18.11.2006

TEMAT: PROCESY GEOLOGICZNE.

PROCESY GEOLOGICZNE - jest to zespół procesów fizycznych i chemicznych, które prowadzą do zmian powierzchni ziemi jako całej skorupy ziemskiej i zachodzących ba powierzchni skorupy ziemskiej w jej wnętrzu.

W górnym płaszczu i głębszych partiach ziemi. Procesy te wywołane są zarówno przez energię zewnętrzną jak i wewnętrzną, mogą odgrywać rolę niszczącą oraz budująca twórczą.

Wszystkie procesy geologiczne zależne od źródła energi, które je wywołuje, możemy podzielić na:

1. ENDOGENICZNE - wewnątrz, tzn. takie, które zachodzą pod wpływem energii nagromadzonej we wnętrzu ziemi.

Do procesów ENDOGENICNZYCH zaliczamy:

1. MAGNETYZM - jest to ogół procesów prowadzących do powstania skał magmowych na powierzchni ziemi i w jej wnętrzu

Do procesów tych zaliczamy

• PLUTONIZM - zjawisko zachodzące w głębi skorupy ziemskiej i jej podłożu, które prowadzą do powstania magmy i skał głębinowych magmowych. Skały (magmowe) plutoniczne tworzą wśród innych skał masywy żyły i inne ciała zwane INTRUZJAMI.

• WULKANIZM - to zjawisko polegające na wydobywaniu się z głębi ziemi materiału o trójakim stanie skupienia, a mianowicie ciekłym, stałym i gazowym.

2. DIASTROFIZM - jest to zespół procesów prowadzących do ruchu i deformacji skorupy ziemskiej.

Do nich zaliczamy:

• Ruchy tektoniczne

• Trzęsienia ziemi

3. METAMORFIZM - zespół procesów powodujących przeobrażenia skał poddawanych oddziaływaniu wysokiej temperatury i ciśnieniu.

2. EGZOGENICZNE - zewnętrzne, tzn. odbywają się w wyniku oddziaływania energii słonecznej oraz sił grawitacyjnych, między ziemią, księżycem i słońcem.

Do procesów EGZOGENICZNYCH zaliczamy:

1. WIETRZENIE - rozpad mechaniczny i rozkład chemiczny skał pod wpływem nasłonecznienia oddziaływania na skały wód gruntowych, świata organicznego. Zachodzących na powierzchni ziemi i strefie przy powierzchniowej.

Dzielimy na:

• Fizyczne

• Chemiczne

2. EROZJA - to mechaniczne niszczenie skał przez wodę, lodowce, wiatr.

3. POWIERZCHNIOWE RUCHY MASOWE - przemieszczanie się w dół po stoku przy powierzchniowych skał i zwietrzeliny w wyniku działania siły ciężkości.

4. DENUDACJA - wietrzenie, erozja, powierzchniowe ruchy masowe wspólnie prowadzą do niszczenia powierzchni ziemi.

5. SEDYMENTACJA - proces prowadzący do osadzania się materiału (na dnie jezior i mórz)

6. DIAGENEZA - proces prowadzący do lityfikacji czyli przeprowadzenie luźnego materiału w skałę zwięzłe

WULKANIZM

Wydobywanie się lawy i towarzyszących jej barw, gazów oraz fragmentów skalnych nazywamy ERUPCJĄ.

W trakcie erupcji wydobywa się:

• Lawa,

• Gazy i pary, materaił piroblastyczny

• Porwaki skał podłoża przez które przedziera się magma.

BUDOWA WULKANU:

1. STOŻEK WULKANICZNY - wysokość i kształt zależą od rodzajów i ilości materiału wydobywającego się w trakcie erupcji.

2. KOMIN WULKANICZNY - KANAŁ, którym na powierzchnie ziemi dostarczane są produkty erupcji.

3. KRATER - będący zakończeniem komina wulkanicznego

4. OGNISKO czy KOMORA MAGMOWA - będąca źródłem materiału erupcji wulkanicznej.

KOLDERA - niekiedy w czasie erupcji dochodzi do wysadzenia szczytowej części stożka wulkanicznego, powstaje koliste zakole, zwane KALDERĄ

WULKANY dzieli się na:

1. Efuzywne - ze spokojnym wylewem magmy

2. Eksplozywne - wybuchowy, popioły

3. Przejściowe - tzn. wyrzuca lawę oraz materiały piroklastyczne.

4. Czynne

5. Drzemiące

6. Wygasłe

W zależności do Rodzajów Produktów Erupcji Wulkany dzielimy na:

1. LAWOWE

1. Tarczowe - tworzy się gdy lawa jest płynna (zasadowa lub obojętna)

2. Kopułowaty - tworzy się gdy lawa wypływająca ma duża lekkość (kwaśne)

2. EKSPLOZYWNE

1. Maar - wygasłe wulkany. Charakteryzują się lejkowatym zagłębieniem obtoczonego wałem z popiołu wulkanicznego, lej wypełniony jest materiałem piroplastycznym i brekcjami.

2. Mieszane - zabudowane z na przemian ułożonyhc law i utworów piroblistycznych (ułożone naprzemiennie)

W zależności od Przekroju Erupcji Wulkany dzielimy na:

1. Hawajskie (islandzkie) - ma kształt tarczy

2. Stromboli - wybucha często, rytmicznie wylewa lawę i wyrzuca materiał piroplastyczny

3. Wulkano - wybucha rytmicznie co kilka czy kilkanaście lat wyrzucane chmury popiołu i znaczną ilość lawy.

4. Pele'a - wybucha z niezwykłą gwałtownością; lawa zawiera wiele gazów.

5. Pliniusz - wybuch trwa krótko lecz z ogromną siał. Produktami erupcji są popioły.

EKSHRALACJE - zjawisko towarzyszące erupcji wulkanu. Wydobywają się wyziewy par i gazów.

W zależności od TEMPERATURY WYZIEWÓW wyróżniamy 3 rodzaje:

1. FIMAROLE - gorące wyziewy pary wodnej (220-800º C)

2. SOLFATORY - to wyziewy o temperaturze 100-200º C, złożone głównie z pary wodnej z dodatkiem H₂S i CO₂; występują w kraterach czynnych wulkanów.

3. MOFETY - są to chłodne wyziewy o temperaturze 100º C zawierające głównie CO_2.

GEJZERY - są to gorące źródła, które periodycznie wyrzucają wodę np. Islandia (wyrzuca wodę na wysokość 75 m).

PRZYCZYNY WYBUCHU WULKANU:

Główną rolę przy WUBUCHU odgrywają gazy. Można zatem przepuszczać, że odgazowanie się lawy w głębi ziemi i ich parcie ku górze powoduje wybuch.

Odgazowanie może wystąpić przy odciążeniu, przy oziębieniu oraz przy rekrystalizacji.

Główny dopływ ciepła jest większy od straty wulkan otwiera swój wylot i wybucha. Natomiast gdy strata ciepła jest większa od dopływu krzepnie i wulkan przechodzi w stan nieczynny.

PROCESY METAMORFIZMU - polegające na działaniu temperatury i ciśnienia o wartościach wyższych niż na powierzchni ziemi, a także na oddziaływaniu czynników chemicznych.

METAMORFIZM prowadzi do przeobrażenia skał osadowych jak i magmowych.

Najważniejszą rolę w procesach metamorfizmu odgrywa temperatura, która zwiększa tempo reakcji chemicznych.

Podwyższone ciśnienie w głębi skorupy ziemskiej spowodowane jest ciężarem nadkładu (ciśnienie statyczne) lub też jest wynikiem procesów tektonicznych (ciśnienie dynamiczne).

W zależności od czynników, które doprowadziły do przeobrażenia skał wyróżnia się następujące rodzaje metamorfizmu:

1. TERMICZNY (kontaktowy) - T,p.t. Zachodzi w sąsiedztwie gorącej magmy lub lawy. Pod wpływem wysokiej temperatury magmy może nastąpić przekształcenie struktury i składu mineralnego skał otaczających. Zasięg metamorfizmu jest uzależniony od temperatury lawy, czasu oddziaływania na skały otaczające i od rodzaju skał otaczających

2. REGIONALNY - zachodzi wówczas gdy w skutek ruchów tektonicznych znaczne fragmenty skorupy ziemskiej zostaną wciągnięte na dużej głębokości gdzie panuje zarówno wysoka temperatura jak i ciśnienie. Ma największy zasięg.

3. DYSLOKACYJNY (dynamiczny) - zachodzi w skałach pod wpływem działających w skorupie ziemskiej ciśnień kierunkowych. Metamorfizm ten działa przede wszystkim w czasie ruchów fałdowanych i uskokowych oraz ruchów górotwórczych (temperatura nie odgrywa ważnej roli).

4. HYDROTERMALNY - polega na przeobrażeniu skał pod wpływem oddziaływania gorących roztworów najczęściej pochodzenia magmowego. Odbywa się w pobliżu intruzji magmowych.

SKAŁY METAMORFICZNE - powstają w wyniku przeobrażeń w stanie stałym skał magmowych i osadowych w warunkach odmiennych w jakich pierwotnie powstały. Tworzą się przeważnie na większych głębokościach pod wpływem wysokiego ciśnienia i podwyższonej temperatury oraz reakcji chemicznych.

Procesy zachodzące w trakcie przeobrażeń powodują zmiany w składzie mineralnym oraz strukturze i teksturze.

STRUKTURA SKAŁ METAMORFICZNYCH:

1. Granoblastyczne

2. Lepidoblastyczne

3. Nematoblastyczne

4. Porfiroblastyczne

Procesy fizyczne rozpadu skał oraz chemicznego ich rozkładu w skutek działania czynników zewnętrznych nazywamy WIETRZENIEM.

WIETRZENIA mogą być dwojakiego rodzaju:

1. Skały ulegają kruszeniu i rozdrabnianiu bez zmiany ich składu mineralnego. Nazywamy Wierzeniem fizyczny (mechanicznym)

2. Skały ulegają przemianom , w których zmienia się skład chemiczny zarówno całej skały jak i składników mineralnych takie wietrzenie to Wietrzenie chemiczne.

Głównymi procesami w WIETRZNIU FIZYCZNYM, w którym skały ulegają dezintegracji, czyli rozpadowi. Są to:

• Nierównomierne rozszerzenie i kurczenie się minerału w trakcie nagrzewania i oziębiania powierzchni i wnętrza skały.

• Dobowe zmiany takie w skutek kurczenia się ziarenek w skale zmniejsza się spójność między nimi co powoduje rozsypanie się skały na poszczególne ziarna - rozpad ziarnisty.

• Ważnym czynnikiem wietrzenia fizycznego jest działanie mrozu. Woda zamarzając powiększa objętość. Rozsadzając działanie zamarzającej w skale wody nazywamy zamrozem.

• Ważną rolę odgrywają organizmy żywe.

WIETRZNIE CHEMICZNE

Główną role odgrywa woda, gdyż wszystkie reakcje wietrzenia związane są z wodą, jak również rozpuszczonymi w niej związkami organicznymi i nieorganicznymi.

Działanie wody i zawartych w nich aktywnych jonów polega przed wszystkim na rozpuszczeniu, utlenianiu i redukcji.

UTLENIANIE - w wyniku niego dochodzi do powstania nowych minerałów, jak również zmiany pierwotnej barwy.

UWODNIENIE - procesy te wywoływane są działalnością bakterii lub rozkładem substancji organicznej. Związki żelazowe przechodzą w żelazowe

KARBONATYZACJA (Uwęglanowienie) - oddziaływanie CO₂ na skały rozpuszczonego w wodzie .

RODZAJE WIETRZNIA - jego produkty są uzależnione w znacznym stopniu od klimatu. Wyróżniamy:

1. W klimacie polarnym dominuje wietrzenie fizyczne, głównie zamróz. Produktami są bloki skalne.

2. W umiarkowanym - działa fizyczne jak i chemiczne. Produkty to piagi, rumosa, gliny wietrzelinowe.

3. W gorącym pustynnym - fizyczne wywołane nasłonecznieniem,. Produkty to blokowiska, polewy wapienne i krzemionkowe oraz wykwity solne.

4. W gorącym wilgotnym - chemiczne. Produkty to: gliny zwietrzelinowe o charakterze laterytów.

5. Umiarkowany - mechaniczny i chemiczny. Efekty wietrzenia w obszarach górskich. Produkty to bloki, rumowiska skalne i piagi.

Na obszarach wyżynnych zbudowanych ze skał wapiennych działa wietrzenie chemiczne

WIETRZENIA prowadzą do powstania skał osadowych.

SKAŁY OSADOWE

Klasyfikacja skał osadowych opiera się na kryteriach genetycznych, na składzie mineralnym oraz cechach strukturalnych.

Dzielimy na 3 GRUPY:

1. Pochodzenia mechanicznego - okruchowe blastyczne

2. Ilaste - powstałe w wyniku wietrzenia fizycznego jak i reakcji chemicznej

3. Chemicznego i Organicznego.

Podstawowymi elementami opisu skał okruchowych są ich cechy strukturalne i teksturalne.

SKAŁY OKRUCHOWE charakteryzują się strukturami:

• psefitowa - żwirowa - powyżej 2m

• psamitowa - 2-0,1m

• alenrytowa - 0,1-00,1m

• gelitowa - poniżej 0,01m

SKAŁY ILASTE ze względu na wielkość ziaren:

• alenrytowa - 0,3-0,01 mm

• pelitowa - <0,01 m

SKAŁY CHEMICZNE można podzielić ze względu na strukturę:

• wielkokrystaliczne

• grubokrystaliczne

• średniokrystaliczne

• drobnokrystaliczne

• skrytokrystaliczne

ORGANICZNE wyróżniamy:

• biomorficzna - gdyż szczątki organiczne dobrze są zachowane

• organodetrytyczna - gdyż szczątki organiczne są pokruszone

Stopień występowania selekcji składników pod względem ich wielkość , która mówi o warunkach i długości transportu materiału oraz o sposobie jego sedymentacji.

SPOIWO - bezpostaciowa lub krystaliczna substancja wiążąca składniki skał.

Wyróżniamy 3 rodzaje spoiw:

• podstawowe - występuje w nadmiarze do zawartości składników okruchowych (nie stykają się ze sobą

• porowe - występują w znacznej ilości wypełniając wszystkie pustki przestrzenne

• kontaktowe - spaja ziarna ułożone blisko siebie i wytwarza wokół nich cienkie otoczki

Wyróżniamy następujące EROZJE:

• EROZJA EOLICZNA (powietrzna) - wiatr uderzając o litę skałę nie wywołuje żadnego widocznego skutku. Gdy uderza o powierzchnię luźnych skał może porwać z nich cząstki mineralne (deflacja)

• KOROZJA - wiatr, który unosi ziarna piasku uderzając nimi o skałę unosi je, ściera i poleruje.

• EROZJA DESZCZOWA - abslacja

• EROZJA RZECZNA

Rzekę nazywamy masę wody płynącą w korycie naturalnym, pod wpływem siły ciężkości.

Działalność czyli praca rzeki polega na żłobieniu czyli redagowaniu podłoża (na i brzegu rzeki)

Działalność - Przenoszenie czyli TRANSPORTOWANIE materiału

Działalność - osadzanie deponowanie niesionego materiału

Tu wyróżniamy EROZJE:

• Boczną - polega na rozmywaniu i pocieraniu brzegów koryta rzecznego przez wody płynące;

• Denna - proces rozcierania przez rzekę pokrywy aluwialnej

• Wsteczna - polega na cofaniu się wodospadu progów i załamów skalnych w kierunku działu wodnego.

Wyróżniamy 3 stada rozwoju rzeki:

1. młodociane (denna) - ma duży spadek, wcina się ostro w podłoże a praca ogranicza się głównie do erozji dennej; dolina rzeczna ma w profilu poprzecznym literę „V”;

2. dojrzałe (boczna) - rzeka zbliża się do profila równowagi, jest spadek znacznie się zmniejsza, górna bierze erozja boczna; dolina w profilu ma kształt litery „U”

3. starość - całkowita zmiana ukształtowania tereniu, może nastąpić zanik działów wodnych a doliny rzeczne zasypują osady.

OSADY RZECZNE - są to aluwia

PROFIL PODŁUŻNY RZEKI - nosi nazwę profilu erozyjnego

Diagram Hiustroma przedstawia nam zależności wielkości cząsteczek od prędkości przepływu.

W zależności od wielkości ziaren zelży erozja transport i sedymentacja

Działalność wody uzależniona jest od prędkości wody i wielkości ziaren.

Tarasy rzeczne - występują w dolinach prawie wszystkich rzek. Są to płaskie zwykle lekko nachylone obszary wzdłuż doliny, odcięte stromo od strony rzeki. Powstają w wyniku wahań bazy erozyjnej rzeki. W zależności od sposobu powstania tarasów i od materiału z którego powstają wyróżniamy trasy:

1. Akumulacyjne - zbudowanie wyłącznie z osadów rzecznych tj. żwirowców, piaskowców i mułowców.

2. Erozyjne - są wycięte w skałach litych, na stokach doliny. Tworzą się w wyniku skalowego obniżania się bazy erozyjnej.

3. Erozyjno-akumulacyhne - mieszane, część dolna zbudowania jest ze skał litych, a górna z osadów rzecznych.

• EROZJA LODOWCOWA - polega na mechanicznym żłobieniu podłoża, przez płynący lód i zawarty w nim materiał skalny i prowadzi do powstania żłobów i cyrków lodowcowych.

Lodowce mogą tworzyć się w takich obszarach, gdzie śnieg spada więcej aniżeli może się stopić w ciągu roku. Powstanie lodowców uzależnione jest przede wszystkim od opadów i niskiej temperatury.

Dolną granicę występowania stałych śniegów i lodowców stanowi linia śniegu albo granica wiecznego śniegu (granica w Tatrach 2300 m; w Himalajach 5600 m)

Stadia procesów powstawania lodowców :

• śnieg

• fir

• lód firmowy

• lód lodowcowy

Minimum 30 m grubości aby mógł powstać lodowiec

Budowa lodowca:

w lodowcu wyróżnia się:

• Pole firowe - miejsce, w którym groamdzi się śnieg przekształcając się czasem w lód lodowcowy

• Jęzor lodowca - przemieszczający się lód z pola firowego w różnych kierunkach

• Czasza lodowa - przemieszczający się lód z pola firowego.

---