PROCESY GEOLOGICZNE

-zespół procesów fizycznych i chemicznych, które prowadzą do zmian powierzchni ziemi i całej skorupy ziemskiej w jej wnętrzu, w górnym płaszczu i głębszych warstwach ziemi.

Procesy geologiczne powodują przekształcenie materii w obrębie skorupy ziemskiej i górnego płaszcza.

EROZJA WIETRZNA

(rozpad skał pod wpływem wiatru, roślin)

Transport ruchy wypiętrzające

Sedymentacja wulkanizm orogeneza

Metamorfizm Plutonizm

(przekształcania na skutek wysokiej temperatury i ciśnienia) (zastyganie skał pod powierzchnią)

Granityzacja

(tworzenie materiału we wnętrzu płaszcza)

Deluwium – osadzanie materiału na zboczach (efekt erozji);

Aluwium – osadzanie materiału przy ciekach wodnych, jeziorach, morzach.

Przyczyną procesów geologicznych jest energia z zewnątrz lub wnętrza Ziemi:

-procesy egzogeniczne (energia z zewnątrz);

-procesy endogeniczne (energia nagromadzona wewnątrz Ziemi).

Ukształtowanie powierzchni Ziemi jest wypadkową procesów endogenicznych i egzogenicznych.

PROCESY EGZOGENICZNE

-wietrzenie - rozpad mechaniczny, fizyczny, chemiczny, biologiczny;

-erozja - mechaniczne niszczenie skał przez wody, lodowce, wiatr;

-powierzchniowe ruchy masowe - przemieszczanie mas skalnych pod wpływem siły ciężkości (osuwiska);

-sedymentacja - gromadzenie się osadów /osadzanie / wytrącanie.

Denudacja - proces wyrównywania terenu.

PROCESY ENDOGENICZNE

diastrofizm – ruchy, przemieszczania i deformacje skorupy ziemskiej np. trzęsienie ziemi;

magnetyzm – powstanie skał magmowych;

plutonizm – procesy magmowe wewnątrz skorupy ziemskiej;

wulkanizm – procesy magmowe na powierzchni .

Powierzchniowe ruchy masowe:
osiadanie, staczanie, spełzywanie, spływanie, osuwanie, obrywanie.

Elementy osuwiska: jęzor, masa osuwiskowa, szczeliny.

Typy osuwisk:

• asekwentne –powierzchnia osuwiska jest wklęsła;

• konsekwentne – przemieszczanie po powierzchni strukturalnej;

• insekwentne –przemieszczanie poprzek powierzchni strukturalnej.

Osuwiska:

• periodyczne (wielokrotne);

• chroniczne (w ciągłym ruchu);

• dolinowe;

• zboczowe (podcinane przez rzeki).

PODSTAWOWE POJECIA Z GEOLOGI

Minerały – pierwiastki rodzime oraz związki chemiczne występujące w skorupie ziemskiej, powstają one w sposób naturalny, charakteryzują się określonym składem i właściwościami.

MINERAŁY GLEBOTWÓRCZE

Pierwotne glinokrzemiany i krzemiany skalne – ortoklaz plagioklazy miki – muskowit biotyt, amfibole (hornblenda),

i pirokseny (augit).

Wtórne glinokrzemiany – minerały ilaste.

Grupy: montmorydomitu, kainitu, illitu, rzadziej wermikulit, glaukonit, chloryty.

Węglany – głownie kalcyt i dolomit;

Siarczany – głównie gips i anhydryt;

Klasa tlenków i wodorotlenków a)kwarc;

b)związki żelaza – głównie limonit ;

MINERAŁY ZE WZGLĘDU NA ODPORNOŚĆ NA WIETRZENIE:

-bardzo nieodporne: kalcyt, gips;

-nieodporne: plagioklazy bogate w wapń;

-średnio odporne: pozostałe plagioklazy, augit, hornblenda, biotyt;

-bardzo odporne: muskowit;

-wyjątkowo odporne: kwarc, materiały ilaste, getyt, gibbsyt.

Skały – naturalne zespoły minerałów które powstały w różnych procesach geologicznych.

Podział ze względu na pochodzenie:

magmowe – głębinowe lub wylewne (rodziny: granitu, sjenitu, oliorytu, gabra);

osadowe – powstają w wyniku akumulacji (osadzania) materiału pochodzącego ze skał rożnej genezy, starszych od aktywnie tworzących się osadów;

metamorficzne – powstawaj wyniku przemieszczania się skał magmowych i osadowych w głąb skorupy ziemskiej oraz przemian pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia.

grunt – skała rozpatrywana jako podłoże budowlane.

gleba – zwietrzała warstwa skał zdolna do produkcji roślin.

TEKTONIKA

Sposób ułożenia warstw czyli tektonika:

W skałach osadowych – tektonika płytowa, monoklinalna (izoklinalna),pionowa, fałdowa, zrębowa;

W skałach magmowych – tektonika wulkaniczna, plutoniczna.

Typy deformacji:

Deformacje ciągłe – warstwa nie ulega przerwaniu np. fałd (składa się z antyklina i cyklina);

Deformacje nieciągłe – np., uskok warstwa zostaje przerwana.

Uskoki: zrzutowe, przesuwne, zrzutowo przesuwne.

Uskok ( skrzydło uskoku, powierzchnia uskoku, skrzydło uskoku).

Cios – zbiór spękań w skałach o określonym uporządkowaniu geometrycznym (schody, zrąb, rów, pole).

-cios planetarny – spękania ciosowe o powierzchniach pionowych, występują powszechnie na powierzchni Ziemi;

-cios termiczny – powstaje przy stygnięciu lawy lub magmy;

-cios tektoniczny – powstaje przy naprężeniach tektonicznych;

-cios magmowo-tektoniczny.

Kliważ – gęste spękania uporządkowane geometryczne występujące w zespołach.

Druzgot tektoniczny – nie scementowane fragmenty pokruszonych skał w obrębie strefy uskokowej.

brekcja tektoniczna – scementowane fragmenty pokruszonych skał w obrębie strefy uskokowej.

Intruzje – powstają w wyniku zastygnięcia magmy która wdarła się w skorupę ziemską;

-zgodne – ściany pokrywają się z powierzchnią skal otaczających (np. lakolit, lopolit);

-niezgodne – przesuwają powierzchnie strukturalne (np. batolit, dajka).

DZIAŁALNOŚĆ GEOLOGICZNA

Działalność geologiczna lodowców- niszcząca i budująca (akumulacyjna)

-Śnieg pod wpływem niskiej temperatury, dużej wilgotności i ciśnienia atmosferycznego zamienia się w FIRN.

LĄDOLODY:

LODOWCE GÓRSKIE (kar lodowcowy, pole firnowe, granica wiecznego śniegu, jęzor lodowca).

- lodowiec alpejski – jedno pole firnowe, jeden jęzor;

-lodowiec himalajski – liczne długie jęzory;

-lodowiec norweskie – powstają na płaskich grzbietach górskich;

CZAPY LODOWE

lodowiec: pole firnowe – miejsce gromadzenia się śniegu i lodu;

jęzor lodowcowy – obszar topnienia lodowca, ponieważ wykracza poza obszar zasilania ulega

topnieniu (ablacji);

transgresja lodowca – posuwanie się ciała lodowca naprzód;

postój lodowca – lodowiec nie zmienia swojego miejsca;

regresja lodowca – cofanie się lodowca.

Morena-denna – masa gliniasto kamienista pod lodowcem;

-wewnętrzna – masa gliniasto kamienista wewnątrz lodowców;

-boczna – masa gliniasto kamienista po bokach lodowca;

-czołowa - masa gliniasto kamienista przed lodowcem;

Zlodowacenie Półwyspu Skandynawskiego:

(Polska) Pierwsze zlodowacenie – Podlaskie;

Drugie zlodowacenie – Krakowskie;

Trzecie zlodowacenie – Środkowopolskie;

Czwarte zlodowacenie- Bałtyckie;

Ewentualnie stadium pomorskie.

Niszcząca działalność lodowca:

lodowiec zostawia po sobie: sandry, jeziora morenowe, wały i pagóry (morena czołowa), jezioro rynnowe, oczko,

materiał po wycofaniu się lodowca, kotły wytopieniowe.

• Eratyki – głazy narzutowe;

• Drumliny – wąskie wzgórza;

• Sandry – stożki napływowe;

• Kemy – pagórki z piasków i żwirów;

• Ozy – długie wały piaszczyste;

• Iły warowe – osady w jeziorach zastoiskowych.

Erozja wód polodowcowych: jeziora rynnowe, pradoliny.

Działalność geologiczna rzek.

Krzywa spadku rzeki to górny brek, środkowy, dolny i ujście, gdzie znajduje się baza erozyjna.

• Górny bieg – dolina V kształtna, mało wody (erozja wgłębna);

• Środkowy bieg – średni spadek, średnia ilość wody, erozja boczna i wgłębna, osadzanie materiału skalnego na bokach;

• Bieg dolny – mały spadek, dużo wody, erozja boczna, osadzanie materiału skalnego na bokach i dnie;

• Ujście – brak spadku, osadzanie materiału na dnie zbiornika.

Działalność geologiczna wód płynących.

Ablacja deszczowa - proces rzeźbotwórczy polegający na wymywaniu zwietrzeliny i gleby oraz ich przemieszczeniu w dół stoku przez wodę.

Działalność rzek: erozja denna –abrazja- tarcie o dno głazami wleczonymi;

-kotły eworsyjne – zagłębienia w dnie w podstaw wodospadów;

Erozja boczna- meandry – zakola rzeczne;

-starorzecza;

Erozja wsteczna- górny bieg rzeki, podmywanie progu wodospadu;

- kaptaż – erozja wsteczna na obszarze źródłowym, „przechwycenie rzeki”

- profil erozyjny – np. V- kształtny, U – kształtny;

-baza – poziom dna rzeki u ujścia;

-profil równowagi - położenie dna rzeki przy którym rzeka nie eroduje w głąb.

Rzeki degradujące – nie otrzymują tyle materiału ile mogłyby unieść i wcinają się w podłoże;

Rzeki agradujące – nadmiar materiału i jego osadzanie;

Reżim - rytm przepływu w ciągu roku;

Przepływ – ilość wody przepływający przez przekrój poprzeczny w jednostce czasu;

Tarasy rzeczne – poziome powierzchnie wzdłuż doliny rzecznej;

Tarasy akumulacyjne – osady rzeczne;

Tarasy włożone – kilkukrotne obniżanie i podwyższanie bazy erozyjnej;

Tarasy erozyjne – wcięte w skałach doliny;

Tarasy akumulacyjno – erozyjne;

Tarasy zalewowe – zbliżony wysokością do poziomu wody w korycie.

Zjawisko kaptażu – przejecie części jednej rzeki przez drugą.

DZIAŁALNOŚĆ NISZCZĄCA I BUDOWLANA WIATRU

Wiatr porusza, przenosi, toczy, i unosi cząsteczki, niszczy transportuje i buduje.

Niszcząca działalność wiatru - to deflacja (wywiewanie cząstek), korazja (unoszenie i uderzanie cząsteczkami piasku o skałę powodując jej niszczenie (erozja eoliczna).

DEFLACJA – wywiewanie materiału powodując obniżanie powierzchni terenu odsłaniając nie zwietrzałą litą skałę.

W wyniku deflacji tworzą się misy deflacyjne, tzw. Góry światki (ostańce w postaci grzybów, maczug, stołów), rynny, niecki, wanny, powstają bruzdy graniaki – kamieńce oszlifowane przez niesione przez wiatr cząstki.

Erozja wietrzna to nie wietrzenie

KORAZJA – to proces, podczas którego transportowane wiatrem cząstki skalne różnej wielkości uderzają o skały

Stanowiące przeszkodę na ich drodze, szlifując je i polerując.

Korazja najsilniejsza jest tuż nad ziemią, gdzie wiatr unosi najcięższe cząstki skalne.

Szybszemu niszczeniu ulegają zwietrzałe , mniej odporne partie skał.

DZIAŁALNOŚĆ BUDUJĄCA

Akumulacja – osadzanie się transportowanego materiału spowodowane malejąca siła wiatru lub napotkana

przeszkodą, najpierw grube ziarna potem drobne i pyły.

Na obszarach suchych deflacje powodują tworzenie się pustyń kamiennych, zwanych hamadą lub żwirowych.

Pustynie piaszczyste – ergi – tworzą się na obszarach akumulacji tworząc wydmy.

Wydmy zwane barchanami – tworzą się na obszarach pustyń suchych i mają kształt

!Klimat aridowy –parowanie jest większe od opadu!

Wydmy: poprzeczne –efekt łączenia się, doganiania kolejnych barchanów powstają prostopadle do kierunku wiatru;

Podłużne – wydma w postaci długiego podłużnego wału o przebiegu równoległym do kierunku wiatru;

Gwieździste – powstają w bardzo zmiennych strefach wiatru.

Akumulacja pyłów wywiewanych z pustyń następuje często w dużej od nich odległości, na ogół w strefie suchej. Pyły te trzymywane są przez roślinność trawiasta tworząc ogromne Pokrywy lessowe.

!Klimat Humidowy – parowanie mniejsze od opadów!

W klimacie wilgotniejszym tworzą się wydmy paraboliczne i maja kształt półksiężycowy

Wydmy nie tylko występują na pustyniach, często tworzą się też na wybrzeżach morskich (wydmy nadbrzeżne) oraz na równinach nadrzecznych i sandrach (wydmy śródlądowe)

-sandry (Puszcza Kampinoska), Słowiński Park Narodowy, Pustynia Błędowska

DZIAŁALNOŚĆ NISZCZĄCA I BUDUJACA MORZA (działalność geologiczna)

Działalność rzeźbotwórcza wód morskich obejmuje przede wszystkim wybrzeża.

-pas graniczny lądu i morza – granice wybrzeża w części nadwodnej i podwodnej są wyznaczone przez zasięg oddziaływania fal, prądów i pływów, które modelują wybrzeże.

Abrazja – energia fal plus niesiony materiał tworzą np. klif.

Fale morskie stale uderzają o strome ściany wysokiego wybrzeża powodując podcinanie brzegu i wymywanie materiału skalnego. Tworzy się nisza abrazyjna.

Wzdłuż brzegu prądy litoralne które transportują materiał wzdłuż brzegu, stąd zjawisko sypania mierzei.

Wysokie wybrzeża dzielą się na:

-dalmatyńskie - utworzone są w wyniku zalania silnie rozczłonkowanych grzbietów górskich;

-riasowe - to wybrzeże na skraju obszaru górskiego rozcięte przez głębokie doliny rzeczne;

-fiordowe - tworzą się w wyniku zalania U-kształtnych górskich dolin polodowcowych;

-limanowe - typ wybrzeża, na którym w czasie przypływu zalewane są ujściowe odcinki rzek o charakterze lejkowym;

-klifowe – stroma, często pionowa ściana, utworzona wskutek procesu abrazji;

-szkierowe – powstają przez zalanie setek małych wysepek wygładzonych wcześniej przez lądolód;

-mierzejowe – powstaje w wyniku działalności prądów wybrzeżnych które tworzą mierzeje i zalewy;

-lagunowe – powstałe przez odcięcie płytkiej zatoki (laguny), przez wynurzoną, piaszczystą przybrzeżną ławice (lido);

-namorzynowe;

-koralowe.

W wyniku cofania się wybrzeży wysokich i nadbudowania niskich powstaje wybrzeże wyrównane.

DZIAŁALNOŚĆ BUDUJĄCA MORZA

Wybrzeża płaskie, niskie powstały w skutek działalności akumulacyjnej. Strefa brzegowa tych wybrzeży jest stale zalewana przez fale i nosi nazwę plaży.

Takie wybrzeże może zawierać (mierzeje(np. w kształcie kosy), zalewy, rewy (lokalne wypłycenia)).

WIETRENIA MINERAŁÓW I SKAŁ

Wietrzenie – całokształt zmian jakim podlegają skały na powierzchni ziemi poddane działaniu atmosfery, hydrosfery

i litosfery.

-mechaniczne – rozkruszanie (rozpad bez zmian składu chemicznego);

Przyczyny: -nierównomierne nagrzewanie się i różny współczynniki rozszerzalności skał;

-wzrost obcych kryształów (soli, lodu) w szczelinach i porach gleby;

-zróżnicowane rozgrzewanie się skał wywołane zmniejszeniem ciśnienia w skutek obciążenia;

Efekt: rozpad ziarnisty skał, łuszczenie, rozpad blokowy, zamróz.

-biochemiczne – rozpad ze zmiana składu chemicznego substancji mineralnych;

Przyczyny: -np. rozpuszczenie przez wodę.

Wietrzenie fizyczne: wahania temperatury, zamarzanie wody, działanie fal morskich(wody bieżącej), krystalizacja soli, wiatry, lodowce, szata roślinna, budowa skały, ekspozycja (północna, południowa, …)

Wietrzenie chemiczne: rozpuszczanie, hydroliza (rozpad na jony pod wpływem wody),

hydratacja(uwodnienie)- przyłączenie się cząsteczki wody do minerałów bezwodnych,

karbonatyzacja i deakarbonatyzacja (występowanie procesów krasowych), utlenianie, redukcja.

Procesy wietrzenia chemicznego i fizycznego zachodzą równolegle (równocześnie).

Produkty wietrzenia: pokrywa zwietrzelinowa, gołoborze (rumowiska głazów), piargi (stożki usypiskowe),

aluwium (nierozpuszczalna część pokrywy zwietrzelinowej pozostająca na zewnątrz).

Wietrzenie peryglacjalne:

inwolucje – deformacja w przypowierzchniowej warstwie gruntu np. wciskanie się iłów w piaski)

gleby poligonalne – struktury kamieniste w kształcie wieloboków (1-7m.).

Denudacja – przemieszczanie się produktów zwietrzenia z obszarów wyższych do niższych.

Denudacja normalna –znaczny udział rzek;

Denudacja pustynna;

Denudacja glacjalna – obszary polodowcowe;

Gradacja – wyrównywanie powierzchni od 9cm. -0,03cm. Na 100 lat.

Stadia denudacji – początkowe, młodociane, dojrzałe, starcze (płaska powierzchnia „peneplena”).

TEKTONIKA

DIASTROFIZM

Diastrofizm – procesy powodujące ruchy i deformacje skorupy ziemskiej

Trzęsienia ziemi, pionowe ruchy skorupy ziemskiej, poziome ruchy skorupy ziemskiej, ruchy orogeniczne(powstawanie ruchów górskich).

Hipocentrum – miejsce z którego rozchodzą się fale sejsmiczne;

Epicentrum (ośrodek) –punkt na powierzchni ziemi do którego fale docierają najszybciej;

Izosejsty – linie łączące punkty o jednakowym natężeniu wstrząsów.

Trzęsienia ziemi (wulkaniczne) – są znacznie słabsze od trzęsień tektonicznych. Ich przyczyną są ruchy magmy pod skorupą ziemską, eksplozje w kraterze wulkanu, wylewy lawy i inne procesy wulkaniczne.

Skala intensywności trzęsienia ziemi : - 12- stopniowa (Mercallego – Concaniego - Sieberga);

- 9- stopniowa (skala Richtera).

• Obliczanie energii wyzwolonej w czasie trzęsienia ziemi:

Log E =9,4 + 2,14 M – M²

E-energia[J] M-wielkość trzęsienia (magnituda)

Skala otwarta

logarytm amplitudy największego odchylenia w µm sejsmogramu.

WULKANIZM

-Pod tym pojęciem rozumiemy wszystkie procesy wulkaniczne z wydostaniem się na powierzchnię ziemi lawy lub substancji jej towarzyszących.

Natomiast wulkan (z łac. Vulcanus – imię rzymskiego boga ognia) – oznacza miejsce na powierzchni ziemi, którego wydobywa się lawa, gazy wulkaniczne i materiał piroplastyczny.

Klasyfikacja wulkanów: czynne, drzemiące (erupcje zostały zaobserwowane w czasie historycznym),

wygasłe (wulkan który ‘prawdopodobnie’ już nigdy nie wybuchnie ‘jego działalność nie została zaobserwowana w czasie historycznym’.)

Lawa – ciekły produkt wulkaniczny składający się głównie ze stopionych tlenków krzemu, żelaza, sodu, potasu,

Wapnia i innych metali. Ma podobny skład ci magma z której stopienia powstaje.

Materiały piroplastyczne – (stałe produkty erupcji wulkanów):

bomby wulkaniczne – bryły lawy wyrzucone i zastygłe w powietrzu;

lapille – małe kamyczki (są to fragmenty wielkości orzecha włoskiego);

pumeks – to wyrzucone w powietrze fragmenty zakrzepłej lawy bogatej w gazy;

piaski i popioły wulkaniczne.

Pozytywne skutki wulkanizmu: - nowe obszary lądowe;

- żyzne gleby wulkaniczne;

- wody termalne;

- energia elektryczna;

- wody mineralne (znajdują się w obszarach wulkanicznych);

- atrakcje turystyczne.

Symptomy wybuchu wulkanu: wzrost aktywności sejsmicznej, zmiana poziomu i chemizmu wód podziemnych,

nasilenie emisji gazów i ciepła, drobne zmiany rzeźby powierzchni ziemi, zmiany

natężenia i częstotliwości infradźwięków.

Gejzery – gorące, cykliczne wyrzucające parę i wodę źródła związane z wulkanizmem, są także atrakcją turystyczną.

Alaska, Chile, Yellowstone, Islandia.

Tsunami – fala oceaniczna wywołana podwodnym trzęsieniem ziemi, wybuchem wulkanu bądź osuwiskiem ziemi

(lub dzieleniem się lodowca), rzadko w wyniku upadku meteorytu.

prędkość – do 900 km/h;

może osiągnąć brzeg jako łamiąca się fala, ściana wody lub podobnym do przypływu zalaniem.

Sejsza – (w zamkniętym zbiornikach)- w przypadku jezior mamy do czynienia z dwoma rodzajami fal:

-fala dynamiczna, którą obserwujemy, gdy rytmicznie uderza ona brzeg w kilkusekundowych interwałach;

-swobodna fala stojąca – (np. rozkołysana woda w wannie).

PODSTAWY HYDROGEOLOGI

skały okruchowe (odstępy miedzy ziarnami) – piaski, żwiry;

Współczynnik porowatości skał:

W_p = ( C_wt – C_abj ) / C_wt *100% mg/m³

C_wt – ciężar właściwy suchej masy C_abj – ciężar objętościowy skały

gleba 43 – 65% marmury 0,1 – 6,0%

torf 76 – 89% granity 0,1 – 2,5%

iły plastyczne 35 – 70% kreda pisząca 3 – 15%

iły zwarte 18 – 35%

Podział skał według przepuszczalności: Charakter przepuszczalności, współczynnik filtracji (cm/s).

Pojemność wodna skały – ilość wody, którą może wchłonąć skała.

Z uwagi na pochodzenie:- infiltracyjne (opadowe);

- kondensacyjne (obszary suche);

- juwenilne (pochodzenia magmowego);

- reliktowe (z różnych epok uwięzione w skalach ‘izolowane’).

poziomy wodonośne: - przypowierzchniowe;

-podskórne;

-gruntowe;

-podziemne.

Podział wód podziemnych:

Strefa: Typu:

arracji (natlenienia woda + powietrze) -wody higroskopijne;

-wody błonkowate;

-wody kapilarne;

-wody wsiąkowe;

-wody zawieszone;

saturacji (nawodnienie woda) -wody zaskórne;

-wody podskórne;

-wody wgłębne;

-wody głębinowe.

zjawiska artezyjskie: (studnie artezyjskie).

Rodzaje zasilania wód wgłębnych: - bezpośrednie(wodami opadowymi);

- pośrednie (poprzez wodę gruntową);

- pośrednie (z wód gruntowych przez uskok);

- boczne zasilanie wód gruntowych.

Bilans wód podziemnych:

Przychody: Rozchody:

-opady wsiąkające; -odpływ wód podziemnych gruntowych i artezyjskich

-woda z kondensacji; do zbiorników otwartych (stawy, rzeki, studnie);

-woda ze zbiorników powierzchniowych -odpływ podziemny na obszary sąsiednie;

-woda podziemna napływająca z głębokich -parowanie i transpiracja (pobranie przez rośliny);

warstw ziemi (juwenilna). -rozchód na związki chemiczne (hydroliza).

źródło – naturalny, samoczynny i skoncentrowany wypływ wody podziemnej na powierzchnie terenu lub zbiornika wodnego (źródło: warstwowe, uskokowe, szczelinowe (krasowe), dolinne).

• Pochodzenie wody źródlanej: - źródła juwenilne (utw. magmowe);

- źródła metamorficzne (pochodzenia atmosferycznego).

• Sposób zasilenia: - źródła descencyjne (siła ciężkości ) skała naciska na wodę która wypływa;

- źródło ascencyjne (ciśnienie hydrostatyczne ) woda jest wyciskana przez wodę od dołu.

Wydajność źródła podaje się w m³ /sek. lub w l. /sek.

wody mineralne >1000mg związków na l. pH

- szczawy: >1g co₂ /dm³ <5 kwaśny;

- solanki: NaCl, na CO₃, Ca 5-7 słabo kwaśny;

- solanki gorzkie: NaCl, MgSO₄, Na₂SO⁴ 7 obojętny;

- siarkowe: H₂s, Na₂S, CaS 7-9 słabo zasadowy;

- żelaziste: Fe²⁺, Fe³⁺ 9-14 zasadowy.

- krzemowe: H₂SiO₂

-termalne: >+75^oC

Metamorfizm – zespół procesów prowadzących do przeobrażenia skał. Przebiega pod wpływem wyższej

temperatury i ciśnienia niż na powierzchni ziemi.

Rodzaje metamorfizmu - termiczny (kontaktowy) – w sąsiedztwie gorącej magmy lub lawy powoduje

przekształcenie struktury i składu mineralnego skał otaczających (marmury, kwarcyty);

- dynamiczny – pod wpływem ciśnień kierunkowych. Działa głównie w czasie ruchów fałdowych, uskokowych, górotwórczych. Przejawia się uporządkowaniem minerałów o pokroju pręcikowym lub słupkowym w kierunku równoległym do działającego ciśnienia

a blaszkowatym prostopadle (łupki krystaliczne);

- regionalny – podlegają znaczne fragmenty skorupy ziemskiej na dużej głębokości

(gnejsy, eklogety);

- metasomatyczny – gdy do skały poddanej wysokiej temperaturze lub (i) wysokiemu

ciśnieniu zostaną doprowadzone gorące paru i gazy. Reakcja topnienia, powstawania nowych minerałów.

Rodzaje metamorfizmu metasomatycznego – pneumatoliza (powstają gejzery, turmalin, topaz);

- metamorfizm hydrotermalny;

- izochemiczny bez zmian chemicznych.

Skały metamorficzne (przeobrażone)

Powstają ze skał magmowych, osadowych lub innych metamorficznych na skutek przeobrażenia pod

pod wpływem wysokich temperatur lub wysokiego ciśnienia i związanych z tym zjawiskami, procesami

chemicznymi. W wyniku metamorfizmu następują zmiany składu mineralnego i chemicznego skały.

PROTOLIT (skała z której powstaje skała metamorficzna);

- z danego protolitu mogą powstać różne skały metamorficzne w zależności od warunków metamorficznych.

Strefy metamorficzne: - epizona (najpłytsza, temperatura ≤300^oC, ciśnienie kierunkowe) powstałą łupki serycytowe,

chlorytowe, fyllity;

- mezozona (10-20 km, temperatura ≤500^oC, ciśnienie ≤500 kPa) powstają grejsy, amfibolity;

- katazona (poniżej 20 km, temperatura ≥800^oC, ciśnienie kierunkowe i hydrostatyczne)

powstają gnejsy, chlogity.

FACJA: -zespół cech charakterystycznych dla skał utworzonych różnych warunkach. Skały tej samej Facji mogą się różnić czasami i miejscami powstania ale posiadają łączące je istotne cechy litogiczne i paleontologiczne. Określona nazwa facji bywa niekiedy stosowana również do zespołów skał różniących się.

Facja : - metamorficzna – zespół mineralny charakterystyczny dla określonych warunków metamorfizmu;

-sanidynowa – bardzo wysoka temperatura, niskie ciśnienie;

- zieleńcowa – umiarkowane ciśnienie i temperatura;

- amfibolitowi –podwyższona temperatura i umiarkowane ciśnienie;

- łupków glaukofanowych – niska temperatura, ciśnienie bardzo wysokie;

- pioksenowych hornflaksów – umiarkowane ciśnienie, bardzo wysoka temperatura;

- eklogitowa – umiarkowane ciśnienie i bardzo wysoka temperatura

Paleontologiczno – litogiczny

podział facji osadowych - litofacja – osad o określonych cechach litogicznych;

- biofacja – osad wyróżniony na podstawie skamieniałości i śladów działalności organizmów;

- ichnofacja – osad ze śladami działalności organizmów ale bez ich skamieniałości;

- mikrofazja – osad o cechach określonych mikroskopowo.

OSADY MARSKIE DIAGENEZA

Osady morski: - opadanie na dno cząstek mineralnych przeniesionych do morza

- osady terytorialne – powstają głównie na szelfach dalej od brzegu muły, iły.

składniki: - auti - geniczne - powstałe na miejscu;

- allogeniczne - przeniesione z zewnątrz;

- betoniczne - z organizmów dennych;

- nektoniczne - z organizmów swobodnie pływających;

- planktoniczne - z organizmów unoszących się na wodzie;

terygeniczne – materiał osadza się na dnie zgodnie z wielkością i ciężarem cząstek.

Osady organiczne: - rafy – przybrzeżne, platformowe, barierowe, atole;

- muł globeniowy – węglanowe szkieleciki otwornic (do 500m);

- muł plerapodowy – węglanowe szkieleciki skrzydłonogów;

- muł radiolarowy – z pancerzyków radidarni (promienic)poniżej 4km;

- muł okrzemkowy

rafa – budowla podwodna utworzona przez szkielety opadłych kolonijnych organizmów morskich.

osady chemiczne – wytrącanie i osadzanie soli na dnie zbiornika morskiego.

powstają: wapienie, dolomity, gipsy, anhydryty, sole kamienne, sole potasowe.

Diageneza - zespół procesów prowadzących do chemicznych, fizycznych i mineralnych zmian w osadzie po jego

złożeniu.

diageneza wczesna – przemiany w świeżo złożonym osadzie prowadzą do stopniowego twardnienia skały – litifikacji.

np. z piasku – piaskowiec;

z iłu – łupek ilasty;

diageneza epigenetyczna – dalej po litifikacji trwające przemiany blisko powierzchni ziemi;

anchimetamorfizm – osady powstałe wcześniej dostają się w głębsze partie skorupy ziemskiej i zachodzą zmiany

fizyczne i chemiczne skaly.

Czynniki diagenezy - twardnienie koloidów – (utrata wody);

- kompakcja - zbliżanie cząstek osadu na skutek ciężaru zalegających cząstek (sprasowanie,

złupkowanie);

- rekrystalizacja –powtórne wykorzystanie rozpuszczonych związków (spajanie ziaren i ich

zwiększanie – wapienie, margle krzemionkowe);

- cementacja – substancje cementujące (węglan wapnia, krzemionka, związki żelaza);

- konkrecje – skupienia mineralne o kształcie kulistym owalnym różne od skały w której występują;

- konkrecje syngeniczne – powstałe trakcie powstawania osadów;

- epigenetyczne – po sedymentacji;

- sylifikacja i fosylizacja – skamieniałości.

SUROWCE I ZŁOŻA

podział złóż i ich klasyfikacja:

Genetyczny (ze względu na pochodzenie) podział złóż:

- złoża pochodzenia magmowego: magmowe właściwe, pomagmowe, wulkaniczne;

- złoża hipergeniczne: wierzchniowe, osadowe, biogeniczne (czyli powstałe przy udziale organizmów);

- metamorficzne.

pochodzenia magmowego: - złoża magmowe wtórne – krystalizacja magmy, są to złoża skał granitów,

- złoża pierwiastków rodzimych są to złoża diamentów, platyny,

- złoża pomagmowe – powstają z resztek magmy, gorących par magmowych,

gorących roztworów wodnych,

- złoża wulkaniczne poza skałami powstającymi z lawy znaczenie gospodarcze ma

jedyni siarka.

złoża hipergeniczne: - powstają na powierzchni w strefie powierzchniowej Ziemi. Powstają na lądzie, w rzekach,

jeziorach i na morzach. Typową ich formą są pokłady.

- złoża wietrzeniowe

- złoża osadowe – okruchowe produkty wietrzenia mechanicznego, transportowania,

wyselekcjonowania i osadzania (złoża piasków rzecznych),

- złoża z wytrącania się składników mineralnych wód mineralnych, jeziornych, morskich

- wskutek zmian chemizmu wody (złoża wapieni, ród żelaza i magnezu),

- wskutek odparowania (złoża soli kamiennej, gipsu)

- złoża biogeniczne: gromadzenie obumarłej substancji roślinnej i zwierzęcej i ich przemiana

(złoża wapieni, ród miedzi, pirytu)

- złoża pochodzenia metamorficznego – powstają z wyżej wymienionych złóż i skał poddanych działaniu wysokiego

ciśnienia i temperatury (złoża ród żelaza, manganu, marmury).

PODZIAŁ ZŁÓŻ ZE WZGLĘDU NA EKSPOATACJĘ:

- złoża nieodnawialne;

- złoża odnawialne;

- złoża bilansowe – nadają się do gospodarczego wykorzystania;

- złoża pozabilansowe – eksploatacja nie może być podjęta lub jest niopłacalna.

Ocena złoża: - rodzaj i jakość kopalin w złożu;

- zasoby kopaliny i składnika użytecznego;

- warunków geologicznych występowania żłoża;

- warunków geologicznych.

Warunki geologiczne – głębokość występowania złoża, miąższość, dla eksploatowanych odkrywkowo – stosunek

nakładu do miąższości złoża, nawodnienie.

O jakości kopaliny decydują: - składniki użyteczne (ilość w jakich minerały występują);

- ilość i jakość składników;

- ilość i rodzaj składników szkodliwych.

Zasoby złoża – ilość kopaliny w złożu (m³, Mg(tonach)) zasoby muszą wystarczyć na co najmniej 30 lat aby zwróciły

się koszty budowy kopalni i wydobycia.

PODZIAŁ ZŁÓŻ ZE POD WZGLĘDEM OBFITOŚCI:

-częstości występowania złoża w przyrodzie,

-możliwość koncentracji pierwiastków w złożu,

-zapotrzebowanie przez gospodarkę człowieka, a co za tym idzie wielkość eksploatacji, która decyduje o tym na jak długo wystarczą ludzkości poszczególne kopaliny.

złoża dzielimy na - powszechne (zasoby są nieograniczone);

- obfite (zasoby wystarczą na kilkadziesiąt lat);

- ograniczone (zasoby wyczerpią się w ciągu kilkudziesięciu lat).

PODZIAŁ ZŁÓŻ POD WZGLĘDEM WIELKOŚCI:

- złoża małe – wydobycie opłacalne dla jednej kopalni;

- złoża średnie – wydobycie opłacalne dla 10 kopalni;

- złoża wielkie – wydobycie opłacalne dla 50 kopalni;

- złoża olbrzymie – wydobycie opłacalne dla ponad 100.

SUROWCE

(ENERGETYCZNE, METALICZNE, NIEMETALICZNE, SKALNE (budowlane)).

Surowce energetyczne: złoża węgla kamiennego i brunatnego;

Węgiel kamienny i brunatny są pochodzenia roślinnego. Powstały w fazie biochemicznej (gromadzenie)

i geochemicznej(przemiana w węgiel).

Węgiel kamienny – skała osadowa pochodzenia roślinnego zawierająca 75-97% pierwiastka węgla,

wartość opałowa od 16,7 do 29,3 MJkg silnie zależy od składu (zawartości popiołu, siarki, wilgotności),

najwyższą wartość opałową posiada czysty węgiel 33,2 MJkg (możliwe do osiągnięcia jedynie teoretyczne).

Złoża węgla kamiennego w Polsce: 94 mld ,powinno wystarczyć na 600 lat;

- zagłębie górnośląskie – 5400 km²;

- zagłębie dolnośląskie – 60 km długości, 30 km szerokości (zaprzestano wydobycia);

- lubelskie

Metody wydobycia:

- metoda odkrywkowa (USA, Australia) – tanie wydobycie, duża degradacja środowiska, mniej wypadków i ludzi;

- metoda głębinowa (Europa, Azja, Afryka) – szkody górnicze (deformacja powierzchni, zawały, niszczenie domów),

składowiska odpadów (hałdy), dużo wypadków.

Węgiel brunatny – złoża warstwowe powstałe w rozległych bagniskach lub płytkich jeziorach (mała grubość

pokładów węgla brunatnego);

Metody wydobycia: pozioma i odkrywkowa, w Polsce Dolny Śląsk i Ziemia Lubuska.

Złoża torfu – powstają współcześnie

typy torfowisk – niskie, wysokie, przejściowe);

Złożą ropy naftowej i gazu ziemnego;

Ropa naftowa i gaz ziemny są naturalnymi związkami chemicznymi węgla z wodorem, noszących ogólną

nazwę bitumitów;

bitumity stałe: wosk ziemny, asfalt, łupki bitumitowe;

bitumity płynne: ropa naftowa;

bitumity gazowe: gaz ziemny.

Przeciętny skład ropy naftowej w %: węgiel 83-87, wodór 11-14, siarka 0,6-5, azot 0,1-1, tlen 0-2.

ENERGIA

(odnawialna, niekonwencjonalne źródła energii);

Wykorzystanie energii odnawialnej środowiska:

źródła abiotyczne: - energia wody, wiatru, promieniowania słonecznego, mórz i oceanów, geotermalna;

źródła biotyczne: - biomasa, biogaz.

W Polsce udział czystej energii to ok. 10,4% (takie jest wymagane);

Typy elektrowni podział ze względu na: - wykorzystanie ciepła odpadowego:

elektrownia kondensacyjna, elektrociepłownia;

- źródło energii pierwotnej:

elektrownia jądrowa, wodna, szczytowo-pompowa, słoneczna, wiatrowa, geotermalna, (maretermiczna, maremotyczna (ocean)).

Energia mechaniczna wody:

wody rzeczne – energia przepływu, grawitacyjna (położenia poziomów zwierciadła wody);

wody oceaniczne – energia pływów (odpływ, przypływ), fal, prądów.

Elektrownie wodne:

Typy elektrowni wodnych na ciekach:

- przepływowe bez zbiornika (bez regulacji mocy),

- regulacyjne z dużym zbiornikiem wodnym (wielofunkcyjna rola zbiornika),

- zbiornikowe z małym zbiornikiem (retencja w godzinach szczytu),

- kaskadowe,

- szczytowo-pompowe.

Energia wody (E = mgh)

Elektrownia wodna wykorzystuje energię uwolnioną podczas sterowania spadkiem wody z wysokości. Energia wyzwolona w ustalonym czasie wynika więc z ilości spuszczonej wody w tym czasie.

$\frac{E}{t} = \frac{m}{t}*gh$ P=ρSgh (W) P=$\frac{1}{2}*\rho Sr^{2}$

Energia pływów: cykl przypływ-odpływ trwa 12h 25min elektrownia jest opłacalna przy różnicy 5m.

Energia fal – fale powstają na skutek działania wiatru. Moz falowania zależy od wysokości fal.

Typy elektrowni: pneumatyczne, merkoniczne, indukcyjne (przeniesienie ruchu pływaków na ruch cewki w polu magnetycznym), hydrauliczne.

Typy turbin wiatrowych: wolnobieżne <1,5 o. na s: turbiny bębnowe, karuzelowe, rotorowe.

Energia słoneczna: efekt – obieg wody w przyrodzie, ruch termiczny wody i atmosfery, energia zakumulowana w

roślinach.

Wykorzystanie energii słonecznej - magazynowanie ciepła (metoda heliotermiczna),

- przekształcanie na prąd elektryczny (metoda helioelektryczna).

wykorzystanie: - termosłoneczne (kolektory, stawy słoneczne);

- fotofizyczne (fotoogniwa);

- fotochemiczne (akumulatory energii, paliwa kopalne);

- fotobiologiczne (biomasa).