Rozdział I
Podaj ogólne przykłady zastosowania zasady aktualizmu do interpretacji skał.
Widząc riplemarki na powierzchni piaskowca można założyć, że tworzyły się one identycznie jak zmarszczki dzisiejsze pod wpływem kierunkowego ruchu wody lub powietrza. Widząc skały przypominające osady powstające dzisiaj w czasie erupcji wulkanicznych można założyć, że są one także pochodzenia wulkanicznego.
W którym z trzech podstawowych typów skalnych występują niemal wszystkie skamieniałości? Dlaczego?
W skałach osadowych. Skamieniałości nie przetrwają wysokiej temperatury podczas tworzenia się skał magmowych i metamorficznych.
Co to jest metamorfizm?
Proces przeobrażania skał we wnętrzu Ziemi w warunkach wysokiej temperatury (200 - 650 oC) i ciśnienia (2-10 kbar) nie doprowadzający do upłynnienia skały.
Gdzie powstaje litosfera, a w których miejscach zanika, topiąc się w astenosferze?
Litosfera tworzy się w strefach spredingu gdzie z ultrazasadowej astenosfery wydostaję się lekka zasadowa magma, która krzepnąc tworzy nową litosferę. Zanika natomiast w strefach subdukcji gdzie płyty litosfery zstępują w dół, w obręb astenosfery.
Co to jest izostazja i w jaki sposób wyjaśnia ona istnienie partii korzeniowych gór?
Izostazja to pionowe ruchy skorupy ziemskiej, utrzymujące unoszącą się powyżej płaszcza skorupę w równowadze grawitacyjnej. Partie korzeniowe gór kompensuję ich masę.
Jakie cechy różnią jeden system geologiczny od drugiego?
Występowanie zespołów skamieniałości. Wiele skamieniałości charakteryzujące poszczególne systemy różni się znacznie od skamieniałości w systemach leżących wyżej lub niżej. Inna cechą różniącą systemy geologiczne jest natura skał np. system kredowy wyróżniony jako jako jednostka obejmująca najgrubsze sekwencje kredy piszącej na występujące na świecie.
Wymień trzy typy niezgodności. W jaki sposób powstają?
Kątowa - gdy zespół skał uległ wychyleniu i erozji a następnie został przykryty młodszymi skałami.
Erozyjna - gdy utwory poniżej powierzchni erozyjnej są niezaburzone i jedynie nieregularność powierzchni pomiędzy warstwami ujawnia epizod erozyjny
typu nonconformity - warstwy skalne leżą na zerodowanej powierzchni skał krystalicznych.
Opisz trzy typy relacji pomiędzy dwoma ciałami skalnymi, wskazujących, które z nich jest młodsze
Zasada relacji intruzywnych - intruzje skał magmowych są zawsze młodsze od skał, w których intrudują
Zasada inkluzji - fragment skały jest zawsze starszy od skały, w której się znajduje
Jaka jest relacja skał osadowych do metamorficznych i magmowych w cyklu skalnym?
Powstają one z okruchów innych skał. Mogą ulec przetopieniu tworząc skałę magmową lub metamorfizmowi tworząc skałę metamorficzna.
Co jest siłą napędową cyklu wodnego i jaki jest jego związek z procesami geologicznymi, biologicznymi i atmosferycznymi na powierzchni Ziemi?
Energia słoneczna. Cykl wodny odpowiedzialny jest na modelowanie powierzchni Ziemi. Woda stanowi środowisko życia wielu organizmów. Przez parowanie wody dochodzi do jej akumulacji w atmosferze, jest on także odpowiedzialny za cyrkulacje atmosferyczną i oceaniczną, przemieszczających wodę na ogromnych przestrzeniach.
Które elementy interpretacji historii Ziemi przez Lyella są błędne?
Ziemia w przeszłości nie ulegała zmianom. Przekonanie że wszelkie zmiany na planecie były cykliczne i zamykały się w cyklu wodnym i skalnym.
Rozdział II
W jaki sposób z obojętnego atomu powstaje jon?
Gdy atomy wchodzą w reakcje chemiczne. Atomy uzyskujące ładunek elektryczny, tak jak chlor i sód w trakcie tworzenia chlorku sodu, stają się jonami.
Co pozwala na zastąpienie jednego pierwiastka innym w sieci krystalicznej określonego minerału?
Skład chemiczny poszczególnych minerałów zmienia się w ściśle określonym zakresie. Powodem tego jest fakt, iż w sieciach krystalicznych niewielkie liczby poszczególnych jonów mogą być zastępowane innymi jonami, nie powodując zasadniczej zmiany cech fizycznych lub właściwości chemicznych minerału.
Czym różni się orientacja dajki od orientacji sillu?
Intruzje magmowe wdzierające się pomiędzy skały osadowe zgodnie z ich warstwowaniem to sille, natomiast dajki to intruzje o podobnym kształcie, tnące niezgodnie warstwy skał osadowych lub krystalicznych.
W jakich warunkach erupcja lawy bazaltowej prowadzi do powstania plateau bazaltowego a nie wulkanu?
Ekstruzywne skały zasadowe, rozlewające się na znacznych obszarach, określa się jako pokrywy (plateau) bazaltowe, np. Wyżyna Kolumbii w północno-zachodnich Stanach zjednoczonych
Dlaczego większość osadów, powstających w rezultacie wietrzenia, składa się z minerałów krzemianowych?
Większość osadów, powstających w rezultacie wietrzenia, składa się z minerałów krzemianowych ponieważ grupą najbardziej powszechnych minerałów w skorupie ziemskiej i płaszczu ziemskim są krzemiany.
Czym różni się powstawanie ziaren minerałów ilastych ze skał magmowych od powstawania ziaren kwarcu z tych samych skał?
W odróżnieniu od skaleni, kwarc jest minerałem stosunkowo odpornym na wietrzenie. Większość piasków kwarcowych składa się z kwarcu o wielkości ziaren podobnej lub tyko nieco mniejszej niż wielkość ziaren kwarcu w granitach i innych skałach krystalicznych, będących ich pierwotnym źródłem. Gdy ziarna skaleni w skałach krystalicznych ulegają wietrzeniu, przechodząc w minerały ilaste, skała zaczyna się kruszyć, uwalniając zarówno łuski minerałów ilastych, jak i ziarna kwarcu, które od tej pory stają się okruchami skał osadowych.
Jaka jest różnica między przemianą iłów w łupki a przejściem piasków w piaskowce?
Łuski złożone pod pewnym katem zostają sprasowane dzięki kompakcji. Piaski składają się z frakcji od 1/16mm do 2mm średnicy. Po scementowaniu piaski stają się piaskowcami.
Dlaczego osady ewaporatowe wietrzeją bardzo szybko?
Utworzone są z łatwo rozpuszczalnych kryształów
W jaki sposób powstają następujące struktury sedymentacyjne: warstwa uziarniona frakcjonalnie, riplemarki (zmarszczki), warstwowanie przekątne, szczeliny z wysychania?
. Warstwa uziarniona funkcjonalnie
. Jest strukturą sedymentacyjną, w której wielkość ziarna zmienia się w kierunku pionowym. W warunkach naturalnych większość osadów o uziarnieniu frakcjonalnym powstaje, gdy silny prąd dostarcza dużą ilość osadu na obszar spokojnych wód, w których następuje opadanie osadu w określonej kolejności.
. Riplemarki (zmarszczki)
. Struktura taka tworzy się pod wpływem kierunkowego ruchu wody lub powietrza, np. piasek na plaży odsłonięty w czasie odpływu.
. Warstwowanie przekątne
. Zespoły równoległych do siebie warstw zapadają się pod pewnym kątem do płaszczyzny poziomej.
. Szczeliny z wysychania
. Tworzą się, gdy bogaty w ił, drobnoziarnisty osad wysycha i zaczyna pękać.
Jaka jest różnica między powstawaniem skał metamorficznych a magmowych?
Skały metamorficzne powstają z przeobrażenia innych skał w warunkach, kiedy wartości ciśnienia i temperatury znacznie przewyższają normalne warunki panujące na powierzchni Ziemi. Procesy metamorficzne powodują zmiany skał bez ich upłynniania, podczas gdy skały magmowe powstają z zastygnięcia magmy, czyli skał które przeszły przez etap upłynnienia.
Woda odgrywa zasadniczą rolę w powstawaniu skał osadowych. Użyj tablicy 2 jako przewodnika do omówienia sposobów, w jaki woda kształtuje, transportuje, osadza i przyczynia się do lityfikacji różnych typów ziaren mineralnych tworzących osad.
Woda jest głównym czynnikiem kształtującym. Dzięki wodzie otrzymujemy różne struktury sedymentacyjne takie jak riplemarki (zmarszczki), warstwowanie przekątne, warstwy uziarnione funkcjonalnie oraz szczeliny z wysychania wody. Prądy morskie i rzeczne transportują okruchy minerałów ilastych, osadzając je na dnie. Igły aragonitowe powstają w wyniku bezpośredniego wytracania z wody morskiej oraz rozpadu materiału szkieletowego, głównie glonów wytwarzających wapienne szkielety. Ooidy tworzą się w bardzo płytkiej wodzie, gdzie osad denny jest poruszany silnymi prądami wody. Dzięki procesom kompakcji oraz cementacji powstają takie skały jak iłowiec, mułowiec, piaskowiec oraz zlepieniec. Dzięki procesom ewaporacji powstaje anhydryt, gips oraz halit.
Rozdział III
Jakie warunki umożliwiają zachowanie części miękkich w osadzie w stanie kopalnym?
Brak dostępu do tlenu, przez co nie występują tam bakterie rozkładające tkankę miękką.
Wymień sześć królestw świata organicznego i ich cechy
Archeobakterie - drobne, pierwotnie bezjądrowe jednokomórkowce
Eubakterie - Są to jednokomórkowce lub zespoły komórek o budowie prokariotycznej.
Protista - Obejmuje wszystkie jądrowce, które pozostały po wyłączeniu organizmów zaliczonych do zwierząt, roślin i grzybów
Rośliny - eukariotyczne i samożywne organizmy, wykorzystujące energię promieniowania słonecznego za sprawą barwników asymilacyjnych
Grzyby - wielokomórkowe lub komórczakowe organizmy cudzożywne (głównie osmotroficzne), niezdolne do aktywnego ruchu
Zwierzęta - wielokomórkowe organizmy cudzożywne o komórkach eukariotycznych, bez ściany komórkowej, w większości zdolne do aktywnego poruszania się.
Jakie znaczenie mają cechy apomorficzne w rekonstrukcjach filogenetycznych?
Apomorfie świadczą o bliskich pokrewieństwach ewolucyjnych.
Jakie typy organizmów tworzą grupę, zwaną glonami?
Wodorosty i fotosyntezujące pierwotniaki
W jaki sposób ewolucja niektórych cech reprodukcyjnych umożliwiła wczesnym roślinom wyjście na ląd? Udziel tej samej odpowiedzi w przypadku zwierząt
U gadów wykształcone zostały jaja zaopatrzone w ochronną skorupkę umożliwiającą przetrwanie poza środowiskiem wodnym. Wczesne rośliny wykształciły sztywną łodygę i korzenie aby utrzymać się bez wsparcia wody.
W jaki sposób zwierzęta biorą udział w rozmnażaniu się roślin nasiennych?
Zwierzęta przenoszą nasiona na duże odległości, przyczepione do sierści lub wydalane z odchodami.
Co to jest zwierzę kolonijne
Zwierzę żyjące w skupieniu jednogatunkowych organizmów, złączonych w pewną całość, stanowiącą naturalną formę życia (np. korale, koralowce)
Jakie grupy organizmów należą do stawonogów, a jakie do mięczaków?
Stawonogi: owady, pająki, kraby i homary. Mięczaki: ślimaki, małże, ośmiornice.
Jaka jest różnica pomiędzy rybami promieniopłetwymi a trzonopłetwymi? Dlaczego kręgowce lądowe nie mogły rozwinąć się z ryb promieniopłetwych?
Różni je układ płetw. Promieniopłetwe posiadają płetwy wzmocnione przez cienkie kości natomiast trzonopłetwe posiadają płetwy na mięsistych trzonkach. Ponieważ tylko z układu płetw charakterystycznego dla trzonopłetwych mogły wykształcić się kończyny u zwierząt lądowych.
Czym ssaki różnią się od gadów?
Są stałocieplne, wydają na świat żywe potomstwo którego rozwój zachodzi w ciele matki, pokryte sierścią, posiadają gruczoły potowe.
Historia życia na Ziemi była znaczona ewolucyjnymi nowościami. Posługując się tablicą 3 i wiedzą zdobytą w tym rozdziale, wskaż momenty przełomowe w ogólnej filogenezie życia, które spowodowały wyraźne zróżnicowanie następujących po sobie grup organizmów i wyjaśnij biologiczne znaczenie każdej ze wskazanych cech.
Rozdział IV
Gatunki zespołu organicznego mogą być czasami określane jako składowe łańcucha troficznego. Dlaczego trafniejsze jest mówienie o sieci troficznej?
Ponieważ poszczególne poziomy reprezentowane są przez wiele gatunków. Wiele konsumentów zjada wiele różnych ofiar.
Które z morskich i lądowych środowisk charakteryzują sie niewielką liczbą gatunków? Wyjaśnij indywidualne przyczyny takiego zasiedlenia w każdym z tych środowisk.
Jakie są zasadnicze różnice w sposobie życia między głównymi producentami (organizmy fotosyntezujące) środowisk morskich i środowisk lądowych?
Jakie informacje o dawnych środowiskach możemy uzyskać z analizy roślin kopalnych?
Jakie informacje o rozmieszczeniu środowisk morskich dostarcza nam analiza krzywej hipsometrycznej?
Czego wynikiem jest powstawanie międzyzwrotnikowej strefy konwergencji?
Łączenia się północnych i południowych pasatów.
W jakich warunkach powstają monsuny?
W warunkach dużej różnicy temperatury lądu i wody. Monsun letni wieje od morza do lądu natomiast zimowy z lądu do morza.
Jaki wpływ na oceany, w skali globalnej, mają wiatry?
Wilgotne lasy równikowe są czasami porównywane do raf koralowych, ze względu na ogromną liczbę gatunków zamieszkujących oba środowiska. Dlaczego występowanie tych środowisk jest ograniczone do strefy klimatu gorącego?
Jakim zasoleniem charakteryzują się laguny występujące w brzegowych strefach oceanów? Co jest przyczyną takiego właśnie zasolenia?
Wymień czynniki ograniczające, charakterystyczne dla różnych zespołów organizmów morskich (od zespołów zamieszkujących środowiska głębokomorskie po międzypływowe i od środowisk tropikalnych po polarne) i dla różnych zespołów organizmów lądowych (zamieszkujących obszary od nizin równikowych po szczyty gór i obszary polarne). W jaki sposób skład poszczególnych zespołów odzwierciedla istnienie czynników limitujących?
Rozdział V
Jakie typy utworów kontynentalnych są wskaźnikami suchego klimatu?
Jakie typy utworów lądowych są wskaźnikami zimnych środowisk?
Jakie osady są wskaźnikiem terenu urwistego w pobliżu kontynentalnych basenów sedymentacyjnych?
W jakich lądowych środowiskach sedymentacyjnych dochodzi często do akumulacji żwirów?
Porównaj charakter sekwencji osadowych pochodzących z następujących środowisk: rzeka meandrująca, delta, obszary działania prądów zawiesinowych.
Narysuj przekrój przez zespoły osadów wyspy barierowej i laguny oraz zaznacz poszczególne środowiska depozycyjne
Jakie cechy charakteryzują osady akumulowane w środkowych częściach jeziornych?
Jak powstają stromatolity?
Stromatolity budowane są przez nitkowate organizmy, wytwarzające tzw. maty wyłapujące muł węglanowy, następnie przerastają się przez powstałą warstwę osadu i tworzą kolejną mate.
Opisz typy skał powstających na obszarze typowej rafy
Jakie jest położenie laguny w stosunku do wyspy barierowej? Gdzie położona jest laguna w obrębie atolu?
Jakie cechy skał osadowych wskazują na niżejpływowe, a jakie na nadpływowe środowisko?
Jakie typy osadów i struktur osadowych wskazują na depozycje głębokooceaniczą?
Jakie są najczęstsze środowiska depozycyjne głównych typów osadów ( na przykład mułu, dobrze wysortowanych piasków, żwiru, ewaporatów, różnych odmian wapieni) i poszczególnych struktur sedymentacyjnych ( takich jak warstwowanie przekątne, uziarnienie frakcjonane, szczeliny z wysychania i riplemarki)? Jaki jest związek osadów i struktur sedymentacyjnych znajdowanych w poszczególnych środowiskach z przebiegającymi tam procesami? Odpowiedz na podstawie tablicy 5
Rozdział VI
Jakie są typy korelacji stratygraficznych dokonywanych przez geologów?
Litologiczna, wiekowa
Jaka jest różnica pomiędzy względnym i bezwzględnym wiekiem skał?
Wiek względy określa która skała jest młodsza lub starsza od innej, wiek bezwzględny określa natomiast przybliżony wiek skały w latach.
Do jakiego odcinka czasu geologicznego stosuje się datowania radiowęglowe?
Datowanie obiektów, których wiek nie przekracza 70 tys. lat
W jaki sposób do datowania skał wykorzystuje sie izotopy strontu?
Dlaczego jednostka litostratygraficzna nie musi mieć jednoczasowych granic?
Jakie czynniki powodują, iż granice jednostek biostratygraficznych nie są dokładnie izochroniczne (jednoczasowe)?
Jakie czynniki są powodem niedokładności datowań radiometrycznych?
Metamorfizm ustawia zegar radiometryczny na nowo
Skonstruuj diagram podobny do figury 6.16C, ukazujący historię depozycyjną obszaru wyspy barierowej i laguny w czasie regresji i następującej po niej transgresji.
Skonstruuj diagram przypominający figurę 6.12B, pokazujący, iż obniżenie poziomu morza nie zawsze prowadzi do regresji.
W jaki sposób profile sejsmiczne stosowane są do badania regionalnej stratygrafii?
Co to jest stratygrafia zdarzeniowa?
Korelacja skał na podstawie konkretnych zdarzeń w historii Ziemi np. nagłego przesunięcia się linii brzegowej czy nagłego utworzenia jednoczasowej powierzchni.
Posługując się tablicą 6 oceń poszczególne metody korelacji skał w odniesieniu do wieku. Która z nich jest szczególnie użyteczna do korelacji międzykontynentalnej?
Rozdział VII
Jaki układ geograficzny zasugerował Darwinowi, iż jedne gatunki pochodzą od innych?
Jakie cechy decydują o tym, że okreslone typy osobników są faworyzowane przez dobór naturalny?
Jakie warunki decydują o tym, iż grupa ściśle spokrewnionych gatunków rozrasta się do dużej liczby gatunków w wyniku gwałtownej specjacji?
W jaki sposób ewolucja może wykorzystać zmiany we wzroście i rozwoju gatunków?
W jaki sposób trend ewolucyjny może rozwinąć się w historii rodzaju lub rodziny?
Jakie rodzaje zmian środowiskowych mogą doprowadzić do wymierania gatunków?
Co to jest masowe wymieranie?
Jaka jest relacja pomiędzy pseudowymieraniem a stopniową zmianą ewolucyjną?
Podaj przykład konwergencji ewolucyjnej
Jakie są ogólne trendy ewolucji koniowatych?
Posługując się tablicą 7 i wiadomościami zdobytymi w tym rozdziale, porównaj charakter dowodów, dostarczanych nam do zrozumienia ewolucji życia z jednej strony przez organizmy żywe, a z drugiej strony przez materiał paleontologiczny. Jakich dowodów dostarcza każda z tych dziedziń, których nie dostarcza druga?
Rozdział VIII
Wymień możliwie najwięcej dowodów na potwierdzenie teorii poziomego ruchu kontynentów po powierzchni Ziemi
Jaki jest zasięg geograficzny płyty litosferycznej, na której mieszkasz
Co to jest pozorna droga wędrówki bieguna? Narysuj, w jaki sposób ruch kontynentu może utworzyć pozorną drogę północnego bieguna magnetycznego Ziemi
Dlaczego większość czynnych w ciągu ostatnich kilku milionów lat wulkanów znajduje się na obszarze Oceanu Spokojnego lub w jego pobliżu?
W jaki sposób plama gorąca może skazać bezwzględny kierunek ruchu płyty litosferycznej?
Dlaczego tworzą się grzbiety śródoceaniczne?
Dlaczego głębokie trzęsienia ziemi koncentrują się wzdłuż stref subdukcji?
Opisz trzy typy uskoków
Jakie siły są odpowiedzialne za ruch płyt litosfery?
Co się dzieje z pogrążającym się płatem płyty litosferycznej?
[...] w jaki sposób przekonałbyś tego nieszczęśnika, iż w rzeczywistości kontynenty wędrują tysiące kilometrów? Użyj tablicy 8 jako klucza do rozwinięcia swoich argumentów.
Rozdział IX
Jakie cechy geologiczne pozwalają nam na identyfikację kopalnych ryftów śródkontynetnalnych?
Jakie cechy pozwalają na identyfikacje kopalnych stref subdukcji?
Co to jest ryft porzucony i jakie jest jego znaczenie w procesie rozpadu kontynentów?
Co to jest flisz i gdzie się tworzy?
Seria naprzemianlegle ułożonych warstw zlepieńców, piaskowców, mułowców i iłowców. Powstała na dnie mórz wskutek działalności tzw. prądów zawiesinowych, które doprowadziły do charakterystycznego, frakcjonalnego uwarstwienia.
Co to jest molasa?
Ogólna nazwa kompleksu skał osadowych wypełniających zapadliska powstające na przedpolu wypiętrzonego górotworu fałdowego w schyłkowym stadium orogenezy, zwykle o grubości wielu kilometrów. Jego głównym składnikiem są skały okruchowe pochodzące z niszczenia gór.
Dlaczego Andy są wyższe niż Appalachy?
Ponieważ powstają w strefie subdukcji.
Dlaczego szczyty Himalajów są najwyższymi współcześnie szczytami górskimi?
Spowodowane to jest młodym wiekiem tych gór oraz wpychaniem się kratonu indyjskiego w kierunku północy.
W jaki sposób mogą się tworzyć góry bez kolizji kontynentów?
Dlaczego góry mają korzenie?
Czy skały tworzące ofiolity w obrębie pasma górskiego są młodsze, czy starsze niż utwory molasowe, tworzące się wzdłuż tego samego pasma górskiego?
[...] nakreśl historię krawędzi kontynentalnej, która do świadcza następujących zdarzeń: a) powstaje w procesie ryftowania i staje się pasywną krawędzią z normalną sedymentacją, b) dochodzi do strefy subdukcji, wymuszając zmianę kierunku subdukcji, c) staje się pasmem górskim, d) znów staje się krawędzią pasywną wraz z ustaniem aktywnosci łuku wulkanicznego, i wreszcie e) w procesach erozji i izostatycznego podnoszenia się traci całą partię korzeniową.