçäåéñòâèé. Ðàçðóøåíèå ãîðíûõ ïîðîä ìîæåò ïðîòåêàòü ïðè ó÷àñòèè âîçäóõà, âîäû, ðàñòåíèé è îðãàíèçìîâ, ãðàâèòàöèè, òåïëà Çåìëè, Ñîëíöà è ò. ä. Âûâåòðèâàíèå ìîæåò ïðîèñõîäèòü êàê â ïîâåðõíîñòíîì ñëîå Çåìíîé êîðû, òàê è íà ãëóáèíå äåñÿòêîâ è ñîòåí ìåòðîâ. Â çàâèñèìîñòè îò ïðåîáëàäàþùèõ ïðè÷èí, ïðèíÿòî óñëîâíî âûäåëÿòü ñëåäóþùèå âèäû âûâåòðèâàíèÿ: ôèçè÷åñêîå (òåìïåðàòóðíîå,

ìîðîçíîå è äð.), õèìè÷åñêîå (îêèñëåíèå, ðàñòâîðåíèå, ãèäðàòàöèÿ, ãèäðîëèç), îðãàíè÷åñêîå (ìåõàíè÷åñêîå ðàçðóøåíèå, õèìè÷åñêîå ðàçëîæåíèå, îáðàçîâàíèå îðãàíîãåííûõ ñîåäèíåíèé), êîìáèíèðîâàííîå. Îäíîé èç íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ïðè÷èí âûâåòðèâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ êîëåáàíèå òåìïåðàòóðû. Èíòåíñèâíîñòü ðàçðóøåíèÿ ïîðîä, ïîäâåðãàåìûì òåìïåðàòóðíûì êîëåáàíèÿì, â áîëüøåé ñòåïåíè çàâèñèò îò ñòðóêòóðû ãîðíîé ïîðîäû, åå ìèíåðàëîãè÷åñêîãî ñîñòàâà,

Это любопытно!

вет-

остраненных причин вы Одной из наиболее распр ние температуры. ривания является колеба

òåïëîåìêîñòè, öâåòà (÷åðíûé öâåò áîëåå àêòèâíî ïîãëîùàåò ñîëíå÷íóþ ýíåðãèþ) è òåïëîïðîâîäíîñòè. Ïðè õèìè÷åñêîì (èëè ôèçèêî-õèìè÷åñêîì) âûâåòðèâàíèè ïðîèñõîäÿò ãëóáîêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ è äàæå ïîëíàÿ ïåðåñòðîéêà âåùåñòâà ãîðíîé ïîðîäû. Îñíîâíûå àãåíòû — âîäà è âîçäóõ; ãëàâíåéøèå õèìè÷åñêèå ðåàêöèè – ðàñòâîðåíèå, ðåàêöèè ïðèñîåäèíåíèÿ, ðàñùåïëåíèÿ è îáìåíà, à òàêæå îêèñëåíèå è ãèäðàòàöèÿ. Îðãàíè÷åñêîå âûâåòðèâàíèå âûðàæàåòñÿ â ìåõàíè÷åñêîì ðàçðóøåíèè ãîðíûõ ïîðîä êîðíÿìè ðàñòåíèé, ñâåðëÿùèìè è ðîþùèìè æèâîòíûìè è â õèìè÷åñêèõ èçìåíåíèÿõ, ïðîèñõîäÿùèõ â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ îðãàíè÷åñêèõ êèñëîò, ïîëó÷àþùèõñÿ ïðè ðàçëîæåíèè îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà è ò. ï. Õàðàêòåð è èíòåíñèâíîñòü ïðîöåññîâ âûâåòðèâàíèÿ îáóñëîâëèâàþòñÿ âçàèìîäåéñòâèåì ïåðå÷èñëåííûõ ôàêòîðîâ, èõ çîíàëüíûì èçìåíåíèåì â ïðîñòðàíñòâå è èçìåíåíèåì âî âðåìåíè. Êðîìå òîãî, áîëüøóþ ðîëü èãðàþò êëèìàòè÷åñêèå èçìåíåíèÿ, ôîðìà çàëåãàíèÿ ãîðíûõ ïîðîä, èõ ëèòîëîãè÷åñêèé ñîñòàâ, ñòðóêòóðíûå è òåêñòóðíûå ïðèçíàêè è ïðî÷èå ôàêòîðû. Îñíîâíûìè ðåçóëüòàòàìè âûâåòðèâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ êîðà âûâåòðèâàíèÿ, ýëþâèé, äåëþâèé, ïðîëþâèé, à òàêæå ïî÷âû è ðàçëè÷íûå ïîëåçíûå èñêîïàåìûå.

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ Причины температурного выветривания • быстрое изменение объема в поверхностных горизонтах горных пород, что ведет к их растрескиванию; • замерзание проникающей в трещины горных пород воды, за которым, вследствие увеличения объема, следует разрыв породы по трещинам; • кристаллизация солей (особенно гигроскопических) из растворов в трещинах горных пород, вызывающей увеличение объема солей и разрывное действие, аналогичное замерзающей воде.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЛОМОЧНЫХ ПОРОД

ÃÐÀÂÈÒÀÖÈÎÍÍÛÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ Ãðàâèòàöèîííûå ïðîöåññû - ðàçðóøåíèå ãîðíûõ ïîðîä ïîä âîçäåéñòâèåì ñèëû Çåìíîãî ïðèòÿæåíèÿ. Îíè ÷àñòî âîçíèêàþò ïîä äåéñòâèåì ïîâåðõíîñòíûõ è ïîäçåìíûõ âîä, êîòîðûå ïîäìûâàþò îñíîâàíèÿ ñêàë, äîðîã, äðóãèõ èíæåíåðíûõ è æèëûõ ñîîðóæåíèé, ïðèâîäÿò ê ñíèæåíèþ íåñóùèõ ñïîñîáíîñòåé ãðóíòîâ, ëåæàùèõ â îñíîâàíèÿõ ôóíäàìåíòîâ è ò ï. Êîñìè÷åñêèå òåëà ïîä äåéñòâèåì ñèëû Çåìíîãî ïðèòÿæåíèÿ, òàêæå, ïðèíèìàþò ó÷àñòèå â íåïîñðåäñòâåííîì ïðåîáðàçîâàíèè Çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Íàïðèìåð, ïàäåíèå íà Çåìëþ êðóïíûõ àñòåðîèäîâ ïðèâîäèëî ê âûìèðàíèþ ìíîãèõ âèäîâ ôëîðû è ôàóíû. Ïî îäíîé èç òåîðèé, èìåííî ìåòåîðèòíàÿ áîìáàðäèðîâêà çåìíîé ïîâåðõíîñòè äàëà ñòàðò ÿäåðíûì ïðîöåññàì âíóòðè Çåìëè è çàïóñòèëà â äåéñòâèå ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû. Íàèáîëåå ðàñïîñòðàíåííûìè è íåïðèÿòíûìè ñðåäè ãðàâèòàöèîííûõ ïðîöåññîâ ÿâëÿþòñÿ îïîëçíè — ïåðåäâèæåíèå ìàññ ãîðíûõ ïîðîä ïî ñêëîíàì ïîä âëèÿíèåì ñèëû òÿæåñòè. Îáû÷íî ñêîëüæåíèå ïðîèñõîäèò ïî ïîâåðõíîñòè ãëèíèñòîãî èëè êàêîãî-íèáóäü äðóãîãî âîäîóïîðíîãî ñëîÿ (íàïðèìåð, ïî-

âåðõíîñòè ìåðçëîòû). Íàèáîëåå ïîäâåðæåíû îïîëçíÿì ñêëîíû ñëîæåííûå ÷åðåäóþùèìèñÿ âîäîóïîðíûìè ãëèíèñòûìè, âîäîïðîíèöàåìûìè è âîäîíîñíûìè ñëîÿìè, à òàêæå ëåãêî âûâåòðèâàþùèìèñÿ ïîðîäàìè. Îïîëçíè ðàçíîîáðàçíû, âñòðå÷àþòñÿ â ðàçíûõ óñëîâèÿõ è íà ðàçëè÷íîé ñòàäèè ðàçâèòèÿ, îäíàêî, îïîëçíåâûé ðåëüåô ó÷àñòêîâ, ãäå ïðîèñõîäèëè èëè ïðîèñõîäÿò îïîëçíè, ÷ðåçâû÷àéíî òèïè÷åí. Äåéñòâèå ïîäçåìíûõ âîä ïðè ðàçâèòèè îïîëçíåé âûðàæàåòñÿ â ñëåäóþùåì: 1. Îïîëçíè ïðîèñõîäÿò îáû÷íî ïîñëå äîæäåé, êîãäà ïîðîäû íà ñêëîíå íàñûùàþòñÿ âîäîé, óâåëè÷èâàåòñÿ èõ âåñ è îñëàáëÿþòñÿ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà. Ýòî îäèí èç îñíîâíûõ ôàêòîðîâ íàðóøåíèÿ ðàâíîâåñèÿ, âûçûâàþùèõ îïîëçíè. 2. Ñìà÷èâàíèå ãðóíòîâûìè âîäàìè ïîâåðõíîñòè ñêîëüæåíèÿ óìåíüøàåò ñèëó òðåíèÿ. 3. Âîäà, íàñûùàþùàÿ äåëþâèé, ñíèæàåò ñèëó ñöåïëåíèÿ ñëàãàþùèõ åãî ÷àñòèö, ÷òî òàêæå ñïîñîáñòâóåò èõ ñïîëçàíèþ. 4. Äâèæåíèå ïîðîä âíèç ïî ñêëîíó îáëåã÷àåòñÿ ãèäðîäèíàìè÷åñêèì äàâëåíèåì ïîäçåìíîé âîäû, òåêóùåé îáû÷íî â íàïðàâëåíèè ïåðåìåùåíèÿ îïîëçíÿ. À. Ï. Ïàâëîâ âûäåëÿë ñâîáîäíî ñîñêàëüçûâàþùèå (äåëÿïñèâíûå) è òîëêàþùèå (äåòðóçèâíûå) îïîëçíè. Äâèæåíèå îïîëçíåé èíîãäà ïðîèñõîäèò î÷åíü áûñòðî, íî ÷àùå îíè ñïîëçàþò äîñòàòî÷íî ìåäëåííî. Íàïðèìåð, îïîëçåíü ãîðû Ñîêîëîâîé â ã. Ñàðàòîâå ïðîèñõîäèë â òå÷åíèå ïî÷òè ñóòîê, òàê ÷òî âñå æèòåëè ðàçðóøåííûõ äîìîâ óñïåëè ñïàñòèñü. Äëÿ áîðüáû ñ îïîëçíÿìè ñòðåìÿòñÿ óâåëè÷èòü ïðî÷íîñòü ñêëîíîâ. Ýòî äîñòèãàåòñÿ ëåñîíàñàæäåíèåì, èñêóññòâåííûì âûïîëàæèâàíèåì ñêëîíà ïóòåì ñðåçàíèÿ è ïîäñûïêè, ïóòåì ïîêðûòèÿ ñêëîíà äåðíîì ñ ïðîøèâêîé ñâàÿìè è øïèëüêàìè. Áîëåå íàäåæíî ñêëîí çàêðåïëÿåòñÿ òåððàñèðîâàíèåì è ïîñòðîéêîé áåòîííûõ è êàìåííûõ ñòåíîê. Îäíàêî âñå ýòè ìåðîïðèÿòèÿ äàþò ýôôåêò ëèøü ïðè çàêðåïëåíèè ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøèõ îïîëçíåé. Çíà÷èòåëüíî íàäåæíåå ìåðîïðèÿòèÿ, ïðåîáðàçóþùèå ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîðîä íà ñêëîíàõ è êîðåííûì îáðàçîì ìåíÿþùèå ðåæèì ïîäçåìíûõ âîä. Ê èõ ÷èñëó

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

îòíîñèòñÿ óñòðîéñòâî ïîâåðõíîñòíîãî è ïîäçåìíîãî äðåíàæà: ïåðåõâàò âîäû íàãîðíûìè êàíàâàìè, îñóøåíèå ïîäçåìíûìè ãàëåðåÿìè è çàáèâíûìè ôèëüòðàìè. Ïðèìåíÿþòñÿ òàêæå çàìîðàæèâàíèå è öåìåíòàöèÿ îïîëçíåâûõ ó÷àñòêîâ. Ýòè ìåðîïðèÿòèÿ î÷åíü ýôôåêòèâíû, íî äîðîãîñòîÿùè. Â ñòðîèòåëüñòâå ãðàâèòàöèîííûå ïðîöåññû ÷àñòî âûçûâàþò áîëüøèå ïðîáëåìû. Ñåëåâûå ïîòîêè, îáâàëû, îïîëçíè ÷àñòî ïðèâîäÿò ê ðàçðóøåíèþ äîðîã, çäàíèé è ñîîðóæåíèé, äðóãèì îïàñíûì ïðîöåññàì, èíîãäà òðàãè÷åñêèì. ÂÈÄÛ ÃÐÀÂÈÒÀÖÈÎÍÍÛÕ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ Ñ £¯¥®¯ ¤±¡£©³¡·©¯®®¼¦ ¯°¯¬¨®© ¤¬¼ áîâûå, áëîêîâûå, òåððàñîâèäíûå, öèðêîâèäíûå — îïîëçíåâàÿ ãðóïïà); Ñ ¤±¡£©³¡·©¯®®¯ £¯¥®¼¦ ¯°¯¬¨®¦£¼¦ °¯ òîêè, îïëûâèíû, ãðÿçåêàìåííûå ïîòîêè èëè ñåëè — îïîëçíå-ïîòîêîâàÿ ãðóïïà); Ñ ²¯¢²³£¦®®¯ ¤±¡£©³¡·©¯®®¼¦ ¤®¯ âåííûå ïðîâàëû, îáâàëû ïðîñòûå è ñëîæíûå, îïîëçíåîáâàëû, êàìíåïàäû, âûâàëû, îñûïè — îáâàëüíàÿ ãðóïïà; ïðîñàäêà, ñêëîíîâûé êðèïï — êðèïïîâàÿ ãðóïïà); Ñ °¯¥£¯¥®¯ ¤±¡£©³¡·©¯®®¼¦ °¯¥£¯¥®¼¦ ¯¢ âàëû, ïîäâîäíûå îïîëçíè, ìóòüåâûå ïîòîêè).

ÊÀÐÑÒÎÂÛÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

Êàðñòîì íàçûâàåòñÿ ñîâîêóïíîñòü ãåîëîãè÷åñêèõ ÿâëåíèé, ñîïðîâîæäàþùèõñÿ ïîäçåìíûì è íàçåìíûì ðàñòâîðåíèåì è ðàçìûâîì ãîðíûõ ïîðîä ñ îáðàçîâàíèåì êðóïíûõ ïîëîñòåé. Êàðñòóþùèåñÿ ïîðîäû — èçâåñòíÿêè, äîëîìèòû, ãèïñû è àíãèäðèäû. Îñíîâíîé ïðè÷èíîé îáðàçîâàíèÿ êàðñòîâûõ ïîëîñòåé ÿâëÿåòñÿ äåÿòåëüíîñòü ïîäçåìíûõ âîä. Ãåîëîãè÷åñêàÿ ðàáîòà ïîäçåìíûõ âîä ïðåæäå âñåãî âûðàæàåòñÿ â õèìè÷åñêîì âçàèìîäåéñòâèè ñ ãîðíûìè ïîðîäàìè — ðàñòâî-

КАРСТОВЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА

ðåíèå, ãèäðàòàöèÿ, ãèäðîëèç, êàðáîíàòèçàöèÿ, îêèñëåíèå, âûùåëà÷èâàíèå, ïåðåíîñ è ïåðåîòëîæåíèå âåùåñòâ. Ðàñòâîðåíèå îáóñëîâëåíî ñîäåðæàíèåì êèñëîðîäà, óãëåêèñëîòû è äðóãèõ îðãàíè÷åñêèõ è íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ðàñòâîðåíèå, âûùåëà÷èâàíèå, ïåðåíîñ è ïåðåîòëîæåíèå ïîðîä ïîäçåìíûìè âîäàìè íàãëÿäíî ïðîÿâëÿþòñÿ â ïðîöåññå ñóôôîçèè. Ñóôôîçèÿ (îò ëàò. suffosio — ïîäêàïûâàíèå) - âûíîñ èç ãîðíûõ ïîðîä ïîäçåìíîé âîäîé ðàñòâîðåííûõ âåùåñòâ è ìåëêèõ ìèíåðàëüíûõ ÷àñòèö. Îíà îñîáåííî øèðîêî ïðîÿâëÿåòñÿ â ëёññàõ è ëёññîâèäíûõ ãðóíòàõ è ñîïðîâîæäàåòñÿ ïðîñåäàíèåì ïîâåðõíîñòè ñ îáðàçîâàíèåì íåáîëüøèõ ñóôôîçèîííûõ âîðîíîê, çàïàäèí è áëþäåö. Ñóôôîçèÿ íàáëþäàåòñÿ íà ñêëîíàõ äîëèí, â îâðàãàõ, íà ðîâíîé ïîâåðõíîñòè (â ñòåïÿõ), ÷àñòî

âûçûâàåò ñóôôîçèîííûå îïîëçíè. Êàðñòîâî-ñóôôîçèîííûå ïðîöåññû ðàçâèâàþòñÿ â ïåñ÷àíèêàõ è êîíãëîìåðàòàõ ñ èçâåñòêîâûì, ãèïñîâûì è äðóãèì ðàñòâîðèìûì öåìåíòîì. Öåìåíò âûíîñèòñÿ â ðàñòâîðå, à ïåñîê è ãàëüêà âîäîé, óæå ÷èñòî ìåõàíè÷åñêè. Òàê ñîçäàþòñÿ èíîãäà çíà÷èòåëüíûå ïîäçåìíûå ïóñòîòû è ïîëîñòè, ñõîäíûå ñ ãëóáèííûìè ôîðìàìè êàðñòà. Ðàçðóøèòåëüíàÿ äåÿòåëüíîñòü ïîäçåìíûõ âîä ïðîÿâëÿåòñÿ, ãëàâíûì îáðàçîì, â õèìè÷åñêîì ðàçðóøåíèè è âûùåëà÷èâàíèè ãîðíûõ ïîðîä, ÷òî ñâÿçàíî ñ ñîäåðæàíèåì â íèõ êèñëîðîäà, óãëåêèñëîòû, ðàçëè÷íûõ îðãàíè÷åñêèõ è íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ.

Это любопытно!

вания карстовых полостей Основной причиной образо . тельность подземных вод и оползней является дея

Êàðñòîîáðàçîâàíèå — ïðîöåññû ðàñòâîðåíèÿ ãîðíûõ ïîðîä àòìîñôåðíûìè, òàëûìè, ìîðñêèìè è îñîáåííî ïîäçåìíûìè âîäàìè, ïðèâîäÿùèå ê ïîÿâëåíèþ äåíóäàöèîííûõ ôîðì êàðñòà, à òàê æå ìèãðàöèè è ïåðåîòëîæåíèÿ ïðîäóêòîâ ðàñòâîðåíèÿ â âèäå ïîâåðõíîñòíûõ è ïåùåðíûõ àêêóìóëÿòèâíûõ îáðàçîâàíèé ëèáî â âèäå öåìåíòà â ïîðèñòûõ òîëùàõ. Êàððû – óãëóáëåíèÿ â âèäå áîðîçä, êàíàâîê, îáðàçóþùèå êàððîâûå ïîëÿ. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû êàðñòîâûå âîðîíêè, êîëîäöû. Â êàðñòîâûõ îáëàñòÿõ èñ÷åçàþò ðåêè (â Áàøêèðèè ðåêà ßíàí — ÿìà 40 êì ïîä çåìëåé è 17 êì íà ïîâåðõíîñòè). Âîäû îáðàçóþò ãîðèçîíòàëüíûå õîäû è ïåùåðû (ñàìàÿ êðóïíàÿ — Ìàìîíòîâà, ÑØÀ, øòàò Êåíòóêêè, äî 100 êì, â Ðîññèè — ×åòûðäàã, Êóíãóðñêàÿ ïåùåðà). Â ðåçóëüòàòå íàïîëíåíèÿ ïîâåðõíîñòíûìè âîäàìè ðûõëûõ ïîðîä îáðàçóþòñÿ îïëûâèíû - ìåëêèå ñìåùåíèÿ, çàõâàòûâàþùèå òîëüêî âåðõíþþ âûâåòðåííóþ ÷àñòü ñêëîíîâ. Ïðîèñõîäèò ñìåùåíèå — ñóãëèíêè è ñóïåñè ïî ãëèíàì è ñïåöèàëüíûì ñóãëèíêàì. Îïîëçíè — ñìåùåíèå ãîðíûõ ïîðîä áîëåå êðóïíûõ ìàñøòàáîâ ïî áåðåãàì ðåê, îçåð

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

è ìîðåé, ñëîæåííûõ ðûõëûìè ïîðîäàìè. Ñëîè èìåþò íàêëîí â ñòîðîíó îòêîñà. Îáðàçîâàíèþ îïîëçíåé ñïîñîáñòâóþò äîæäè, çåìëåòðÿñåíèÿ, ïîäìûâû ðåêîé èëè ïðèáîåì è ò. ä. (áåðåãà Âîëãè, ×åðíîãî ìîðÿ è ò. ä.). Íàñûùåíèå ìèíåðàëüíûìè ñîëÿìè ïîäçåìíûõ âîä ïðèâîäèò ê âûïàäåíèþ èõ èç ðàñòâîðà è îáðàçîâàíèþ, íàïðèìåð, èç Ñà(ÍÑÎ3)2 ìèíåðàëà àðàãîíèòà. Â ïåùåðàõ îáðàçóþòñÿ íà ñòåíàõ íàòå÷íûå êîðêè, ïîñðåäè — ñòàëàêòèòû è ñòàëàãìèòû. Ïîëîñòè ìîãóò ïîñòåïåííî çàïîëíÿòüñÿ èìè èç âîä, íàñûùåííûõ êðåìíèåâîé êèñëîòîé, îáðàçóÿ êðåìíèåâûå òóôû (ãåéçåðèòû). Â ìåñòàõ âûõîäà íà çåìíóþ ïîâåðõíîñòü íàñûùåííûõ óãëåêèñëîòîé ïîäçåìíûõ âîä îòêëàäûâàåòñÿ óãëåêèñëàÿ èçâåñòü â âèäå èçâåñòêîâîãî òóôà.

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÂÎÇÄÓØÍÛÕ ÌÀÑÑ Âåòåð — ýòî äâèæåíèå âîçäóõà ïîä äåéñòâèåì ãðàâèòàöèîííûõ ñèë, ïðîòåêàþùèõ èç îáëàñòè âûñîêèõ äàâëåíèé â îáëàñòü íèçêèõ. Îñíîâíîé ïðè÷èíîé äâèæåíèÿ âîçäóøíûõ ìàññ ÿâëÿþòñÿ êîëåáàíèÿ àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ, âûçûâàåìûå íåðàâíîìåðíûì ðàñïðåäåëåíèåì ñîëíå÷íîé ýíåðãèè. Ïåðåìåùåíèå âîçäóõà íà÷èíàåòñÿ ïðè èçìåíåíèè äàâëåíèÿ íà 25 ìì. ðò. ñò. Âåòðîâûå âîçäóøíûå ìàññû äâèãàþòñÿ êàê ïðàâèëî, ãîðèçîíòàëüíî è ïîñòîÿííî âûïîë-

Это любопытно!

СХЕМА БАРХАНА

Разрушение горных пород за счет перемещения песчинок прыжками — сальтацией

еряется по 17-бальной Скорость (сила) ветра изм 17 баллов составляет шкале. Скорость ветра в 210 км/час.

íÿþò ðàáîòó ïî ïåðåíîñó ðàçëè÷íîãî ìàòåðèàëà. Ñóùåñòâóþò 2 âèäà äâèæåíèé: ãîðèçîíòàëüíîå (âåòåð), âðàùàòåëüíîå (ñìåð÷è, óðàãàíû — íàèáîëåå ðàçðóøèòåëüíû). Ïðè âåòðàõ ñêîðîñòüþ äî 7 ì/ñ îêîëî 90% ïåñ÷àíûõ ÷àñòèö ïåðåíîñèòñÿ â ñëîå 5—10 ñì îò ïîâåðõíîñòè Çåìëè, ïðè ñèëüíûõ âåòðàõ (15—20 ì/ñ) ïåñîê ïîäíèìàåòñÿ íà íåñêîëüêî ìåòðîâ. Øòîðìîâûå âåòðû è óðàãàíû ïîäíèìàþò ïåñîê íà äåñÿòêè ìåòðîâ â âûñîòó è ïåðåêàòûâàþò äàæå ãàëüêè è ïëîñêèé ùåáåíü äèàìåòðîì äî 3—5 ñì è áîëåå. Ìåëêèé ïûëåâàòûé ìàòåðèàë àëåâðèòîâîé ðàçìåðíîñòè ìîæåò ïîäíèìàòüñÿ â âîçäóõå íà âûñîòó áîëåå 4 êì è ïåðåíîñèòüñÿ âî âçâåøåííîì ñîñòîÿíèè íà ðàññòîÿíèÿ 2000—2500 êì. Âûäåëÿþò 4 âèäà ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè âåòðà: äåôëÿöèþ îò ëàò. «äåôëÿöèî» — âûäóâàíèå è ðàçâåâàíèå; êîððàçèþ (ëàò. «êîððàçèî») — îáòà÷èâàíèå; ïåðåíîñ è àêêóìóëÿöèþ (ëàò. «àêêóìóëÿöèî» — íàêîïëåíèå). Ðåçêèå ñóòî÷íûå êîëåáàíèÿ òåìïåðàòóðû, íåçíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî îñàäêîâ, îòñóòñòâèå ðàñòèòåëüíîñòè èëè åå ðàçðåæåííîñòü óñèëèâàþò äåÿòåëüíîñòü âåòðà. Íà çíà÷èòåëüíûõ ïðîñòðàíñòâàõ ïóñòûíü, îäíîâðåìåííî ñ äåôëÿöèåé è ïåðåíîñîì, ïðîèñõîäèò àêêóìóëÿöèÿ è îáðàçóþòñÿ ýîëîâûå îòëîæåíèÿ. Ñðåäè íèõ âûäåëÿþòñÿ äâà îñíîâíûõ ãåíåòè÷åñêèõ òèïà — ýîëîâûå ïåñêè è ýîëîâûå ëёññû.

Êðîìå ïåðå÷èñëåííîãî âûøå, àêòèâíàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü àòìîñôåðû óñèëèâàåòñÿ çà ñ÷åò ÷àñòîãî è áûñòðîãî èçìåíåíèÿ åå ñîñòàâà, âêëþ÷àþùåãî ïàð è âîäó. Èçìåíåíèÿ ïðîèñõîäÿò â ïðîöåññå êðóãîâîðîòà âîäû â àòìîñôåðå, ãèäðîñôåðå è âåðõíåé ÷àñòè Çåìíîé êîðû. Òàêèì îáðàçîì, ìíîãèå âèäû äåÿòåëüíîñòè âåòðà ÷àñòî ñâÿçàíû äðóã ñ äðóãîì, ïðîÿâëÿþòñÿ îäíîâðåìåííî è ïðåäñòàâëÿþò åäèíûé ñëîæíûé ïðîöåññ. Ýîëîâûé ëёññ (íåì. «ëёññ» — æåëòîçåì) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñâîåîáðàçíûé ãåíåòè÷åñêèé òèï êîíòèíåíòàëüíûõ îòëîæåíèé. Îí îáðàçóåòñÿ ïðè íàêîïëåíèè âçâåøåííûõ ïûëåâàòûõ ÷àñòèö, âûíîñèìûõ âåòðîì çà ïðåäåëû ïóñòûíü â èõ êðàåâûå ÷àñòè è â ãîðíûå îáëàñòè. Ìîùíîñòü ëёññîâ êîëåáëåòñÿ îò íåñêîëüêèõ äî 100 ì è áîëåå. Êðóãîâîðîò âîçäóõà ïðîèñõîäèò òàêæå è â íåäðàõ Çåìëè. Â ðåçóëüòàòå ïîäçåìíîãî äâèæåíèÿ âîçäóõà ãîðíûå ïîðîäû íàñûùà-

ОБРАЗОВАНИЕ КОТЛОВИНЫ

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

þòñÿ êèñëîðîäîì, êîòîðûé, âûñòóïàÿ â ðîëè îêèñëèòåëÿ, óñêîðÿåò õèìèêî-áèîëîãè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Ñàìûì ðàñïðîñòðàíåííûì â íèõ ìèíåðàëîì ÿâëÿåòñÿ êâàðö, íî âñòðå÷àþòñÿ è äðóãèå óñòîé÷èâûå ìèíåðàëû (ïîëåâûå øïàòû è äð.). Ìåíåå ñòîéêèå ìèíåðàëû, òàêèå êàê ñëþäû, â ïðîöåññå ýîëîâîé ïåðåðàáîòêè èñòèðàþòñÿ è âûíîñÿòñÿ. Â ðåçóëüòàòå äâèæåíèÿ âîçäóøíûõ ìàññ ïðåîáðàçóåòñÿ ðåëüåô ïóñòûíü (îêîëî 20% ñóøè), â ïðîöåññå êîòîðîãî ôîðìèðóþòñÿ ñïåöèôè÷åñêèå îòëîæåíèÿ, â ò. ÷. ïîëåçíûå èñêîïàåìûå. ÎÑÎÁÅÍÍÎÑÒÈ ËÅÑÑÎÂ 1) ñëîæåíèå ïûëåâàòûìè ÷àñòèöàìè ïðåèìóùåñòâåííî àëåâðèòîâîé ðàçìåðíîñòè — îò 0,05 äî 0,005 ìì (áîëåå 50%) ïðè ïîä÷èíåííîì çíà÷åíèè ãëèíèñòîé è òîíêîïåñ÷àíèñòîé ôðàêöèé è ïî÷òè ïîëíûì îòñóòñòâèåì áîëåå êðóïíûõ ÷àñòèö; 2) îòñóòñòâèå ñëîèñòîñòè è îäíîðîäíîñòü ïî âñåé òîëùå; 3) íàëè÷èå òîíêîðàññåÿííîãî êàðáîíàòà êàëüöèÿ è èçâåñòêîâûõ ñòÿæåíèé; 4) ðàçíîîáðàçèå ìèíåðàëüíîãî ñîñòàâà (êâàðö, ïîëåâîé øïàò, ðîãîâàÿ îáìàíêà, ñëþäà è äð.); 5) ïðîíèçàííîñòü ëёññîâ ìíîãî÷èñëåííûìè êîðîòêèìè âåðòèêàëüíûìè òðóá÷àòûìè ìàêðîïîðàìè; 6) ïîâûøåííàÿ îáùàÿ ïîðèñòîñòü, äîñòèãàþùàÿ ìåñòàìè 50—60%, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î íåäîóïëîòíåííîñòè; 7) ïðîñàäî÷íîñòü ïîä íàãðóçêîé è ïðè óâëàæíåíèè; 8) ñòîëá÷àòàÿ âåðòèêàëüíàÿ îòäåëüíîñòü â åñòåñòâåííûõ îáíàæåíèÿõ, ÷òî, âîçìîæíî, ñâÿçàíî ñ óãëîâàòîñòüþ ôîðì ìèíåðàëüíûõ çåðåí, îáåñïå÷èâàþùèõ ïðî÷íîå ñöåïëåíèå.

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÏÎÂÅÐÕÍÎÑÒÍÛÕ ÒÅÊÓ×ÈÕ ÂÎÄ

Ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü âîäû çàêëþ÷àåòñÿ â ðàçðóøåíèè, ðàñòâîðåíèè, âûùåëà÷èâàíèè ãîðíûõ ïîðîä, òðàíñïîðòèðîâêå è íàêîïëåíèè ðàçðóøåííîãî ìàòåðèàëà. Íåñêîëüêî ìèëëèîíîâ ëåò âîäû íà Çåìëå íå áûëî âîâñå, ïëàíåòà áûëà ñóõîé è ãîðÿ÷åé. Ïî îäíîé èç îñíîâíûõ ãèïîòåç, âîäà ïîÿâèëàñü íà Çåìëå â ðåçóëüòàòå äåãàçàöèè åå ÿäðà, ïî äðóãîé - â ðåçóëüòàòå èíòåíñèâíûõ ìåòåîðèòíûõ áîìáàðäèðîâîê ïîâåðõíîñòè Çåìëè òâåðäûìè òåëàìè, â òîì ÷èñëå ëåäÿíûìè. Îñíîâíûìè ïðè÷èíàìè ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè âîäû ÿâëÿþòñÿ òåïëîâàÿ è ãðàâèòàöèîííàÿ ýíåðãèÿ Ñîëíöà, Çåìëè è Ëóíû, ïðåîáðàçóåìàÿ ñ ïîìîùüþ âîäû â ìåõàíè÷åñêóþ, õèìè÷åñêóþ è áèîëîãè÷åñêóþ ðàáîòó. Ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü âîäû ðàçíîîáðàçíà, â ïðåîáðàçîâàíèÿõ ãîðíûõ ïîðîä çàäåéñòâîâàíû ðó÷üè, ðåêè, ìîðÿ, îêåàíû,

Процесс траспортировки материала в реке

Зависимость грубости аллювия, его переноса, размыва и отложения от скорости течения реки

îçåðà, áîëîòà, ïîäçåìíûå è äîæäåâûå âîäû, âîçäóøíûå ìàññû, ðàñòåíèÿ, æèâûå îðãàíèçìû è ò. ï. Ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü âîäû ìîæåò ïðîèñõîäèòü êàê íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè, òàê è â åå íåäðàõ. Ê îñíîâíûì îñîáåííîñòÿì âîäû îòíîñÿòñÿ: - ïîñòîÿííûé êðóãîâîðîò âîäû â ïðèðîäå (ïî ìàëîìó è áîëüøîìó êðóãó); - ñïîñîáíîñòü âîäû ïðèíèìàòü ó÷àñòèå â ðàçëè÷íûõ ïðîöåññàõ: ôèçè÷åñêèõ, õèìè÷åñêèõ, áèîëîãè÷åñêèõ, ãåîëîãè÷åñêèõ, â ò. ÷. ãðàâèòàöèîííûõ, êàðñòîâûõ è äð.; - ðàçíîîáðàçèå ñâîéñòâ è ñîñòîÿíèé, îò æèäêîãî äî òâåðäîãî (ëåä) è ãàçîîáðàçíîãî; - âñþ âîäó â ïðèðîäå ìîæíî ðàçäåëèòü íà: äîæäåâóþ, ðå÷íóþ îçåðíóþ, áîëîòíóþ, ìîðñêóþ, îêåàíè÷åñêóþ, ïîäçåìíóþ, ãðàâèòàöè-

Это любопытно!

сть воды может происхо Геологическая деятельно . рах Земли, так и в ее нед дить как на поверхности

îííóþ, êàïèëëÿðíóþ, ñâÿçíóþ, àòìîñôåðíóþ, þâåíèëüíóþ è äð.; - áîëüøîé îáúåì çåìíîé ïîâåðõíîñòè (70,8%) çàíèìàåò âîäà, èç íåå: îêåàíû è ìîðÿ – 97,5%, ðåêè è îçåðà – 0,02%, ëåäíèêè – 1,8%, ïîäçåìíûå âîäû – 0,63%. Çíà÷èìîñòü ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè âîäû äëÿ ÷åëîâåêà îãðîìíà. Âîäà, â òîì èëè èíîì âèäå, ïðèñóòñòâóåò ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ, ãåîñôåðàõ, ìèíåðàëàõ, ãîðíûõ ïîðîäàõ, â ò.÷. ñàì ÷åëîâåê íà 70% ñîñòîèò èç âîäû. Â ñâÿçè ñ ðîñòîì òåìïîâ ðàçâèòèÿ ïðîìûøëåííîñòè è äðóãèõ îòðàñëåé íàðîäíîãî õîçÿéñòâà, ïðåñíûå âîäû áûñòðî çàãðÿçíÿþòñÿ. Âñå áîëüøàÿ åå ÷àñòü ïåðåõîäèò èç ðàçðÿäà ïèòüåâîé â ðàçðÿä òåõíè÷åñêîé, íàñûùåííîé âðåäíûìè âåùåñòâàìè. Èñïîëüçîâàíèå ÷åëîâåêîì âîäû, çàãðÿçíåííîé òÿæåëûìè ìåòàëëàìè, íèòðàòàìè, ïðîäóêòàìè íåôòåõèìèè ÷åëîâåêîì íàíîñèò íåïîïðàâèìûé âðåä åãî çäîðîâüþ. Â ïåðñïåêòèâå êîëè÷åñòâî è êà÷åñòâî âîäû

ìîãóò âûëèòñÿ â ñàìóþ ìàñøòàáíóþ ïðîáëåìó. Íåñìîòðÿ íà îòíîñèòåëüíî íåáîëüøèå îáúåìû, ïîâåðõíîñòíûå òåêó÷èå âîäû, ê êîòîðûì îòíîñÿòñÿ äîæäåâûå ñòðóè, ðó÷üè è ðåêè, âûïîëíÿþò îãðîìíûé îáúåì ðàáîò ïî ðàçìûâó è òðàíñïîðòèðîâàíèþ ðàçðóøåííîãî ìàòåðèàëà (åæåãîäíî, îêîëî 50 êóáè÷åñêèõ êèëîìåòðîâ âîäû) íà äíî îçåðà, ìîðÿ, îêåàíà. Ïðè÷èíàìè äâèæåíèÿ ïîâåðõíîñòíûõ âîä ÿâëÿþòñÿ äåéñòâèå ñèëû ãðàâèòàöèè Çåìëè, óêëîí ðåëüåôà, à òàêæå âðàùåíèå Çåìëè, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî ïîäìûâàåòñÿ ïðàâûé áåðåã ðåê, òåêóùèõ íà Þã è ëåâûé, òåêóùèõ íà Ñåâåð. Îáúåì ãåîëîãè÷åñêîé ðàáîòû, âûïîëíÿåìîé ïîâåðõíîñòíûìè òåêó÷èìè âîäàìè, çàâèñèò îò ìàññû âîäû è ñêîðîñòè åå äâèæåíèÿ. ×åì áîëüøå ìàññà âîäû è ñêîðîñòü åå òå÷åíèÿ, òåì áîëüøå ñîâåðøàåìàÿ ðàáîòà. Àòìîñôåðíûå îñàäêè, âûïàäàÿ íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè, ðàñïðåäåëÿþòñÿ ðàçëè÷íûì îáðàçîì. ×àñòü èç íèõ ïðîñà÷èâàåòñÿ â ãëóáèíó è èäåò íà ïîïîëíåíèå ïîäçåìíûõ âîä, ÷àñòü èñïàðÿåòñÿ â àòìîñôåðó, à äðóãàÿ ÷àñòü ñòåêàåò íà ïîâåðõíîñòè, îáðàçóÿ ïîâåðõíîñòíûé ñòîê, êîòîðûé äåëèòñÿ íà ïëîùàäíîé è ëèíåéíûé. Ïîâåðõíîñòíûå òåêó÷èå âîäû ó÷àñòâóþò â îáùåì êðóãîâîðîòå âîäû â ïðèðîäå, èñïàðÿÿñü â àòìîñôåðó, âîçâðàùàÿñü íà Çåìëþ â âèäå ðàçëè÷íûõ îñàäêîâ, äðåíèðóÿñü â ïîäçåìíîå ïðîñòðàíñòâî è ñíîâà âîçâðàùàÿñü íà äíåâíóþ ïîâåðõíîñòü, âûïîëíÿÿ îäíîâðåìåííî ðàçëè÷íóþ ãåîëîãè÷åñêóþ ðàáîòó. Ñòåïåíü ïðîÿâëåíèÿ ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè ïîâåðõíîñòíûõ òåêó÷èõ âîä íà ðàçëè÷íûõ ýòàïàõ ãåîëîãè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ ñóùåñòâåííî ðàçëè÷àåòñÿ. Ðåçóëüòàòàìè ðàáîòû ïîâåðõíîñòíûõ òåêó÷èõ âîä ÿâëÿþòñÿ: ðàçðóøåíèå ïîðîä è ïåðåìåùåíèå ðàçðóøåííîãî ìàòåðèàëà (17 ìëðä. ò. â ãîä) â ìîðÿ è îêåàíû, èçìåíåíèå ôîðì ðåëüåôà Çåìíîé êîðû (îâðàãè, ðå÷íûå äîëèíû, áàëêè è ò. ï.), ôîðìèðîâàíèå íîâûõ ìèíåðàëîâ, îñàäî÷íûõ ãîðíûõ ïîðîä, ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ è ò. ï.

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

СТРОЕНИЕ РЕКИ

Характер течения в реке при разных формах русла

Берега реки

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÎÇÅÐ È ÁÎËÎÒ

Îçåðàìè íàçûâàþòñÿ âïàäèíû íà ïîâåðõíîñòè ñóøè, çàïîëíåííûå âîäîé è íå èìåþùèå íåïîñðåäñòâåííîé ñâÿçè ñ Ìèðîâûì îêåàíîì. Îçåðíûå âïàäèíû áûâàþò ýêçîãåííîãî è ýíäîãåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ïðè÷èíû îáðàçîâàíèÿ îçåð: ñòàðåíèå ðåê è âûïðÿìëåíèå èõ ðóñëà, äâèæåíèå ëåäíèêîâ, êàðñòîâûå ïðîâàëû ãðóíòà è äð. Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ: àòìîñôåðíûå îñàäêè, ðó÷üè, ðåêè, ïîäçåìíûå âîäû âûõîäÿùèå íà ïîâåðõíîñòü, òàëûå âîäû ëåäíèêîâ è äð. Ãëàâíûì âèäîì ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè îçåð ÿâëÿåòñÿ àêêóìóëèðóþùàÿ ðàáîòà. Îçåðà ïî ìàñøòàáàì ñâîåé ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè óñòóïàþò îêåàíàì è ìîðÿì. Ê ñàìûì êðóïíûì èç íèõ îòíîñÿòñÿ îçåðî Áàéêàë, Êàñïèéñêîå ìîðå-îçåðî (395 òûñ. êì2), îçåðî Âåðõíåå â Ñåâåðíîé Àìåðèêå (82,4 òûñ. êì2) è îçåðî Âèêòîðèÿ â Àôðèêå (69,4 êì2). Îçåðà ðàçäåëÿþò ïî ãèäðîãåîëîãè÷åñêîìó ðåæèìó, õèìè÷åñêîìó è áèîëîãè÷åñêîìó ñîñòàâó. Â ðàéîíàõ âëàæíîãî êëèìàòà ðàñïîëîæåíû ïðåñíîâîäíûå ïðîòî÷íûå îçåðà, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðíû îáëîìî÷íûå îñàäêè (èëû, ïåñêè, èíîãäà ãðàâèé è ãàëå÷íèê), òàê êàê îíè èìå-

þò èíòåíñèâíûé ïîâåðõíîñòíûé ñòîê. Ðàçðóøèòåëüíàÿ ðàáîòà âòîðè÷íà äëÿ îçåð, îíà ïðîèñõîäèò â îñíîâíîì â ïðèáðåæíîé çîíå è ñâÿçàíà ñ âîçäåéñòâèåì âåòðîâûõ âîëí. Ïîä óäàðàìè âîëí áåðåã ðàçðóøàåòñÿ è ïîñòåïåííî îòñòóïàåò. Èíòåíñèâíîñòü ðàçðóøåíèÿ íàõîäèòñÿ â ïðÿìîé çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû âîäîåìà. Ó îòíîñèòåëüíî íåáîëüøèõ îçåð, ñ óñòàíîâèâøèìñÿ óðîâíåì àáðàçèÿ ìèíèìàëüíà. Ïåðåíîñ ðàçðóøåííîãî ìàòåðèàëà ïðîèñõîäèò êàê â ìåõàíè÷åñêîé ôîðìå – ïåðåêàòûâàíèåì ïî äíó, â âèäå âçâåñåé, òàê è â õèìè÷åñêîé – â âèäå èñòèííûõ è êîëëîèäíûõ ðàñòâîðîâ. Âåñü ìàòåðèàë, ïîñòóïàþùèé â îçåðà, ðàçíîñèòñÿ âîëíàìè è òå÷åíèÿìè ïî âñåìó âîäîåìó è îòëàãàåòñÿ íà åãî äíå.

Это любопытно!

тозерных котловин являю Причинами образования е ни же дви ление русла, ся старение рек и выпрям ледников и др.

Õåìîãåííûå îñàäêè äîñòàòî÷íî ðàçíîîáðàçíû è âñòðå÷àþòñÿ â ðàçëè÷íûõ òèïàõ îçåð. Óñèëåííîå èñïàðåíèå ïðèâîäèò ê ïåðåíàñûùåíèþ ðàñòâîðîâ è õèìè÷åñêîìó îñàæäåíèþ (ñàäêå) ñîëåé. Õåìîãåííûå îñàäêè â âèäå ïîâàðåííîé, êàëèéíîé, ãëàóáåðîâîé ñîëåé, ãèïñà è äðóãèå îáðàçóþòñÿ, ïðåèìóùåñòâåííî, â îçåðàõ àðèäíîãî êëèìàòà, ÷àùå âñåãî áåññòî÷íûõ. Íåáîëüøèå ãëóáèíû îçåð áëàãîïðèÿòñòâóþò ðàçâèòèþ áîãàòîãî îðãàíè÷åñêîãî ìèðà, ñëåäîâàòåëüíî, ôîðìèðîâàíèþ îðãàíîãåííûõ îòëîæåíèé – ñàïðîïåëåé, äèàòîìèòîâ è èçâåñòíÿêîâ-ðàêóøå÷íèêîâ è ò. ï.

Áîëîòàìè íàçûâàþòñÿ ó÷àñòêè çåìíîé

ïîâåðõíîñòè ñ èçáûòî÷íûì óâëàæíåíèåì âåðõíèõ ãîðèçîíòîâ ãîðíûõ ïîðîä è ðàçâèòèåì âëàãîëþáèâîé áîëîòíîé ðàñòèòåëüíîñòè. Íà Çåìíîì øàðå îíè çàíèìàþò ïëîùàäü îêîëî 2 ìëí. êì2. Èñõîäíûì ìàòåðèàëîì äëÿ ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè áîëîò ÿâëÿåòñÿ ìàòåðèàë, îñàæäåííûé íà äíå îçåð, ïîÿâëÿþùèõñÿ ïî ìåðå ñòàðåíèÿ è îáìåëåíèÿ. Â âåðõíèõ ñëîÿõ áîëîò ñóùåñòâóåò ÷àñòè÷íîå ïîñòóïëåíèå êèñëîðîäà, ïîýòîìó îñàäêè ïðåîáðàçóþòñÿ â ïåðåãíîé (ãóìóñ), â íèæíèõ ñëîÿõ – â òîðô. Â ïðîöåññå ïðåîáðàçîâàíèÿ òîðôà ïðîèñõîäèò ïîñòåïåííîå âîçðàñòàíèå â íåì ñîäåðæàíèÿ óãëåðîäà (äî 57-59 %). Òàêèì îáðàçîì òîðô ïåðåõîäèò â áóðîóãîëüíóþ ñòàäèþ, ò. å. â áóðûé óãîëü. Â äàëüíåéøåì, â ïðîöåññå óâåëè÷åíèÿ òåìïåðàòóðû, áóðûé óãîëü ïåðåõîäèò â áîëåå òâåðäîå ñîñòîÿíèå – êàìåííûé óãîëü. Ïðè äàëüíåéøåì óâåëè÷åíèè òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ êàìåííûé óãîëü ïðåâðàùàåòñÿ â àíòðàöèò – íàèáîëåå öåííûé âèä óãëÿ. Õåìîãåííûå îñàäêè îáðàçóþòñÿ â áîëîòàõ â íåáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ èç ïåðåíàñûùåííûõ æåëåçèñòûõ ñîåäèíåíèé, â âîññòàíîâèòåëüíîé ñðåäå ïðåîáðàçóþòñÿ â áîëîòíûå æåëåçíûå ðóäû, â îêèñëèòåëüíîé – â áóðûå æåëåçíÿêè. Ãåîëîãè÷åñêàÿ çíà÷èìîñòü áîëîò ñâÿçàíà, ïðåæäå âñåãî, ñ ïðîöåññîì ïåðåðàáîòêè ìàòåðèàëà, îñàæäåííîãî â îçåðàõ, ñ îáðàçîâàíèåì âïîñëåäñòâèè ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, âêëþ÷àþùèõ ñàïðîïåëü, óãîëü, íåôòü.

ȈȒ ȋȉȐȏȉȖȔȣȕȉȑȌȣ

ȓȒȕȏȉ ȋȉȐȏȉȖȔȣȕȉȑȌȣ

ǲȅȔȄȋȒȆȄȑȌȉ ȋȄȓȔȗȈȑȒȇȒ ȌȏȌ ȓȏȒȖȌȑȑȒȇȒ ȒȋȉȔȄ

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

ОБРАЗОВАНИЕ БОЛОТА

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÌÎÐÅÉ È ÎÊÅÀÍÎÂ

Ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü îêåàíîâ è ìîðåé çàêëþ÷àåòñÿ â ðàçðóøåíèè, ðàñòâîðåíèè, âûùåëà÷èâàíèè, òðàíñïîðòèðîâêå è íàêîïëåíèè ìèíåðàëîâ, ïîðîä, îñòàòêîâ îðãàíèçìîâ è ò. ï. Óêàçàííàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ ðàáîòà âîäû âûïîëíÿåòñÿ çà ñ÷åò òåïëîâîé è ãðàâèòàöèîííîé ýíåðãèè Ñîëíöà, Çåìëè è Ëóíû, ïðåîáðàçóåìîé â êèíåòè÷åñêóþ, õèìè÷åñêóþ è áèîëîãè÷åñêóþ ýíåðãèþ âîäû. Íà ïðîòÿæåíèè äëèòåëüíîé èñòîðèè ðàçâèòèÿ Çåìíîé êîðû, ìîðÿ è îêåàíû íå ðàç ìåíÿëè ñâîè ãðàíèöû, ïîêðûâàÿ ïåðèîäè÷åñêè ðàçëè÷íûå åå ÷àñòè. Ìîðÿ è îêåàíû çàíèìàþò îêîëî 361 ìëí êì2, ÷òî ñîñòàâëÿåò 70,8% âñåé çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Êîíòàêòèðóÿ ñ ïîðîäàìè, ñîñòàâëÿþùèìè äíî îêåàíà, âîäà îáîãàùàåòñÿ îãðîìíûì êîëè÷åñòâîì ðàçëè÷íûõ âåùåñòâ, êîòîðûå ïîñòàâëÿþòñÿ òàêæå èç ðåê. Òàêèì îáðàçîì, ìîðñêàÿ è îêåàíñêàÿ âîäà ñòàíîâèòñÿ ñèëüíî ìèíåðàëèçîâàí-

АНТАРКТИЧЕСКОЕ ХОЛОДНОЕ ТЕЧЕНИЕ

60 млн лет назад

в настоящее время

íîé. Â çàâèñèìîñòè îò ãëóáèíû îêåàíîâ, ñîñòàâëÿþùåé áîëåå 11 êèëîìåòðîâ, âîäà èçìåíÿåò ñâîè ïàðàìåòðû â øèðîêèõ ïðåäåëàõ. Íàïðèìåð, òîëüêî 8% îêåàíñêîé âîäû èìååò òåìïåðàòóðó áîëåå 10 °Ñ, à 50% — ìåíåå 2—3 °Ñ. Â âåðõíåé ÷àñòè îêåàíà íàáëþäàåòñÿ ÿâëåíèå «òåðìîêëèíà», ò.å òåìïåðàòóðà âîäû ïîíèæàåòñÿ ðåçêî. Äàâëåíèå âîäû ñ ãëóáèíîé óâåëè÷èâàåòñÿ — íà 1 àòì êàæäûå 10 ì, äîñòèãàÿ âå-

Изменение осадконакопления в зависимости от прихода или отступления моря

ëè÷èí 800—1100 àòì. Ñðåäíÿÿ ñîëåíîñòü ìîðñêîé âîäû ñîñòàâëÿåò 3,5% (â 1 ëèòðå 35 ãðàììîâ ðàñòâîðåííûõ ñîëåé, â ò. ÷. — NaCl — 78%; MgCl2 — 9%; CaSO4 — 4%; KCl ~ 2%; CaCO3 — 0,04%; SiO2 — 0,008%). Â íè÷òîæíûõ êîëè÷åñòâàõ â ìîðñêîé âîäå — I, Br, Mn, Zn, Pb, Cu, Au, à òàêæå ðàñòâîðåíû ãàçû ÑÎ2 è Î2. Ðàçðóøèòåëüíàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü ìîðåé è îêåàíîâ ñâîäèòñÿ ê ñãëàæèâàíèþ áåðåãîâ è äíà, ïåðåíîñó îáëîìêîâ ìàòåðèàëà è îòëîæåíèþ îñàäêîâ, èç êîòîðûõ âïîñëåäñòâèè îáðàçóþòñÿ îñàäî÷íûå ãîðíûå ïîðîäû ìîðñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ðàçðóøåíèå áåðåãîâ è äíà îêåàíîâ è ìîðåé ïðîèñõîäèò ïîä äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ, ãëàâíûìè èç êîòîðûõ ñëåäóåò ñ÷èòàòü: óäàðíóþ ñèëó âîëíû, îáðóøèâàþùóþñÿ íà áåðåã; óäàðû îáëîìêîâ ãîðíûõ ïîðîä, ïåðåíîñèìûõ âîëíàìè; õèìè÷åñêîå âîçäåéñòâèå ìîðñêîé âîäû íà ãîðíûå ïîðîäû, ñëàãàþùèå áåðåãà. Ðàçëè÷íûå ñèëû äåéñòâóþò ñîâìåñòíî, âûïîëíÿÿ êîìïëåêñ ðàçðóøèòåëüíûõ ðàáîò, íàçûâàåìûé àáðàçèåé. Áîëåå âñåãî, àáðàçèÿ ïðîÿâëÿåòñÿ ó îáðûâèñòûõ áåðåãîâ, ãäå îáëîìî÷íûé ìàòåðèàë è ñõëîïûâàþùèåñÿ ïóçûðüêè âîçäóõà óñèëèâàþò åå. Ïåðåìåùåíèå ïðîäóêòîâ ðàçðóøåíèÿ âå-

ùåñòâ ïðîèñõîäèò â ðàñòâîðåííîì ñîñòîÿíèè, â âèäå ìåõàíè÷åñêèõ âçâåñåé è âîëî÷åíèÿ êðóïíûõ îáëîìêîâ ïî äíó. Ïî îòíîøåíèþ ê áåðåãîâîé ëèíèè ïåðåìåùåíèå ìàòåðèàëà ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ â ïîïåðå÷íîì (ïåðïåíäèêóëÿðíî ëèíèè áåðåãà), ïðîäîëüíîì (ïàðàëëåëüíî áåðåãîâîé ëèíèè) è äèàãîíàëüíîì íàïðàâëåíèÿõ. Ðåçóëüòàòàìè ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè âîäû ÿâëÿåòñÿ íàêîïëåíèå íà äíå ìîðåé

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДЫ В ПРОДОЛЬНОМ РАЗРЕЗЕ АТЛАНТИЧЕСКОГО ОКЕАНА

Это любопытно!

аются вдоль берега шиОсадки шельфа откладыв н ширяются в местах впади риной 250—300 км и рас рек до 600 км.

è îêåàíîâ îñàäî÷íûõ ãîðíûõ ïîðîä áîëüøîé ìîùíîñòè, â ò. ÷. øåëüôîâûõ ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, îòêëàäûâàþùèõñÿ âäîëü áåðåãà øèðèíîé 250-300 (äî 600) êì. Ñîâðåìåííûå òåíäåíöèè ðàçâèòèÿ ìèðîâîãî îêåàíà ñâîäÿòñÿ ê óñêîðåíèþ äîáû÷è ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, çàëåãàþùèõ â øåëüôîâîé çîíå ìèðîâîãî îêåàíà, ñëåäîâàòåëüíî, óñêîðåíèþ òåìïîâ åãî çàãðÿçíåíèÿ. Â îáîçðèìîé ïåðñïåêòèâå ýòè òåíäåíöèè áóäóò äîìèíèðîâàòü, ïîýòîìó ãåîëîãè, ýêîëîãè è äðóãèå ñïåöèàëèñòû óæå ñåãîäíÿ âûíóæäåíû îáúåäèíÿòü ñâîè óñèëèÿ äëÿ ðåøåíèÿ ãëîáàëüíûõ ýêîëîãè÷åñêèõ ïðîáëåì.

ОБЛАСТИ С РАЗНЫМИ УСЛОВИЯМИ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ

1 — теплая вода, 2 — антарктические холодные воды, 3 — арктические холодные воды

ВЕТРОВАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ В ОКЕАНЕ

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÏÎÄÇÅÌÍÛÕ ÂÎÄ Ñóùíîñòü ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè ïîäçåìíûõ âîä è èõ ó÷àñòèÿ â êðóãîâîðîòå âåùåñòâ ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùèì ïðîöåññàì: ðàçðóøåíèå, ïðåîáðàçîâàíèå, òðàíñïîðòèðîâàíèå è íàêîïëåíèå ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä, ôîðìèðîâàíèå êàðñòîâûõ ïîëîñòåé, ïåùåð, ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ è äðóãèì ïðåîáðàçîâàíèÿì Çåìíîé êîðû. Îñíîâíûìè äâèæóùèìè ñèëàìè ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè ïîäçåìíûõ âîä ÿâëÿþòñÿ: ãðàâèòàöèîííàÿ è òåïëîâàÿ ýíåðãèÿ Çåìëè è Ñîëíöà; õèìè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ; äåÿòåëüíîñòü ÷åëîâåêà, â òîì ÷èñëå õîçÿéñòâåííî- ïèòüåâîå âîäîñíàáæåíèå è äðóãèå ôàêòî-

Температурные пояса подземных вод (по убыванию) • Пояс сезонных колебаний температур; • Пояс постоянных температур (неизменны в течение всего года); • Пояс повышения температуры за счет повышения тепла Земли с глубиной (холодные — до 20 °C; теплые — 20-42 °C; горячие (или термальные) > 42 °C)

Образование депрессионной воронки и усыхание колодца

СТРОЕНИЕ И МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

ðû. Ïî îñîáåííîñòÿì ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè âîäû â ïðîöåññå åå ïåðåìåùåíèÿ âûäåëÿþò ñâîáîäíóþ è ñâÿçàííóþ âîäó, ïî ïðîèñõîæäåíèþ — èíôèëüòðàöèîííóþ, êîíäåíñàöèîííóþ, ñåäèìåíòîãåííóþ, ìàãìàòîãåííóþ (þâåíèëüíóþ), ìåòàìîðôîãåííóþ (âîçðîæäåííóþ). Ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü âîäû ïðîèñõîäèò íà âñåõ ñòàäèÿõ, íà÷èíàÿ ñ ìîìåíòà åå âîçíèêíîâåíèÿ. Îñîáåííîñòüþ ýòîé äåÿòåëüíîñòè ÿâëÿåòñÿ ïîäâèæíîñòü è ñïîñîáíîñòü áûñòðîãî èçìåíåíèÿ ñâîåãî ñîñòîÿíèå (æèäêîå, òâåðäîå (ëåä), ãàçîîáðàçíîå). Óêàçàííûå è äðóãèå îñîáåííîñòè ïîçâîëÿþò ïîäçåìíûì âîäàì, ó÷àñòâîâàòü ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ, îñóùåñòâëÿÿ ïîñòîÿííûé êðóãîâîðîò â ãèäðîñôåðå, àòìîñôåðå, áèîñôåðå, ëèòîñôåðå, âçàèìîäåéñòâóÿ ñ ãîðíûìè ïîðîäàìè, ïåðåðàñïðåäåëÿÿ ïîëåçíûå êîìïîíåíòû è ò. ï. Ê îñíîâíûì õàðàêòåðèñòèêàì ïîäçåìíûõ âîä îòíîñÿòñÿ ñòåïåíü ìèíåðàëèçàöèè, àãðåññèâíîñòü, íàïîð, ñêîðîñòü è äð. Ðàçðóøèòåëüíàÿ äåÿòåëüíîñòü ïîäçåìíûõ âîä ïðîÿâëÿåòñÿ â õèìè÷åñêîì ðàçðóøåíèè, âûùåëà÷èâàíèè, âûìûâàíèè ãîðíûõ ïîðîä è ò. ï. Â ðåçóëüòàòå ñîçäàþòñÿ ïîäçåìíûå ïóñòîòû è ïîëîñòè, òðåñêàþòñÿ è ðàçðóøàþòñÿ çäàíèÿ, îáðóøàþòñÿ òîííåëè, ðàçðóøàþòñÿ äîðîãè è ò. ï., íî âìåñòå ñ òåì îáðàçóþòñÿ ìåñòîðîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Êðîìå ýòîãî, ïîäçåìíûå âîäû ïîâñåìåñòíî èñïîëüçóþòñÿ ëþäüìè äëÿ õîçÿéñòâåííîïèòüåâîãî âîäîñíàáæåíèÿ íàñåëåííûõ ïóíêòîâ, ïðîìûøëåííûõ, ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ è äðóãèõ ïðîèçâîäñòâ.

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ ВИДЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Минерализация, гр/литр

Жесткость подземных вод определяется наличием солей CaSO4, MgSO2, NaCl и т. д. Щелочность — Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, NaHCO3. Нейтральные воды — поровну Н+ и ОН–.

Артезианские или напорные воды фонтанируют из пробуренной скважины

Наибольшей проблемой, усугубляющейся с течением времени является ограниченное количество и быстро прогрессирующее загрязнение питьевых подземных вод.

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÑÍÅÃÀ È ËÜÄÀ

Ñóùíîñòü ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè âîäû, íàõîäÿùåéñÿ â òâåðäîì ñîñòîÿíèè, ò. å. â âèäå ñíåãà, ëüäà è ëåäíèêîâ, ñâîäèòñÿ, â îñíîâíîì, ê ìåõàíè÷åñêîìó ðàçðóøåíèþ, ïåðåìåùåíèþ è íàêîïëåíèþ ðàçðóøåííûõ ïîðîä. Óñëîâèÿìè ïðåâðàùåíèÿ âîäû â ñíåã, ëåä è ëåäíèêè ÿâëÿþòñÿ íèçêèå òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû, õàðàêòåðíûå äëÿ óñëîâèé âûñîêîãîðüÿ è ïîëþñîâ Çåìëè, à òàêæå èçìåíåíèÿ àñòðîíîìè÷åñêèõ è äðóãèõ îñîáåííîñòåé, âûçûâàþùèå äîïîëíèòåëüíîå ïîíèæåíèå òåìïåðàòóðû. Ïðè÷èíàìè, â ðåçóëüòàòå êîòîðûõ ëåäíèê ïåðåìåùàåòñÿ â ñòîðîíó ïîíèæåíèÿ ðåëüåôà, ÿâëÿåòñÿ ýíåðãèÿ Ñîëíöà, ñèëà ïðèòÿæåíèÿ Çåìëè, ñîñòàâ è ñîñòîÿíèå ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä. Ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ëåäíèêîâ ðàçíîîáðàçíà, îò íåñêîëüêèõ ñàíòèìåòðîâ äî 20 ì â ñóòêè. Ñðåäíÿÿ ÷àñòü ïîâåðõíîñòè ëåäíèêà ïåðåìåùàåòñÿ áûñòðåå, ÷åì êðàåâàÿ. Ëåäíèêè ïðè äâèæåíèè ïðîèçâîäÿò çíà÷èòåëüíóþ ðàáîòó ïî ðàçðóøåíèþ è ïåðåìåùåíèþ ãîðíûõ ïîðîä, ïî êîòîðûì äâèæóòñÿ. Äâèæåíèþ ëåäíèêà ñïîñîáñòâóåò

ïîÿâëåíèå âîäû â åãî ïîäîøâå, âûïîëíÿþùåé ðîëü ñìàçêè, à ðàçðóøèòåëüíóþ, òðàíñïîðòèðóþùóþ è íàêîïèòåëüíóþ ðàáîòó âûïîëíÿþò, âìåðçøèå â ëåä, îáëîìêè òâåðäûõ ïîðîä, äâèæèìûå îãðîìíîé ëåäÿíîé ìàññîé. Îòëîæåíèÿ ëåäíèêà íàçûâàþòñÿ ìîðåíîé. Äâèæóùèåñÿ ìîðåíû ðàçäåëÿþòñÿ íà äîëèíû — âíóòðåííèå, ñðåäèííûå è áîêîâûå. Îòëîæåííûå ìîðåíû — íà êîíå÷íûå è îñíîâíûå. Ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ëåäíèêà çàâèñèò îò ìàññû ëüäà, óêëîíà ïîâåðõíîñòè, õàðàêòåðà äâèæåíèÿ ïîäçåìíûõ âîä, êëèìàòà, èçâèëèñòîñòè ëåäíèêîâîãî ëîæà è ò. ï.

Это любопытно!

ды ледников являются фьор Результатами движения х ны лез по я ени жд месторо (заливы морей), морены, ископаемых и т. п.

Öåíòðàëüíàÿ ÷àñòü ëåäíèêà äâèæåòñÿ çíà÷èòåëüíî áûñòðåå, ÷åì áîêîâûå ó÷àñòêè, êîòîðûå èñïûòûâàþò áîëüøåå òðåíèå î áîðòà äîëèíû. Íàèáîëüøóþ ïëàñòè÷íîñòü ëåä èìååò â íèæíåé ÷àñòè ëåäíèêà. Ïðè ðàñøèðåíèè

Виды морен:

Донные — состоят из продуктов постледникового выветривания и обломков пород ложа основания (крупные обломки, пылеватые и глинистые частицы). Срединные — образуются при слиянии боковых морен двух ледников. По числу этих морен можно определить число слившихся ледников. Конечные — это валы обломочного материала (валуны, галька, щебень и т. д.). Скорость движения ледника зависит от массы льда, уклона поверхности, а также из-

менений условий питания, климата, извилистости ледникового ложа. В частности, центральная часть ледника движется значительно быстрее, чем боковые участки, которые испытывают большее трение о борта долины. Внутренние — слагаются из обломков, попавших в ледник извне и при таянии снега, проникшего внутрь его. Боковые — состоят из обломков осыпей, обвалов и бортов долины.

äîëèíû ëåäíèê ñòðåìèòñÿ ðàñòå÷üñÿ ïî íåé, ïîýòîìó â íåì ïîÿâëÿþòñÿ ïðîäîëüíûå òðåùèíû, à ïðè óâåëè÷åíèè óêëîíà ëîæà — ïîïåðå÷íûå. Ðàçëè÷àþò 3 òèïà ëåäíèêîâ: ãîðíûé (àëüïèéñêèé), ïëîñêîãîðíûé (ñêàíäèíàâñêèé) è ïîêðîâíûé (ãðåíëàíäñêèé). Îáùàÿ ïëîùàäü, çàíèìàåìàÿ ëåäíèêàìè íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè, 16 ìëí êì2 (10%). Ëåä, íàêàïëèâàþùèéñÿ â òå÷åíèè ìíîãèõ òûñÿ÷ ëåò, ïðåâðàùàåòñÿ â çåðíèñòûé — ôèðí, çàòåì ïîä äàâëåíèåì – â ãîëóáîé ïðîçðà÷íûé èëè ãëåò÷åðíûé. Âàëû ïîêàçûâàþò ãðàíèöû äâèæåíèÿ ëåäíèêà. Åñëè ëåäíèê, îòñòóïàÿ, îñòàíàâëèâàåòñÿ íåñêîëüêî ðàç, òî îáðàçóåòñÿ íåñêîëüêî âàëîâ. Ó áûñòðî îòñòóïàþùèõ ëåäíèêîâ ñðåäèííûå, áîêîâûå, äîííûå è âíóòðåííèå ìîðåíû îáúåäèíÿþòñÿ â îñíîâíóþ ìîðåíó, òàêèì îáðàçîì îáðàçóþòñÿ áîêîâûå âàëû. Ðàçìûòûé ìàòåðèàë âûíîñèòñÿ òàëûìè ëåäíèêîâûìè âîäàìè, â ðåçóëüòàòå ÷åãî îáðàçóþòñÿ õîëìîîáðàçíûå ãðÿäû, ðàñïîëàãàÿñü ðÿäàìè âûñîòîé 50 ì, øèðèíà ó îñíîâàíèÿ 50-200 ì. Ñðåäè ëåäíèêîâûõ îòëîæåíèé íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþòñÿ ìîðåííûå ãëèíû è ñóãëèíêè, à òàêæå âàëóííûå ñóãëèíêè ñ êðóïíûìè îáëîìêàìè. Ðåçóëüòàòàìè äâèæåíèÿ ëåäíèêîâ ÿâëÿþòñÿ ìåñòîðîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, çàëèâû ìîðåé (ôüîðäû), ìîðåíû è ò. ï.

Трещиноватые участки сильнее разрушаются

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

ЗАХВАТЫВАНИЕ ЛЕДНИКОМ КРУПНЫХ ГЛЫБ

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÊÐÈÎËÈÒÎÇÎÍÛ

Ïîä êðèîëèòîçîíîé ïîíèìàþòñÿ ìíîãîëåòíåìåðçëûå ãîðíûå ïîðîäû, â êîòîðûõ îòðèöàòåëüíûå òåìïåðàòóðû ñîõðàíÿþòñÿ íà ïðîòÿæåíèè íåñêîëüêèõ ëåò. Ïðè÷èíàìè èõ ïîÿâëåíèÿ ÿâëÿþòñÿ íèçêèå òåìïåðàòóðû, òèï ëàíäøàôòà, ðåëüåôà, ñîñòàâà è ñòðîåíèÿ ãîðíûõ ïîðîä, èíòåíñèâíîñòü òåïëîâîãî ïîòîêà Çåìëè â äàííîì ðàéîíå è äðóãèå. Ìíîãîëåòíåìåðçëûå ãîðíûå ïîðîäû â Ðîññèè ïðèëåãàþò ê ëåäîâèòîìó îêåàíó è ñîñòàâëÿþò 25% ñóøè è 64% îáùåé òåððèòîðèè Ðîññèè, âêëþ÷àÿ ìîðÿ è îêåàíû. Âñåãî íà çåìíîì øàðå 23% òåððèòîðèè ñóøè ïîêðûòî «âå÷íîé» ìåðçëîòîé; íàèáîëåå êðóïíûìè îáëàñòÿìè åå ðàñïðîñòðàíåíèÿ ÿâëÿþòñÿ Êàíàäà (6 ìëí êì2), Ãðåíëàíäèÿ (1,6 ìëí êì2), Àëÿñêà (1,5 ìëí êì2), Àíòàðêòèäà (12 980 000 êì2). Ê ìåðçëîé çîíå ëèòîñôåðû ïðèíÿòî îòíîñèòü îáëàñòè ðàçâèòèÿ òàêèõ ãîðíûõ ïîðîä, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðíà íóëåâàÿ èëè îòðèöàòåëüíàÿ òåìïåðàòóðà è ïðèñóòñòâèå â íèõ ëüäà, çàêëþ÷åííîãî â ïîðàõ è òðåùèíàõ. Ëüäû â ïðåäåëàõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ìíîãîëåòíåìåðçëûõ ãîðíûõ ïîðîä ìîãóò âñòðå÷àòüñÿ â âèäå ëüäà-öåìåíòà, æèëüíîãî

ëüäà, ïîâòîðíîæèëüíîãî, ïîãðåáåííîãî è ïåùåðíîãî. Ëåä-öåìåíò ñêîâûâàåò ìèíåðàëüíûå îáðàçîâàíèÿ, ñêðåïëÿÿ è öåìåíòèðóÿ èõ. Æèëüíûé ëåä çàïîëíÿåò òðåùèíû â ãîðíûõ ïîðîäàõ. Ïîâòîðíîæèëüíûé ëåä ïðîíèêàåò â ãîðíûå ïîðîäû ïî ìîðîçîáîéíûì òðåùèíàì ãëóáæå ãðàíèöû èõ ñåçîííîãî ïðîìåðçàíèÿ. Ïîãðåáåííûå ëüäû ðàñïîëàãàþòñÿ â çîíàõ ñîâðåìåííûõ îëåäåíåíèé. Ïåùåðíûå ëüäû ôîðìèðóþòñÿ â ðàçíîîáðàçíûõ ïîëîñòÿõ. Ãîðíûå ïîðîäû ìîãóò áûòü ìíîãîëåòíåìåðçëûìè èëè ñåçîííûìè. Èçîòîïíûìè ìåòîäàì óñòàíîâëåíî, ÷òî õîðîøî ñîõðàíèâøèåñÿ â ìåðçëûõ ïîðîäàõ îñòàòêè ìàìîíòîâ èìåþò âîçðàñò, èñ÷èñëÿåìûé ìíîãèìè òûñÿ÷åëåòèÿìè. Òàéìûðñêèé ìàìîíò ïîãèá 12 òûñ. ëåò íàçàä. Îñíîâíûìè ãåîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè êðèîëèòîçîíû ÿâëÿþòñÿ ìîðîçíîå âûâåòðèâàíèå, òåðìîêàðñò, ìîðîçíîå âñïó÷èâàíèå. Ìîðîçíîå âûâåòðèâàíèå ÿâëÿåòñÿ ãëàâíåéøèì ñàìîñòîÿòåëüíûì ïðîöåññîì êðèîëèòîçîíû. Êðîìå òîãî, îíî ñîïðîâîæäàåò ïðàêòè÷åñêè âñå îñòàëüíûå ïðîèñõîäÿùèå çäåñü ýêçîãåííûå ÿâëåíèÿ. Èìåííî áëàãîäàðÿ ìîðîçíîìó âûâåòðèâàíèþ, â ñîñòàâå ïîâåðõíîñòíûõ ïîðîä çîíû ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíû àëåâðèòû. Ìîðîçíîå òðåùèíîîáðàçîâàíèå çàêëþ÷àåòñÿ â ðàçäàâ-

ëèâàíèè ðûõëûõ ïîðîä äåÿòåëüíîãî ñëîÿ çàìåðçàþùåé âîäîé. Ýòîò ïðîöåññ, ïîâòîðÿÿñü èç ãîäà â ãîä â îäíîì è òîì æå ìåñòå (òðåùèíå), âåäåò ê îáðàçîâàíèþ òóíäðîâûõ ïîëèãîíîâ. Â îäíîðîäíûõ ãðóíòàõ òàêèå ïîëèãîíû èìåþò ôîðìó ÷åòûðåõóãîëüíèêà, à â íåîäíîðîäíûõ — íåïðàâèëüíîãî ìíîãîóãîëüíèêà. Òåðìîêàðñò — ýòî ïðîöåññ âûòàèâàíèÿ ïîäçåìíûõ ëüäîâ è ïîñëåäóþùåãî ïðîñåäàíèÿ çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Îí ïðîèñõîäèò òîãäà, êîãäà ãëóáèíà ñåçîííîãî îòòàèâàíèÿ ãðóíòîâ ïðåâûøàåò ãëóáèíó çàëåãàíèÿ ïîäçåìíûõ ëüäîâ. Â ðåçóëüòàòå òåðìîêàðñòà âîçíèêàþò áëþäöåîáðàçíûå êîòëîâèíû. Ïðîöåññû ìîðîçíîãî âñïó÷èâàíèÿ ñëîåâ ãîðíûõ ïîðîä ïðîèñõîäÿò â ðåçóëüòàòå çàìåðçàíèÿ çàëåãàþùèõ íà íåáîëüøîé ãëóáèíå ïîäçåìíûõ âîä. Óñòàíîâëåíî, ÷òî äàâëåíèå, ðàçâèâàþùååñÿ ïðè ìîðîçíîì âñïó÷èâàíèè, äîñòèãàåò 140 ò/êâ. ì. Âûñîêàÿ çíà÷èìîñòü ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ êðèîëèòîçîíû Ðîññèè âûòåêàåò èç îãðîìíîé ïëîùàäè òåððèòîðèè Ðîññèè, çàíÿòîé ìíîãîëåòíåìåðçëûìè ïîðîäàìè, à òàêæå îñîáåííîñòåé ïðîæèâàíèÿ íà ýòèõ òåððèòîðèÿõ ëþäåé è âûïîëíÿåìûõ èìè, ðàçëè÷íûõ âèäîâ ðàáîò.

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

СТРОЕНИЕ ЛЕДОВОГО КОМПЛЕКСА

36 900 лет — абсолютный возраст торфа по радиоуглеродному методу

ВЫРУБКА ЛЕСА, ВЫЗВАВШАЯ ДЕГРАДАЦИЮ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД

ÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÜ ×ÅËÎÂÅÊÀ

Ñóùíîñòü ãåîëîãè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè ëþäåé, ïðåîáðàçóþùåé Çåìíóþ êîðó, ñâîäèòñÿ ê èçâëå÷åíèþ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ñîîðóæåíèþ â íåäðàõ è íà ïîâåðõíîñòè êðóïíûõ è ìåëêèõ ïîëîñòåé ðàçëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ (â ò. ÷. âîäîåìîâ, ãàçîõðàíèëèù, øàõò, êàðüåðîâ è ò. ï.), çàïîëíåíèþ ïîäçåìíîãî ïðîñòðàíñòâà áûòîâûìè è ïðîìûøëåííûìè îòõîäàìè, ïîñòîÿííûìè âçðûâíûìè êîëåáàíèÿìè íåäð, â ò. ÷. ÿäåðíûìè è òåðìîÿäåðíûìè. Ïåðå÷èñëèòü âñþ ãàììó ÷åëîâå÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ íà Çåìíóþ êîðó äîñòàòî÷íî òðóäíî, íàñòîëüêî îíà ìíîãîîáðàçíà. Íàïðèìåð, ðàçðàáàòûâàÿ ìåñòîðîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, êîòîðûå ôîðìèðóþòñÿ ìèëëèîíû ëåò, ëþäè, ïîïóòíî, ñîçäàþò íîâûå, èñêóññòâåííûå çàëåæè ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Âñåãî ëèøü èç 100 õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ïåðèîäè÷åñêîé òàáëèöû Ä.È. Ìåíäåëå-

СХЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА

åâà, ëþäè èñêóññòâåííî ñîçäàëè ñîòíè òûñÿ÷ íîâûõ âåùåñòâ, à ïðèðîäà, íàîáîðîò, çà ìèëëèàðäû ëåò ñîçäàëà âñåãî ÷åòûðå òûñÿ÷è ìèíåðàëüíûõ âèäîâ. Íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè îñòàëîñü êðàéíå ìàëî òåððèòîðèè íå ïîäâåðæåííîé âîçäåéñòâèþ ÷åëîâåêà. Çåìíûå íåäðà, àòìîñôåðà, áèîñôåðà, êîñìîñ òàêæå àêòèâíî è âñåñòîðîííå îñâàèâàþòñÿ ÷åëîâåêîì. À âåäü áóêâàëüíî 200 ëåò íàçàä çíà÷èìîñòü ÷åëîâå÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè ïî ïðåîáðàçîâàíèþ ïðèðîäû áûëà íè÷òîæíî ìàëà, ïî ñðàâíåíèþ ñ ñîâðåìåííîé. Â 20-ì âåêå ëþäè ðàçâèâàþò ãåíåòèêó, ñèíòåçèðóþò ÿäåðíûå ðåàêöèè, âûõîäÿò â îòêðûòûé êîñìîñ è áûñòðî íàðàùèâàþò òàì ñâîå ïðèñóòñòâèå, ïîðîþ çàáûâàÿ î íåðàçðûâíîé ñâÿçè çåìíûõ è êîñìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ëþäè íàó÷èëèñü èñïîëüçîâàòü ýíåðãèþ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ – Ñîëíöà, âåòðà,

Это любопытно!

ость человеческой Еще 200 лет назад значим ованию природы была раз деятельности по преоб нию с современной. ничтожно мала, по сравне

ãðàâèòàöèè, òåïëà Çåìëè, íàêîïèëè íàó÷íî-òåõíîëîãè÷åñêèé ïîòåíöèàë, ïîçâîëèâøèé â ìèëëèîíû ðàç óâåëè÷èòü ñòåïåíü åãî âëèÿíèÿ íà ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû. Îáùàÿ ñêîðîñòü ðàçâèòèÿ àíòðîïîãåííûõ ïðîöåññîâ ðåçêî óâåëè÷èëàñü çà ñ÷åò êîíöåíòðàöèè êîëîññàëüíîãî êîëè÷åñòâà ýíåðãèè â êîíêðåòíîì ìåñòå â êîíêðåòíîå âðåìÿ. Ñêîðîñòü àíòðîïîãåííûõ ïðîöåññîâ ïðåâîñõîäèò ñêîðîñòü ïðèðîäíûõ â òûñÿ÷è ðàç. Íåãàòèâíîé îñîáåííîñòüþ àíòðîïîãåííûõ ïðîöåññîâ ÿâëÿåòñÿ ñòðåìëåíèå ê ïîëó÷åíèþ ñðàâíèòåëüíî êðàòêîâðåìåííûõ ÷àñòíûõ âûãîä áåç ó÷åòà äàëüíåéøèõ ïîñëåäñòâèé äëÿ ðàçâèòèÿ äàííîãî ïðèðîäíîãî îáúåêòà è ïëàíåòû â öåëîì, ÷òî ïðèâîäèò ê çàìåíå ïðèðîäíîé ñðåäû èñêóññòâåííîé. Â ðåçóëüòàòå ðîñòà õîçÿéñòâåííîé äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâåêà è àíòðîïîãåííîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ñðåäû îáèòàíèÿ ïðîèñõîäèò ìíîãîêðàòíîå ïðîïóñêàíèå âîäû è âîçäóõà ÷åðåç ïðîèçâîäñòâåííûå ïðîöåññû, ÷òî ïðèâîäèò ê

çàìåíå ãåîõèìè÷åñêèõ öèêëîâ òåõíîõèìè÷åñêèìè. Àíòðîïîãåííûå ïðîöåññû ñïîñîáñòâóþò óïðîùåíèþ âèäîâîãî ñîñòàâà áèîñôåðû. Ïîëíîñòüþ èñ÷åçëè ñîòíè âèäîâ ðàñòåíèé è æèâîòíûõ. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ìíîãî ïîëåçíûõ âèäîâ ðàñòåíèé è æèâîòíûõ ïîäâåðãàþòñÿ âåùåñòâåííîé è ýíåðãåòè÷åñêîé àíòðîïîãåííîé ñòèìóëÿöèè, à âðåäíûõ (ñîðíÿêè, ãðûçóíû è ò. ä.) – öåëåíàïðàâëåííîìó óíè÷òîæåíèþ. Àíòðîïîãåííûå ïðîöåññû, èçìåíÿÿ ðåëüåô, ñîñòàâ Çåìíîé êîðû, ãèäðîñôåðû, áèîñôåðû è àòìîñôåðû è ò.ï., ñïîñîáñòâóþò óñèëåíèþ âçàèìîäåéñòâèÿ ýíäî- è ýêçîãåííûõ ïðîöåññîâ. Äîñòèãíóâ ôåíîìåíàëüíîãî óðîâíÿ ðàçâèòèÿ òåõíèêè è òåõíîëîãèè, ÷åëîâå÷åñòâî ïîäõîäèò ê ïåðèîäó ïåðåõîäà îò ñòðåìëåíèÿ ëó÷øå æèòü ê ñòðåìëåíèþ ñîõðàíèòü ñàìó Çåìëþ öåíîé ñîçíàòåëüíûõ ñàìîîãðàíè÷åíèé. Ìûñëü î íåîáõîäèìîñòè ñàìîîãðàíè÷åíèÿ âîçíèêëà äàâíî. Ñíà÷àëà ýòî áûëà èíèöèàòèâà îòäåëüíûõ ëþäåé, ñòðàí è, íàêîíåö, ìèðîâîãî ñîîáùåñòâà. ÎÎÍ ââåë îãðàíè÷åíèÿ íà âûáðîñ â àòìîñôåðó ïàðíèêîâûõ ãàçîâ, çàïðåò íà ñáðîñ â ðåêè ñòî÷íûõ è ïðîìûøëåííûõ âîä, íåêîòîðûå ñòðàíû îãðàíè÷èâàþò ðîæäàåìîñòü è ò. ï. Íî ýòî òîëüêî íà÷àëî ìàñøòàáíûõ ñàìîîãðàíè÷åíèé. Â äàëüíåéøåì, èìåííî ãåîëîãè âûíóæäåíû áóäóò âçÿòü íà ñåáÿ îòâåòñòâåííîñòü çà ðàçóìíîå, àäåêâàòíîå ó÷àñòèå ÷åëîâåêà â ðàçâèòèè ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ïîäîáíàÿ ðàáîòà óæå âåäåòñÿ, íî ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàáîòîé ïî ïðåîáðàçîâàíèþ Çåìíîé êîðû îíà, ïîêà, ìàëîçàìåòíà.

Соотношение ресурсов и потребления пресной воды в мире (по Данилову-Данильянцу)

ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ

Вредные вещества, которые просачиваются из свалки мусора, загрязняют водоносный горизонт и делают воду непригодной для использования

Образование депрессионной воронки при откачивании пресной воды и вследствие этого внедрение соленой морской воды

В настоящий период времени развитие геологических процессов происходит в спокойном режиме, а именно: • Вселенная, галактика «Млечный путь», Солнце и Земля расширяются, постепенно теряя энергию; • земное ядро медленно дегазируется, нагревая недра; • тектоно-магматические процессы проходят ритмично; • прочие геологические процессы развиваются, не выходя за пределы средних значений.

×ÀÑÒÈÖÛ, ÂÎËÍÛ, ÏÎËß

Ýëåìåíòàðíûìè ÷àñòèöàìè (Ý×) íàçûâàþòñÿ íàèáîëåå ìåëêèå, íåäåëèìûå ÷àñòèöû. Îêðóæàþùèé íàñ ìàòåðèàëüíûé ìèð ñîñòîèò èç áåñ÷èñëåííîãî ìíîæåñòâà Ý×, ðàññåÿííûõ â ïðîñòðàíñòâå, ê êîòîðûì îòíîñÿòñÿ ïðîòîíû, íåéòðîíû, ýëåêòðîíû, ìåçîíû è ò. ï., âñåãî áîëåå 350 âèäîâ ÷àñòèö. ×àñòü èç íèõ îáúåäèíåíû â àòîìû, èõ ÿäðà, èîíû, äðóãèå îáðàçóþò ôèçè÷åñêèå ïîëÿ èëè ðàññåÿíû â ïðîñòðàíñòâå. Ïåðâè÷íûå Ý× îáðàçîâàëèñü ïîñëå Áîëüøîãî âçðûâà 13,7 ìëðä. ëåò íàçàä, çà

ВИДЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

ñ÷åò ñíèæåíèÿ òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ïðîèçîøëî ïðåâðàùåíèå ýíåðãèè â ìàòåðèþ. Ïîñëå «Áîëüøîãî âçðûâà» Ý× ïðîäîëæàþò âçàèìîäåéñòâîâàòü ìåæäó ñîáîé, ïîÿâëÿòüñÿ è èñ÷åçàòü, ò. å. ïóëüñèðîâàòü, ïîî÷åðåäíî ïðåâðàùàÿñü â ýíåðãèþ èëè ÷àñòèöó.

ȉ-

Âçàèìîäåéñòâèå Ý× ïðîèñõîäèò â ðàìêàõ ïðèðîäíûõ èëè èñêóññòâåííûõ ÿäåðíûõ ðåàêöèé. Õàðàêòåð âçàèìîäåéñòâèÿ îïðåäåëÿþò òðè îñíîâíûõ âèäà Ý× ñîñòàâëÿþùèõ ÿäðà àòîìîâ – ïðîòîíû, íåéòðîíû è ýëåêòðîíû. Ïðîòîíû èìåþò ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä, ýëåêòðîíû – îòðèöàòåëüíûé, íåéòðîíû íå èìåþò çàðÿäà. Ýëåêòðîíû, ïåðåìåùàÿñü âîêðóã ÿäðà àòîìà ïî ýëåêòðîííûì îðáèòàì, ìîãóò ïåðåäàâàòü çàðÿä àòîìó, à çíà÷èò èçìåíÿòü åãî âåëè÷èíó, èçìåíÿÿ, òàêèì îáðàçîì, ñâîéñòâà è âèäû àòîìîâ. Ïðè ýòîì èçìåíÿåòñÿ è èõ ìåñòî â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå Ä.È. Ìåíäåëååâà. Òàêèì îáðàçîì, âçàèìîäåéñòâèå Ý× âëå÷åò çà ñîáîé èçìåíåíèÿ â áîëåå êðóïíûõ ÷àñòèöàõ – àòîìàõ, ìîëåêóëàõ, êðèñòàëëàõ, çåðíàõ êðèñòàëëîâ, ìèíåðàëàõ, ãîðíûõ ïîðîäàõ, æèäêîñòÿõ, ãàçàõ è, áîëåå ìàñøòàáíûõ âåùåñòâàõ è òåëàõ, âêëþ÷àÿ ïëàíåòû è çâåçäû. Ëþäè øèðîêî èñïîëüçóåò íå òîëüêî ñâîéñòâà ÷àñòèö, íî è ñàìè ÷àñòèöû, íàïðèìåð, ïðè óïðàâëÿåìûõ ÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ, â ìåäèöèíå è ò.ï.

ВИДЫ ВОЛН

Продольные волны

Поперечные волны

Ê ôèçè÷åñêèì ïîëÿì Çåìëè îòíîñÿòñÿ: ãðàâèòàöèîííîå, ìàãíèòíîå, ýëåêòðè÷åñêîå, òåïëîâîå, ðàäèàöèîííîå. Ý× ÿâëÿþòñÿ îñíîâíûìè ñîñòàâíûìè ýëåìåíòàìè ãåîôèçè÷åñêèõ ïîëåé. Íåñìîòðÿ íà ìàëûå ðàäèóñû äåéñòâèÿ Ý×, èõ âëèÿíèå, ñëåäîâàòåëüíî, è äåéñòâèå ôèçè÷åñêèõ ïîëåé ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ. Íàïðèìåð, â ñîîòâåòñòâèè ñ Çàêîíîì âñå-

Это любопытно!

а, ись после Большого взрыв Первичные ЭЧ, образовал тауль рез в ия, атуры и давлен за счет снижения темпер . щение энергии в материю вра пре те чего произошло

ìèðíîãî òÿãîòåíèÿ ðàäèóñ äåéñòâèÿ ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ Çåìëè ïðîñòèðàåòñÿ äî áåñêîíå÷íîñòè è, õîòÿ ñòåïåíü âëèÿíèÿ Çåìëè íà áîëüøèõ ðàññòîÿíèÿõ ñòðåìèòñÿ ê íóëþ, ÷óâñòâèòåëüíîñòü ñîâðåìåííûõ ïðèáîðîâ óëàâëèâàåò âçàèìîäåéñòâèå ãðàâèòîíîâ. Ãðàâèòîíû - ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû, îòâå÷àþùèå çà ãðàâèòàöèîííûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Â ïðåäåëàõ ñâîåãî äåéñòâèÿ, ãåîôèçè÷åñêèå ïîëÿ îêàçûâàþò êàê ïðÿìîå, òàê è êîñ-

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

С появлением электронных микроскопов, коллайдеров и других приборов с высокой точностью измерений, постоянно увеличивается интенсивность исследования характеристик и свойств ЭЧ, вследствие чего расширяется область их применения. Свойства элементарных частиц и они сами, используются в нанотехнологиях, электронной, ядерной и других отраслях народного хозяйства. Знание строения и свойств атомов и частиц, законов и закономерностей развития микромира, позволяет геологам определять условия образования и места накопления полезных ископаемых и т. п., лучше понимать, прогнозировать и предотвращать опасные геологические процессы и т. п.

âåííîå âëèÿíèå íà õàðàêòåð ïðîòåêàíèÿ ãåîëîãè÷åñêèõ è äðóãèõ ïðîöåññîâ. Íàïðèìåð, ãðàâèòàöèîííîå ïîëå Çåìëè îáåñïå÷èâàåò äâèæåíèå ðó÷üåâ è ðåê, ìàãíèòíîå ïîëå çàäåðæèâàåò áîëüøóþ ÷àñòü æåñòêîãî ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ, ãóáèòåëüíîãî äëÿ æèâûõ îðãàíèçìîâ è ò. ï.

ÀÒÎÌÛ

Состав атомов

Àòîì – ìèêðî÷àñòèöà, ñîñòîÿùàÿ èç ïðîòîíîâ è íåéòðîíîâ, ñîñòàâëÿþùèõ ÿäðî àòîìà, à òàêæå ýëåêòðîíîâ, ïåðåìåùàþùèõñÿ âîêðóã ÿäðà ïî ýëåêòðîííûì îðáèòàì. Õèìè÷åñêèé ýëåìåíò (ÕÝ) – âèä îäíîòèïíûõ àòîìîâ. Â ïðèðîäå ñóùåñòâóåò 118 âèäîâ àòîìîâ èëè ÕÝ, ðàñïîëîæåííûõ â òàáëèöå Ä.È. Ìåíäåëååâà, â ïîðÿäêå âîçðàñòàíèÿ âåëè÷èíû çàðÿäà ÿäðà. Ïåðâè÷íûå àòîìû îáðàçîâàëèñü èç ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö ïðèáëèçèòåëüíî ÷åðåç 380 ìëí. ëåò ïîñëå «Áîëüøîãî âçðûâà». Ñâîéñòâà àòîìîâ èçìåíÿþòñÿ ïðè èçìåíåíèè âåëè÷èíû çàðÿäà èõ ÿäåð, ïðè÷åì íå ìîíîòîííî, à ïåðèîäè÷åñêè, ò.å. ñâîéñòâà àòîìîâ â ñëåäóþùèõ ðÿäàõ íà÷èíàþò ïîâòîðÿòüñÿ ñ íåêîòîðûìè èçìåíåíèÿìè. Èìåííî Ä.È. Ìåíäåëååâ áåñêîíå÷íîå êîëè÷åñòâî àòîìîâ ñãðóïïèðîâàë â âèäû, â ñîîòâåòñòâèè ñ èõ ñâîéñòâàìè è ðàñïîëîæèë â òàáëèöå ïî ìåðå âîçðàñòàíèÿ âåëè÷èíû çàðÿäà ÿäðà, êîòîðàÿ â 1869 ãîäó áûëà åùå íåèçâåñòíà! Îäíèì èç îñíîâíûõ ñâîéñòâ àòîìîâ ÿâëÿåòñÿ èõ ñïîñîáíîñòü îáðàçîâûâàòü ìèíåðàëû è èõ êðèñòàëëè÷åñêèå ðåøåòêè çà ñ÷åò âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê àòîìîâ. Â Çåìíîé êîðå, êàê è â öåëîì â ïðèðîäå, ðàçëè÷íûå âèäû àòîìîâ ðàñïðåäåëåíû êðàéíå íåðàâíîìåðíî. Âñåãî ëèøü 8 âèäîâ àòîìîâ (ò. å. õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ) ñîñòàâëÿþò îêîëî 97,5% Çåìíîé êîðû. ×òîáû îäíè âèäû àòîìîâ Çåìíîé êîðû ïðåâðàòèëèñü â äðóãèå, íåîáõîäèìî èçìåíåíèå âåëè÷èíû çàðÿäà ÿäðà àòîìà, ò. å. êîëè÷åñòâà ïðîòîíîâ, èìåþùèõñÿ â ÿäðå. Ïîäîáíîå âîçìîæíî òîëüêî â õîäå ïðèðîäíûõ èëè èñêóññòâåííûõ ÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ, ïðîòåêàþùèõ ïðè î÷åíü âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ (â íåñêîëüêî ìèëëèîíîâ ãðàäóñîâ), íàïðèìåð, â ðåçóëüòàòå ñàìîïðîèçâîëüíîãî ðàäèîàêòèâíîãî ðàñïàäà àòîìîâ â íåäðàõ Çåìëè. Ìèãðàöèÿ è íàêîïëåíèå õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ (âèäîâ àòîìîâ) â òîé èëè èíîé îáëàñòè Çåìíîé êîðû ìîæåò òàêæå ïðîèñõîäèòü çà ñ÷åò èõ ìèãðàöèè èç îäíîãî ìåñòà Çåìëè â

Несмотря на то, что ядро меньше атома в 10 000— 100 000 раз, в нем сосредоточена практически вся масса атома. Протоны имеют положительный заряд, электроны — отрицательный, нейтроны заряда не имеют. Количество электронов в атоме равно количеству протонов, поэтому атом является электронейтральной частицей. Масса электронов не существенна по сравнению с массами протонов и нейтронов (в 1840 раз меньше массы протонов), но изменение количества электронов в атоме нарушает баланс между равенством положительно и отрицательно заряженных частиц.

Строение атомов В том случае, когда количество электронов уменьшается или увеличивается, атом приобретает, соответственно, положительный или отрицательный заряд и называется ионом с положительным или отрицательным зарядом. Электроны непрерывно перемещаются вокруг ядра по своим орбитам, образуя электронные оболочки. Число электронов во всех оболочках атома равняется числу протонов в его ядре и соответствует порядковому (атомному) номеру элемента в таблице Д. И. Менделеева.

Виды связей Электроны в атоме отличаются своей энергией и расположены как бы слоями, энергетическими уровнями. Чем ближе к ядру находится орбита, по которой двигается электрон, тем меньше его энергия, т.е ниже энергетический уровень, и, следовательно, сильнее притяжение к ядру. Наоборот, чем дальше от ядра находится орбита, тем больше энергия электрона и его легче оторвать от атома. Атомы теряющие или приобретающие электроны, в отличие от электронейтральных атомов, становятся заряженными частицам, которые называют ионами, а атомы в которых количество нейтронов не равно количеству протонов, изотопами.

H2O

Êîâàëåíòíàÿ ñâÿçü

äðóãîå èëè îñåäàíèÿ êîñìè÷åñêîé ïûëè. Ïðè÷èíàìè íàêîïëåíèÿ â êîíêðåòíûõ ìåñòàõ ìîãóò áûòü ñîâïàäåíèÿ ñâîéñòâ àòîìîâ, îïðåäåëÿåìûõ èõ ñîñòàâîì è ñòðîåíèåì, ñ òåðìîäèíàìè÷åñêèìè óñëîâèÿìè Çåìíîé êîðû, â òîì èëè èíîì ìåñòå. Àòîìû ïðèíèìàþò ó÷àñòèå âî âñåõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ, ïðîòåêàþùèõ â ðàìêàõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðè ýòîì, íå èçìåíÿÿ çàðÿäà ñâîåãî ÿäðà è ìåñòà â òàáëèöå Ä.È. Ìåíäåëååâà. Õèìè÷åñêèå ðåàêöèè ÿâëÿþòñÿ âàæíåéøåé ñòàäèåé áîëüøèíñòâà ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, äâèæóùåé ñèëîé êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ âçàèìîäåéñòâèÿ àòîìîâ. ÕÝ (àòîìû), íàõîäÿñü â ñîñòàâå âåùåñòâ è òåë, øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ ÷åëîâåêîì â ðàçëè÷íûõ öåëÿõ. Ñóùåñòâåííî ðåæå èõ èñïîëüçóþò, â âèäå îòäåëüíûõ ÕÝ.

ВИДЫ СВЯЗЕЙ

Ìåòàëëè÷åñêàÿ ñâÿçü

Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü

Èîííàÿ ñâÿçü

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

Состояние химических элементов в природе: 1 - находятся в газообразном состоянии - Hg, Br, H, N, O, Cl, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn; 2 - существуют в жидком виде, при температуре плюс 20 грС - Br, Hg; 3 - прочие ХЭ существуют в твердом состоянии; 4 - рассеяны в пространстве - преимущественно благородные газы; 5 - искусственные - технеций № 43, прометей № 61, астат № 85, франций № 87, трансурановые ХЭ № 93 - 118. Часть ХЭ находится в узлах кристаллических решеток твердых кристаллов, другая часть присутствует в виде примесей. Таблица Д.И. Менделеева поделена на периоды и группы (главные и побочные). Порядковый номер ХЭ указывает на заряд его атомного ядра, т.е. на число протонов. Номер периода соответствует числу энергетических уровней атома данного ХЭ. Номер группы соответствует числу электронов на внешнем уровне для главных подгрупп и максимальному числу валентных электронов для побочных подгрупп, которые обеспечивают взаимодействие атомов в веществах. В периодической таблице атомы металлов, неметаллов и газов, в соответствии со своими свойствами, вытекающими из величины заряда ядра и валентности электронов, сгруппированы в определенных зонах таблицы. Всего открыто видов атомов 118, в т. ч. в природе обнаружены 93.

ÌÎËÅÊÓËÛ È ÂÅÙÅÑÒÂÀ Формы распространения веществ в природе:

Ìîëåêóëà – ñîåäèíåíèå äâóõ è áîëåå àòîìîâ, à âåùåñòâî – ôîðìà ìàòåðèè, ñîñòîÿùàÿ èç îäíîé è áîëåå ìîëåêóë. Ìîëåêóëû, â îòëè÷èå îò àòîìîâ, îáëàäàþò ñâîéñòâàìè âåùåñòâ, ÷àñòÿìè êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ. Íåêîòîðûå ìîëåêóëû, ñîñòîÿùèå èç äâóõ è áîëåå àòîìîâ îäíîãî âèäà, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîþ ïðîñòîå âåùåñòâî. Ïðè÷èíàìè îáðàçîâàíèÿ (ïðåîáðàçîâàíèÿ) ìîëåêóë è âåùåñòâ ÿâëÿþòñÿ èçìåíåíèÿ âî âçàèìîäåéñòâèè àòîìîâ è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, âûçûâàåìûå êîëåáàíèÿìè ïàðàìåòðîâ âíåøíåé ñðåäû – òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ, ãèäðîòåðìàëüíîé îáñòàíîâêè. Ïðè èçìåíåíèè ýòèõ è äðóãèõ ïàðàìåòðîâ, âåùåñòâà ìîãóò èçìåíÿòü ñâîè ñîñòîÿíèÿ â äèàïàçîíàõ: òâåðäîå âåùåñòâî, æèäêîå, ãàçîîáðàçíîå, ïëàçìåííîå. Íàïðèìåð, âîäà ìîæåò íàõîäèòüñÿ â æèäêîì ñîñòîÿíèè, â òâåðäîì (ëåä)

- твердое тело (минералы, горные породы, руды и др.); - жидкость (нефть, вода капилярная, поровая, ювенильная, дождевая, озерная, морская и т.п., рассолы, растворы, расплавы и др.); - газ (метан, углекислый газ и. др.); - плазма (Солнце и др. звезды). В настоящее время в природе насчитывается более 100 тыс. неорганических веществ, в том числе более 4 тысяч минералов и более 3 миллионов органических веществ.

è â ãàçîîáðàçíîì (ïàð), à òàêæå â ðàçëè÷íûõ ïåðåõîäíûõ ñîñòîÿíèÿõ (ïåíà, òóìàí è ò.ï.). Â ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ ðàçëè÷íûå ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâ ÷àñòî ñîâìåùàþòñÿ. Íàïðèìåð, ãàçû, â ìèíèìàëüíûõ êîíöåíòðàöèÿõ ïðèñóòñòâóþò âî âñåõ áåç èñêëþ÷åíèÿ òâåðäûõ òåëàõ è æèäêîñòÿõ, æèäêîñòè - â òâåðäûõ òåëàõ è ãàçàõ, ìèêðî÷àñòèöû òâåðäûõ òåë - ðàññåÿíû â ãàçàõ è æèäêîñòÿõ. Ñîñòîÿíèÿ è ñâîéñòâà âåùåñòâ çàâèñÿò îò ñòåïåíè âçàèìîäåéñòâèÿ àòîìîâ, èîíîâ, ìîëåêóë, ò. å. îò ïðî÷íîñòè èõ ñâÿçåé. Ïðî÷íîñòü ñâÿçåé âûòåêàåò èç âåëè÷èíû çàðÿäà ÿäðà, êîëè÷åñòâà ýëåêòðîííûõ îðáèò è àêòèâíîñòè ýëåêòðîíîâ. Èîíû – àòîìû èëè ìîëåêóëû, èìåþùèå çàðÿä. Áîëüøèíñòâî íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ íàõîäÿòñÿ â âèäå ìèíåðàëîâ, èìåþùèõ êðèñòàëëè÷åñêèå ðåøåòêè. Â óçëàõ ýòèõ ðåøåòîê íàõîäÿòñÿ âçàèìîñâÿçàííûå è âçàèìîäåéñòâóþùèå àòîìû èëè èîíû. Ïîýòîìó ñòðîåíèå ìèíåðàëîâ çàâèñèò îò àòîìíîãî (èîííîãî) ñîñòàâà âåùåñòâ è îò ñòðîåíèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê. Äëÿ áîëüøèíñòâà îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ õàðàêòåðíû ìîëåêóëÿðíûå ðåøåòêè, â óçëàõ êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ ìîëåêóëû. Â ìîëåêóëÿðíûõ ðåøåòêàõ ïðåîáëàäàþò àòîìû óãëåðîäà, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðíî ñëàáîå âçàèìîäåéñòâèå. Â ñîñòàâ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ ìîãóò âõîäèòü è äðóãèå ýëåìåíòû, íàèáîëåå ÷àñòî âîäîðîä, ãàëîãåíû, êèñëîðîä, àçîò, ñåðà è ôîñôîð. Ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû, çà 4 ìëðä ëåò ñâîåé äåÿòåëüíîñòè, ñîâåðøåííî áåñïëàòíî äëÿ ëþäåé, îáðàçîâàëè îãðîìíûå çàëåæè òâåðäûõ, æèäêèõ è ãàçîîáðàçíûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ (âåùåñòâ). Ýòè çàëåæè íàçûâàþòñÿ ìåñòîðîæäåíèÿìè ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ (ÌÏÈ). Íàõîäèòü è èñïîëüçîâàòü èõ íàìíîãî âûãîäíåå, ÷åì ñîçäàâàòü èñêóññòâåííî. Êðîìå ïðèðîäíûõ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, ñîâðåìåííàÿ õèìè÷åñêàÿ ïðîìûøëåííîñòü ïðîèçâîäèò èñêóññòâåííûå (ñèíòåòè÷åñêèå), òàêèå êàê ïëàñòìàññû, âîëîêíà, êàó÷óê, ðåçèíó, ñìîëû, áåíçèí, ñìàçî÷íûå ìàñëà, êðàñêè è äð. Ïðîöåññû ðóäîíàêîïëåíèÿ ñâÿçàíû ñ ïåðåõîäîì òâåðäûõ âåùåñòâ âî ôëþèäíîå ñî-

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

ñòîÿíèå è äàëüíåéøèì èõ ïåðåìåùåíèåì ñ ïîñëåäóþùåé êîíöåíòðàöèåé â çàâèñèìîñòè îò ìíîæåñòâà ñëó÷àéíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ óñëîâèé. Äëÿ ïîèñêà ÌÏÈ íåîáõîäèìî çíàòü ãäå, êîãäà è ïî÷åìó îíè âîçíèêàþò è â êàêèõ óñëîâèÿõ ïðîòåêàþò. ×àñòî îòâåòû íà ýòè âîïðîñû íàõîäÿò, èçó÷àÿ õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, ñòðîåíèå, ñâîéñòâà è äðóãèå õàðàêòåðèñòèêè êðèñòàëëîâ, ìèíåðàëîâ, ãîðíûõ ïîðîä, ïðèðîäíûõ æèäêîñòåé, ðàñïëàâîâ, ãàçîâ è ò.ï. Âåùåñòâà ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ ýêîíîìèêè, íàõîäÿñü â åñòåñòâåííîì âèäå (êðèñòàëë, ìèíåðàë, ãîðíàÿ ïîðîäà) èëè â âèäå èçâëå÷åííîãî ïîëåçíîãî êîìïîíåíòà. Ñïèñîê èñïîëüçóåìûõ ïðèðîäíûõ âåùåñòâ è èõ êîìïîíåíòîâ èçìåíÿåòñÿ è ðàñøèðÿåòñÿ ïî ìåðå ðàçâèòèÿ òåõíîëîãèé.

ÃÀÇÛ

Ãàçû – ìîëåêóëÿðíàÿ ôîðìà ñóùåñòâîâàíèÿ ëåòó÷èõ âåùåñòâ. Ãàçû ïðèíÿòî ðàçäåëÿòü íà ðåàëüíûå (ïðèðîäíûå) è èäåàëüíûå (íåñæèìàåìûå, áëàãîðîäíûå). Èäåàëüíûå (áëàãîðîäíûå) ãàçû, ê êîòîðûì îòíîñÿòñÿ He, Ne, Ar, Kr è Xe, çàíèìàþùèå â 8-é ãðóïïå òàáëèöû Ä.È Ìåíäåëååâà ìåñòà, ñîîòâåòñòâåííî №2, 10, 18, 36, 54, íàõîäÿòñÿ â ïðèðîäå â ñâîáîäíîì ñîñòîÿíèè, ò. å. íå ÿâëÿþòñÿ ñîñòàâíûìè ÷àñòÿìè àòîìîâ, ìîëåêóë, èîíîâ.

Состав газов Наряду с метаном, в состав природных газов входят: азот (N), углекислый газ (СО2), сероводород (H2S), гелий (Не), аргон (Аг).

Группы природных газов

1. Газ, добываемый из чисто газовых месторождений и представляющий собой сухой газ, свободный от тяжелых углеводородов (УВ). 2. Газы, добываемые вместе с нефтью (растворенные или попутные газы). Это физические смеси сухого газа, пропан-бутановой фракции (жирного газа) и газового бензина. 3. Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений, — смесь сухого газа и жидкого углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат состоит из большого числа тяжелых УВ, из которых можно выделить бензиновые, лигроиновые, керосиновые, а иногда и более тяжелые масляные фракции. 4. Газы газогидратных залежей.

Ïðèðîäíûå ãàçû âîçíèêàþò èç ðàñòåíèé è îðãàíèçìîâ â õîäå õèìè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèÿõ âåùåñòâ, ñîïðîâîæäàþùèõ ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû. Ïðèðîäíûå ãàçû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñìåñü ðàçíîîáðàçíûõ àëêàíîâ, ñðåäè êîòîðûõ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåí ìåòàí (ÑÍ4), åãî ñîäåðæàíèå äîñòèãàåò 98%. Ïåðâûå ïðèðîäíûå ãàçû ïîÿâèëèñü îêîëî 4 ìëðä. ëåò íàçàä â ðåçóëüòàòå óñêîðåííîé äåãàçàöèè Çåìíîãî ÿäðà è àêòèâíîãî âóëêàíèçìà. Âûõîäÿ íà Çåìíóþ ïîâåðõíîñòü, ðàçëè÷íûå ãàçû, ïîä äåéñòâèåì ñèëû ïðèòÿæåíèÿ Çåìëè, êîíöåíòðèðîâàëèñü, ñîçäàâàÿ, òàêèì îáðàçîì, ïåðâè÷íóþ àòìîñôåðó Çåìëè. Â ïåðâè÷íîé àòìîñôåðå ïðåîáëàäàëè ìåòàí (ÑÍ4) è óãëåêèñëûé ãàç ÑÎ2. Â ðåçóëüòàòå àêòèâíîé æèçíåäåÿòåëüíîñòè ðàñòåíèé è îðãàíèçìîâ, âûðàæàþùåéñÿ â ïåðåðàáîòêå ñîëíå÷íîé ýíåðãèè (ôîòîñèíòåç), ñîñòàâ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ ñ òå÷åíèåì âðåìåíè âñå áîëüøå íàñûùàëñÿ êèñëîðîäîì. Îòìèðàþùèå ðàñòåíèÿ è æèâîòíûå íàêàïëèâàëèñü â óãëóáëåíèÿõ Çåìíîé êîðû èëè ïåðåìåùàëèñü âîäíûìè ïîòîêàìè â ðàçëè÷íûå âîäîåìû è òàì îñàæäàëèñü, ôîðìèðóÿ îñàäî÷íûå ïîðîäû. Â äàëüíåéøåì, ïðè äâèæåíèè ëèòîñôåðíûõ ïëèò, îñàäî÷íûå ïîðîäû ïåðåìåùàëèñü âãëóáü Çåìëè ãäå, ïîïàäàÿ â îáëàñòü äåéñòâèÿ âûñîêèõ òåìïåðàòóð, äàâëåíèé è ãîðÿ÷èõ ðàñòâîðîâ, ïðåîáðàçîâûâàëèñü â ïðèðîäíûå ãàçû (ìåòàìîðôèçì), ïîñðåäñòâîì õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ðàñòâîðåíèÿ, îêèñëåíèÿ, ãèäðîëèçà, âîññòàíîâëåíèÿ, çàìåùåíèÿ. Ñâîéñòâà ãàçîâ çàâèñÿò îò èõ àòîìíî-ìîëåêóëÿðíîãî ñîñòàâà è ñòðîåíèÿ ìîëåêóëÿðíîé ðåøåòêè. Ïðèðîäíûé ãàç ñîñòîèò èç ìåëü÷àéøèõ ÷àñòèö – àòîìîâ, èîíîâ, ìîëåêóë, êîòîðûå íàõîäÿòñÿ â ïîñòîÿííîì äâèæåíèè. Ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ìîëåêóë çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû ãàçà. ×åì âûøå òåìïåðàòóðà, òåì âûøå ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ìîëåêóë. Êðîìå êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè äâèæåíèÿ, ìîëåêóëû îáëàäàþò íå áîëüøîé ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèåé âçàèìîäåéñòâèÿ, êîòîðàÿ âûðàæàåòñÿ â ñèëàõ âçàèìíîãî ïðèòÿæåíèÿ è îòòàëêèâàíèÿ ìîëåêóë. Â ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ, â çàâèñèìîñòè îò äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû ñðåäû, ãàç ìîæåò íàõîäèòñÿ â òðåõ ñîñòîÿíèÿõ – â âèäå ëåòó÷åãî

âåùåñòâà, óãëåâîäîðîäíûõ ñìåñåé ñ íåôòüþ è âîäîé, à òàêæå â âèäå òâåðäûõ òåë, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ ãàçîãèäðàòû. Èçìåíÿÿ òåìïåðàòóðó è äàâëåíèå, ãàçû ìîæíî èñêóññòâåííî ïåðåâîäèòü èç îäíîãî ñîñòîÿíèÿ â äðóãîå, íàïðèìåð ïðè õðàíåíèè è òðàíñïîðòèðîâêå ñ öåëüþ ýêîíîìèè ìåñòà. Ñðåäè ïðèðîäíûõ ãàçîâ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû óãëåâîäîðîäû, ïðåæäå âñåãî ìåòàí (ÑÍ4), à òàêæå Í2, ÑÎ2, ÑÎ, N2, H2S, NH3, Î2 è äð. Èíåðòíûå áëàãîðîäíûå ãàçû ðàññåÿíû â î÷åíü ìàëûõ êîëè÷åñòâàõ, äîëè íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ãåëèÿ è àðãîíà íå ïðåâûøàþò 0,2%. Ïðèðîäíûå ãàçû, áëàãîäàðÿ ñâîèì ñâîéñòâàì, èñïîëüçóþòñÿ ëþäüìè â òåïëîâûõ ýëåêòðîñòàíöèÿõ, äâèãàòåëÿõ è ïîäóøêàõ áåçîïàñíîñòè àâòîìîáèëåé, õîëîäèëüíèêàõ (ôðåîí) è ò.ï. Ìåñòîðîæäåíèÿ ãàçà ôîðìèðóþòñÿ ìèëëèîíû ëåò, èõ êîëè÷åñòâî îãðàíè÷åíî, à èñïîëüçîâàíèå ïðîèñõîäèò î÷åíü áûñòðî. Â ðåçóëüòàòå, â ìèðå âîçíèêàþò ðàçëè÷íûå ýíåðãåòè÷åñêèå êîíôëèêòû, ñâÿçàííûå ñ ïåðåäåëîì ïðèðîäíûõ çàïàñîâ ãàçà.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ СВЯЗИ МОЛЕКУЛ (СИЛЫ ВАН–ДЕР ВААЛЬСА) Состав газов Связи между молекулами, обусловленные электростатическим взаимодействием, называются силами Ван-дер-Ваальса

Различают 3 типа взаимодействия::

1. Ориентационное взаимодействие возникает между полярными молекулами (а) 2. Индукционное взаимодействие возникает между полярными и неполярными молекулами (б) 3. Дисперсионное взаимодействие возникает между неполярными молекулами б) а)

ǮȌȕȏȒȔȒȈȒȕȒȈȉȔȊȄȝȌȉ

в)

ÆÈÄÊÎÑÒÈ È ÐÀÑÏËÀÂÛ

Характеристики воды Состав, строение, агрегатное состояние и свойства воды свидетельствуют о причастности ее к тем или иным процессам. По происхождению выделяют воды: — инфильтрационные, образованные в результате проникновения атмосферных осадков в толщу горных пород; — конденсационные, образованные из влаги атмосферного влажного воздуха, проникающего в почву или выходящие на дневную поверхность породы, обычно в засушливых областях; — седиментогенные, образованные в результате захоронения вод морского происхождения, высокоминерализованные и сильно измененные под влиянием давления и температуры; — метаморфогенные, образованные в результате дегидратации под действием температуры и давления минералов, содержащих в своем составе воду. Геологическая деятельность воды связана, также, с условиями ее залегания: — грунтовые, залегающие на первом водоупорном горизонте — подпитывающиеся атмосферной влагой; — межпластовые воды (ненапорные) — залегают между двумя водоупорными толщами, расположенными горизонтально; — напорные подземные воды (артезианские) — залегают между двумя водоупорными толщами, расположенными под наклоном; По особенностям геологической деятельности воды в процессе ее перемещения выделяют свободную и связанную воду. Свободная (жидкая гравитационная) подразделяется на виды: — капиллярные, содержащиеся и перемещающиеся в капиллярах породы за счет силы поверхностного натяжения и используемые растениями (мощность зоны — 2-35 см); — гравитационные (избыточные) перетекающие в случае перенасыщения пор горных пород.

Ê æèäêîñòÿì îòíîñÿò òåêó÷èå êîìïîíåíòû ëèòîñôåðû, àòìîñôåðû, ãèäðîñôåðû è áèîñôåðû. Æèäêîñòè ìîãóò áûòü ïðèðîäíîãî è èñêóññòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, à òàêæå îðãàíè÷åñêîãî, íåîðãàíè÷åñêîãî è ñìåøàííîãî ñîñòàâà. Ðàñïëàâû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîþ òâåðäûå âåùåñòâà, ïðåîáðàçîâàííûå ïîä äåéñòâèåì âûñîêèõ òåìïåðàòóð è äàâëåíèé, â òåêó÷åå ñîñòîÿíèå. Íàïðèìåð, â íà÷àëüíîé ñòàäèèìàãìàòèçìà ãîðíûå ïîðîäû, âîäà, ãàç ïðåîáðàçóþòñÿ â åäèíûé ðàñïëàâ ìàãìû, êîòîðûé ïî ìåðå äâèæåíèÿ ê ïîâåðõíîñòè Çåìëè, îñòûâàåò, ïîñòåïåííî ðàçäåëÿåòñÿ íà îòäåëüíûå ýëåìåíòû (âåùåñòâà). Ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ ïåðâûõ æèäêîñòåé, â òîì ÷èñëå âîäû, ñ÷èòàþò æèçíåäåÿòåëüíîñòü ïðîñòåéøèõ îðãàíèçìîâ, êîòîðàÿ íà÷àëà ïðîÿâëÿòüñÿ íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ðàçâèòèÿ Çåìëè îêîëî 4-õ ìèëëèàðäîâ ëåò íàçàä. Ôîðìèðîâàíèå ïåðâûõ íåôòÿíûõ çàëåæåé íà÷àëîñü íåñêîëüêî ïîçäíåå è ïðîèñõîäèëî â ïðîöåññå ìåòàìîðôèçìà ïðè êîòîðîì îñàäî÷íûå îðãàíè÷åñêèå ïîðîäû ïîäâåðãàëèñü âîçäåéñòâèþ âûñîêèõ äàâëåíèé è òåìïåðàòóð. Ñðåäè íåîðãàíè÷åñêèõ æèäêîñòåé íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíà âîäà (îêñèä âîäîðîäà Í2Î) è âîäíûå ðàñòâîðû. Èç îðãàíè÷åñêèõ æèäêîñòåé íàèáîëåå öåííîé ÿâëÿåòñÿ íåôòü è íåôòåïðîäóêòû. Âîäíûå ðàñòâîðû èçìåíÿþòñÿ â øèðîêèõ ïðåäåëàõ, â íèõ ìîæíî îáíàðóæèòü ñîõðàíèâøèåñÿ ñâîéñòâà ðàñòâîðèòåëåé è ðàñòâîðÿåìûõ âåùåñòâ. Ýòèì îíè îòëè÷àþòñÿ îò õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, îáðàçîâàâøèõñÿ â ðåçóëüòàòå ïîëíîöåííîé õèìè÷åñêîé ðåàêöèè è èìåþùèõ îáùèå ñâîéñòâà. Îñíîâíûìè õàðàêòåðèñòèêàìè æèäêîñòåé ÿâëÿþòñÿ ñîñòàâ, ñòðîåíèå êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè, ïëîòíîñòü, âÿçêîñòü. Ñòðîåíèå êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê òâåðäûõ, æèäêèõ è ãàçîîáðàçíûõ òåë ðàçëè÷íî. Â óçëàõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê òâåðäûõ òåë, êàê ïðàâèëî, íàõîäÿòñÿ ïëîòíî óïàêîâàííûå àòîìû è èîíû, à óçëû êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê æèäêîñòåé è ãàçîâ çàïîëíåíû ìîëåêóëàìè, ïîýòîìó òàêèå ðåøåòêè ÷àñòî íàçûâàþò ìîëåêóëÿðíûìè. Ïðî÷íîñòü

ìîëåêóëÿðíûõ ðåøåòîê ìåíüøå àòîìíûõ è èîííûõ èç-çà áîëüøèõ ðàññòîÿíèé ìåæäó ìîëåêóëàìè è ñëàáûõ ñâÿçåé ìåæäó íèìè. Â ïðèðîäå æèäêîñòè è ðàñïëàâû ðàñïðåäåëåíû êðàéíå íåðàâíîìåðíî èç-çà ðàçëè÷èÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ óñëîâèé ñðåäû, ñïîñîáñòâóþùåé èëè ïðåïÿòñòâóþùåé èõ íàêîïëåíèþ. Ìíîæåñòâî ïðèðîäíûõ è èñêóññòâåííûõ æèäêîñòåé èñïîëüçóåòñÿ ÷åëîâåêîì äëÿ óäîâëåòâîðåíèÿ ñâîèõ ïîòðåáíîñòåé, à òàêæå ïðîòåêàíèÿ ðàçíîîáðàçíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

Формы нахождения воды в природе:

— конституционная, находящаяся в кристаллической решетке минералов и извлекаемая только при нагреве до 300-1000 0С; — кристаллизационная, входящая в состав минералов имеющих молекулы воды; — гигроскопическая (прочно связанная) — поглощаемая породой из воздуха; — пленочная (прочносвязанная) — облегает частицы породы тонким слоем (до 0,0001 см), насыщая ее водой (влагоемкость породы). Влагоемкость породы зависит от ее состава и пористости, например для песков она изменяется 5-7%, для глины 26-40%, для супесей 9-19%, для суглинков 15-23%, для глины 25-40%

Характеристики нефти Природные горючие газы это все вещества. Нефть органическое вещество в виде жидкости, включающее более 20 ХЭ и веществ, в том числе парафины, нафтены, примеси органических кислот, сероводорода и сероорганических соединений, немного соединений металлов и много воды.

ÔËÎÐÀ È ÔÀÓÍÀ

Ôëîðà è ôàóíà – ðàñòèòåëüíûé è æèâîòíûé ìèð, ñîñòîÿùèé, ïðåèìóùåñòâåííî, èç îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Îñíîâíûì êîìïîíåíòîì (áîëåå 50% ïî ìàññå) îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé (âåùåñòâ) ÿâëÿåòñÿ óãëåðîä (Ñ). Íàìíîãî ðåæå âñòðå÷àþòñÿ âîäîðîä, à òàêæå ãàëîãåíû, êèñëîðîä, àçîò, ñåðà è ôîñôîð. Ïåðâè÷íûå, ïðîñòåéøèå îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà íà÷àëè îáðàçîâûâàòüñÿ èç íåîðãàíè÷åñêèõ 4 ìëðä. ëåò íàçàä çà ñ÷åò åãî ïåðåðàáîòêè æåëåçèñòûìè áàêòåðèÿìè. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ, îñíîâíûì èñòî÷íèêîì ðàçâèòèÿ áîëüøèíñòâà ðàñòåíèé è æèâîòíûõ ÿâëÿåòñÿ ýíåðãèÿ Ñîëíöà, êîòîðàÿ ïåðåðàáàòûâàåòñÿ â îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà â ïðîöåññå ôîòîñèíòåçà. Îòìèðàþùèå ðàñòåíèÿ è æèâîòíûå ïðèíèìàþò àêòèâíîå ó÷àñòèå â ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ - ïåðåíîñÿòñÿ âîäíûìè è âîçäóøíûìè ïîòîêàìè, îòêëàäûâàþòñÿ â óãëóáëåíèÿõ Çåìíîé êîðû èëè â ðàçëè÷íûõ âîäîåìàõ â âèäå îñàäî÷íûõ ãîðíûõ ïîðîä, ìíîãîêðàòíî ïðåîáðàçóþòñÿ â ïðîöåññå ìåòàìîðôèçìà, ïîä äåéñòâèåì âûñîêèõ äàâëåíèé, òåìïåðàòóð, ãèäðîòåðìàëüíûõ ðàñòâîðîâ è ò. ï. Â äàëüíåéøåì, â õîäå ìåòàìîðôè÷åñêèõ è äðóãèõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ îñàäî÷íûå ïîðîäû ïðåîáðàçîâûâàëèñü â äðóãèå ïîðîäû è âåùåñòâà îðãàíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ – íåôòü, ãàç, ãàçîãèäðàòû, áèòóì è äð. Â ðåçóëüòàòå ïðåîáðàçîâàíèé ìîëåêóëÿðíîå ñòðîåíèå îðãàíè÷åñêèõ îñàäêîâ, çàìåíÿòñÿ êðèñòàëëè÷åñêèì. Â îòëè÷èå îò íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ,

èìåþùèõ àòîìíûå è èîííûå êðèñòàëëè÷åñêèå ðåøåòêè, äëÿ áîëüøèíñòâà îðãàíè÷åñêèõ õàðàêòåðíû ìîëåêóëÿðíûå, â óçëàõ êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî ìîëåêóëû óãëåðîäà. Ìîëåêóëÿðíûå ðåøåòêè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîþ óãëåðîäíûå öåïè, êîòîðûå ìîãóò áûòü ïðÿìûìè èëè ðàçâåòâëåííûìè, â ò. ÷. öèêëè÷åñêèìè. Ñòðîåíèå îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ ïîëîæåíî â îñíîâó êëàññèôèêàöèè. Íåñìîòðÿ íà äðåâíîñòü ïîðîä îðãàíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, îðãàíè÷åñêàÿ õèìèÿ âîçíèêëà òîëüêî â íà÷àëå 19-ãî âåêà. Íî, óæå â 1828 ãîäó, èñêóññòâåííûì îáðàçîì áûëî ïîëó÷åíî ïåðâîå îðãàíè÷åñêîå âåùåñòâî. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ õèìè÷åñêàÿ ïðîìûøëåííîñòü ïðîèçâîäèò ïëàñòìàññû, âîëîêíà, êàó÷óê, ðåçèíó, ñìîëû, áåíçèí, ñìàçî÷íûå ìàñëà, ðàñòâîðèòåëè, êðàñêè è ìíîæåñòâî äðóãèõ ñèíòåòè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ñèíòåòè÷åñêèå âåùåñòâà ïðîèçâîäÿòñÿ è èñïîëüçóþòñÿ, òàêæå, â äðóãèõ îòðàñëÿõ íàðîäíîãî õîçÿéñòâà, òàêèõ êàê ïèùåâàÿ, íåôòåõèìè÷åñêàÿ, íåôòåïåðåðàáàòûâàþùàÿ, ñåëüñêîõîçÿéñòâåííàÿ, ìåäèöèíñêàÿ è äð. Çà 4 ìëðä. ëåò ñâîåãî ñóùåñòâîâàíèÿ ôëîðà è ôàóíà ïðîøëà, êàê ïóòè áóðíîãî ðàçâèòèÿ, òàê è ïåðèîäû ìàññîâîãî âûìèðàíèÿ. Ïåðèîäû âûìèðàíèÿ ñîîòíîñÿòñÿ ñ ëåäíèêîâûìè ïåðèîäàìè. Ïðè÷èíîé àêòèâèçàöèè ëåäíèêîâ áûëî ðåçêîå ñíèæåíèå òåìïåðàòóðû ïîâåðõíîñòè Çåìëè, â ðåçóëüòàòå àêòèâíîãî âóëêàíèçìà, âûáðàñûâàâøåãî â àòìîñôåðó ïåïåë, ïðåïÿòñòâóþùèé íàãðåâàíèþ ïîâåðõíîñòè Çåìëè ïîòîêîì ñîëíå÷íîé ýíåðãèè. ×åëîâåê – ÷àñòü æèâîé ïðèðîäû è âñå, ÷òî â íåé ïðîèñõîäèò, êàñàåòñÿ åãî ñàìûì íåïîñðåäñòâåííûì îáðàçîì – ïîòåïëåíèå êëèìàòà, óìåíüøåíèå âèäîâ ôëîðû è ôàóíû è ò.ï.

Сопоставление разрезов палеонтологическим методом. Слой 3 отсутствует в разрезах Б и В. Остальные слои прослеживаются во всех разрезах

59 ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

ÊÐÈÑÒÀËËÛ È ÌÈÍÅÐÀËÛ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СОСТАВ Êðèñòàëëàìè íàçûâàþòñÿ ÷àñòèöû òâåðäûõ òåë, ñîñòîÿùèå èç àòîìîâ, èîíîâ, ìîëåêóë, ðàñïîëîæåííûõ â óçëàõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê â ïîðÿäêå, ñîîòâåòñòâóþùåì èõ ñâîéñòâàì. Ìèíåðàëàìè íàçûâàþòñÿ îäíîðîäíûå òâåðäûå òåëà, ñîñòîÿùèå èç êðèñòàëëîâ, îáðàçîâàâøèõñÿ â ðåçóëüòàòå åñòåñòâåííûõ ïðèðîäíûõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèå â çåìíîé êîðå è íà åå ïîâåðõ-

íîñòè. Ïðè÷èíàìè îáðàçîâàíèÿ êðèñòàëëîâ è ìèíåðàëîâ ÿâëÿþòñÿ êîëåáàíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé è ãèäðîòåðìàëüíîé îáñòàíîâêè â îêðóæàþùåé ñðåäå, èç-çà êîòîðûõ èçìåíÿåòñÿ õàðàêòåð ïðîòåêàíèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé è ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Â ðåçóëüòàòå ðàçíîîáðàçíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, îáðàçóåòñÿ áîëåå 380 áàçîâûõ ôîðì êðèñòàëëîâ (ñèíãîíèé) è áîëåå 4 òûñÿ÷ ìèíåðàëüíûõ âèäîâ. Ýòî ãîðàçäî ìåíüøå, ÷åì ìèëëèîíû îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Íî çíà÷èìîñòü êðèñòàëëîâ è ìèíåðàëîâ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî èç íèõ îáðàçóþòñÿ ãîðíûå ïîðîäû, ñîñòàâëÿþùèå 97,5% Çåìíîé êîðû.

Õèìè÷åñêèé (àòîìíûé) ñîñòàâ ìèíåðàëîâ íå âñåãäà ñîîòâåòñòâóåò ðàñïðîñòðàíåííîñòè õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â Çåìíîé êîðå. Ýòî ñâÿçàíî ñ ðàçëè÷íîé àêòèâíîñòüþ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, îáóñëîâëåííîé ñòðîåíèåì èõ âíåøíèõ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê. Õèìè÷åñêèå ýëåìåíòû, çàíèìàþùèå ìåñòà â íà÷àëå ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû Ìåíäåëååâà Ä.È., áîëåå àêòèâíû. Ïîýòîìó, õèìè÷åñêèå ýëåìåíòû íåðàâíîöåííû, êàê â ïðîöåññå îáðàçîâàíèÿ ìèíåðàëîâ, òàê è â èõ ñîñòàâå. Èç 93 ïðèðîäíûõ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, òîëüêî 8 ìîæíî îòíåñòè ê îñíîâíûì, ñ òî÷êè çðåíèÿ ìèíåðàëîîáðàçîâàíèÿ: êèñëîðîä, âîäîðîä, êðåìíèé, àëþìèíèé, æåëåçî, ñâèíåö, âèñìóò è íèêåëü. ×àñòü õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ (ðóáèäèé, ãàôíèé, ðåíèé, ðàäèé è äð. ðàññåÿííûå) íå äàþò ñàìîñòîÿòåëüíûõ ìèíåðàëîâ è îáû÷íî âõîäÿò â èõ ñîñòàâ â âèäå ïðèìåñåé (èçîìîðôèçì). Èçîìîðôèçì – âçàèìíîå çàìåùåíèå àòîìîâ, èîíîâ èëè èõ ãðóïï â êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòêàõ ìèíåðàëîâ áåç íàðóøåíèÿ èõ ñòðîåíèÿ. Ýòà âàæíåéøàÿ îñîáåííîñòü õèìè÷å-

Классификация минералов по химическому составу: Раздел I. Самородные элементы Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения Раздел III. Галоидные соединения (Галогениды) • Класс 1. Фториды • Класс 2. Хлориды, бромиды и иодиды Раздел IV. Оксиды и гидроксиды • Класс 1. Оксиды • Класс 2. Гидроксиды, в т. ч. вода Раздел V. Кислородные соли (оксисоли) • Класс 1. Нитраты • Класс 2. Карбонаты • Класс 3. Сульфаты • Класс 4. Хроматы • Класс 5. Вольфраматы и молибдаты • Класс 6. Фосфаты, арсенаты и ванадаты • Класс 7. Бораты • Класс 8. Силикаты (А. Островные силикаты. Б. Цепочечные силикаты. В. Ленточные силикаты. Г. Слоистые силикаты. Д. Каркасные силикаты) Раздел VI. Органические соединения

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

ñêîãî ñîñòàâà ìèíåðàëîâ øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíà ñðåäè ñîåäèíåíèé ïåðåìåííîãî ñîñòàâà. Ïðèìåðîì ïîëíîãî èçîìîðôèçìà ÿâëÿåòñÿ ãðóïïà ïëàãèîêëàçîâ, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé íåïðåðûâíûé èçîìîðôíûé ðÿä, êðàéíèìè ÷ëåíàìè êîòîðîãî ÿâëÿþòñÿ àëüáèò (Na[AlSi3O8]) è àíàðòèò (Ca[Al2Si2 O8]).

Процессы образования кристаллов и минералов Образование кристаллов и минералов может происходить на поверхности Земли (экзогенные процессы) и в ее недрах (эндогенные и метаморфические процессы): 1) магматический - процесс кристаллизации силикатного раствора (магмы), поднявшийся из мантии в земную кору, при понижении его температуры ниже точки затвердевания; 2) водный - это процесс отложения минерального вещества из горячих водных растворов, (гидротермальных) отделяющихся от магмы или образующихся в результате сжижения газов; 3) газовый (пневматолитовый) - это процесс образования минералов из газов, которые выделяются при застывании магмы и которые по мере продвижения вверх реагируют со вмещающими породами. Этот тип может быть подразделен на два подтипа: вулканический - это когда минералы образуются в областях вулканической деятельности из газов, отделяющихся от магмы на поверхности, так и вблизи ее; глубинный - минералы этой группы образуются когда газы отделяются в глубине земной коры; 4) метаморфический - образование минералов происходит в результате взаимодействия между горячими водными и газовыми растворами с одной стороны и вмещающими горными породами с другой; 5) осадочный - образование минералов происходит за счет экзогенных процессов таких как: выветривание (химическое, физическое разрушение); переносов продуктов выветривания и осадконакопление; инфильтрация; Знание условий образований минералов позволяет правильно прогнозировать места их скопления, способы поисков и разведки.

ÊÐÈÑÒÀËËÛ È ÌÈÍÅÐÀËÛ

Идеальные и природные формы кристаллов По строению кристаллической решетки, по совокупности элементов симметрии выделяют семь кристаллографических систем (сингоний): • триклинная; • моноклинная; • ромбическая; • тригональная; • тетрагональная; • гексагональная; • кубическая.

СТРОЕНИЕ И ФОРМЫ Êðèñòàëëè÷åñêèå ðåøåòêè ìèíåðàëîâ ôîðìèðóþòñÿ ïîä âëèÿíèåì èõ ìåæàòîìíûõ è ìåæìîëåêóëÿðíûõ ñâÿçåé, ïàðàëëåëüíî ôîðìèðîâàíèþ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ìèíåðàëîâ. Îò õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà è õàðàêòåðà ñâÿçåé çàâèñèò òèï êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè è ïëîòíîñòü óïàêîâêè åå ýëåìåíòîâ, à âñå âìåñòå âçÿòîå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîþ êðèñòàëëîõèìè÷åñêóþ ñòðóêòóðó ìèíåðàëà. Ñòðóêòóðíûìè åäèíèöàìè, èç êîòîðûõ ñòðîÿòñÿ ðåøåòêè ìèíåðàëîâ, ìîãóò áûòü èîíû (ïðåèìóùåñòâåííî), àòîìû, èíîãäà ìîëåêóëû. Àáñîëþòíîå áîëüøèíñòâî ìèíåðàëîâ ÿâëÿþòñÿ òâåðäûìè êðèñòàëëè÷åñêèìè òåëàìè è òîëüêî íåçíà÷èòåëüíîå ÷èñëî ìèíåðàëîâ âñòðå÷àþòñÿ ëèáî â àìîðôíîì ñîñòîÿíèè (ëèìîíèò), ëèáî â æèäêîì (ðòóòü). Âíåøíÿÿ ôîðìà ìèíåðàëîâ çàâèñèò îò ñòðîåíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè è óñëîâèé îáðàçîâàíèÿ, è ìîæåò áûòü èçîìåòðè÷íîé, ïëîñêîé, âûòÿíóòîé, ñòîëá÷àòîé. Ïðàâèëüíûå êëàññè÷åñêèå ôîðìû ïðèñóùè òîëüêî ñâîáîäíî ðàñòóùèì êðèñòàëëàì. Îäèíî÷íûå êðèñòàëëû â ïðèðîäå âñòðå÷àþòñÿ äîñòàòî÷íî ðåäêî. Ïîìåõè ïðè êðèñòàëëèçàöèè ïðèâîäÿò ê ðàçëè÷íûì ôîðìàì è ñî÷åòàíèÿì êðèñòàëëîâ â ìèíåðàëàõ.

Ñâîéñòâà êðèñòàëëîâ è ìèíåðàëîâ çàâèñÿò â îñíîâíîì, îò óñëîâèé îáðàçîâàíèÿ, õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà, âèäà ñâÿçè ìåæäó àòîìàìè, òèïà êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè è èõ ôîðìû è îïðåäåëÿþò îáëàñòü èõ ïðèìåíåíèÿ, ìåòîäû ïîèñêîâ è ïåðåðàáîòêè.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

ПРИРОДНЫЕ ФОРМЫ МИНЕРАЛОВ

Виды химических связей и кристаллических решеток Химические связи при помощи которых соединяются структурные единицы могут быть пяти основных видов: 1) ионный; 2) ковалентный; 3) донорно-акцепторный; 4) металлический; 5) молекулярный. Наиболее распространен ионный тип и переходные виды связи между ионным и ковалентным типами. Каждый минерал имеет свою кристаллическую решетку с присущей ей внутренней и внешней симметрии, что не только предопределяет форму кристаллов, являющуюся главнейшим диагностическим признаком, но и коренным образом влияет на свойства минералов. Наиболее хрестоматийным примером является графит и алмаз. Оба минерала имеют одинаковый химических состав и являются полиморфными модификациями углерода, однако обладают абсолютно разными, подчас полярными (твердость) свойствами. Связано это именно со строением кристаллической решетки. Алмаз имеет прочную кубическую решетку, а графит слоистую гексагональную.

Двойник — закономерный сросток одинаковых кристаллов

Друза — незакономерные сростки кристаллов, имеющие под собой общее основание

Друза с более мелкими кристаллами называется — щетка

Секреция — полость или пустота, в которой отложение минерального вещества происходит от периферии к центру (жеоды — более двух сантиметров и миндалины менее двух сантиметров)

Натечные агрегаты — образуются из растворов (сталактиты, сталагмиты)

ÊÐÈÑÒÀËËÛ È ÌÈÍÅÐÀËÛ

Свойства минералов

Физические свойства: твердость, хрупкость, спайность, излом, гибкость, ковкость, упругость. Не менее важное значение имеют оптические свойства минералов, как то преломление, отражение и поглощение света, блеск, цвет, люминесценция. В ряде производств и видах деятельности на первый план выходят электрические свойства минералов. Электрические свойства выявляются у минералов при воздействии на них электрического поля. По величине электропроводности минералы делятся на полупроводники и диэлектрики (пример). Кроме того важное значение имеет магнитное свойство минералов, которое проявляется у них в магнитном поле. По величине магнитной восприимчивости минералы подразделяются на диамагнетики (пример), парамагнетики (пример) и ферромагнетики (самородное железо).

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ Ñâîéñòâà êðèñòàëëîâ è ìèíåðàëîâ ìíîãîîáðàçíû è çàâèñÿò, â îñíîâíîì, îò óñëîâèé îáðàçîâàíèÿ, õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà è êðèñòàëëè÷åñêîãî ñòðîåíèÿ. Â ñâîþ î÷åðåäü, ñîñòàâ è ñòðîåíèå ìèíåðàëîâ çàâèñÿò îò ñâîéñòâ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, à çíà÷èò ðàçìåðîâ èõ àòîìîâ, èîíîâ è ñòðîåíèÿ èõ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ ïîëîæåíèåì ÕÝ â ñèñòåìå Ä.È. Ìåíäåëååâà. Âñå îñòàëüíûå ñâîéñòâà ìèíåðàëîâ ñâÿçàíû ñ ïåðå÷èñëåííûìè ïàðàìåòðàìè. Â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ è äðóãèõ óñëîâèé ìèíåðàëû ìîãóò èçìåíÿòü ñâîå ñîñòîÿíèå è ñâîéñòâà â î÷åíü øèðîêèõ ïðåäåëàõ, ïåðåõîäÿ èç òâåðäîãî ñîñòîÿíèÿ â æèäêîå è ãàçîîáðàçíîå è, íàîáîðîò. Õèìè÷åñêèå, ôèçè÷åñêèå, îïòè÷åñêèå, ìàãíèòíûå è ìíîæåñòâî äðóãèõ ñâîéñòâ ìèíåðàëîâ ïîçâîëÿþò ðåøàòü ìíîæåñòâî ïðàêòè÷åñêèõ çàäà÷. Ìèíåðàëû èñïîëüçóþòñÿ ÷åëîâåêîì âî ìíîãèõ îáëàñòÿõ ýêîíîìèêè: ìåòàëëóðãèÿ, ýíåðãåòèêà, ýëåêòðîíèêà, ñåëüñêîå õîçÿéñòâî, ïèùåâàÿ ïðîìûøëåííîñòü, þâåëèðíîå äåëî è äð. Ïîòðåáèòåëåé ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ èíòåðåñóþò, ïðåæäå âñåãî, ñâîéñòâà ìèíåðàëîâ,

âëèÿþùèå íà òåõíîëîãèþ è ýêîíîìèêó èõ äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè. Íî äëÿ òîãî ÷òîáû èñïîëüçîâàòü ìèíåðàëû, èõ ñíà÷àëà íóæíî íàéòè, à ïðîöåññ ïîèñêà ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ ñâÿçàí ñî ìíîãèìè òðóäíîñòÿìè. Ìåñòîðîæäåíèÿ ÷àñòî íàõîäÿòñÿ íà ãëóáèíå, à â ìåñòàõ ðåäêèõ âûõîäîâ íà ïîâåðõíîñòü ïîëåçíûå ìèíåðàëû íå âñåãäà óäàåòñÿ îáíàðóæèòü. Äåëî â òîì, ÷òî â ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ, ðàçëè÷íûå ïî ñîñòàâó, ñòðîåíèþ è ñâîéñòâàì ìèíåðàëû áûâàþò ñèëüíî ïîõîæè äðóã íà äðóãà, ò. ê. èõ êðèñòàëëè÷åñêèå ðåøåòêè, êàê ïðàâèëî, ñèëüíî äåôîðìèðóþòñÿ, ïîâåðõíîñòü òåðÿåò åñòåñòâåííóþ îêðàñêó è ò. ï. Â òàêèõ óñëîâèÿõ èäåíòèôèêàöèÿ êðèñòàëëîâ è ìèíåðàëîâ óñëîæíÿåòñÿ. Ãåîëîãîâ èíòåðåñóþò, ïðåæäå âñåãî, óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ, õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, êðèñòàëëè÷åñêîå ñòðîåíèå è âíåøíÿÿ ôîðìà ìèíåðàëîâ, îïðåäåëÿþùèå èõ ñâîéñòâà ïîèñêîâûå ïðèçíàêè. Âî èçáåæàíèå îøèáîê ïðè ïîèñêàõ ìèíåðàëîâ, èõ èäåíòèôèêàöèþ íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü îäíîâðåìåííî ïî íåñêîëüêèì ïîèñêîâûì ïðèçíàêàì, òàêèì êàê áëåñê, öâåò, ñïàéíîñòü, ïëîòíîñòü, òâåðäîñòü è ò.ï.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ Использование минерального сырья

Виды производства и используемые минералы: Медицина и фармакология (магнезит, гипс, тальк, мирабилит, колеманит, сассолин и др.); Металлургия (доломит, ванадинит, родохрозит и др.); Огнеупоры, кислостойкие и электроизоляционные материалы (слюды, альбит, лабрадор, кианит, хризотил, силлиманит, андулузит, пирофиллит и др); Оптика (флюорит, кварц, рубин, горный хрусталь, диаптаз и др.); Посуда и стекло (флюорит, касситерит, целестин, каолинит, кианит, пирофиллит, стронцианит и др.); Поделочные (серпентинит, чароит, родонит, азурит, малахит и др.); Сельское хозяйство (удобрения) (сера, сильвин, апатит, карналлит и др.); Строительство (кальцит, доломит, гипс, мергель, каолинит, монтриолонит и др.); Химия (киноварь, целестин, сера, реальгар, галит, кальцит, бура и др.); Электротехника (самородная медь, кварц, слюда, и др); Ювелирное (алмаз, золото, серебро, платина, изумруд, гранат, корунд, шпинель, топаз и др.); Ядерная промышленность (уранинит, браннерит, карнотит, целестин, гейландит и др.).

ÃÎÐÍÛÅ ÏÎÐÎÄÛ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СОСТАВ Ãîðíàÿ ïîðîäà — ëþáàÿ ìàññà îðãàíè÷åñêèõ è íåîðãàíè÷åñêèõ ìèíåðàëîâ, ðàçëè÷íûõ ðàçìåðîâ è ôîðì, íàõîäÿùàÿñÿ â ðàçëè÷íûõ ñîñòîÿíèÿõ, îò òâåðäîãî è ìîíîëèòíîãî äî ìÿãêîãî è ðûõëîãî, âêëþ÷àþùèõ ôëþèäû. Ïðè÷èíû è óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ ãîðíûõ ïîðîä, àíàëîãè÷íû ïðè÷èíàì è óñëîâèÿì îáðàçîâàíèÿ ìèíåðàëîâ, è çàêëþ÷àþòñÿ â êîëåáàíèÿõ òåðìîäèíàìè÷åñêîé è ãèäðîòåðìàëüíîé îáñòàíîâêè, âûçûâàþùèì ïðîòåêàíèå ðàçëè÷íûõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé è ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ: 1 êðèñòàëëèçàöèÿ ìàãì è ëàâ â ïðîöåññå ìàãìàòèçìà çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ ìàãìû è ãèäðîòåðìàëüíûõ ðàñòâîðîâ; 2 îñàäêîíàêîïëåíèå ìàãìàòè÷åñêèõ è ìåòàìîðôè÷åñêèõ ïîðîä, ðàçðóøåííûõ çà ñ÷åò êîëåáàíèé òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ, äåéñòâèÿ âîäíûõ ðàñòâîðîâ è äðóãèõ ôàêòîðîâ; 3 ïåðåêðèñòàëëèçàöèÿ ìàãìàòè÷åñêèõ, îñàäî÷íûõ è ìåòàìîðôè÷åñêèõ (âòîðè÷íàÿ) ïîðîä ïðè ìàãìàòèçìå è òåêòîíèêå çà ñ÷åò èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ. Õèìè÷åñêèé è ìèíåðàëüíûé ñîñòàâ ãîðíûõ ïîðîä çàâèñèò îò óñëîâèé èõ îáðàçîâàíèÿ è âëèÿåò íà èõ âíóòðåííåå ñòðîåíèå, ôîðìó è ñâîéñòâà. Â çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ ìèíåðàëû, âõîäÿùèå â ñîñòàâ ãîðíûõ ïîðîä äåëÿòñÿ íà ïåðâè÷íûå (îáðàçîâàâøèå-

Магматические породы образуются в процессе охлаждения и кристаллизации природных силикатных растворов (магмы, лавы). Осадочные породы образуются в результате выветривания (разрушения) ранее образовавшихся горных пород и последующем переотложении продуктов распада. Метаморфические породы образуются в результате изменений магматических и осадочных горных пород под воздействием изменившихся внешних условий (температуры, давления и др.).

Химический состав горных пород С минеральным составом тесно связаны химические свойства пород. По химическому составу горные породы делятся на четыре типа: 1) ультраосновные — содержание SiO2 менее 45%, большее содержание MgO и FeO (пироксениты) (рис. 3); 2) основные — содержание SiO2 45—55%, большое содержание CaO и Al2O3, малое содержание MgO и FeO (габбро) (рис. 4); 3) средние — содержание SiO2 55—65%, меньше CaO, обогащены щёлочью (диорит) (рис. 5); 4) кислые — содержание SiO2 более 65%, наименьшее содержание MgO, CaO и FeO, наиболее богата щелочами (гранит) (рис. 6). Как физические тела горные породы характеризуются плотностными, упругими, прочностными, тепловыми, электрическими, магнитными, радиационными и др. свойствами, которые в большой степени предопределяют область их применения.

ñÿ âìåñòå ñ ïîðîäîé) è âòîðè÷íûå (âîçíèêëè â ðåçóëüòàòå ïîñëåäóþùèõ ïðîöåññîâ). Â çàâèñèìîñòè îò óñëîâèé îáðàçîâàíèÿ âûäåëÿþò ìàãìàòè÷åñêèå, îñàäî÷íûå è ìåòàìîðôè÷åñêèå ãîðíûå ïîðîäû. Â Çåìíîé êîðå íàèáîëüøèé âåñîâîé ïðîöåíò èìåþò ìàãìàòè÷åñêèå ïîðîäû (îêîëî 95%), à îñàäî÷íûå è ìåòàìîðôè÷åñêèå ñîñòàâëÿþò âñåãî ëèøü 1% è 4%, ñîîòâåòñòâåííî. Âåùåñòâåííûìè ñîñòàâëÿþùèìè ãîðíûõ ïîðîä ðàçëè÷íûõ ãåíåòè÷åñêèõ òèïîâ ìîãóò áûòü çåðíà ìèíåðàëîâ, îáëîìêè ðàíåå ñóùåñòâîâàâøèõ ïîðîä è ìèíåðàëîâ, îðãàíè÷åñêèå îñàäêè, íåðàñêðèñòàëëèçîâàííàÿ ìèíåðàëüíàÿ ìàññà.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

Минеральный состав горных пород Минералы слагающие горные породы делятся на: Главные — минералы, которые занимают 5 и более процентов в составе породы. Например в граните — кварц, полевой шпат, плагиоклаз, слюда. Второстепенные — минералы являющиеся породообразующими (т. е. минералы которым принадлежит ведущая роль в породе), но их содержание не превышает 5%. Акцессорные — минералы, входящие в состав горной породы в незначительном количестве и не учитывающиеся в их номенклатуре (в названии). В зависимости от времени образования минералы, входящие в состав горных пород делятся на первичные (образовавшиеся вместе с породой) и вторичные (возникли в результате последующих процессов). По числу слагающих минералов, горные породы делятся на полиминеральные (которых большинство) (рис. 1) и мономинеральные т. е. (рис. 2), состоящие из одного минерала (кварцит).

ÃÎÐÍÛÅ ÏÎÐÎÄÛ

ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

СТРОЕНИЕ, ФОРМА ЗАЛЕГАНИЯ Ñòðîåíèå ãîðíûõ ïîðîä âûðàæàåòñÿ â èõ ñòðóêòóðå è òåêñòóðå. Ñòðóêòóðà – ñîîòíîøåíèå ðàçìåðîâ è ôîðì. Òåêñòóðà – âíóòðåííåå ñòðîåíèå è âçàèìíîå ðàñïîëîæåíèå àãðåãàòîâ, ñëàãàþùèõ ãîðíóþ ïîðîäó. Îñíîâíûå òèïû ñòðóêòóð – êðèñòàëëè÷åñêàÿ, îáëîìî÷íàÿ, îðãàíîãåííàÿ. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà – ýòî êîãäà ïîðîäà ñîñòîèò èç êðèñòàëëè÷åñêèõ çåðåí, ìèíåðàëîâ, ðàñïðîñòðàíåíà ñðåäè ìàãìàòè÷åñêèõ è ìåòàìîðôè÷åñêèõ ïîðîä. Îáëîìî÷íàÿ ñòðóêòóðà õàðàêòåðíà äëÿ îñàäî÷íûõ ãîðíûõ ïîðîä. Áîëüøàÿ ÷àñòü îñàäî÷íûõ ïîðîä ñîñòîèò èç îáëîìî÷íîé ñòðóêòóðû, ò.å. ïîðîäó ñîñòàâëÿþò îáëîìî÷íûå çåðíà ðàçëè÷íîé âåëè÷èíû è ôîðìû. Îðãàíîãåííàÿ ñòðóêòóðà õàðàêòåðíà äëÿ îñàäî÷íûõ ãîðíûõ ïîðîä è íàèáîëåå ÿðêî ïðåäñòàâëåíà ó êàðáîíàòîâ (èçâåñòíÿêè, äîëîìèòû). Òåêñòóðà ãîðíûõ ïîðîä âëèÿåò íà èõ êðå-

Это любопытно!

чных технологий увеличиПо мере развития разли х пород, используемых вается количество горны опаемых. в качестве полезных иск

ïîñòü è ïðîíèöàåìîñòü è ïîçâîëÿåò âîññòàíîâèòü óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ ãîðíîé ïîðîäû. Âûäåëÿþòñÿ òåêñòóðû îäíîðîäíûå, íåîäíîðîäíûå, ïëîòíûå, ïîðèñòûå. Îò ñîñòàâà, óñëîâèé îáðàçîâàíèÿ, ñòðóêòóðû è òåêñòóðû ãîðíûõ ïîðîä çàâèñÿò èõ ñâîéñòâà è îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ. Êàê ôèçè÷åñêèå òåëà ãîðíûå ïîðîäû õàðàêòåðèçóþòñÿ ïëîòíîñòíûìè, óïðóãèìè, ïðî÷íîñòíûìè, òåïëîâûìè, ýëåêòðè÷åñêèìè, ìàãíèòíûìè, ðàäèàöèîííûìè è äð. ñâîéñòâàìè. Ïî ìåðå ðàçâèòèÿ òåõíîëîãèé äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè, óâåëè÷èâàåòñÿ êîëè÷åñòâî ãîðíûõ ïîðîä, èñïîëüçóåìûõ â êà÷åñòâå ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Îñàäî÷íûå è ìåòàìîðôè÷åñêèå ãîðíûå ïîðîäû â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ çàëåãàþò â âèäå ïëàñòîâ ëèáî ñëîåâ. Ìàãìàòè÷åñêèå ãîðíûå ïîðîäû îáðàçóþò ìíîãî ôîðì çàëåãàíèÿ – æèëû, øòîêè, ëîêêàëèòû, ïîêðîâà

è äð. Ïîä âëèÿíèåì ðàçëè÷íûõ òåêòîíè÷åñêèõ íàðóøåíèé (â ðåçóëüòàòå äâèæåíèé çåìíîé êîðû) ïåðâîíà÷àëüíûå ôîðìû ãîðíûõ ïîðîä ìîãóò áûòü â äàëüíåéøåì íàðóøåíû. Íàèáîëåå ïðîñòàÿ ôîðìà íàðóøåíèÿ ïåðâîíà÷àëüíîãî çàëåãàíèÿ – ìîíîêëèíàëüíîå (íàêëîííîå) çàëåãàíèå. Ôîðìîé çàëåãàíèÿ ïðè êîòîðîé ïëàñòû, âîëíîîáðàçíî èçãèáàÿñü, ïîñëåäîâàòåëüíî ìåíÿþò óãîë ñâîåãî ïàäåíèÿ, íàçûâàþò ñêëàä÷àòîñòüþ. Îñíîâíûì ýëåìåíòîì ýòîé ôîðìû ÿâëÿåòñÿ ñêëàäêà àíòèêëèíàëüíóþ è ñèíêëèíàëüíàÿ. Ê ðàçðûâíûì íàðóøåíèÿì îòíîñÿòñÿ ñáðîñ, ñäâèã, íàäâèã è äð. Êðîìå ïåðå÷èñëåííûõ âèäîâ ñâÿçíûõ è ðàçðûâíûõ ñìåùåíèé ñóùåñòâóåò åùå áîëüøîå êîëè÷åñòâî äðóãèõ, à òàêæå ìíîæåñòâî ðàçíîîáðàçíûõ è ñëîæíûõ ñî÷åòàíèé ðàçëè÷íûõ äèñëîêàöèé. Äëÿ îñàäî÷íûõ ïîðîä âçàèìîîòíîøåíèå ìåæäó îòäåëüíûìè ñëîÿìè óêàçûâàåò íà èñòîðèþ îáðàçîâàíèÿ âñåé òîëùè. Ðàçëè÷àþò äâà òèïà ñîîòíîøåíèÿ ñëîåâ: ñîãëàñíîå çàëåãàíèå è íåñîãëàñíîå çàëåãàíèå ïîðîä. Ñîãëàñíîå çàëåãàíèå õàðàêòåðèçóåò íåïðåðûâíûé ïðîöåññ îñàäêîíàêîïëåíèÿ, ò.å. çàëåãàíèå ñëîåâ â ñòðîãîé âîçðàñòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Íåñîãëàñíîå çàëåãàíèå âûðàæàåò ïåðåðûâ â îñàäêîíàêîïëåíèè è ïîñëåäóþùóþ ñìåíó óñëîâèé îòëîæåíèÿ.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

РАЗРЫВНЫЕ НАРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

ÌÅÑÒÎÐÎÆÄÅÍÈß ÏÎËÅÇÍÛÕ ÈÑÊÎÏÀÅÌÛÕ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СОСТАВ.

Ìåñòîðîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ (ÌÏÈ) — ïðèðîäíûå èëè òåõíîãåííûå ñêîïëåíèÿ ìèíåðàëüíîãî âåùåñòâà íà ïîâåðõíîñòè çåìëè (íà äíå îêåàíà) èëè â åå íåäðàõ, ïî êîëè÷åñòâó, êà÷åñòâó è óñëîâèÿì çàëåãàíèÿ ïðèãîäíûå äëÿ ïðîìûøëåííîãî èñïîëüçîâàíèÿ. Ïðè÷èíû è óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ (ÏÈ) è ìåñò èõ ïîâûøåííîé êîíöåíòðàöèè (ìåñòîðîæäåíèé) ñõîäíû ñ ïðè÷èíàìè è óñëîâèÿìè, õàðàêòåðíûìè äëÿ ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä. Ïî ñóùåñòâó, ÏÈ, ýòî òå æå ìèíåðàëû è ãîðíûå ïîðîäû, à òàêæå íàõîäÿùèåñÿ â íèõ ãàçû è æèäêîñòè. Îòëè÷èå èõ â òîì, ÷òî îäíè èç íèõ íåîáõîäèìû ëþäÿì, íà äàííîì ýòàïå ðàçâèòèÿ, à äðóãèå áûëè íóæíû â ïðîøëîì (êàìåííûé âåê, áðîíçîâûé è ò. ï.), èñïîëüçóþòñÿ ñåé÷àñ èëè ìîãóò ïîíàäîáèòüñÿ â áóäóùåì. Ìèíåðàëû, ãîðíûå ïîðîäû, ÏÈ è ÌÏÈ, ñîñòîÿò èç îäíèõ è òåõ æå 93 õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, ïîýòîìó, íåñìîòðÿ íà ìíîãîîáðàçèå ïðèðîäíûõ ñèòóàöèé, â èõ êëàññèôèêàöèÿõ åñòü ìíîãî îáùåãî. Íàïðèìåð, óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ ÌÏÈ, ñâÿçàíû ñ äåÿòåëüíîñòüþ òðåõ îñíîâíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ — ìàãìàòèçìà, îñàäêîíàêîïëåíèÿ è ìåòàìîðôèçìà. Ïîõîæàÿ êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ, òàêæå ïðè äåëåíèè ÌÏÈ ïî õèìè÷åñêîìó è ìèíåðàëüíîìó ñîñòàâó, ôîðìàì è óñëîâèÿì çàëåãàíèÿ. Ôîðìèðîâàíèå ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå êîíöåíòðàöèè îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ èëè âåùåñòâ, ïðè ðàçâèòèè ýíäîãåííûõ, ýêçîãåííûõ è ìåòàìîðôè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Â ñîîòâåòñòâèè ñ îñîáåííîñòÿìè ïðîòåêàíèÿ ýòèõ ïðîöåññîâ, âûäåëÿþò òðè ñåðèè ÌÏÈ — ýíäîãåííûå, ýêçîãåííûå è ìåòàìîðôè÷åñêèå. Ðóäû ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà ìîíîìèíåðàëüíûå — ñîäåðæàùèå îäíî ïîëåçíîå èñêîïàåìîå è ïîëèìèíåðàëüíûå — ñîäåðæàùèå íåñêîëüêî ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Ïîëèìèíåðàëüíûå ðóäû, ÿâëÿþùèåñÿ êîìïëåêñíû-

ìè, ïðåäñòàâëÿþò íàèáîëüøóþ öåííîñòü, îäíàêî ïðè ñëîæíîì ñîñòàâå ðóäû ìîãóò âîçíèêàòü ïðîáëåìû ñ åå ïåðåðàáîòêîé. Âàæíîå çíà÷åíèå ïðè ïîèñêå ÌÏÈ èìååò ôàêò ÷àñòîãî ñîñåäñòâà, â ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ, õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä. Â ÌÏÈ ÷àñòî íàáëþäàþòñÿ çàêîíîìåðíîå ñîíàõîæäåíèå ìèíåðàëîâ è õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ (ïàðàãåíåçèñ). Ïàðàãåíåçèñ ìèíåðàëîâ è ýëåìåíòîâ, ñëàãàþùèé ðóäû, èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ ïîèñêîâî-îöåíî÷íûõ ðàáîò. Íàïðèìåð, â ÌÏÈ ïðîæèëêîâî-âêðàïëåííûõ ðóä íàðÿäó ñ ñóëüôèäàìè ìåäè ìîæåò íàõîäèòñÿ â ïðîìûøëåííûõ êîëè÷åñòâàõ è ìîëèáäåíèò, ïîýòîìó îïðîáîâàíèå, òàêèõ ðóä, íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü è íà ìîëèáäåíèò. Ñâåäåíèÿ î çàêîíîìåðíîñòÿõ ðàñïðåäåëåíèÿ (ñîíàõîæäåíèÿ — ïàðàãåíåçèñà) ïîëåçíûõ êîìïîíåíòîâ â ðóäíîì òåëå, ïîçâîëÿþò îñóùåñòâëÿòü ðàöèîíàëüíîå ïëàíèðîâàíèå, ðàçâåäêó è äîáû÷ó ÏÈ.

Метаморфические МПИ образуются в глубинах земной коры при перекристаллизации горных пород и древних месторождений под воздействием высоких температур и давления. К ним приурочены крупные месторождения золота, урана, свинца, цинка, железа, а так же месторождения многих других видов минерального сырья. К этому типу приурочены месторождения алюминиевого сырья, яшм, асбеста, титана. Техногенная серия МПИ образуется в результате жизнедеятельности человека. Месторождения этой серии делятся на три типа: сухие отвалы; гидроотвалы, хвосто-, ишламохранилища; комбинированные отвалы.

Экзогенные МПИ образуются в верхней части литосферы под воздействием внешних факторов: воды, атмосферных осадков, органической жизни. Экзогенная серия делится на два типа: 1) месторождения выветривания; 2) осадочные. Месторождения выветривания — образуются в процессе механического или химического разрушения породы под влиянием внешних факторов с последующей концентрации полезных компонентов в виде рудных тел. Среди месторождений выветривания выделяют: 1) обломочные; 2) остаточные (коры выветривания); 3) инфильтрационные; 4) зоны окисления. Остаточные месторождения (коры выветривания) — образуются в результате выщелачивания коренных горных пород под воздействием атмосферных агентов с образованием новых полезных ископаемых. К этим отложениям приурочены месторождения бокситов, каолинов, бурых железняков, апатита, талька, никелевых и марганцевых руд и др. Инфильтрационные месторождения — образуются в результате переноса и переотложения водными растворами части продуктов выветривания. Среди этих отложений выделяются месторождения железа, марганца, меди, урана, фосфоритов и др. Месторождения зоны окисления – образуются в результате воздействия на горные породы специфической формы выветривания (окисления) и образованием так называемой зоны окисления. Зона окисления распространяется вглубь до уровня грунтовых вод, обычно от нескольких метров до нескольких десятков метров, но иногда, на отдельных участках, до нескольких сот метров от поверхности Земли. Осадочные месторождения — образуются в результате разрушения горных пород и древних месторождений, с переносом и переотложением материала. С этим типом связаны месторождения угля, каменных солей, фосфоритов, циалитов, алмазов, изумрудов и многих металлов (железо, марганец, золото, уран, медь и др.). Осадочные месторождения разделяют по способу их образования: 1) механические (россыпи); 2) хемогенные; 3) органогенные.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

Эндогенные МПИ Эндогенное образование месторождений связано с процессами зарождения и кристаллизации магмы и делится на семь классов, в соответствии особенностями этих процессов: магматический; пегматитовый; карбонатитовый; скарновый; грейзенов; гидротермальный; смешанный. Магматические МПИ — образуются в процессе кристаллизации жидкой магмы и являются основными поставщиками таких важных полезных ископаемых, как хром, титан, никель, кобальт, платина, медь, алмазы. Пегматитовые МПИ — образуются на поздних стадиях кристаллизации магмы из остаточных растворов и являются источником получения драгоценных и полудрагоценных камней, редких и радиоактивных металлов, олова, слюды, пьезокварца и др. Карбонатитовые МПИ — состоят на 75-90% из карбонатных минералов, залегающих в пределах интрузивных массивов, сложенных ультраосновными и щелочными горными породами и являются источником получения ниобия, железа, титана, тантала, циркония, редкоземельных и радиоактивных минералов, слюды. Скарновые МПИ — образуются рудоносными растворами в результате химического замещения минеральных комплексов и являются источником кобальта, железа, меди, платины, молибдена, золота, вольфрама и др. Грейзеновые МПИ — формируются в процессе постмагматического щелочного метасоматоза в массивах кислого и щелочного состава под воздействием горячих растворов на кристаллизованные ранее горные породы являются сырьем на берилл, радиоактивные элементы, изумруды, редкоземельные элементы и др. Гидротермальные МПИ — образуются газово-жидкими рудоносными растворами магматического или иного происхождения и являются источником получения молибдена, вольфрама, олова, меди, урана, золота, серебра и др. Смешанные МПИ — образуются в результате комплекса наложившихся геологических процессов либо месторождения, генезис которых трактуется неоднозначно. К смешанным относятся некоторые месторождения меди, свинца, цинка, вольфрама, флюорита и др.

ÌÅÑÒÎÐÎÆÄÅÍÈß ÏÎËÅÇÍÛÕ ÈÑÊÎÏÀÅÌÛÕ

Формы рудных тел Размеры, качество, условия залегания тел полезных ископаемых является одной из главнейших характеристик месторождений. Для месторождений твердых полезных ископаемых характерно три морфологических типа залежей: 1) Изометричные; 2) Плоские; 3) Вытянутые по одному направлению; Изометричные тела полезных ископаемых представляют собой скопления минерального вещества примерно равновеликие во всех направлениях. Это штоки, штокверки, гнезда. Шток — крупная, относительно изометричная залежь сплошного или почти сплошного минерального сырья (шток каменной соли). Штокверк — относительно изометричныйблок горной породы пронизанный мелкими жилками и насыщенный вкрапленностью минерального вещества (некоторые месторождения меди, олова, молибдена). Гнездо — относительно небольшое локальное скопление полезного ископаемого (некоторые месторождения золота, ртути, хрома). Плоские тела – это тела с двумя протяженными и одной короткой стороной. К ним относятся пласты и жилы. Пласты наиболее типичны для осадочных месторождений руды, угля, и нерудных полезных ископаемых. Пласт полезного ископаемого иногда разделяется на пачки, разобщенные прослоями пустой породы. Пачки в свою очередь могут распадаться на слои. В соответствии с этим пласты могут быть простыми (без прослоев пустой породы) и сложными (с прослоями пустой породы). Жилы — это трещины в горных породах, выполненные минеральным веществом полезного ископаемого. (Рис. 40). Жилы бывают простыми и сложными. К простым жилам относятся единичные минерализованные трещины. Сложные жилы — это скопление переплетающихся трещин или зон дробления, которые еще называются жильной зоной. Вытянутые тела – это формы тел с одной длинной и двумя короткими сторонами. Вытянутые по одной стороне тела называют трубкой. Наиболее характерным примером являются алмазоносные кимберлитовые трубки .

ФОРМЫ, ЗАЛЕГАНИЕ, ПРИМЕНЕНИЕ

Ïðîìûøëåííîå çíà÷åíèå ðàçëè÷íûõ òèïîâ ìåñòîðîæäåíèé íå îäèíàêîâî è èçìåðÿåòñÿ â îñíîâíîì äâóìÿ ïîêàçàòåëÿìè: - äîëÿ çàïàñîâ ïîëåçíîãî èñêîïàåìîãî â äàííîì òèïå (â ñòðàíå) îòíîñèòåëüíî ìèðîâûõ çàïàñîâ ýòîãî ïîëåçíîãî èñêîïàåìîãî; - äîëÿ äîáû÷è ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ (â ñòðàíå) èç ìåñòîðîæäåíèé, ïðèíàäëåæàâøèõ ê äàííîìó òèïó îòíîñèòåëüíî ê ìèðîâîé äîáû÷å òàêîãî ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ; Ïðîìûøëåííàÿ êëàññèôèêàöèÿ ïðîìûøëåííûõ òèïîâ ÌÏÈ âêëþ÷àåò 12 ãðóïï, îñíîâûâàåòñÿ íà âàæíåéøèõ ïðèðîäíûõ ñâîéñòâàõ ÏÈ è îáëàñòè èõ ïðèìåíåíèÿ. Âíóòðè ýòèõ ãðóïï, â çàâèñèìîñòè îò ìåòîäîâ ðàçâåäêè, ðàçðàáîòêè è ïåðåðàáîòêè ÏÈ, âûäåëÿþò ïðèðîäíûå òèïû ÌÏÈ. Â êà÷åñòâå îñíîâíûõ ïðèçíàêîâ ïðîìûøëåííîãî òèïà ÌÏÈ, ïðèíèìàþò ôîðìó, ðàçìåðû, êà÷åñòâî è óñëîâèÿ çàëåãàíèÿ òåë ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Êàæäàÿ èç ïåðå÷èñëåííûõ ïðîìûøëåííûõ ãðóïï âêëþ÷àåò ðàçëè÷íûå ïðèðîäíûå òèïû ìåñòîðîæäåíèé, ó÷èòûâàþùèå ñîñòàâ, ñòðîåíèå, ñîñòîÿíèå è ñâîéñòâà ðóäíûõ òåë. Ñ ðàçâèòèåì ãîðíîé è ïåðåðàáàòûâàþùåé ïðîìûøëåííîñòè ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå âîñòðåáîâàííîñòè òåõ èëè èíûõ ÏÈ, â ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì êîððåêòèðóåòñÿ è ïðîìûøëåííàÿ êëàññèôèêàöèÿ ÌÏÈ.

Комбинации форм рудных тел Наряду с приведенными, простыми формами твердых полезных ископаемых, встречаются сложные залежи, представляющие собой их комбинацию. Среди жидких и газообразных полезных ископаемых (нефть, вода, газ)по морфологическим признакам можно выделить пластовые, массивные и линзовидные залежи. Пластовые залежи приурочены к пласту проницаемых пород, заключенному между непроницаемых пластов. Массивные залежи это скопление жидкости или газа в выступах проницаемых пород, перекрытых непроницаемыми породами. Линзовидные залежи приурочены к локальным зонам пористых и трещиноватых пород, ограниченных со всех сторон непроницаемыми породами.

ÌÏÈ ñîñòàâëÿþò îñíîâó ìèíåðàëüíî — ñûðüåâîé áàçû Ðîññèè, ÿâëÿþòñÿ çàëîãîì ýêîíîìè÷åñêîé, ïîëèòè÷åñêîé è âîåííîé íåçàâèñèìîñòè ñòðàíû, îáåñïå÷èâàþò ñòàáèëüíîå ðàçâèòèå âñåõ îòðàñëåé ýêîíîìèêè.

Условия залегания и категории МПИ По условиям залегания месторождения могут быть открытыми т. е. выходящие на земную поверхность, или перекрыты небольшим объемом вскрыши. Закрытые или слепые, залегающие на глубине под значительной толще горных пород. В зависимости от масштабов оруденения выделяют следующие категории перспективных площадей: 1) Провинция — крупные структурные элементы земной коры, которые относятся к платформам; 2) Область (бассейн) — составной элемент провинции с изометрическими очертаниями, характеризующийся определенным набором месторождений области, приуроченной к определенным структурам; 3) Рудный район — местное скопление месторождений в пределах отдельных структурных образований; 4) Рудное поле — небольшой участок земной коры (до первых десятков км2) в пределах которого располагаются одновременно образовавшиеся генетически родственные месторождения; 5) Месторождение — это одно или несколько тел объединенных общностью происхождения и приуроченных к одной локальной структуре (до первых десятков км2); 6) Рудная зона — совокупность сближенных рудных тел, которые подчиняются единой инфраструктуре, занимающая площадь от сотен м2 до первых км2; 7) Рудное тело — скопление в недрах или на поверхности минерального вещества, которое ограничено контуром экономически выгодной разработки.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

Геолого-промышленные типы МПИ 1) Минеральное топливо, включающее уголь, нефть и газ; 2) Руды черных металлов, в число которых входят железные, марганцевые, хромовые, титановые и др.; 3) Руды цветных металлов (алюминиевые, медные, свинцовые, цинковые и др.; 4) Руды драгоценных (благородных) металлов, в основном золото и платиноидов; 5) Руды радиоактивных элементов, преимущественно урана; 6) Руды редкоземельных и редких элементов; 7) Руды для химической промышленности, среди которых наибольшее значение имеют каменные соли, фосфориты, апатиты, сера и др.; 8) Руды индустриального сырья (техническое сырье) — алмазоносные кимберлиты, асбест, тальк, оптические минералы, графит и др.; 9) Флюсы и огнеупоры для металлургической промышленности (известняк, доломит, кварц, глина и др.); 10) Строительные материалы (песчано-гравийные смеси, песок, известняки, глины) 11) Подземные воды, среди которых различаются источники питьевого или технического водоснабжения и минеральные источники.

ÇÅÌËß

ТВЕРДЫЕ ОБОЛОЧКИ

СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Çåìëÿ îäíà èç ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, òàêæå êàê è Ñîëíöå, âîçíèêëà 4,6 ìëðä ëåò íàçàä, â ðåçóëüòàòå âçðûâà (êîëëàïñà) îäíîé èç áëèæàéøèõ çâåçä. Ýíåðãèÿ âçðûâà ïðåîáðàçîâàëàñü â ðàáîòó ñæàòèÿ êîñìè÷åñêîãî âåùåñòâà è åãî âðàùàòåëüíî-ïîñòóïàòåëüíîãî äâèæåíèÿ. Äðóãèå ñåìü ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû îáðàçîâàëèñü àíàëîãè÷íî çà ïåðèîä âðåìåíè îêîëî 100 ìëí ëåò. Ìàòåðèàëîì, èç êîòîðîãî ñôîðìèðîâàëàñü Çåìëÿ è äðóãèå ïëàíåòû ÿâëÿëèñü îáû÷íûå êîñìè÷åñêèå âåùåñòâà – ïûëü, ãàçû, âîçìîæíî ëåä è ò. ï., à òàêæå ñâîáîäíûå àòîìû è ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû. Â òå÷åíèè 600 – 700 ìëðä ëåò, ïîä äåéñòâèåì ñèëû òÿãîòåíèÿ, òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ ïðîèñõîäèëî åñòåñòâåííîå óïëîòíåíèå ïåðâè÷íîãî âåùåñòâà Çåìëè è åãî ïëîòíîñòíîå ðàññëîåíèå íà ÿäðî, ìàíòèþ è Çåìíóþ êîðó. ×åðåç 600-700 ìëí. ëåò ïåðâè÷íàÿ Çåìëÿ óïëîòíèëàñü è ðàçîãðåëàñü äî ïàðàìåòðîâ,

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ

ïðè êîòîðûõ â åå ÿäðå íà÷àëàñü òåðìîÿäåðíàÿ ðåàêöèÿ. Ïîÿâèâøååñÿ èçáûòî÷íîå âíóòðåííåå òåïëî Çåìëè, ïðèâåëî ê çàïóñêó ïðîöåññà åå äåãàçàöèè è íà÷àëó íîâîãî - ãåîëîãè÷åñêîãî ïåðèîäà åå æèçíè. Äåãàçàöèÿ ñîïðîâîæäàëàñü ïðåâðàùåíèÿìè è ïåðåìåùåíèÿìè áîëüøèõ ìàññ âåùåñòâ, â ïðîöåññàõ ìàãìàòèçìà, âóëêàíèçìà, äâèæåíèÿ ëèòîñôåðíûõ ïëèò, çåìëåòðÿñåíèé. Îäíîâðåìåííî ñ óêàçàííûìè ïðîöåññàìè, èçìåíÿëèñü ñîñòàâ è òåìïåðàòóðà àòìîñôåðû, îáðàçîâûâàëèñü è ðàçâèâàëèñü ãèäðîñôåðà è áèîñôåðà. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ãðàíèöû ìåæäó ãåîñôåðàìè íå÷åòêèå è ÷àñòî ïåðåñåêàþòñÿ â ïðîñòðàíñòâå, ïðèíÿòî âûäåëÿòü âíóòðåííèå è âíåøíèå ãåîñôåðû. Âíóòðåííèå ãåîñôåðû ÿäðî (âíóòðåííåå è âíåøíåå), ìàíòèÿ (íèæíÿÿ è âåðõíÿÿ), ëèòîñôåðà è Çåìíàÿ êîðà, âíåøíèå – ãèäðîñôåðà, àòìîñôåðà, áèîñôåðà, íîîñôåðà (ñôåðà ðàçóìà). Ñóùåñòâóåò òàêæå ðÿä ãåîñôåð, ðàñïðîñòðàíÿþùèõ ñâîå äåéñòâèå, êàê âíóòðè, òàê è âíå Çåìëè. Ñðåäè íèõ âûäåëÿþòñÿ ìàãíèòîñôåðà, ðàäèàöèîííàÿ ñôåðà, à òàêæå ïîäçåìíûå ÷àñòè÷íûå ïðîÿâëåíèÿ âñåõ âíåøíèõ ãåîñôåð â âèäå æèçíåäåÿòåëüíîñòè ìèêðîîðãàíèçìîâ,

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

îêèñëèòåëüíûõ è äðóãèõ ïðîöåññîâ. Êðîìå òîãî, ìåæäó ãåîñôåðàìè íàáëþäàåòñÿ íåïðåðûâíûå èëè ïðåðûâèñòûå ïåðåõîäíûå çîíû, ñðåäè êîòîðûõ íàèáîëüøåå çíà÷åíèå äëÿ Çåìëè èìååò àñòåíîñôåðà – çîíà ïåðåìåùåíèÿ îñíîâàíèé ëèòîñôåðíûõ ïëèò. Äëÿ ñîâðåìåííîãî ñîñòîÿíèÿ Çåìëè õàðàêòåðíî óñòîé÷èâîå ðàçâèòèå ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ñëåäîâàòåëüíî, ýâîëþöèîííîå èçìåíåíèå åå òâåðäûõ, æèäêèõ, ãàçîâûõ, áèîëîãè÷åñêèõ è äðóãèõ ñôåð Çåìëè (ãåîñôåð). Îñîáåííîñòÿìè ñîâðåìåííîãî ñîñòîÿíèÿ Çåìëè ÿâëÿþòñÿ: - ïîñòåïåííàÿ äåãàçàöèÿ è ñíèæåíèå âíóòðåííåé ýíåðãèè; - óìåðåííûé ìàãìàòèçì, âóëêàíèçì, äâèæåíèå ëèòîñôåðíûõ ïëèò, çåìëåòðÿñåíèÿ, ìåòàìîðôèçì; - âçàèìîñâÿçü è âçàèìîäåéñòâèå ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è ãåîñôåð; - ñâåðõàêòèâíàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü ÷åëîâåêà.

РАЗРЕЗЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ

ǰȄȑȖȌȣ ǷȏȠȖȔȄȒȕȑȒȆȑȟȉ ȓȒȔȒȈȟ

Континентльная кора

Океаническая кора

ÇÅÌËß

ГИДРОСФЕРА

Ãèäðîñôåðà – âíåøíÿÿ âîäíàÿ îáîëî÷êà Çåìëè. Ïðè÷èíîé ôîðìèðîâàíèÿ ãèäðîñôåðû Çåìëè, êàê è àòìîñôåðû, ÿâëÿëèñü ïðîöåññû äåãàçàöèè Çåìëè, íî, â îòëè÷èå îò àòìîñôåðû, ãèäðîñôåðà ðàçâèâàëàñü çíà÷èòåëüíî ìåäëåííåå. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî íàèáîëåå àêòèâíàÿ òåêòîíî-ìàãìàòè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü è äåãàçàöèÿ Çåìëè íàáëþäàëèñü â àðõåå (3,9-2,5 ìëðä. ëåò íàçàä), íàêîïëåíèå âîäû â ãèäðîñôåðå ïðîèñõîäèëî ìåäëåííî, ò. ê. îñíîâíîå êîëè÷åñòâî îêñèäà âîäîðîäà (âîäÿíîãî ïàðà) ïîãëîùàëîñü (äèññîöèèðîâàëîñü) ñëîåì ðàñïëàâëåííîãî æåëåçà. Òîëüêî ÷àñòü îêñèäà âîäîðîäà ïîäíèìàëàñü íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè è â Àòìîñôåðó, ñîçäàâàÿ ïåðâè÷íóþ ãèäðîñôåðó. Â íà÷àëå ïðîòåðîçîÿ ðàñïëàâëåííûé ñëîé

ВЗАИМОСВЯЗЬ ГИДРОСФЕРЫ, АТМОСФЕРЫ И БИОСФЕРЫ ВО ВРЕМЕНИ

æåëåçà äîñòèã ïðåäåëà íàñûùåíèÿ îêñèäîì âîäîðîäà è âåñü âîäÿíîé ïàð ñòàë ïîäíèìàòüñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè, êîíäåíñèðóÿñü è íàïîëíÿÿ âîäîþ âñå ñîñòàâíûå ÷àñòè ãèäðîñôåðû – ðó÷üè, ðåêè, îçåðà, ìîðÿ, îêåàíû, íàêàïëèâàÿñü â óãëóáëåíèÿõ ðåëüåôà, ïîäçåìíûõ òðåùèíàõ, ïóñòîòàõ, ïîðàõ ãîðíûõ ïîðîä, ðàñòâîðÿÿñü â àòìîñôåðå è ò. ï. Óíèêàëüíûå ñâîéñòâà âîäû, â ò. ÷. ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ê áûñòðîìó èçìåíåíèþ ñîñòîÿíèé ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ (ïàð - æèäêîñòü – ëåä), äåëàþò åå óíèâåðñàëüíûì êîìïîíåíòîì ñàìûõ ðàçëè÷íûõ õèìè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé. Ïîýòîìó, íà ïðîòÿæåíèè âñåãî âðåìåíè ñóùåñòâîâàíèÿ Çåìëè, âñå ýëåìåíòû ãèäðîñôåðû ïðèíèìàëè àêòèâíîå ó÷àñòèå âî ìíîæåñòâå ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Åñòåñòâåííî, ïîñòîÿííî èçìåíÿëñÿ è èçìåíÿåòñÿ ñîñòàâ, ñîñòîÿíèå è ñòðîåíèå ãèäðîñôåðû. Ïðîöåññ ïîñòîÿííûõ ïåðåìåí, ïðîèñõîäÿùèõ â ãèäðîñôåðå, ïîä÷åðêèâàåòñÿ èçâåñòíûì âûðàæåíèåì – «íåëüçÿ âîéòè â îäíó è òó æå âîäó äâàæäû». Â íàñòîÿùèé ïåðèîä âðåìåíè ãèäðîñôåðà íàõîäèòñÿ â ñëîæíîé ñèòóàöèè. Ïðîáëåìû ãèäðîñôåðû îáóñëîâëåíû ðîñòîì ÷èñëåííîñòè íàñåëåíèÿ Çåìëè è ïîñòîÿííûì ïîâûøåíèåì óðîâíÿ åãî áëàãîñîñòîÿíèÿ. Â.È. Âåðíàäñêèé î÷åíü òî÷íî îòìåòèë – «Âîäà – íàèáîëåå öåííîå ïîëåçíîå èñêîïàåìîå». Äåéñòâèòåëüíî, äèàïàçîí áèîãåîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è òåõíîëîãèé, ñîñòàâíîé ÷àñòüþ êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ âîäà, îãðîìåí è ïðîäîëæàåò áûñòðî ðàñøèðÿòüñÿ. Êî âñåìó ïðî÷åìó,

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ Строение и состояние гидросферы Земли Средняя глубина океанов — 3711 м, наибольшая — 11022 м, в северном полушарии вода занимает — 61%, в южном — 81%. Водой покрыто около три четвертых поверхности Земли. Общий объем воды на Земле — 1390 млн км3, моря и океаны — 96,4%, суша — около 1,86%, горные ледники — 0,2%, подземные воды — 1,7%, реки и озера — 0,2%, пресная воды составляет 2,64%. Глубина Тихого океана 11022 м. Глубина Атлантического океана — 8742 м. Глубина Индийского океана — 7309 м. Всего на планете 36,7 мл кубический пресных вод, в холодных источниках температура до 20 градусов, в теплых от 20—37, горячие выше 37. В России исследовано 3367 месторождений подземных вод. В болотах сосредоточено 11,5 тысяч км3 пресных вод. Торфяные болота составляют 2% площади суши. В мировой океан реки планеты приносят примерно 38 тысяч км3. Общая площадь озер составляют 2,7 млн квадратных километра или 1,8% всей суши, озера содержат около 180 тысяч км3 воды.

âîäà íåîáõîäèìà ëþäÿì äëÿ ïèòüÿ è áûòîâûõ íóæä. Ê ñîæàëåíèþ, åñòåñòâåííàÿ öèðêóëÿöèÿ âîäû â ïðèðîäå, â ïðîöåññå êîòîðîé âîäà ñàìîî÷èùàëàñü, ïðîõîäÿ ðàçëè÷íûå åñòåñòâåííûå ôèëüòðû è ñîñòîÿíèÿ, â òîì ÷èñëå èñïàðåíèå, óæå íå âñåãäà ïðèâîäèò ê âîññòàíîâëåíèþ åå êà÷åñòâà. Ïîýòîìó, âñå ÷àùå ëþäÿì, â çàâèñèìîñòè îò ñèòóàöèè, ïðèõîäèòñÿ òðàòèòü ñèëû è ñðåäñòâà äëÿ ïîääåðæàíèÿ áàëàíñà ìåæäó ñâîèìè ïîòðåáíîñòÿìè è ïðèðîäíûìè âîçìîæíîñòÿìè.

СОСТАВ ГИДРОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

ÇÅÌËß

СОСТАВ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

АТМОСФЕРА

Àòìîñôåðà – âíåøíÿÿ ãàçîâàÿ îáîëî÷êà Çåìëè, óäåðæèâàåìàÿ ó åå ïîâåðõíîñòè ñèëîé Çåìíîãî ïðèòÿæåíèÿ. Ïåðâè÷íàÿ àòìîñôåðà Çåìëè îáðàçîâàëàñü â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ ñèëû ïðèòÿæåíèÿ ïåðâè÷íîé Çåìëè èç øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ â êîñìîñå, ãàçîâ, ñðåäè êîòîðûõ ïðåîáëàäàþò àçîò, âîäîðîä è ãåëèé. Àòìîñôåðà è ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå â íåé, îáåñïå÷èëè íàêîïëåíèå âîäû íà çåìëå, êîòîðîå îñóùåñòâëÿëîñü çà ñ÷åò êîíäåíñàöèè èñïàðÿþùåãîñÿ îêñèäà âîäîðîäà (Í2Î). Â ïðîöåññå ñâîåãî ðàçâèòèÿ ïåðâè÷íàÿ àòìîñôåðà ÿâëÿëàñü àêòèâíîé ÷àñòüþ ìíîãèõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, èçìåíÿÿ ñîñòàâ ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä. Ëåãêèå ëåòó÷èå ýëåìåíòû àòìîñôåðû, àêòèâíî ïåðåìåùàëèñü â âåðõíåé ÷àñòè Çåìíîé êîðû, ó÷àñòâóÿ â îêèñëèòåëüíûõ è äðóãèõ âèäàõ õèìè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé. Ïðè ýòîì êîðåííûì îáðàçîì èçìåíÿëñÿ è ñîñòàâ ñàìîé àòìîñôåðû. Êàæäûé èç ïåðèîäîâ ðàçâèòèÿ àòìîñôå-

ðû Çåìëè èìååò ñâîè âàæíûå îñîáåííîñòè. Èçìåíåíèÿ ñîñòàâà, ñòðîåíèÿ è ñîñòîÿíèÿ àòìîñôåðû ïîçâîëÿëè ðàçâèâàòüñÿ âñå áîëåå ñëîæíûì ôîðìàì æèâûõ îðãàíèçìîâ, äàâàÿ èì êèñëîðîä è çàùèùàÿ îò èçáûòî÷íîãî Ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ. Ïåðâîå ñóùåñòâåííîå èçìåíåíèå ïðîèçîøëî âíà÷àëå àðõåÿ (3.9 ìëðä. ëåò íàçàä), êîãäà, â ðåçóëüòàòå äåãàçàöèè Çåìëè, îêñèä âîäîðîäà íàñûùàë îêåàíè÷åñêóþ ÷àñòü Çåìíîé êîðû, à óãëåêèñëûé ãàç (ÑÎ2) è ìåòàí (ÑÍ4), ïîäíèìàÿñü â àòìîñôåðó âûòåñíÿëè

àçîò. Çàòåì, â íà÷àëüíîé ñòàäèè ïðîòåðîçîÿ (2.5 ìëðä. ëåò íàçàä), ïîñëå íàñûùåíèÿ îêåàíè÷åñêîé êîðû, â àòìîñôåðó ñòàë ïîäíèìàòüñÿ è êèñëîðîä, ïðåîáðàçóÿñü â îêñèä âîäîðîäà (Í2Î), êîòîðûé âûòåñíÿë ìåòàí è óãëåêèñëûé ãàç, à ïðè êîíäåíñàöèè ïðåîáðàçîâûâàëñÿ â âîäó. Â ñîîòâåòñòâèè ñ õîäîì ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, àòìîñôåðíûå ãàçû ðàññëàèâàëèñü íà áîëåå ìåëêèå îáîëî÷êè, ïëîòíîñòü êîòîðûõ óìåíüøàëàñü ïî ìåðå óäàëåíèÿ îò ïîâåðõíîñòè Çåìëè çà ñ÷åò çàïîëíåíèÿ èõ áîëåå ëåãêèìè ãàçàìè. Â äàëüíåéøåì, â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ ðàçëè÷íûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, â ò. ÷. æèçíåäåÿòåëüíîñòè æèâûõ îðãàíèçìîâ, ñîñòàâ àòìîñôåðû ñóùåñòâåííî èçìåíÿëñÿ è ïðîäîëæàåò èçìåíÿòüñÿ äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè. Âàæíîé îñîáåííîñòüþ àòìîñôåðû ÿâëÿåòñÿ òàêæå ñïîñîáíîñòü âîäû – îäíîãî èç ãëàâíûõ êîìïîíåíòîâ äëÿ ÷åëîâåêà, ê èçìåíåíèþ ñâîåãî ñîñòîÿíèÿ. Ñóùåñòâóþò ñëåäóþùèå âèäû èçìåíåíèÿ ñîñòîÿíèé âåùåñòâ (ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ): - æèäêîñòü – ãàç (èñïàðåíèå); îáðàòíûé ïåðåõîä – èç ãàçà â æèäêîñòü (êîíäåíñàöèÿ); - òâåðäîå òåëî – æèäêîñòü (ïëàâëåíèå); îáðàòíûé ïåðåõîä – æèäêîñòü – òâåðäîå òåëî (îòâåðäåâàíèå, êðèñòàëëèçàöèÿ); - òâåðäîå âåùåñòâî – ãàç (ñóáëèìàöèÿ, âîçãîíêà); îáðàòíûé ïåðåõîä – ãàç – òâåðäîå òåëî (êîíäåíñàöèÿ). Ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå è ñîñòàâ àòìîñôåðû Çåìëè çàâèñèò îò ìíîãèõ âíóòðèçåìíûõ è êîñìè÷åñêèõ ôàêòîðîâ. Íè îäíà ïëàíåòà Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû íå èìååò òàêîé ìíîãîôóíêöèîíàëüíîé àòìîñôåðû.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

ÑÎËÍÅ×ÍÀß ÑÈÑÒÅÌÀ

Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà ÿâëÿåòñÿ ÷àñòüþ ãàëàêòèêè «Ìëå÷íûé ïóòü», èìååò â öåíòðå çâåçäó ïîä íàçâàíèåì Ñîëíöå, âêëþ÷àåò 8 ïëàíåò, îäíîé èç êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ Çåìëÿ. Ïðè÷èíîé âîçíèêíîâåíèÿ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, â ñîîòâåòñòâèè ñ îäíîé èç îñíîâíûõ òåîðèé, ÿâëÿåòñÿ âçðûâ (êîëëàïñ) îäíîé èç ñîñåäíèõ çâåçä (4,7 ìëðä ëåò íàçàä) è ïðåîáðàçîâàíèå ýíåðãèè âçðûâà, â ðàáîòó ïî ïåðâè÷íîìó ñæàòèþ êîñìè÷åñêîãî âåùåñòâà â ïëîòíóþ ìàññó è ïðèäàíèþ åìó âðàùàòåëüíî - ïîñòóïàòåëüíîãî äâèæåíèÿ. Çà ñ÷åò ýòîé æå ýíåðãèè âçðûâà áûëè îáðàçîâàíû è äðóãèå òåëà Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû – ïëàíåòû è èõ ñïóòíèêè, àñòåðîèäû, ìåòåîðèòû, êîìåòû. Â äàëüíåéøåì, â ðåçóëüòàòå ãðàâèòàöèîííîãî ñæàòèÿ, ñîëíå÷íîå âåùåñòâî ðàçîãðåëîñü äî òåìïåðàòóðû, ïðè êîòîðîé âíóòðè Çåìëè íà÷àëàñü òåðìîÿäåðíàÿ ðåàêöèÿ, ñîïðîâîæäàâøàÿñÿ âûäåëåíèåì áîëüøîãî êîëè÷åñòâà òåïëà.

Â ñòðîåíèè ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû íàáëþäàåòñÿ ìíîãî îáùåãî. Áîëüøèíñòâî ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, êðîìå Ìåðêóðèÿ è Âåíåðû èìåþò ñïóòíèêè. Ñïóòíèê Çåìëè íàçûâàåòñÿ Ëóíà. Âñå ïëàíåòû èìåþò ñôåðè÷åñêîå ñòðîåíèå è âðàùàþòñÿ îäíîâðåìåííî âîêðóã Ñîëíöà è ñîáñòâåííûõ îðáèò. Âðàùàòåëüíî - ïîñòóïàòåëüíîå äâèæåíèå Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, ÿâëÿåòñÿ åå âàæíîé îñîáåííîñòüþ, ñâèäåòåëüñòâóþùåé îá îáùèõ ïðè÷èíàõ ïðîèñõîæäåíèÿ âñåõ îáúåêòîâ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû è åå ðàñøèðåíèè. Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà, ÿâëÿÿñü ÷àñòüþ ãàëàêòèêè «Ìëå÷íûé ïóòü», êðîìå âðàùåíèÿ âîêðóã ñâîåé ñîáñòâåííîé îñè, âðàùàåòñÿ âîêðóã öåíòðà ãàëàêòèêè. Åùå îäíîé õàðàêòåðíîé îñîáåííîñòüþ ñîñòîÿíèÿ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ ïîñòîÿííûå ÿäåðíûå è õèìè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ, ïðîèñõîäÿùèå â íåäðàõ Ñîëíöà è äðóãèõ ïëàíåò. Â ðåçóëüòàòå ýòèõ ïðåîáðàçîâàíèé, ïðîèñõîäÿò ïðÿìûå è îáðàòíûå ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè, ÷àñòèö è âåùåñòâ. Îñíîâíûìè ðàçëè÷èÿìè â ñòðîåíèè ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ èõ ìàññà,

ðàçìåðû, ðàññòîÿíèå äî Ñîëíöà, ôîðìà îðáèò âðàùåíèÿ, íàëè÷èå è êîëè÷åñòâî ñïóòíèêîâ, ñóùåñòâîâàíèå èëè îòñóòñòâèå ìàãíèòíûõ ïîëåé, íàëè÷èå àòìîñôåðû, åå ñîñòàâ è äð. Â ïðîöåññå ïîñòîÿííûõ ïðåîáðàçîâàíèé (4,7 ìëðä. ëåò), ñòðîåíèå è âåùåñòâåííûé ñîñòàâ êàæäîé èç ïëàíåò è äðóãèõ îáúåêòîâ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû ïðåòåðïåëè ñóùåñòâåííûå èçìåíåíèÿ. Íàïðèìåð, Ìåðêóðèé ïîòåðÿë àòìîñôåðó è âîäó, íà Ìàðñå è Âåíåðå àòìîñôåðà ñîõðàíèëàñü â ñèëüíî èçìåíåííîì âèäå. Çåìëÿ, íàîáîðîò ïðèîáðåëà àòìîñôåðó è âîäó. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ, Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà ïðîäîëæàåò ðàçâèâàòüñÿ, ïîä÷èíÿÿñü äåéñòâèþ îáùèõ çàêîíîâ ïðèðîäû. Îñíîâíûå òåíäåíöèè ýòîãî ðàçâèòèÿ âûðàæàþòñÿ â ïîñòîÿííûõ ïðåîáðàçîâàíèÿõ ýíåðãèè, ÷àñòèö è âåùåñòâ. Ðàçâèòèå âñåõ îáúåêòîâ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, â ò. ÷. Çåìëè, çàâèñèò îò Ñîëíå÷íûõ ïðîöåññîâ, ò. ê. åãî ìàññà è ýíåðãèÿ ñîñòàâëÿþò áîëåå 99 % îò îáùåé ìàññû è ýíåðãèè âñåé ñèñòåìû.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

ÃÀËÀÊÒÈÊÈ È ÂÑÅËÅÍÍÀß

Âñåëåííàÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîþ ïîäâèæíîå ñêîïëåíèå çâåçä, îáúåäèíÿþùèõñÿ â ãàëàêòèêè çàêîíàìè âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ. Îäíîé èç òåîðèé îáðàçîâàíèÿ Âñåëåííîé ïðåäïîëàãàåòñÿ åå âîçíèêíîâåíèå â ðåçóëüòàòå «Áîëüøîãî âçðûâà», êîòîðûé ïðîèçîøåë 13,8 ìëðä ëåò íàçàä. Ïðè÷èíû «áîëüøîãî âçðûâà» ïîêà íå óñòàíîâëåíû, òàêæå êàê è ïðîøëîå, êîòîðîå áûëî äî âçðûâà. Òåîðåòè÷åñêè óñòàíîâëåíû òîëüêî îñíîâíûå ïàðàìåòðû âçðûâà: Ò 1027 Ê (Êåëüâèí). Íàëè÷èå ó Âñåëåííîé ñòàðòîâîé ýíåðãèè, ïîçâîëÿåò åé ïîñòîÿííî ðàçâèâàòüñÿ – ïðåîáðàçîâûâàòüñÿ (ïóëüñèðîâàòü) è ðàñøèðÿòüñÿ, ñîâåðøàÿ âðàùàòåëüíî - ïîñòóïàòåëüíûå äâèæåíèÿ. Ôàêò ðàñøèðåíèÿ óñòàíîâèë Ýäâèí Õàááë â 20-õ ãîäàõ ïðîøëîãî ñòîëåòèÿ, íàáëþäàÿ çà ïîâåäåíèåì çâåçä ñ ïîìîùüþ ìîùíîãî òåëåñêîïà. Ñêîðîñòü ðàñøèðåíèÿ Âñåëåííîé â ÷åñòü ó÷åíîãî íàçâàíà ïîñòîÿííîé Õàááëà. Çíà÷åíèå ñêîðîñòè ðàñøèðåíèÿ Âñåëåííîé ïîçâîëèëî ñîñòàâèòü ìîäåëü ïðîøëîãî è âû÷èñëèòü âðåìÿ «áîëüøîãî âçðûâà». Ýíåðãèÿ «áîëüøîãî âçðûâà» ïîñòåïåííî ïðåîáðàçîâàëàñü â ðàçëè÷íûå âèäû âåùåñòâà – ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû, àòîìû, ìîëåêóëû è ò. ï., èç êîòîðûõ, â äàëüíåéøåì, îáðàçîâûâàëèñü âñå êîñìè÷åñêèå è çåìíûå òåëà. Ò. å. ìàòåðèÿ Âñåëåííîé, Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû, Çåìëè è äðóãèõ ïëàíåò ñîñòîèò èç îäíèõ è òåõ æå ìèêðî÷àñòèö, ò.ê. Âñåëåííàÿ – îòêðûòàÿ ñèñòåìà. Íî êîíöåíòðàöèÿ ðàçëè÷íûõ ÷àñòèö è âåùåñòâ â ðàçíûõ ìåñòàõ Âñåëåííîé - ðàçëè÷íà. Óñðåäíåííûé ñîñòàâ Âñåëåííîé ïî ìàññå ñîäåðæèò ¾ âîäîðîäà (Í) è ¼ - ãåëèÿ (Íå). Ïëîòíîñòü ðàçìåùåíèÿ çâåçä è äðóãèõ âèäèìûõ êîñìè÷åñêèõ òåë êðàéíå íèçêàÿ. Îñíîâíûìè, èçâåñòíûìè â íàñòîÿùåå âðåìÿ, ýëåìåíòàìè Âñåëåííîé ÿâëÿþòñÿ ÷åðíûå äûðû, ãàëàêòèêè è çâåçäû. Âî Âñåëåííîé íàñ÷èòûâàþò îêîëî ñòà ãàëàêòèê, ñîñòîÿùèõ â ñâîþ î÷åðåäü èç ñîòåí ìëðä çâåçä. Ãàëàêòèêè îáúåäèíÿþòñÿ â ìåãàãàëàêòèêè, âðàùàÿñü âîêðóã ñâîèõ öåíòðîâ, â êîòîðûõ ïðåäïîëîæèòåëüíî íàõîäÿòñÿ ÷åðíûå äûðû. Ïðåäïî-

ëîæèòåëüíî â ÷åðíûõ äûðàõ ñîñðåäîòî÷åíà ïðàêòè÷åñêè âñÿ ìàòåðèÿ è ýíåðãèÿ (áîëåå 90%), ïðè÷åì âåùåñòâà íåèçâåñòíîãî, ò.ê. ÷åðíûå äûðû íå èçëó÷àþò ñâåò, ëèøàÿ ó÷åíûõ âîçìîæíîñòè ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé. Çâåçäû îáúåäèíÿþòñÿ â ãàëàêòèêè, âðàùàÿñü âîêðóã åå öåíòðà, â êîòîðîì, êàê ïðàâèëî, íàõîäèòñÿ ÷åðíàÿ äûðà. Ñîñòîÿíèå çâåçä Âñåëåííîé èçìåíÿåòñÿ îò áîëüøèõ, ìàññèâíûõ, ãîðÿ÷èõ, ÿðêèõ äî ìàëåíüêèõ, õîëîäíûõ, òóñêëûõ. Ñîëíöå ÿâëÿåòñÿ ñîñòàâíîé ÷àñòüþ ãàëàêòèêè «Ìëå÷íûé ïóòü» è íàõîäèòñÿ â ñðåäíåé ñòàäèè ñâîåãî ðàçâèòèÿ, èìåÿ âîçðàñò 4, 7 ìëðä ëåò. Âîêðóã çâåçä âðàùàþòñÿ ïëàíåòû, âîêðóã ïëàíåò ñïóòíèêè, àñòåðîèäû, ìåòåîðèòû è äðóãèå êîñìè÷åñêèå òåëà. Îñòàëüíîå êîñìè÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî çàïîëíåíî êîñìè÷åñêîé ïûëüþ. Êîñìè÷åñêèå îáúåêòû íàñòîëüêî óäàëåíû äðóã îò äðóãà, ÷òî ïåðåëåò íà ñîâðåìåííîì êîñìè÷åñêîì êîðàáëå îò Çåìëè äî áëèæàéøåé çâåçäû Àëüôà Öåíòàâðà çàíÿë áû 150 òûñÿ÷ ëåò. Îñíîâíàÿ òåíäåíöèÿ â ðàçâèòèè Âñåëåííîé è ãàëàêòèê, â ò. ÷. ãàëàêòèêè «Ìëå÷íûé ïóòü», â êîòîðîé ðàñïîëîæåíà Çåìëÿ, çàêëþ÷àåòñÿ â ïóëüñèðóþùåì âðàùàòåëüíî-ïîñòóïàòåëüíîì ðàñøèðåíèè è ñíèæåíèè ýíåðãèè. Ìåëêèå êîñìè÷åñêèå òåëà è ñïóòíèêè âðàùàþòñÿ âîêðóã ïëàíåò, ïëàíåòû âîêðóã çâåçä, çâåçäû âîêðóã öåíòðà ãàëàêòèê, ãàëàêòèêè äâèæóòñÿ âîêðóã öåíòðà ìåãàãàëàêòèêè è ò.ä. Íàøà ãàëàêòèêà «Ìëå÷íûé ïóòü», à âìåñòå ñ íåþ Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà, ñîâåðøàþò îäèí îáîðîò âîêðóã öåíòðà ãàëàêòèêè çà 200 ìëí ëåò. Â áëèæàéøèå íåñêîëüêî ìëðä ëåò òåíäåíöèÿ ðàñøèðåíèÿ Âñåëåííîé ñîõðàíèòñÿ, à, ñëåäîâàòåëüíî, áóäåò îñëàáëÿòüñÿ ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ êîñìè÷åñêèõ îáúåêòîâ. Ýòî ïîäòâåðæäàåòñÿ ñíèæåíèåì ñòåïåíè âëèÿíèÿ Ëóíû íà Çåìíûå ïðîöåññû. Ðàçâèòèå ãàëàêòèêè «Ìëå÷íûé ïóòü» îïðåäåëÿåò äâèæåíèå è ðàçâèòèå Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû è ïëàíåòû Çåìëÿ, ÷òî âûðàæàåòñÿ â èçìåíåíèè àêòèâíîñòè ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ íà Çåìëå.

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

ÏÎËÅÇÍÛÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ ×åëîâåê âñåãäà èñïîëüçîâàë ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû – ñîãðåâàëñÿ Ñîëíå÷íûì òåïëîì, ïëàâàë íà ïëîòó, èñïîëüçóÿ ñèëó çåìíîãî òÿãîòåíèÿ, ëîâèë â ïàðóñà ýíåðãèþ âåòðà. Ïî ìåðå ðàçâèòèÿ èíòåëëåêòà óâåëè÷èâàëîñü êîëè÷åñòâî âàðèàíòîâ èñïîëüçîâàíèÿ ïðèðîäíîé ýíåðãèè – âåòðÿíûå ýëåêòðîãåíåðàòîðû, âîäÿíûå ìåëüíèöû è ãèäðîýëåêòðîñòàíöèè, ñîëíå÷íûå áàòàðåè, òåïëîâûå íàñîñû è äðóãèå òåõíîëîãèè ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè ïðèðîäíûõ ïðîöåññîâ â áîëåå óäîáíóþ ôîðìó – ýëåêòðè÷åñêóþ, òåïëîâóþ è ò. ï.. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïðèðîäíûõ ïðîöåññîâ, ÷àñòî âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü èõ êîððåêòèðîâêè, ïîýòîìó ëþäè âñåãäà ñòðåìèëèñü óïðàâëÿòü ãåîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè, äåëàÿ ýòî âíà÷àëå íåîñîçíàííî, à çàòåì âïîëíå ñîçíàòåëüíî, ñîåäèíÿÿ ðåêè è ìîðÿ êàíàëàìè, çàíèìàÿñü îðîøåíèåì ïóñòûíü è ò.ï. Íàêîíåö, íàó÷èëèñü êîïèðîâàòü, ò. å. ñîçäàâàòü ïðèíóäèòåëüíî, íàèáîëåå ìîùíûå ïðèðîäíûå ïðîöåññû – ÿäåðíûå è òåðìîÿäåðíûå ðåàêöèè. Íî ïðèðîäà íå æåëàåò áûòü óïðàâëÿåìîé.

Çà âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèÿ Çåìëè, â ðåçóëüòàòå ïðèðîäíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, íà Çåìëå íåñêîëüêî ðàç óíè÷òîæàëîñü áîëüøèíñòâî ðàñòåíèé è æèâîòíûõ. Âóëêàíû è çåìëåòðÿñåíèÿ, öóíàìè è òàéôóíû, çàñóõè, ïîæàðû è äðóãèå ïðèðîäíûå êàòàñòðîôû, òàêæå, ïðîèñõîäÿò âîïðåêè ÷åëîâå÷åñêèì æåëàíèÿì. Ìíîãî ñòîëåòèé ãåîëîãè øàã çà øàãîì ïðèáëèæàþòñÿ ê ïîíèìàíèþ èñòèííîé ñóùíîñòè ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, èõ ïðè÷èí, óñëîâèé ïðîòåêàíèÿ, ðåçóëüòàòîâ è ò. ï. Èçó÷åíèå è ïðîãíîçèðîâàíèå âóëêàíèçìà è òåêòîíèêè Çåìíîé êîðû è âåðõíåé ìàíòèè, äâèæåíèÿ ïîäçåìíûõ âîä, âîçíèêíîâåíèÿ ñåëåé è îïîëçíåé ñïàñàåò ÷åëîâå÷åñêèå æèçíè è ìàòåðèàëüíûå öåííîñòè. Òåì íå ìåíåå, íàáëþäàåòñÿ íàðàñòàþùåå ïðîòèâîñòîÿíèå äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâåêà è îêðóæàþùåé ñðåäû, èäóùåå âî âðåä ÷åëîâåêó. Íàðàñòàíèå ïðîòèâîðå÷èé ìåæäó äåÿòåëüíîñòüþ ÷åëîâåêà è ðàçâèòèåì ïðèðîäíûõ ïðîöåññîâ óñêîðèëî ðàçâèòèå òàêèõ âèäîâ ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò êàê ìîíèòîðèíã, ìîäåëèðîâàíèå, ïðîãíîçèðîâàíèå, âûíóäèëî àêòèâèçèðîâàòü èññëåäîâàòåëüñêóþ ðàáîòó, íå òîëüêî â òðàäèöèîííûõ, íî è â íîâûõ íàó÷íûõ íàïðàâëåíèÿõ, òàêèõ êàê òåêòîíèêà ëèòîñôåðíûõ ïëèò, íåëèíåéíàÿ, ìåäèöèíñêàÿ, ïîëèòè÷åñêàÿ ãåîëîãèÿ è ò. ï.

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ

СХЕМА РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО НАСОСА

ÎÏÀÑÍÛÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ

Íåñìîòðÿ íà íàó÷íî-òåõíè÷åñêèé ïðîãðåññ, ñòåïåíü çàùèùåííîñòè íàñåëåíèÿ îò îïàñíûõ ïðîÿâëåíèé ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, èìååò òåíäåíöèþ ê ñíèæåíèþ. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ â ìèðå óñèëèâàåòñÿ ïîíèìàíèå çíà÷èìîñòè ïðèðîäíûõ ÿâëåíèé äëÿ ðàçâèòèÿ ýêîíîìèêè è ñîöèóìà. Îäíîé èç âàæíåéøèõ ïðè÷èí óñèëåíèÿ ïðèðîäíûõ îïàñíîñòåé ÿâëÿåòñÿ ïðÿìàÿ è êîñâåííàÿ ñâåðõàêòèâíàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü ÷åëîâåêà, êîòîðàÿ âûðàæàåòñÿ â ïîñòîÿííîì óâåëè÷åíèè îáúåìîâ äîáûâàåìûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ è èñïîëüçóåìîé ïðèðîäíîé è èñêóññòâåííîé ýíåðãèè. Áîëüøàÿ ÷àñòü ñîöèàëüíûõ è ýêîíîìè÷åñêèõ ïîòåðü ñâÿçàíà ñ ðàçðóøåíèÿìè çäàíèé è ñîîðóæåíèé èç-çà íåäîñòàòî÷íîé íàäåæíîñòè è çàùèùåííîñòè îò îïàñíûõ ïðèðîäíûõ âîçäåéñòâèé. Íàèáîëåå ÷àñòûìè íà òåððèòîðèè Ðîññèè ñòàíîâÿòñÿ ïðèðîäíûå êàòàñòðîôè÷åñêèå ÿâëåíèÿ àòìîñôåðíîãî õàðàêòåðà — áóðè, óðàãàíû, ñìåð÷è, øêâàëû (28%), äàëåå èäóò çåìëåòðÿñåíèÿ (24%) è íàâîäíåíèÿ (19%). Îïàñíûå ãåîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû, òàêèå, êàê îïîëçíè è îáâàëû ñîñòàâëÿþò

4%, ëåñíûå ïîæàðû è äðóãèå, âñåãî áîëåå 30 âèäîâ îïàñíûõ ïðîÿâëåíèé ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, â ñóììå ðàâíû 25%. Îáùèé åæåãîäíûé ýêîíîìè÷åñêèé óùåðá îò ðàçâèòèÿ îïàñíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, òîëüêî â Ðîññèè, ñîñòàâëÿåò äåñÿòêè ìëðä. ðóá. â ãîä. Çåìëåòðÿñåíèÿ ÿâëÿþòñÿ îäíèì èç íàèáîëåå ðàçðóøèòåëüíûõ è òðóäíî ïðîãíîçèðóåìûõ ÿâëåíèé ïðèðîäû. Îáëàñòè ïîâûøåííîé ñåéñìè÷åñêîé àêòèâíîñòè, çàíèìàþò îêîëî 40% îò îáùåé ïëîùàäè òåððèòîðèè Ðîññèè. Â ñåéñìè÷åñêè àêòèâíûõ çîíàõ ïðîæèâàåò áîëåå 20 ìëí. ÷åëîâåê (14% íàñåëåíèÿ ñòðàíû). Íàèáîëåå îïàñíûìè ïîñëåäñòâèÿìè çåìëåòðÿñåíèé ÿâëÿþòñÿ ðàçðóøåíèÿ çäàíèé è ñîîðóæåíèé, ïîæàðû, âûáðîñû ðàäèîàêòèâíûõ è õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ è äðóãèå. Øèðîêóþ ðàñïðîñòðàíåííîñòü è îïàñíîñòü ïðåäñòàâëÿþò îïîëçíè è ñåëè Ïîâîëæüÿ, Çàáàéêàëüÿ, Êàâêàçà è äðóãèõ ðåãèîíîâ. Ñåëè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìîùíûå ïîòîêè, íàñûùåííûå òâåðäûìè ìàòåðèàëàìè, ñïóñêàþùèåñÿ ïî ãîðíûì äîëèíàì ñ îãðîìíîé ñêîðîñòüþ. Ôîðìèðîâàíèå ñåëåé èäåò ñ âûïàäåíèåì â ãîðàõ äîæäåé, èíòåíñèâíîãî òàÿíèÿ ñíåãà è ëåäíèêîâ. Ñåëåâûå ïðîöåññû ïðîÿâëÿþòñÿ íà 8% òåððèòîðèè Ðîññèè è ðàçâèâàþòñÿ â ãîðíûõ ðàéîíàõ Ñåâåðíîãî Êàâêàçà, íà Êàì÷àòêå, Ñåâåðíîì

Вид природной чрезвычайной ситуации

Опасные явления

Космогенная

Падение на Землю астероидов, столкновение Земли с кометами, кометные ливни, столкновение Земли с метеоритами и болидными потоками, магнитные бури

Геофизическая

Землетрясения, извержения вулканов

Геологическая (экзогенная геологическая)

Оползни, сели, обвалы, осыпи, лавины, склоновый смыв, просадка лессовых пород, просадка (обвалы) земной поверхности в результате карста, абразия, эрозия, курумы, пыльные бури

Метеорологическая

Бури (9-11 баллов), ураганы (12-15 баллов), смерчи (торнадо), шквалы, вертикальные вихри (потоки)

Гидрометеорологическая

Крупный град, сильный дождь (ливень), сильный снегопад, сильный гололед, сильный мороз, сильная метель, сильная жара, сильный туман, засуха, суховей, заморозки

Морская гидрологическая

Тропические циклоны (тайфуны), цунами, сильное волнение (5 баллов и более), сильное колебание уровня моря, сильный тягун в портах, ранний ледяной покров или припай, напор льдов, интенсивный дрейф льдов, непроходимый (труднопроходимый лед), обледенение судов, отрыв прибрежных льдов

Гидрологическая

Высокие уровни воды, половодье, дождевые паводки, заторы и зажоры, ветровые нагоны, низкие уровни воды, ранний ледостав и преждевременное появление льда на судоходных водоемах и реках, повышение уровня грунтовых вод (подтопление)

Природные пожары

Лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные пожары, подземные пожары горючих ископаемых

Óðàëå è Êîëüñêîì ïîëóîñòðîâå. Ïîä ïðÿìîé óãðîçîé ñåëåé â Ðîññèè íàõîäèòñÿ 13 ãîðîäîâ è åùå 42 ãîðîäà ðàñïîëîæåíû â ïîòåíöèàëüíî ñåëåîïàñíûõ ðàéîíàõ. Íàâîäíåíèÿ, òàêæå, îòíîñÿòñÿ ê íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì è îïàñíûì ïðèðîäíûì ÿâëåíèÿì. Â Ðîññèè íàâîäíåíèÿ çàíèìàþò ïåðâîå ìåñòî ñðåäè ñòèõèéíûõ áåäñòâèé ïî ïëîùàäè ðàñïðîñòðàíåíèÿ è ÷àñòîòå – â ñðåäíåì 20 íàâîäíåíèé â ãîä. Â 1998 ã. â ßêóòèè áûëî çàòîïëåíî 172 íàñåëåííûõ ïóíêòà, ðàçðóøåíû 160 ìîñòîâ, 133 äàìáû, 760 êì àâòîäîðîã. Îáùèõ óùåðá ñîñòàâèë 1,3 ìëðä. ðóá. Åùå áîëåå ðàçðóøèòåëüíûì áûëî íàâîäíåíèå â 2001ã. Âî âðåìÿ ýòîãî íàâîäíåíèÿ âîäà â ð. Ëåíå ïîäíÿëàñü íà 17 ì è çàòîïèëà 10 àäìèíèñòðàòèâíûõ ðàéîíîâ ßêóòèè. Áûë ïîëíîñòüþ çàòîïëåí Ëåíñê. Ïîä âîäîé îêàçàëîñü îêîëî 10000 äîìîâ, ïîñòðàäàëî îêîëî 700 ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ è áîëåå 4000 ïðîìûøëåííûõ îáúåêòîâ, áûëî ïåðåñåëåíî 43000 ÷åëîâåê. Îáùèé ýêîíîìè÷åñêèé óùåðá ñîñòàâèë 5,9 ìëðä. ðóá. Âûðóáêà ëåñîâ, íåðàöèîíàëüíîå âåäåíèå ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà, íàðóøåíèÿ äðóãèõ ïðèðîäîîõðàííûõ ìåðîïðèÿòèé, ïðîâîöèðóþò îïàñíûå ïðîÿâëåíèÿ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, è, íàîáîðîò.

МАГНИТНЫЕ БУРИ

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ

ÏÎËÅÇÍÛÅ È ÂÐÅÄÍÛÅ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÛ

Òåðìèí «ïîëåçíûå èñêîïàåìûå», øèðîêî ïðèìåíÿåìûé â ãåîëîãîðàçâåäêå, â ïîñëåäíèå äåñÿòèëåòèÿ, çíà÷èòåëüíî ðàñøèðèë ñâîé ïåðâîíà÷àëüíûé ñìûñë, êîòîðûé ïîäðàçóìåâàë èçâëå÷åíèå ìèíåðàëîâ è ðóä, ãîòîâûõ ê óïîòðåáëåíèþ â íàòóðàëüíîì âèäå (êàìåííàÿ ñîëü, óãîëü è äð.). Â íàñòîÿùåå âðåìÿ, òàêèå âèäû ðàáîò êàê, ðàçâåäêà, äîáû÷à, ïåðåðàáîòêà ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ è çàõîðîíåíèå îòõîäîâ ïðîèçâîäñòâà, ñòàðàþòñÿ ñâåñòè â åäèíûé êîìïëåêñ ðàáîò, ïðîâîäèìûõ â ïîäçåìíûõ óñëîâèÿõ, ñ ïîìîùüþ ñîîðóæåíèÿ è ýêñïëóàòàöèè áóðîâûõ ãåîòåõíîëîãè÷åñêèõ ñêâàæèí. Íà ïåðâîì ýòàïå ðàçâèòèÿ ãåîòåõíîëîãèé, ìíîãèå òâåðäûå ïîëåçíûå èñêîïàåìûå, íàó÷èëèñü äîáûâàòü ïîñðåäñòâîì ðàñòâîðåíèÿ, ðàñïëàâëåíèÿ è ò. ï. Ñëåäóþùèì øàãîì ñòàëà ïîäçåìíàÿ ïåðåðàáîòêà òâåðäûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ (ãàçèôèêàöèÿ óãëåé, âûùåëà÷èâàíèå ðàçëè÷íûõ òâåðäûõ êîìïîíåíòîâ è ò. ï.). Äëÿ òàêèõ òåõíîëîãèé íå íóæíî ñîîðóæàòü äîðîãèå êàðüåðû, øòîëüíè, øàõòû, ãîðíî – îáîãàòèòåëüíûå êîìáèíàòû è ò. ï. Òàêèì îáðàçîì, ïðîèñõîäèò ïåðåîðèåíòàöèÿ òåõíîëîãèé, ñ öåëüþ èçâëå÷åíèÿ èç íåäð Çåìëè êîíêðåòíîãî ïîëåçíîãî êîìïîíåíòà, âìåñòî ðóäû, ñîäåðæàùåé ïóñòûå ïîðîäû è âðåäíûå ïðèìåñè. Âî ìíîãèõ ñîâðåìåííûõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè âñå áîëåå ÷àñòî èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå ìèêðî÷àñòèöû - ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû, àòîìû, èçîòîïû, èîíû, ìîëåêóëû è ò. ï., äîáûâàåìûå èç ãàçîâ, æèäêîñòåé, ñìåñåé, îòâàëîâ è äðóãèõ ñðåä ñ ïîìîùüþ ðàçëè÷íûõ òåõíîëîãèé. Ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèòü äîáû÷à ïðåñíîé âîäû èç ìîðñêîé, à òàêæå èçâëå÷åíèå ìîðñêîé ñîëè. Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî, ïîñòîÿííî äîïîëíÿþùèõñÿ ñèñòåìàòèçàöèé (êëàññèôèêàöèé) ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ (ïî ãðóïïàì ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ, ïî èõ íàçíà÷åíèþ è ò. ï.), îòðàæàþùèõ òå èëè èíûå àñïåêòû âîïðîñà. Íàïðèìåð, âûäåëÿþò ñëåäóþùèå ãðóïïû ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ: ìåòàëëè÷åñêîå, ãîðíî-

ПРЕДЕЛЬНО ДОСТУПИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ХЭ

в почве

в воде

в воздухе

õèìè÷åñêîå, ãîðíî-èíäóñòðèàëüíîå, ñòðîèòåëüíîå, êàóñòîáèîëèòîâîå, ãàçî-ãèäðîìèíåðàëüíîå è äð. Âàæíûì, â âîïðîñå êëàññèôèêàöèè, ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ïî ìåðå ðàçâèòèÿ òåõíîëîãèé, ëþáîé ïðèðîäíûé èëè èñêóññòâåííûé êîìïîíåíò (ïîëåçíîå èñêîïàåìîå) ìîãóò áûòü èñêëþ÷åíû èëè äîáàâëåíû â êàêóþ-ëèáî êëàññèôèêàöèîííóþ ãðóïïó. Ïîëåçíûå èñêîïàåìûå è äîáûâàåìûå êîìïîíåíòû áûâàþò íå òîëüêî ïîëåçíûìè, íî è îïàñíûìè äëÿ çäîðîâüÿ ÷åëîâåêà. Èññëåäîâàíèÿ ïðîá âîçäóõà, âîäû, ïî÷â, ãîðíûõ ïîðîä, ïðîäóêòîâ ïèòàíèÿ, ðàñòèòåëüíîñòè â ðàéîíàõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ìíîãèõ çàãàäî÷íûõ áîëåçíåé ïîêàçàëè èõ ñâÿçü ñ èçáûòî÷íûì èëè íåäîñòàòî÷íûì ñîäåðæàíèåì â íèõ ðàçëè÷íûõ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ïðèðîäíî-

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ ãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ïîýòîìó, íåîòúåìëåìîé ÷àñòüþ ñîâðåìåííûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò, ÿâëÿþòñÿ ãåîõèìè÷åñêèå, ìåäèêî-ãåîëîãè÷åñêèå, ñîöèàëüíî - ïñèõîëîãè÷åñêèå è äðóãèå âèäû èññëåäîâàíèé.

ВИДЫ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ИХ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

ÈÑÒÎÐÈß ÃÅÎËÎÃÈÈ ñîâðåìåííûõ ãåîëîãè÷åñêèõ îòêðûòèé ñîâåðøàåòñÿ íà ñòûêå ñïåöèàëüíîñòåé, òåõíîëîãèé, íàóê. Ãåîëîãèÿ – íàóêà î Çåìëå (â ïåðåâîäå ñ ãðå÷.: geo – Çåìëÿ, logos – íàóêà). Ñêîðîñòü ðàçâèòèÿ ãåîëîãè÷åñêèõ íàóê îïðåäåëÿåòñÿ çàïðîñàìè îáùåñòâà è äîñòèæåíèÿìè ôèçèêè, õèìèè, áèîëîãèè è äðóãèõ íàóê. Ìèëëèîíû ó÷åíûõ âñåãî ìèðà íà ïðîòÿæåíèè òûñÿ÷åëåòèé ïðÿìî èëè êîñâåííî çàíèìàëèñü ãåîëîãè÷åñêèìè èññëåäîâàíèÿìè è ïðîäîëæàþò èõ â íàñòîÿùåå âðåìÿ. Âñå âûäàþùèåñÿ ó÷åíûå ìèðà óäåëÿëè ñâîå âíèìàíèå òåì èëè èíûì âîïðîñàì, ñâÿçàííûì ñ ðàçâèòèåì ïðèðîäíûõ è ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ôèçèêè, õèìèêè, áèîëîãè, àñòðîíîìû è äðóãèå ó÷åíûå – âñå íåìíîãî ãåîëîãè, òàêæå, êàê âñå ãåîëîãè â îïðåäåëåííîé ñòåïåíè, õèìèêè, ôèçèêè, áèîëîãè, è ò.ï. Â îòëè÷èå îò âîçðàñòà Çåìëè è Âñåëåííîé (ñîîòâåòñòâåííî 4,5 è 13,8 ìëðä ëåò), âîçðàñò ãåîëîãè÷åñêèõ íàóê - ìëàäåí÷åñêèé, èçìåðÿåìûé íåñêîëüêèìè ñòîëåòèÿìè. Íåñìîòðÿ íà êîðîòêèé, ïî èñòîðè÷åñêèì ìàñøòàáàì, ïåðèîä âðåìåíè, ãåîëîãè Ðîññèè óñïåëè îòêðûòü ñîòíè êðóïíûõ è ñðåäíèõ ìåñòîðîæäåíèé ïîëèìåòàëëîâ, ïîäçåìíûõ ïèòüåâûõ âîä, íåôòè, çîëîòà, àëìàçîâ è äðóãèõ âèäîâ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Íà ñòðàíèöàõ ïóòåâîäèòåëÿ íåò âîçìîæíîñòè ïåðå÷èñëèòü èìåíà è äîñòèæåíèÿ äàæå ìàëîé ÷àñòè ó÷åíûõ è ñïåöèàëèñòîâ, ðàáîòàâøèõ â ãåîëîãèè, íî â îãðîìíîì ìàññèâå, íàêîïëåííûõ ãåîëîãè÷åñêèõ çíàíèé è îòêðûòûõ ìåñòîðîæäåíèé åñòü ÷àñòè÷êà çàñëóã êàæäîãî èç íèõ – îá ýòîì íóæíî ïîìíèòü. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðèïîâåðõíîñòíûå ìåñòîðîæäåíèÿ ñ âûñîêèì ñîäåðæàíèåì ïîëåçíûõ êîìïîíåíòîâ óæå ðàçâåäàíû, à äëÿ ïîèñêà íîâûõ ïðèõîäèòñÿ ïðèìåíÿòü ñëîæíûå òåõíèêî-òåõíîëîãè÷åñêèå ðàçðàáîòêè. Ïðèðîäà ìíîãîëèêà, â íåé ðåäêî âñòðå÷àþòñÿ ÷åòêèå ãðàíèöû, ãîðàçäî ÷àùå íàáëþäàþòñÿ áóôåðíûå (ïåðåõîäíûå) çîíû, ïîä÷åðêèâàþùèå íåîäíîçíà÷íîñòü (íåëèíåéíîñòü) ðàçâèòèÿ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è âûñîêóþ ñòåïåíü âàðèàòèâíîñòè ðåçóëüòàòîâ. Ïîýòîìó, ãåîëîãè÷åñêèå íàóêè ðàçâèâàþòñÿ â òåñíîì êîíòàêòå ñ äðóãèìè, à áîëüøèíñòâî

Â ðàçâèòèè íàóê, â ò. ÷. ãåîëîãè÷åñêèõ, íàáëþäàåòñÿ ñâîéñòâåííîå ïðèðîäå ÷åðåäîâàíèå ýâîëþöèîííîãî è ðåâîëþöèîííîãî, ÷àñòî, íåëèíåéíîãî ðàçâèòèÿ.

Äîíàó÷íûé ýòàï ðàçâèòèÿ. 1. Ñòàíîâëåíèå ÷åëîâå÷åñêîé öèâèëèçàöèè (äî 5 â. äî í. ý.) – ðàçâèòèå îïûòà èñïîëüçîâàíèÿ ìèíåðàëîâ, ïîðîä, ðóä äëÿ ñîçäàíèÿ îðóäèé òðóäà. 2. Àíòè÷íûé ïåðèîä (5 â. äî í. ý. – 5 â. í. ý.) – çàðîæäåíèå ïðåäñòàâëåíèé î ìèíåðàëàõ, ãîðíûõ ïîðîäàõ, ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ (àíòè÷íàÿ ôèëîñîôèÿ). 3. Ñõîëàñòè÷åñêèé ïåðèîä (5-14 â. í. ý.) – ðàçâèòèå ðóäíûõ ïðîìûñëîâ (íàòóðôèëîñîôèÿ). 4. Ýïîõà âîçðîæäåíèÿ (14-16 ââ. – ñåð. 18 â.) – âåëèêèå ãåîãðàôè÷åñêèå îòêðûòèÿ, àêòèâèçàöèÿ ðàçâèòèÿ ðóäíûõ ïðîìûñëîâ (âîçðîæäåíèå àíòè÷íîé ôèëîñîôèè, ìåõàíèêà).

Íàó÷íûé ýòàï ðàçâèòèÿ. 1. Ïåðåõîäíûé ïåðèîä (2-ÿ ïîë. 18 â.) – ôèçè÷åñêèé ýòàï èçó÷åíèÿ âåùåñòâà, êîñìîãåíè÷åñêàÿ ãèïîòåçà Êàíòà è Ëàïëàñà; ñòàíîâëåíèå íàó÷íîé ãåîëîãèè (ìåõàíèêà). 2. Ãåðîè÷åñêèé ïåðèîä (1-ÿ ïîë. 19 â.) – ãèïîòåçà êðàòåðîâ ïîäíÿòèé, ïàëåîíòîëîãèÿ, áèîñòðàòèãðàôè÷åñêèå ìåòîäû, ãåîëîãè÷åñêîå êàðòèðîâàíèå, õèìè÷åñêèé ýòàï èçó÷åíèÿ âåùåñòâà, ìèíåðàëîãèÿ (áèîëîãèÿ, õèìèÿ, ôèçèêà). 3. Êëàññè÷åñêèé ïåðèîä (2-ÿ ïîë. 19 â.) – ãèïîòåçà êîíòðàêöèè, ó÷åíèå î ãåîñèíêëèíàëÿõ è ïëàòôîðìàõ, ãåîìîðôîëîãèÿ, ñîçäàíèå îáùåé ñòðàòèãðàôè÷åñêîé øêàëû ôàíåðîçîÿ, ðåãèîíàëüíàÿ ãåîëîãèÿ êîíòèíåíòîâ,

ïàëåîãåîãðàôèÿ, ó÷åíèå î ðóäíûõ ìåñòîðîæäåíèÿõ, êðèñòàëëîãðàôèÿ, ãèäðîãåîëîãèÿ, ïåòðîãðàôèÿ (õèìèÿ, ôèçèêà, áèîëîãèÿ). 4. Êðèòè÷åñêèé ïåðèîä (10-60ãã. 20 â.) – ðàçâèòèå ó÷åíèÿ î ãåîñèíêëèíàëÿõ, îðîãåíàõ è ïëàòôîðìàõ, ïîÿâëåíèå òåîðèè ìîáèëèçìà, êðèñòàëëîõèìè÷åñêèé ýòàï èçó÷åíèÿ âåùåñòâà, ðàçâèòèå ãåîõèìèè, ñåéñìîëîãèè, ðàçâåäî÷íîé ãåîôèçèêè, ðàäèîãåîëîãèè, ñîçäàíèå îáîëî÷å÷íîé ìîäåëè ñòðîåíèÿ Çåìëè, ðåãèîíàëüíûå ãåîëîãî-ãåîôèçè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ, îïîðíîå êîíòèíåíòàëüíîå áóðåíèå, ðàçâèòèå ïðèêëàäíûõ äèñöèïëèí: íåôòÿíîé ãåîëîãèè, ãåîëîãèè óãëÿ, èíæåíåðíîé ãåîëîãèè, ãåîêðèîëîãèè (ôèçèêà). 5. Íîâåéøèé ïåðèîä (60-90ãã. 20 â.) – òåêòîíèêà ëèòîñôåðíûõ ïëèò, èññëåäîâàíèÿ ìèðîâîãî îêåàíà (âêëþ÷àÿ ãëóáîêîâîäíîå áóðåíèå), èññëåäîâàíèå Çåìëè èç êîñìîñà,

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÈÕ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ ãåîõðîíîëîãèÿ äîêåìáðèÿ, èçîòîïíûé óðîâåíü èññëåäîâàíèÿ âåùåñòâà, ñâåðõãëóáîêîå áóðåíèå íà êîíòèíåíòàõ, ñåéñìîñòðàòèãðàôèÿ, ñåéñìîòîìîãðàôèÿ, ïàëåîìàãíåòèçì, ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ìèíåðàëîãèÿ è ïåòðîëîãèÿ, ãåîõèìèÿ, êîñìîõèìèÿ, ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå, ãåîèíôîðìàòèêà (õèìèÿ èçîòîïîâ, àñòðîôèçèêà). 6. Ñîâðåìåííûé ïåðèîä (êîíåö 20-íà÷. 21 â.) – ãëîáàëüíàÿ ãåîäèíàìè÷åñêàÿ ìîäåëü Çåìëè è ïëàíåò çåìíîé ãðóïïû, ãëîáàëüíàÿ ãåîýêîëîãèÿ, ìåäèöèíñêàÿ ãåîëîãèÿ, ïîëèòè÷åñêàÿ ãåîëîãèÿ, ãåîýòèêà (áèîõèìèÿ, áèîãåîôèçèêà, ñèíåðãåòèêà, íåëèíåéíàÿ ãåîëîãèÿ).

ÖÅËÈ È ÇÀÄÀ×È ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÕ ÐÀÁÎÒ

Îñíîâíîé öåëüþ ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò ÿâëÿåòñÿ ïîëó÷åíèå èíôîðìàöèè î Çåìëå, à îñíîâíûå çàäà÷è ñâîäÿòñÿ ê èçó÷åíèþ èñòîðèè ðàçâèòèÿ Çåìëè è ïðîãíîçèðîâàíèþ èçâåðæåíèé âóëêàíîâ, çåìëåòðÿñåíèé, ðàçìåùåíèÿ â Çåìíîé êîðå ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ è ò. ï. Ïðèðîäíûå ñèñòåìû èìåþò, êàê ïðàâèëî, ñëîæíûé ñîñòàâ, ñòðîåíèå, ñîñòîÿíèå. Îíè áûâàþò áîëüøèå è ìàëûå, ñëîæíûå è ïðîñòûå îáðàçîâàíèÿ, ñëîæåííûå, îäíîâðåìåííî, òâåðäûìè, æèäêèìè è ãàçîîáðàçíûìè âåùåñòâàìè, êîëè÷åñòâåííûå ñîîòíîøåíèÿ êîòî-

ðûõ, ìîãóò áûòü ñàìûìè ðàçíîîáðàçíûìè. Ïîýòîìó âèäû è òåõíîëîãèè ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò, òàêæå, ðàçíîîáðàçíû è ïîçâîëÿþò âñåñòîðîííå èçó÷àòü ãåîëîãè÷åñêèå îáúåêòû, äåòàëèçóÿ èëè îáúåäèíÿÿ ïîëó÷àåìóþ èíôîðìàöèþ. Ðàáîòà ïî àíàëèçó è ñèíòåçó èíôîðìàöèîííûõ ïîòîêîâ, â íàñòîÿùåå âðåìÿ, ïðèîáðåëà ïåðâîñòåïåííîå çíà÷åíèå áëàãîäàðÿ ðàçâèòèþ êîìïüþòåðíîé òåõíèêè è ìåòîäîâ îáðàáîòêè èíôîðìàöèè. Äëÿ ðåøåíèÿ ìíîæåñòâà çàäà÷ ãåîëîãè÷åñêèå ðàáîòû âåäóòñÿ ïîä Çåìëåé è ïîä âîäîé, íà Çåìëå è â êîñìîñå, à èõ ðåçóëüòàòû èñïîëüçóåòñÿ, ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ îòðàñëÿõ ýêîíîìèêè. Îñíîâíûìè ãåîëîãè÷åñêèìè íàïðàâëåíèÿìè (ñïåöèàëüíîñòÿìè, ñïåöèàëèçàöèÿìè), ÿâëÿþòñÿ ãåîëîãèÿ, ìèíåðàëîãèÿ, ãåîõèìèÿ, ãåîôèçèêà, ãèäðîãåîëîãèÿ, èíæåíåðíàÿ ãåîëîãèÿ, áóðåíèå, ãîðíûå ðàáîòû è äð.

Íàèáîëåå ìàñøòàáíûìè è çíà÷èìûìè ÿâëÿþòñÿ ãåîëîãîðàçâåäî÷íûå ðàáîòû, ïîçâîëÿþùèå ïðîãíîçèðîâàòü, íàõîäèòü, ðàçâåäûâàòü è èñïîëüçîâàòü ìåñòîðîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ íàäåæíîé êà÷åñòâåííîé èíôîðìàöèè ãåîëîãîðàçâåäî÷íûå ðàáîòû âûïîëíÿþòñÿ â íåñêîëüêî ýòàïîâ è ñòàäèé. Â çàâèñèìîñòè îò õàðàêòåðà ðåøàåìûõ ãåîëîãè÷åñêèõ çàäà÷, èç äåñÿòêîâ âèäîâ ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò è ìíîæåñòâà ïðèìåíÿåìûõ òåõíîëîãèé, â êàæäîé êîíêðåòíîé ñèòóàöèè, âûáèðàþò íàèáîëåå ïîäõîäÿùèå. Íàïðèìåð, ïðè ïîèñêàõ ìåñòîðîæäåíèé íåôòè è ãàçà ïåðâîñòåïåííîå çíà÷åíèå èìåþò ãåîôèçè÷åñêèå è áóðîâûå ðàáîòû. Ïðè ïîèñêàõ ìåñòîðîæäåíèé ïîäçåìíûõ âîä – ãèäðîãåîëîãè÷åñêèå, ïðè ñòðîèòåëüíûõ èçûñêàíèÿõ – èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèå. Ïðåæäå ÷åì ïðèñòóïèòü ê ïîèñêîâûì ðàáîòàì, ãåîëîãè ïðîâîäÿò ðåãèîíàëüíîå ãåîëîãè÷åñêîå èçó÷åíèå ãåîëîãè÷åñêîé èñòîðèè ðåãèîíà è ñèñòåìíîå èçó÷åíèå òåððèòîðèè ïî ñåòêàì ðàçëè÷íîé ïëîòíîñòè (êàðòèðîâàíèå). Íà ýòîì ýòàïå ðàáîò óñòàíàâëèâàþò, íà êàêèå òèïû ãîðíûõ ïîðîä è ãåîëîãè÷åñêèõ òåë (ôàöèè è ôîðìàöèè), íåîáõîäèìî îáðàùàòü âíèìàíèå, êàê íà âîçìîæíûå ïðåäïîñûëêè ïðèñóòñòâèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Ôàöèè – ÷àñòü ñëîÿ (ïà÷êè) îñàäî÷íûõ ãîðíûõ ïîðîä, âûäåëÿþùàÿñÿ îñîáåííîñòÿìè ñîñòàâà, ñòðîåíèÿ è êîìïëåêñàìè îêàìåíåëîñòåé. Ôîðìàöèÿ – íàèáîëåå òèïè÷íûå ïî ñîñòàâó è ñòðîåíèþ ñëîè Çåìíîé êîðû,

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ ïðîèñõîæäåíèå êîòîðûõ èçâåñòíî è ñâÿçàíî ñ âîçìîæíîñòüþ íàõîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Âíåøíèé âèä ãîðíûõ ïîðîä è ìèíåðàëîâ, âíåøíå ïîõîæèõ äðóã íà äðóãà, íå îçíà÷àåò ñõîæåñòè èõ ñâîéñòâ è, íàîáîðîò, åäèíñòâî ñâîéñòâ ïðèñóùå îòëè÷íûì ïî âíåøíèì ïðèçíàêàì ìèíåðàëàì è ïîðîäàì. Ïîýòîìó, íà âñåõ ýòàïàõ è ñòàäèÿõ ïîèñêîâî – ðàçâåäî÷íûõ ðàáîò, ñîâìåñòíî òðóäÿòñÿ ãåîëîãè, ãèäðîãåîëîãè, ãåîôèçèêè, ãåîõèìèêè, áóðîâèêè è äðóãèå ñïåöèàëèñòû, âûïîëíÿÿ ðàçëè÷íûå âèäû èññëåäîâàíèé, äàþùèõ êîìïëåêñíóþ, áîëåå òî÷íóþ, èíôîðìàöèþ ïî êàæäîìó êîíêðåòíîìó ãåîëîãè÷åñêîìó îáúåêòó. Ïîñëå çàâåðøåíèÿ êàæäîãî èç ýòàïîâ ÃÐÐ, íàêîïëåííàÿ èíôîðìàöèÿ çàíîñèòñÿ â ãîñóäàðñòâåííûé êàäàñòð, ÷òî ïîçâîëÿåò ëó÷øå ïëàíèðîâàòü ðàçâèòèå ðåãèîíîâ. Èíôîðìàöèÿ ñîäåðæèò ñâåäåíèÿ î êîëè÷åñòâå è êà÷åñòâå îñíîâíûõ è ïîïóòíûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ñîäåðæàùèõñÿ â íèõ êîìïîíåíòàõ, ãîðíîòåõíè÷åñêèõ, ãèäðîãåîëîãè÷åñêèõ, ýêîëîãè÷åñêèõ è äðóãèõ óñëîâèÿõ ðàçðàáîòêè ìåñòîðîæäåíèé. Òàê æå, ãîñóäàðñòâåííûé êàäàñòð ñîäåðæèò ãåîëîãî-ýêîíîìè÷åñêóþ îöåíêó êàæäîãî ìåñòîðîæäåíèÿ è èíôîðìàöèþ î ñëàáûõ, íî ïîòåíöèàëüíî ïåðñïåêòèâíûõ ïðîÿâëåíèÿõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ.

ÃÅÎËÎÃÎÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÁÎÒÛ

Öåëè è çàäà÷è ãåîëîãî-ìèíåðàëîãè÷åñêèõ ðàáîò ðàçíîîáðàçíû è ñâîäÿòñÿ, ïðåæäå âñåãî, ê ïðîãíîçèðîâàíèþ, ïîèñêó è ðàçâåäêå ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Â çàâèñèìîñòè îò öåëåé è çàäà÷, à òàêæå ãåîëîãî-ýêîíîìè÷åñêîé ñèòóàöèè ðàéîíà ðàáîò, ïðèìåíÿþòñÿ àýðîêîñìè÷åñêèå, íàçåìíûå (ïîäçåìíûå), íàäâîäíûå (ïîäâîäíûå) ìåòîäû ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò. Îäíèì èç îñíîâíûõ, íàçåìíûõ, ìåòîäîâ ãåîëîãîðàçâåäî÷íûõ ðàáîò (ÃÐÐ) ÿâëÿþòñÿ ãåîëîãî-ìèíåðàëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ, âûïîëíÿþùèåñÿ íà ðàçëè÷íûõ ñòàäèÿõ. Òåððèòîðèÿ Ðîññèè îãðîìíà, ïî ñðàâíåíèþ ñ íåþ ðàçìåðû áîëüøèíñòâà ìåñòîðîæäåíèé ìèêðîñêîïè÷íû. ×òîáû èçáåæàòü íåðàöèîíàëüíîãî ðàñõîäîâàíèÿ ïîèñêîâûõ ðåñóðñîâ, íà ïåðâîé ñòàäèè - ñòàäèè ðåãèîíàëüíîãî ãåîëîãè÷åñêîãî èçó÷åíèÿ - âûÿâëÿþòñÿ òåîðåòè÷åñêèå ïðåäïîñûëêè (êðèòåðèè ïîèñêà), òåõ èëè èíûõ âèäîâ ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ. Îñíîâíûì ìåòîäîì ïåðâîé ñòàäèè ÃÐÐ, ÿâëÿåòñÿ ãåîëîãî-ìèíåðàëîãè÷åñêîå êàðòèðîâàíèå, ïðåèìóùåñòâåííî ìàñøòàáîâ 1:500000 è 1:200000. Ïðè ïðîâåäåíèè ãåîëîãî-ìèíåðà-

Виды работ при геолого-минерагеническом картировании

— проведение работ на эталонных площадях и участках с месторождениями полезных ископаемых прогнозируемого типа для дополнительного изучения и уточнения ранее установленных и выявления новых минерагенических факторов и поисковых признаков; — полевые, лабораторные и камеральные работы, направленные на выявление изучения, картографирования минерагенических факторов и поисковых признаков, характерных для рудных объектов прогнозируемого типа с применением геологических, геофизических и геохимических методов, проходкой горных выработок и бурением заверочных скважин; — изучение закономерности размещения рудных объектов прогнозируемого типа; — формирование комплексных критериев прогнозирования рудных объектов; — выделение, оконтуривание и оценку прогнозных ресурсов перспективных объектов — рудных районов, узлов, полей; — детализационные работы в пределах объектов, выделенных в качестве перспективных; — разработка рекомендаций по дальнейшему изучению перспективных площадей.

ëîãè÷åñêîãî êàðòèðîâàíèÿ ìàñøòàáà 1:200000 îáúåêòàìè ïðîãíîçà ÿâëÿþòñÿ ðóäíûå ðàéîíû, óçëû, ïîëÿ, â áëàãîïðèÿòíûõ ñëó÷àÿõ ìåñòîðîæäåíèÿ. Ïðîãíîçíûå ðåñóðñû îöåíèâàþòñÿ ïî êàòåãîðèè Ð3 è Ð2. Ïîëåçíûå èñêîïàåìûå ìîãóò íàõîäèòüñÿ ãëóáîêî ïîä Çåìëåé, ïîýòîìó íàðÿäó ñ ãåîëîãî-ìèíåðàëîãè÷åñêèìè ìåòîäàìè ÃÐÐ, ïðèìåíÿþòñÿ ãåîõèìè÷åñêèå, ãåîôèçè÷åñêèå, áóðîâûå, àýðîêîñìè÷åñêèå è äð. Ìåñòîðîæäåíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ ìîãóò èìåòü ðàçíîîáðàçíûå ôîðìû, â âèäå çàïîëíåííûõ òðåùèí (âåðòèêàëüíûõ, ãîðèçîíòàëüíûõ, íàêëîííûõ, ïðåðûâèñòûõ è ò. ï.), íåáîëüøèõ ëèíç è äðóãèõ ãåîìåòðè÷åñêèõ ôîðì, ñëîæíûõ äëÿ îáíàðóæåíèÿ. Ïîýòîìó, ãåîëîãè èùóò íå òîëüêî ïîëåçíûå èñêîïàåìûå, íî è ïîðîäû (ìèíåðàëû), êîòîðûå ÷àñòî èì ñîïóòñòâóþò (ïàðàãåíåòè÷åñêèå ìèíåðàëû è ãîðíûå ïîðîäû). Äëÿ óçíàâàíèÿ ìèíåðàëîâ, ïðèìåíÿþò íàáîð (êîìïëåêñ) èõ èäåíòèôèêàöèîííûõ ïðèçíàêîâ. Ê îñíîâíûì ïðèçíàêàì ìèíåðàëîâ îòíîñÿòñÿ öâåò, öâåò ÷åðòû, áëåñê (ìåòàëëè÷åñêèé, íåìåòàëëè÷åñêèé, àëìàçíûé, âîñêîâîé è äð.), ïðîçðà÷íîñòü, òâåðäîñòü, ñïàéíîñòü, èçëîì, ïëîòíîñòü, ìàãíèòíîñòü, ãèãðîñêîïè÷íîñòü, ðàñòâîðèìîñòü, ñïîñîáíîñòü ê ðåàêöè ñ êèñëîòàìè è ðåàãåíòàìè è ò. ï.

ПОИСКОВЫЕ ПРИЗНАКИ МИНЕРАЛОВ 1. Твердость. Эталоном при определении твердости минералов служит шкала Мооса, в которую ученый подобрал минералы, таким образом, что каждый последующий своим острым концом царапает все предыдущие. Порядковый номер минерала этой шкалы принят за его относительную твердость: 1 — тальк; 2 — гипс; 3 — кальцит; 4 — флюорит; 5 — апатит; 6 — ортоклаз; 7 — кварц; 8 — топаз; 9 — корунд; 10 — алмаз, т. е. твердость алмаза равна 10, корунда 9 и т. д.

2. Магнитность - определяется по реагированию стрелки компаса на кусок минерала или притягиванию магнитом мелких частиц минерала. Кристаллы и минералы определяют, также, по способности к горению, плавлению, растворимости в воде, реагированию на воздействие кислоты и т. п. В лабораторных условиях могут исследоваться и другие характеристики минералов.

3. Блеск - стеклянный, перламутровый, алмазный, жирный, шелковистый и др.

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ Спайность несовершенная — обнаруживается с трудом: оливин, апатит, берилл.

4. Цвет - изменяется в широких пределах (лучше определяется на свежем сколе)

5. Цвет черты лучше определять по цвету порошка минерала, растертого на белой бумаге.

6. Излом - поверхность раскола, прошедшая в минерале не по спайности. Выделяют изломы: ровный, ступенчатый (полевые шпаты), неровный (апатит), занозистый (гипс, золото), раковистый (кварц, опал, халцедон).

Спайность средняя или ясная — при раскалывании минерала получаются обломки, ограниченные как плоскостями спайности, так и неровными поверхностями по случайным направлениям: ортоклаз, авгит.

7. Спайность - это способность минерала расщепляться или раскалываться в определенном направлении, давая при этом гладкие блестящие поверхности.

Некоторые минералы обнаруживают спайность нескольких направлений, что часто является для них главным диагностическим признаком. Спайность двух направлений имеют полевые шпаты, барит, трех — кальцит, доломит, галит.

Спайность весьма совершенная — минерал легко расщепляется на тонкие пластинки: слюда, гипс, тальк.

Спайность совершенная — при любом ударе молотком минерал раскалывается на обломки, ограниченные плоскостями спайности: кальцит, галит, флюорит, барит, галенит, большинство полевых шпатов.

Спайность весьма несовершенная, т. е. практически отсутствует: кварц, пирит, магнетит.

ÃÅÎÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÁÎÒÛ Ãåîõèìè÷åñêèå ðàáîòû âûïîëíÿþòñÿ äëÿ èçó÷åíèÿ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà Çåìëè, çàêîíîìåðíîñòåé ðàñïðåäåëåíèÿ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â ðàçíûõ ãåîñôåðàõ, â ò. ÷. â Çåìíîé êîðå, ïðîãíîçèðîâàíèÿ çåìëåòðÿñåíèé è ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, îñîáåííî ïîäçåìíûõ, çàëåãàþùèõ íà áîëüøèõ ãëóáèíàõ. Ãåîõèìè÷åñêèå ðàáîòû è ìåòîäû èññëåäîâàíèé, ÿâëÿþòñÿ âàæíåéøåé ñîñòàâíîé ÷àñòüþ ãåîëîãî-ìèíåðàëîãè÷åñêèõ, ãåîôèçè÷åñêèõ è äð. ðàáîò, è ïðîâîäÿòñÿ íà ðàçëè÷íûõ ýòàïàõ è ñòàäèÿõ ãåîëîãîðàçâåäêè. Ñóùíîñòü ãåîõèìè÷åñêèõ ìåòîäîâ âûòåêàåò èç õèìè÷åñêîé àêòèâíîñòè èëè èíåðòíîñòè õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, ò. å. èõ ñïîñîáíîñòè îáðàçîâûâàòü â ïðèðîäíîé îáñòàíîâêå ðàçëè÷íûå ÷àñòèöû è âåùåñòâà – ïðèðîäíûé ãàç, íåôòü, âîäó, êðèñòàëëû, ìèíåðàëû, ãîðíûå ïîðîäû è ò. ï. Ðàñïîëîæåíèå õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â òàáëèöå Ä.È. Ìåíäåëååâà, ïîçâîëÿåò îöåíèòü ñòåïåíü àêòèâíîñòè èõ âçàèìîäåéñòâèÿ, ñëåäîâàòåëüíî, îïðåäåëèòü âåðîÿòíîñòü ñîâ-

Распределение химических элементов в пространстве В природе химические элементы и вещества, распределены неравномерно. Часть из них образует минералы, породы, другая часть свободно рассеяна в пространстве или же рассредоточена вокруг месторождений полезных ископаемых, образуя рудные аномалии. Такие аномалии называются ореолами рассеяния. Они состоят из рудных минералов, составляющих полезный компонент месторождения и сопутствующих им минералов, которые образуются одновременно с рудными телами. При разрушении месторождений в результате миграции элементов формируются так называемые вторичные геохимические ореолы. Ореолы значительно превышают размеры рудных тел и нередко расположены ближе к поверхности, что облегчает их обнаружение. Количественный анализ ореолов рассеяния позволяет охарактеризовать рудные тела и, в ряде случаев, оценить запасы полезных ископаемых. В геохимических методах поисков оценивают концентрации ряда характерных для данного месторождения элементов-индикаторов, аномальные концентрации которых могут незначительно отличаться от геохимического фона.

ìåñòíîãî çàëåãàíèÿ, ò. å. ñîíàõîæäåíèÿ (ïàðàãåíåçèñ) ðàçëè÷íûõ ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä, ñëåäîâàòåëüíî, óïðîñòèòü èõ ïîèñê. Èíôîðìàöèÿ î õèìè÷åñêîì è âåùåñòâåííîì ñîñòàâå ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä, èõ ñòðîåíèè è ñâîéñòâàõ, ïîìîãàåò äåëàòü ïðîãíîçû î âîçìîæíîì ðàçâèòèè òåõ èëè èíûõ ïðîöåññîâ, óñëîâèÿõ îáðàçîâàíèÿ è ìåñòàõ çàëåãàíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Ãåîõèìè÷åñêèå ìåòîäû (ëèòîãåîõèìè÷åñêèå, ãèäðîãåîõèìè÷åñêèå, áèîãåîõèìè÷åñêèå, àòìîãåîõèìè÷åñêèå) ïðèìåíÿþòñÿ íà âñåõ ýòàïàõ è ñòàäèÿõ ãåîëîãîðàçâåäî÷íûõ ðàáîò, ìàñøòàáà îò 1:200000 äî 1:50000, îñîáåííî íà ðàííèõ, à äëÿ öåëîãî ðÿäà ìåñòîðîæäåíèé ðóäíûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ÿâëÿþòñÿ ãëàâíûìè. Ñ ïîìîùüþ ãåîõèìè÷åñêèõ ìåòîäîâ ïîèñêîâ îòêðûòû ìåñòîðîæäåíèÿ íåôòè è ãàçà, îëîâà, öâåòíûõ ìåòàëëîâ, ìíîæåñòâà äðóãèõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ.

Активность (инертность) химических элементов В. И. Вернадский по геохимическим свойствам химических элементов, отражающих закономерности их распределения и поведения в природе, выделил 6 групп элементов. Инертные (пассивные) химические элементы: 1-группа - благородные газы – He, Ne, Ar, Kr, Xe; 2-я группа — благородные металлы – Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au; Элементы активно вовлекаемые в обратимые биогеохимические процессы: 3-я — группа — циклические элементы — H, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, As, Se, Sr, Zr, Mn, Ag, Cd, Sn, Sh, Te, Ba, Hf, W, Re, Hg, Ti, Pb, Bi; Элементы с преобладанием рассеянной формы нахождения в природе — 4-я группа рассеянные элементы– Li, Sc, Ga, Dr, Rb, Y, Nb, Ln, I, Cs, Ta; — Po, Rn, Ra, As, Th, Pa, U; Важные с точки зрения радиоактивности в природе – 5-я группа — сильно радиоактивные элементы – Po, Rn, Ra, As, Th, Pa, U; Геохимически уникально связанные элементы — 6-я группа - элементы редких земель – La, Ct, Pr, Nd, Nt, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ Методы и стадии геохимических работ Названия геохимических методов поиска полезных ископаемых, соответствуют названию среды в которой они применяются (литосфера — литохимические, жидкость — гидрохимические, живое вещество биохимические, атмосфера — атмохимические). 1) Литогеохимические поиски по первичным и вторичным ореолам рассеяния. Это основной тип геохимических поисков при геологоразведке. Литогеохимические методы поиска наиболее полно разработаны и основаны на изучении распределения химических элементов в коренных породах и продуктах их выветривания. 2) Гидрогеохимические методы. Гидрохимические методы поиска основаны на наличии элементов в речных, грунтовых и подземных водах. Гидрохимические ореолы, связанные с рудными телами, выявляют путем анализа проб воды после их высыхания либо после выделения из них элементов-индикаторов с осаждением или экстракцией. Иногда показателями оруденения могут служить низкие значения рН и высокое содержание ионов (SO4)2 (сульфидные месторождения). 3) Атмогеохимические методы — анализируют пробы воздуха. Эти методы применялись сначала только для поисков нефти и газа, но потом стали использоваться и для выявления радиогенных аномалий, связанных с распадом радиоактивных элементов. Регистрируются специальными датчиками, улавливающими пары металлов. 4) Биогеохимические методы — выявляют зоны оруденения по увеличению содержания химических элементов в растениях. В последние годы разработаны новые методы геохимических поисков: — Поиск оруденения по металлоорганичеким комплексам (в частности по их подвижным формам); — Метод частичного извлечения металлов; — Поиск по искусственным сорбентам; — Поиски по донным отложениям водоемов. Масштаб геохимических исследований укрупняется по мере увеличения стадии геологоразведочных работ: —1-й этап, 1-я стадия — региональное геологическое изучение, масштаб от 1:1 000 000 до 1:100 000; —2-й этап, 2-я и 3-я стадии — поиски и оценка МПИ, масштаб от 1: 50 000 до 1: 5 000; — 3-й этап, 4-я и 5-я стадии — разведка и эксплуатационная разведка МПИ, масштаб от 1: 5 000 и крупнее

ÃÅÎÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÁÎÒÛ

6371

Ãåîôèçè÷åñêèå ðàáîòû ïðîâîäÿòñÿ ñ öåëüþ èçó÷åíèÿ ãëóáèííîãî ñòðîåíèÿ, ñîñòàâà, ñîñòîÿíèÿ Çåìëè. Ñ ïîìîùüþ ãåîôèçè÷åñêèõ ðàáîò ðåøàþòñÿ ìíîãèå ãåîëîãè÷åñêèå çàäà÷è, íàïðèìåð, ïðîãíîçèðóþòñÿ ñîñòàâ è ñîñòîÿíèå ëèòîñôåðû, ìàíòèè è ÿäðà è ò. ï. Íàèáîëåå ÷àñòî ãåîôèçè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäÿòñÿ äëÿ ïîèñêà ìåñò çàëåãàíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Ãåîôèçè÷åñêèå ðàáîòû ìîãóò ïðîâîäèòüñÿ â ñêâàæèíàõ, èç ïîâåðõíîñòè Çåìëè (âîäû) èëè â âîçäóøíî – êîñìè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà. Â çàâèñèìîñòè îò íàïðàâëåíèÿ ãåîëîãîðàçâåäî÷íûõ ðàáîò âûäåëÿþò ðóäíóþ, íåôòåãàçîâóþ, íåðóäíóþ, â ò. ÷. óãîëüíóþ, ãèäðî- è èíæåíåðíîãåîëîãè÷åñêóþ ãåîôèçèêó è ò. ï. Ñîîòâåòñòâåííî íàïðàâëåíèÿì ôîðìèðóþòñÿ è íàçâàíèÿ. Íåôòåãàçîâàÿ (îáúåì ðàáîò â ÐÔ – 90 %) – ïðîãíîçèðóåò ìåñòîðîæäåíèÿ íåôòè è ãàçà. Ðóäíàÿ ãåîôèçèêà (3,5 %) – ïðîãíîçèðóåò ìåñòà è óñëîâèÿ çàëåãàíèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Èíæåíåðíàÿ ãåîôèçèêà (3,5 %) èñïîëüçóåòñÿ äëÿ èçó÷åíèÿ íåñóùèõ ñâîéñòâ ãðóíòîâ, íàõîäÿùèõñÿ â îñíîâàíèÿõ èíæåíåðíî-ñòðîèòåëüíûõ ñîîðóæåíèé, ïîäçåìíûõ êîììóíèêàöèé è äð. Ãåîôèçè÷åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèé îñíîâàíû íà èçìåðåíèè ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ãîðíûõ ïîðîä è ðóäíûõ òåë, à òàêæå ïàðàìåòðîâ åñòåñòâåííûõ è èñêóññòâåííûõ ôèçè÷åñêèõ ïîëåé Çåìëè. Íàçâàíèÿ ìåòîäîâ ïðîèñõîäÿò îò íàçâàíèÿ ôèçè÷åñêèõ ïîëåé Çåìëè: - ãðàâèðàçâåäêà; - ìàãíèòîðàçâåäêà; - ýëåêòîðîðàçâåäêà; - ñåéñìîðàçâåäêà; - òåðìîðàçâåäêà; - ÿäåðíàÿ ãåîôèçèêà; - ãåîôèçè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ â ñêâàæèíàõ (ÃÈÑ). Ïåðâûå øåñòü ìåòîäîâ ðàçâåäî÷íîé ãåîôèçèêè, èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïëîùàäíûõ èññëåäîâàíèé ïðè ðåãèîíàëüíîì ãåîëîãè÷åñêîì èçó÷åíèè (1-ÿ ñòàäèÿ ÃÐÐ). Â ýòîì

Изменение температуры (желтая линия) и плотности (синяя линия) в породах Земли с глубиной

Виды геофизических работ. 1. Сейсморазведка — основана на изучении распространения упругих волн, возбужденных искусственно с помощью тех или иных источников: ударов, взрывов и др. Т. е. сейсморазведка фиксирует время пробега упругих волн по горным породам, от пункта их возбуждения до сейсмоприемника. 2. Терморазведка — использует естественное тепловое поле Земли с целью изучения ландшафтов, выявления геотермических ресурсов, решения поисково-разведочных и инженерно-гидрологических задач. 3. Ядерная геофизика объединяет физические методы поисков и разведки радиоактивных руд по их естественной (радиометрия) и вызванной (ядерные геофизические методы) радиоактивности. При ядерной геофизике измеряются мощность дозы ядерных превращений физических полей, а также естественная радиоактивность, гамма-лучевые и нейтронные свойства горных пород и руд. 4.Геофизические методы исследования скважин (ГИС) — часть вышеперечисленных методов, применяющихся в буровых скважинах для всех видов ГРР.

ñëó÷àå ãåîôèçè÷åñêèå ðàáîòû ïðîâîäÿòñÿ ñ ïîâåðõíîñòíîñòè Çåìëè ïî ïðîôèëÿì (êàðòèðîâàíèå). Ïëîòíîñòü ïðîôèëåé, ñëåäîâàòåëüíî, è òî÷íîñòü íàáëþäåíèé, èçìåíÿåòñÿ (îò 1:200000 äî 1:50000) â çàâèñèìîñòè îò ñëîæíîñòè ñòðîåíèÿ ãåîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ. Ïðåèìóùåñòâàìè ãåîôèçè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèé ÿâëÿþòñÿ âîçìîæíîñòè èõ èñïîëüçîâàíèÿ â òðóäíîäîñòóïíûõ óñëîâèÿõ, à òàêæå áîëüøàÿ ãëóáèíà è ïëîùàäü èññëåäîâàíèé. Ê íåäîñòàòêàì ñëåäóåò îòíåñòè ñëîæíîñòü ïðèâÿçêè (äåøèôðîâêè, èíòåðïðåòàöèè), ïîëó÷åííûõ äàííûõ ê èíòåðåñóþùåìó îáúåêòó. Â ñâÿçè ñ óïîìÿíóòûìè ñëîæíîñòÿìè, ãåîôèçè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèé, èõ ñàìîñòîÿòåëüíîå èñïîëüçîâàíèå âîçìîæíî òîëüêî íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ãåîëîãîðàçâåäî÷íûõ èçûñêàíèé. Ïðè ïîèñêîâî-ðàçâåäî÷íûõ ðàáîòàõ (îò 2-é äî 5-é ñòàäèè ÃÐÐ), ìàñøòàá ãåîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé óêðóïíÿåòñÿ ñ 1:50 000 äî 1:2 000, îíè â îáÿçàòåëüíîì ïîðÿäêå óâÿçûâàþòñÿ ñ äðóãèìè ìåòîäàìè è çàâåðÿþòñÿ ðåçóëüòàòàìè áóðîâûõ, èíîãäà ãîðíûõ, ðàáîò.

5. Магниторазведка — основана на изучении магнитного поля Земли. Достоинство — высокая производительность (особенно аэромагниторазведки). Применяется для поисков и разведки железорудных месторождений, геологическом картировании, структурных исследованиях, поисков полезных ископаемых, изучения геомагнетизма и палеомагнетизма с глубиной до 50 км.

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ

Скорость сейсмических волн и плотность внутри Земли. Сейсмические волны: 1 - произвольные, 2 - поперечные, 3 - плотность

Астеносфера - слой пониженных скоростей продольных (Р) и поперечных (S) сейсмических волн и верхней мантии Земли

6. Гравиметрическая или гравитационная разведка (гравиразведка) — это геофизический метод исследования земной коры разведки полезных ископаемых, основанный на изучении распределения аномалий поля силы тяжести Земли вблизи земной (водной) поверхности и в воздухе. 7. Электоразведка в следствие многообразия использования электромагнитных полей и электромагнитных свойств горных пород, отличается большой разновидностью методов (свыше 50) и применяется для решения практически всех задач, при которых используются геофизические методы. акваториальные (морские, речные, озерные), подземные (шахтно-рудничные) и скважинные (межскважинные) методы электроразведки.

Непрерывное сейсмическое профилирование: 1 - корабль, 2 - источник звуковых волн, 3 - приемник отраженных сигналов, 4 - вода, 5 - морское дно. Стрелками показано отражение звуковых волн от различных слоев горных пород на морском дне

100

ÁÓÐÎÂÛÅ ÐÀÁÎÒÛ

Áóðåíèå (â ïåð. ñ àíãë. Drilling – ñâåðëåíèå) íàçûâàåòñÿ ïðîöåññ ñîîðóæåíèÿ â Çåìíîé êîðå öèëèíäðè÷åñêîé ãîðíîé âûðàáîòêè, äëèíà êîòîðîé çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò åå äèàìåòð. Áóðîâûå ñêâàæèíû áóðÿò äëÿ äîñòèæåíèÿ ðàçëè÷íûõ öåëåé, íàïðèìåð äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ òåïëà Çåìëè, ïðåäîòâðàùåíèÿ îïàñíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ (îïîëçíåé, îáâàëîâ, ñåëåé è ò. ï.), äîáû÷è ïîëåçíûõ êîìïîíåíòîâ, çàõîðîíåíèÿ âðåäíûõ îòõîäîâ ïðîèç-

âîäñòâà, ïðîêëàäêè êîììóíèêàöèé è ò. ï.. Òàêæå, áóðîâûå ðàáîòû âûïîëíÿþò íà âñåõ ñòàäèÿõ ÃÐÐ (êàðòèðîâàíèå, ïîèñêè, îöåíêà, ðàçâåäêà) äëÿ ïîëó÷åíèÿ îáðàçöîâ ãîðíûõ ïîðîä (êåðí). Ìíîãîîáðàçèå ãåîëîãè÷åñêèõ ñèòóàöèé è çàäà÷, ïðèâåëî ê ïîÿâëåíèþ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ðàçëè÷íûõ òåõíîëîãèé è âèäîâ áóðîâûõ óñòàíîâîê, îáîðóäîâàíèÿ, èíñòðóìåíòà, êîòîðûå ïîñòîÿííî ìîäåðíèçèðóþòñÿ. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ Ìîñêîâñêèé îïûòíûé çàâîä áóðîâîé òåõíèêè (ÌÎÇÁÒ) ðàçðàáîòàë è âûïóñêàåò ìíîãîöåëåâûå, ìíîãîôóíêöèîíàëüíûå, ìîäóëüíûå áóðîâûå êîìïëåêñû, ïîçâîëÿþùèå ðåøàòü øèðîêèé ñïåêòð ãåîëîãè÷åñêèõ è äðóãèõ çàäà÷.

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ

101

102

ÃÎÐÍÛÅ ÐÀÁÎÒÛ

Подземные горные выработки Подземные горные выработки делятся на горизонтальные, вертикальные и наклонные. К вертикальным относятся шурф и шахтный ствол, к горизонтальным — штольня, штрек, квершлаг и др. Штольня — в отличие от других типов горизонтальных выработок имеет непосредственный выход на дневную поверхность. Параметры штолен могут быть различными. Длина достигает нескольких километров, форма поперечного сечения преимущественно трапециевидная или сводчато-прямоугольная. Тоннель — горизонтальная или наклонная горная выработка, выходящая обоими концами на поверхность и служащая для транспортировки груза или пропускания воды, прохода людей. Тоннели, как и штольни, характерны для гористой местности. Штрек — горизонтальная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проходимая по простиранию тел полезных ископаемых. Квершлаг — горизонтальная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проходимая по вмещающим породам или по телу полезного ископаемого под углом к их простиранию, чаще всего вкрест простирания. Орт проходится по мощности полезному ископаемому и не выходит за его пределы. Рассечка проходится из другой выработки под любым углом к телу полезных ископаемых, может выходить за его пределы. Длина обычно небольшая и не превышает 20—30 м.

Вертикальные выработки К вертикальным выработкам относятся шурф, шахта (шахтный ствол), гезенк. Шурф — вертикальная выработка квадратного, прямоугольного или круглого сечения, имеющая непосредственный выход на земную поверхность. Из шурфов нередко проходят горизонтальные выработки: рассечки, квершлаги, штреки. Шахта (шахтный ствол) имеет большее, чем шурфы сечение, большую глубину. Форма сечения обычно квадратная. Имеет выход на дневную поверхность; Гезенк в отличие от шахтного ствола не имеет непосредственного выхода на дневную поверхность, служит для спуска грузов и людей с верхних на нижние горизонты.

Ãîðíûå ðàáîòû âûïîëíÿþòñÿ äëÿ äîáû÷è ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ñîîðóæåíèÿ êîììóíèêàöèîííûõ è òðàíñïîðòíûõ ñåòåé, ïðîâåäåíèÿ ãåîëîãîðàçâåäî÷íûõ ðàáîò, ðåøåíèÿ äðóãèõ çàäà÷. Ïðè ãåîëîãîðàçâåäî÷íûõ ðàáîòàõ, áóðåíèå è ïðîõîäêà ãîðíûõ âûðàáîòîê îñòàþòñÿ íàèáîëåå íàäåæíûìè ìåòîäàìè è èñïîëüçóþòñÿ äëÿ çàâåðåíèÿ ðåçóëüòàòîâ áóðîâûõ, ãåîôèçè÷åñêèõ, ãåîõèìè÷åñêèõ è äðóãèõ ðàáîò, à òàêæå äëÿ îòáîðà ïðîá, â ïåðâóþ î÷åðåäü, òåõíîëîãè÷åñêèõ. Â ñëó÷àå ðàçðàáîòêè ìåñòîðîæäåíèé òâåðäûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, çíà÷èìîñòü ãîðíûõ âûðàáîòîê ïîâûøàåòñÿ. Ïî íàçíà÷åíèþ, ãîðíûå âûðàáîòêè ìîæíî ðàçäåëèòü íà ðàçâåäî÷íûå è ýêñïëóàòàöèîííûå, ïîäãîòîâèòåëüíûå è êàïèòàëüíûå, ïî ðàñïîëîæåíèþ â ïðîñòðàíñòâå – îòêðûòûå è ïîäçåìíûå, âåðòèêàëüíûå è íàêëîííûå. Â çàâèñèìîñòè îò ãîðíî-ãåîëîãè÷åñêèõ, òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèõ è äðóãèõ óñëîâèé, ñîîðóæàþòñÿ ðàçëè÷íûå âèäû ãîðíûõ âûðàáîòîê. Îòêðûòûå – çàêîïóøè, ðàñ÷èñòêè, êàíàâû, òðàíøåè, øóðôû, êàðüåðû. Ñðåäè ïîäçåìíûõ âûäåëÿþò – òîííåëü, øòîëüíÿ, øóðô, øàõòà, êâåðøëàã è îðò. Âåðòèêàëüíûå – øóðô, øàõòà, ãåçåíê, íàêëîííûå – óêëîí, áðåìñáåðã, âîññòàþùèé. Ïðè ðàçâåäêå ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ïðîåêòèðîâàíèè è ñòðîèòåëüñòâå ãîðíîãî ïðåäïðèÿòèÿ òðåáóåòñÿ ìàðêøåéäåðñêîå ñîïðîâîæäåíèå ðàáîò, â ò. ÷. ñîçäàíèå ìàðêøåéäåðñêîé ãåîìåòðè÷åñêîé îñíîâû è äîêóìåíòàöèè íà ãîðíîì ïðåäïðèÿòèè. Ìàðêøåéäåðñêèå ðàáîòû âêëþ÷àþò: - ïåðåíåñåíèå â íàòóðó ïðîåêòíûõ ãåîìåòðè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ñîîðóæåíèé è ãîðíûõ âûðàáîòîê; - âûïîëíåíèå ãîðèçîíòàëüíûõ è âåðòèêàëüíûõ ñîåäèíèòåëüíûõ ñúåìîê äëÿ ïðîèçâîäñòâà ïîäçåìíûõ ìàðêøåéäåðñêèõ ñúåìîê â îäíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò ñî ñúåìêàìè íà ïîâåðõíîñòè; - ñúåìêó âñåõ ïîäçåìíûõ ãîðíûõ âûðàáîòîê íà îñíîâå ðàçâèòèÿ ïîäçåìíûõ îïîðíûõ ñúåìî÷íûõ ñåòåé ñ öåëüþ ïðàâèëüíîãî íàãëÿäíîãî èçîáðàæåíèÿ ãîðíûõ âûðàáîòîê íà ìàðêøåéäåðñêèõ ÷åðòåæàõ.

ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ

Открытые (поверхностные) выработки К ним относятся закопушки, расчистки, канавы, траншеи, шурф, карьеры. Канавы представляют собой неглубокие, но протяженные выработки, которые широко применяются на стадии поисковых и оценочных работ для обнажения рудных тел и коренных пород, залегающих близко к поверхности. Траншеи от канав отличаются большей протяженностью. При проходке траншей может применяться и искусственная крепь. Траншеи обычно проходятся уже на стадии оценки и разведки месторождений или их вскрытия для отработки. Закопушка — самая мелкая по объему горная выработка, это небольшая ямка. Применяется обычно при картировании и для отбора проб горных пород с поверхности. Расчистка — это не глубокое, но большое по площади искусственное обнажение. Применяется при изучении геологических структур или отбора больших по объему проб. Карьер — большая по площади и глубине открытая эксплуатационная выработка неопределенной формы, зависящей от расположения и морфологии рудных тел. Угольные карьеры называются также разрезами.

ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ Наклонные выработки К основным наклонным выработкам относятся уклон, бремсберг. Уклон проходится по падению пласта полезного ископаемого. При добыче полезного ископаемого используется обычно для подъема грузов с нижнего горизонта на верхний. Бремсберг также проходится по падению полезного ископаемого, но в отличие от уклона используется для спуска грузов и людей с нижнего на верхний горизонт. Восстающий — это выработка, которая не имеет выхода на дневную поверхность и проходится снизу вверх под любым углом. Кроме того, существует еще ряд специальных наклонных выработок, используемых, в основном, в угольной промышленности.

Схема расположения подземных горных выработок: 1 — ствол шахты; 2 — квершлаги; 3 — слепой ствол; 4 — штреки; 5 — орты; 6 — штольни; 7 — шурфы; 8 — рассечка

103

104

ÑÏÅÖÈÀËÜÍÛÅ ÐÀÁÎÒÛ Êðîìå óíèâåðñàëüíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò (ãåîëîãî-ìèíåðàëîãè÷åñêèõ, ãåîõèìè÷åñêèõ, ãåîôèçè÷åñêèõ, ãîðíûõ è áóðîâûõ), öåëüþ êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèå ðàçíîïëàíîâûõ çàäà÷, ñóùåñòâóþò ñïåöèàëèçèðîâàííûå – ãèäðîãåîëîãè÷åñêèå, èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèå, òîïîãðàôî-ãåîäåçè÷åñêèå, ýêîëîãè÷åñêèå è äðóãèå. Ñïåöèàëüíûå ãåîëîãè÷åñêèå ðàáîòû ÷àùå âûïîëíÿþòñÿ íà êîíêðåòíûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ îáúåêòàõ – ðóäíèêàõ, êàðüåðàõ, ñòðîèòåëüíûõ ïëîùàäêàõ, ãèäðîýëåêòðîñòàíöèÿõ, æèëûõ ìàññèâàõ è ò. ï. Èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèå ðàáîòû âûïîëíÿþòñÿ äëÿ èçó÷åíèÿ óñòîé÷èâîñòè áîðòîâ êàðüåðîâ, íåñóùèõ ñâîéñòâ ãðóíòîâ, çàëåãàþùèõ â îñíîâàíèÿõ ôóíäàìåíòîâ çäàíèé è ñîîðóæåíèé è ò. ï. Ãèäðîãåîëîãè÷åñêèå ðàáîòû ïðîâîäÿòñÿ äëÿ ðàçâåäêè è îöåíêè ìåñòîðîæäåíèé ïîäçåìíûõ âîä (ïðåñíûõ, òåõíè÷åñêèõ è ìèíåðàëüíûõ, ñ ïîäñ÷åòîì è óòâåðæäåíèåì èõ çàïàñîâ è ò. ï.), îïðåäåëåíèÿ âåëè÷èíû âîçìîæíûõ âîäîïðèòîêîâ â ïîäçåìíûõ ðàçðàáîòêàõ è äð. Òîïîãðàôî-ãåîäåçè÷åñêèå ðàáîòû âûïîëíÿþòñÿ äëÿ ïðèâÿçêè ãåîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ ê ìåñòíîñòè. Îñíîâíûìè ìåòîäàìè ðåøåíèÿ òîïîãðàôî-ãåîäåçè÷åñêèõ ðàáîò ÿâ-

В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ, ОСНОВНЫМИ ОСОБЕННОСТЯМИ РАЗВИТИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И РАБОТ, ЯВЛЯЮТСЯ:

- ритмичное (на уровне средних значений) развитие тепловых, дегазационных, тектоно-магматических и др. геологических процессов и процессов влияния; - исчерпание фонда приповерхностных, легко обнаруживаемых месторождений; - расширение номенклатуры и спектра применения минералов, горных пород и других полезных веществ и компонентов; - появление новых геологических идей, о процессах, происходящих в земной коре и верхней мантии, происхождении и распространении полезных ископаемых; - появление новых научно - технических разработок в области геологоразведки, базирующихся на достижениях микроэлектроники, компьютерных, GPS-, нанои других технологий и наук, таких как нелинейная геология, синергетика, биохимия, астрофизика и т. п.

ëÿþòñÿ âûñîòíî-òåîäîëèòíûå è íèâåëèðíûå õîäû. Â ñëàáî èçó÷åííûõ ðåãèîíàõ ãåîäåçèñòàì ïðèõîäèòñÿ ïðèáåãàòü êàê ê óñëóãàì GPS íàâèãàòîðîâ, òàê è ê íåòðàäèöèîííûì ãåîäåçè÷åñêèì ìåòîäàì (áàðîìåòðè÷åñêîå è ãèäðîñòàòè÷åñêîå íèâåëèðîâàíèå). Íàèáîëåå ïðîãðåññèâíîé è ïåðñïåêòèâíîé â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÿâëÿåòñÿ òåõíîëîãèÿ ñïóòíèêîâîãî ãåîäåçè÷åñêîãî è íàâèãàöèîííîãî îáåñïå÷åíèÿ ãåîëîãîðàçâåäî÷íûõ ðàáîò. Ñ ïîìîùüþ ýêîëîãè÷åñêèõ ðàáîò îñóùåñòâëÿåòñÿ: - àíàëèç èçìåíåíèÿ ãåîñôåð ïîä âëèÿíèåì ïðèðîäíûõ è àíòðîïîãåííûõ ôàêòîðîâ è ðàçðàáîòêà ïóòåé ìèíèìèçàöèè ýòèõ èçìåíåíèé; - ðàçðàáîòêà ìåð è ñïîñîáîâ ðàöèîíàëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ âîäíûõ, çåìåëüíûõ, ìèíåðàëüíûõ è ýíåðãåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ Çåìëè; - ðàçðàáîòêà ñèñòåìíûõ ìåðîïðèÿòèé äëÿ ñíèæåíèÿ óùåðáà îêðóæàþùåé ñðåäå îò ïðèðîäíûõ è òåõíîãåííûõ êàòàñòðîô;

ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ - ìîíèòîðèíã ñòåïåíè çàãðÿçíåíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû è ñîñòàâëåíèå èòîãîâûõ êàðò è ò. ï. Íà îñíîâàíèè äàííûõ, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå ïåðå÷èñëåííûõ è äðóãèõ âèäîâ ãåîëîãè÷åñêèõ ðàáîò, ñîñòàâëÿþòñÿ ãåîëîãè÷åñêèå êàðòû ðàçëè÷íûõ ìàñøòàáîâ è íàçíà÷åíèé, èñïîëüçóåìûå äëÿ ìåäèêî-áèîëîãè÷åñêèõ è ñîöèàëüíî-ýêîíîìè÷åñêèõ îöåíîê òåððèòîðèé, îïåðàòèâíîãî ïðîãíîçà è êîíòðîëÿ îïàñíûõ ïðîÿâëåíèé ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðèíÿòèÿ óïðàâëåí÷åñêèõ ðåøåíèé è ò. ï. Òðàäèöèîííûå è ñïåöèàëüíûå ãåîëîãè÷åñêèå ðàáîòû, ïîñòîÿííî ðàçâèâàþòñÿ, çà ñ÷åò ïîÿâëåíèÿ íîâûõ íàïðàâëåíèé è òåõíîëîãèé ãåîëîãîðàçâåäêè.

105

106

107

108 ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. Àâäîíèí Â.Â., Áîéöîâ Â.Å. è äð. Ìåñòîðîæäåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ – Ì:, Òðèêñòà, 2005, ñ. 720. 2. Àâäîíèí Â.Â., Ðó÷êèí è äð. Ïîèñêè è ðàçâåäêà ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ – Ì:, Ìèð, 2007, ñ. 540. 3. Àíàíüåâ Â.Ï. Èíæåíåðíàÿ ãåîëîãèÿ – Ì:, Âûñøàÿ øêîëà, 2002, ñ. 511. 4. Áåòåõòèí À.Ã. Êóðñ ìèíåðàëîãèè - Ì:, ÊÄÓ, 2010, ñ. 736. 5. Áîíäàðåíêî Â.Ì. Îáùèé êóðñ ðàçâåäî÷íîé ãåîôèçèêè – Ì:, Íîðìà, 1998, ñ. 304. 6. Ãàâðèëîâ Â.Ï. Ôèçèêà Çåìëè - Ì:, Íåäðà, 2008, ñ. 287. 7. Åðåìåíêî Í.À., ×èëèíãàð Ã.Â. Ãåîëîãèÿ íåôòè è ãàçà – Ì:, Íàóêà, 1996, ñ. 176. 8. Ðåä. Êîçëîâñêèé Å.À., Ëåäîâñêèõ À.À. Ðîññèéñêàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ ýíöèêëîïåäèÿ, - Ì-ÑÏá, 2010, ò. 1, 2, 3. 9. Êîðîíîâñêèé Í.Â. Îáùàÿ ãåîëîãèÿ – Ì:, ÊÄÓ, 2012, ñ. 552. 10. Êîðñàêîâ À.Ê. Ñòðóêòóðíàÿ ãåîëîãèÿ – Ì:, ÊÄÓ, 2009, ñ. 328. 11. Ìàêàðîâà Í.Â., Ñóõàíîâà Ò.Â. Ãåîìîðôîëîãèÿ – Ì:, ÊÄÓ, 2009, ñ. 414. 12. Ìàòâååâ À.À. Ãåîõèìè÷åñêèå ìåòîäû ïîèñêîâ ìåñòîðîæäåíèé ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ – Ì:, ÊÄÓ, 2012, ñ. 564. 13. Ðåä. Îðëîâ Â.Ï. Ãåîëîãè÷åñêèå ïàìÿòíèêè ïðèðîäû Ðîññèè – Ì:-ÑÏá, Ëîðèåí, 1998. 14. Ñåðãååâ Ì.Á. Ïðîèñõîæäåíèå Çåìëè è Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû – Ì:, ÐîñÃåî, 2005, ñ. 320. 15. Ñîêîëîâñêèé À.Ê. Îáùàÿ ãåîëîãèÿ – Ì:, ÊÄÓ, 2006, ò. 1,2. 16. Ñîðîõòèí Î.Ã. Æèçíü Çåìëè – Ì:, ÀÍÎ «ÈÊÈ», 2007, ñ. 452. 17. Ñòàðîñòèí Â.È., Èãíàòîâ Ï.À. Ãåîëîãèÿ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ – Ì:, Òðèêñòà, 2004, ñ. 512. 18. Ñó÷êîâà À.Ï., Ïèòîëèíà Ò.Ï. Ïåðâûå øàãè â ãåîëîãèþ – Ì:, ÐîñÃåî, 2005, ñ. 116. 19. Òàðàñîâ Ë.Â. Àòìîñôåðà Çåìëè – Ì:, Ôèçìàòëèò, 2012, ñ. 420. 20. Õîì÷åíêî È.Ã. Îáùàÿ õèìèÿ – Ì:, Íîâàÿ âîëíà, 2002, ñ. 464. 21. Øâàðöåâ Ñ.Ë. Îáùàÿ ãèäðîãåîëîãèÿ – Ì:, Íåäðà, 1996, ñ. 423.

109 WWW.AGROGEOTOUR.COM

Е.А. Агишева, В.И. Дейнекин, М.В. Друца, Н.А. Матвеева, И.В. Сауков, Н.И. Сердюк, Е.Б. Солнцева Под редакцией Н.И. Сердюка ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПУТЕВОДИТЕЛЬ Компьютерная верстка и оформление Я.А. Мерзлякова Рисунок на обложке, иллюстрации Я.А. Мерзлякова Отпечатано в ООО “ТРАНСМЕДИА Дизайн” Тираж 3000 экз Заказ № 140 Бумага офсетная, мелованная Формат 210*280 мм