GEOLOGIA – WYKŁAD

MINERAŁ – pierwiastek lub związek chemiczny o stałym stanie skupienia i zwykle krystalicznej budowie, utworzony w wyniku procesów geologicznych lub kosmologicznych.

Współczesne systematyki opierają się na składzie chemicznym i budowie wewnętrznej.

PODZIAŁ MINERAŁÓW NA GROMADY

1. Pierwiastki – złoto, siarka, bizmut

2. Siarczki – piryt, galena

3. Halogenki – halit, sylwin

4. Tlenki, wodorotlenki – korund, magnetyt

5. Węglany, azotany – kalcyt, dolomit

6. Borany – boracyt

7. Siarczany, seleniany, chromiany, molibdeniany, wolframiany – gips, baryt, wolframit

8. Fosforany, arseniany, wanadany – apatyt, wiwianit, erytryn

9. Krzemiany – kwarc, topaz, beryl

10. Minerały i związki organiczne – bursztyn

CECHY MAKROSKOPOWE

1. POKRÓJ :
   -izometryczny (a=b=c)
   -tabliczkowy (a≠b≠c)
   -płytkowy (a≠b>c)
   -listewkowy (a>>>b>c)
   -słupkowy (a=b<c)
   -pręcikowy (a=b<<c)
   -igiełkowy (a=b<<c)
   -włóknisty (a=b<<<c)

a=wysokość
b=szerokość
c=długość

1. ŁUPLIWOŚĆ – zdolność minerału do rozpadania się pod wpływem nacisku lub uderzenia na elementy o gładkich ścianach, odpowiadających elementom krystalograficznym kryształu.

RODZAJE:
-doskonała – halit, topaz
-bardzo dobra – kalcyt, sól kamienna
-dobra
-wyraźna – anhydryt
-niewyraźna – granat

*jednokierunkowa – flogopit
*trójkierunkowa
-kostkowa – galena
-romboedryczna

RODZAJE (ze względu na kierunki i kąty łupliwości):
-łupliwość dwuścienna (pinakoidalna)
-sześcienna
-romboedryczna
-ośmiościenna
-słupowa

1. PRZEŁAM – zdolność minerału do dzielenia się wzdłuż powierzchni nierównych, przypadkowych - tylko te, które nie mają łupliwości.
   -muszlowy – kwarc, opal
   -nierówny – piryt, talk
   -haczykowaty – srebro, złoto
   -zadziorowaty – nefryt
   -ziemisty – muskowit
   -włóknisty
   -równy

2. TWARDOŚĆ WG SKALI MOHSA – każdy minerał może zarysować minerał poprzedzający go na skali i może być zarysowany przez następujący po nich.
   1.Talk (0,013)
   2.Gips (0.040)
   3.Kalcyt (0.260)
   4.Fluoryt (0.750)
   5.Apatyt (1.230)

6.Ortoklaz (25)
7.Kwarc (40)
8.Topaz (152)
9.Korund (1000)

10.Diament

(*) – wartości według sklerometru

*aluminium – 2,5
*paznokieć – 2,5
*miedź – 3
*gwóźdź stalowy – 4-5
*szkło, stal – 5-6
*stal narzędziowa – 6,5

1. BARWA
   -minerały barwne – stała barwa)
   -zabarwione – brak barw własnych; różne barwy spowodowane domieszkami itp.
   -bezbarwne

2. RYSA – barwa sproszkowanego minerału
   -minerały bezbarwne, barwione – BIAŁA
   -minerały barwne – BARWNA (nie zawsze taki sam kolor jak minerału np. piryt (FeS2) ma kolor mosiężny, a rysę czarną.)

3. PRZEZROCZYSTOŚĆ – przepuszczalność światła przez ośrodek.
   -przezroczyste – diament, kwarc
   -półprzezroczyste – turkus, lazaryt
   -prześwitujące
   -nieprzezroczyste – galena, piryt

4. POŁYSK – wrażenie optyczne powstałe dzięki odbiciu i rozproszeniu światła na powierzchni ciał stałych lub bezpośrednio nad ich powierzchnią.
   -diamentowy – diament, siarka
   -metaliczny – galena, piryt
   -jedwabisty – azbest
   -półmetaliczny – gips, talk
   -szklisty – kwarc, apatyt
   -tłusty – opal, nefryt
   -ziemisty – minerały zbite
   -matowy – jaspis

5. INNE CECHY
   -gęstość
   -właściwości magnetyczne
   -sprężyste
   -giętkie
   -reakcje z HCl

GEOLOGIA – nauka przyrodnicza zajmująca się budową, własnościami i historią Ziemi oraz procesami zachodzącymi w jej wnętrzu i na powierzchni, dzięki którym ulega ona przeobrażeniom.

1.Ogólna
-dynamiczna
-historyczna
-regionalna
-strukturalna
-sedymentologia
-stratygrafia
-geochemia
-mineralogia
-petrografia

2.Stosowana
-złożona
-inżynierska
-hydrogeologia
-kopalniana
-środowiskowa
-gospodarcza

GEOTECHNIKA – obejmuje szeroki zakres zagadnień teoretycznych i praktycznych związanych z badaniem gruntów budowlanych oraz projektowaniem i wykonawstwem fundamentów budynków i obiektów inżynierskich, korpusów ziemnych, nawierzchni drogowych, kolejowych i lotniskowych, zapór ziemnych i betonowych oraz budowli podziemnych i głębokich wykopów w kopalniach odkrywkowych.

WIELKI WYBUCH - model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,75 (±0,11) mld lat temu[1] dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).

!PRAWO HUBBLE’A:
V=H*r
V-prędkość oddalania się od galaktyki
r-odległość od galaktyki
H-stała Hubble’a // H=63,0km/s*MPc = 2,0428*10^-181/s
1MPc=3,084*1019km=3,260*10⁶ lat świetlnych

ERY WSZECHŚWIATA
-Era pierwotna -50<n<5
-Era gwiazdowa (teraz) 6<n<14
-Era degeneracji 40<n<100
-Era czarnych dziur – skończy się, gdy największa z nich wyparuje.
-Era ciemna n>101

CYKL ŻYCIA SŁOŃCA

UKŁAD SŁONECZNY

Wiek Wszechświata – 13,2 mld lat
Wszystkie planety kręcą się ze wschodu na zachód, a Wenus z zachodu na wschód.

WŁAŚCIWOŚCI ZIEMI
*Erastotenes – wyznaczył obwód Ziemi i oszacował jej odległość od Słońca i Księżyca.

R=(L*360)/(2πα)

• Promień równikowy – 6378,1 km

• Promień biegunowy – 6,356,8 km

• Powierzchnia – 510 mld km²

• Objętość – 1,083 mld km³

• Gęstość – 5,52 kg/m³

• Masa – 5,97*10²⁴kg

• Wiek – 4,5 mld lat

• Precesja Ziemi – 25000lat – zatacza cały okrąg

SIŁA CIĘŻKOŚCI I JEJ PRZYŚPIESZENIE:
-ANOMALIA GRAWIMETRYCZNE – różnice między teoretycznymi a rzeczywistymi wartościami przyśpieszenia w dowolnym punkcie Ziemi.

ALBEDO - stosunek ilości promieniowania odbitego do padającego, jest to parametr określający zdolność do odbijania promieni przez dana powierzchnię.

!MAGNETYZM ZIEMSKI - jedna z fizycznych właściwości Ziemi jako planety. W efekcie działania złożonego zespołu zjawisk fizycznych, wiążących się z ruchem obrotowym, Ziemia tworzy olbrzymi magnes z ośrodkiem w swoim jądrze i biegunami magnetycznymi, znajdującymi się w obszarach polarnych.

WIATR SŁONECZNY – strumień cząstek wypływający ze Słońca, składający się głównie z protonów i elektronów o dużej energii.

Oś obrotu ≠ Oś magnesu
(różnica 11 – zmienia się w czasie)
1Gs=10^4T)

MAGNETOSFERA - obszar wokół ciała niebieskiego, w którym ruchy i zjawiska dotyczące naładowanych cząstek są zdominowane przez pole magnetyczne danego obiektu. W Układzie Słonecznym następujące ciała niebieskie posiadają magnetosferę: Ziemia, Jowisz, Saturn, Uran,Neptun oraz Merkury. Mars posiada niejednolicie namagnesowaną powierzchnię. Pojęcie to jest również stosowane jako określenie obszaru zdominowanego przez oddziaływanie pola magnetycznego, pochodzącego od obiektów astronomicznych jak np. magnetosfera pulsara.

PASY VAN ALLENA (radiacyjny) - obszar intensywnego promieniowania korpuskularnego, otaczającego Ziemię. Składa się z naładowanych cząstek o wielkiej energii – głównie elektronów i protonów – schwytanych w pułapkę przez ziemskie pole magnetyczne, w którym poruszają się one po trajektoriach zbliżonych do helis, których osie są równoległe do linii pola magnetycznego łączących obydwa ziemskie bieguny magnetyczne. Cząstki te mogą powodować uszkodzenia elektronicznych komponentów satelity przebywającego przez dłuższy czas w strefie oddziaływania pasów Van Allena.

-zewnętrzny – 10^4km
-wewnętrzny – 3600km

MAGNESOWANIE SZCZĄTKOWE – dotyczy minerałów ferromagnetycznych w czasie zastygania magmy lub osadzania się ziaren, ziarna mogły się obracać zgodnie z przebiegiem sił pola magnetycznego. Zakładając, że bieguny magnetyczne były w pobliżu biegunów geograficznych to niezgodność ułożenia w skałach minerałów ferromagnetycznych świadczy, że znajdowały się w innym niż obecnie położeniu geograficznym, czyli ulegały rotacji.

STAN TERMICZNY ZIEMI

Źródłem ciepłą Ziemi jest jej jądro, którego temperatura wynosi 5000C.
Dobowe zmiany temperatury sięgają 1m, a zmiany wywołane porami roku – 20 m.
Strumień cieplny = 70mW/m²
STOPIEŃ GEOTERMICZNY – przyrost głębokości wewnętrznej Ziemi, na której następuje wzrost temperatury o 1C.
-Bahamy 180,1m
-Pisz 96m
-Zakopane 47,1m
-Budapeszt 15m

GRADIENT GEOTERMICZNY – wzrost temperatury w stopniach Celsjusza przypadający na 1m głębokości.
(prawdopodobnie wzrasta zgodnie ze stopniem geotermicznym do 100km)

DATOWANIE

-czas połowicznego rozpadu w latach

*metoda radiowęglowa
Stosunek izotopów węgla 14C do 12C w atmosferze ziemskiej jest stały i identyczny we wszystkich organizmach żywych. W chwili śmierci 14C zmniejsza się na korzyść 12C.