Proces geologiczny - Zespół zjawisk wywołujących na powierzchni ziemskiej lub w jej wnętrzu przeobrażenia fizyczne lub chemiczne.
Rodzaje procesów:
- Endogeniczne - Wywołane przez czynniki wewnętrzne (plutonizm, diastrofizm, metamorfizm, wulkanizm)
- Egzogeniczne - Wywołane przez czynniki zewnętrzne (wietrzenie, erozja, ruchy masowe (niszczące), sedymentacja (budujące))
Plutonizm, wulkanizm i metamorfizm powodują powstawanie skał i minerałów:
- Plutonizm - Skały głębinowe (plutoniczne)
- Wulkanizm - Skały wylewne (wulkaniczne)
- Metamorfizm - Skały przeobrażone (wys temp., duże ciśnienie)
Plutonizm - Polega na tworzeniu, przemieszczaniu i krzepnięciu magmy w litosferze.
Magma - Gorącą materię powstałą lokalnie w górnym płaszczu lub skorupie ziemskiej. Powstaje na skutek nagłego obniżenia ciśnienia nadległych skał bądź podwyższenia temperatury w skorupie ziemskiej.
Intruzja - Przesuwanie się magmy w górę, wchodzi w skały już istniejące.
Typy intruzji:
- Zgodne - Ich ściany pokrywają się z powierzchniami strukturalnymi otaczających skał. Należą do nich:
* Sille - Powstają na skutek wniknięcia intruzji między dwie warstwy skalne.
* Lakkolity - Ciała magmowe w kształcie bochenka lub grzyba wciśnięte między warstwy. Podstawa lakkolitu jest płaska, strop kopułowato wygięty.
* Lapolity - Bochenkowe formy, ale stanowią przeciwieństwo lakolitów. Są wypukłe ku dołowi.
* Fakolity - Ciała magmowe wciśnięte między warstwy w przegubach fałdów.
- Niezgodne - Przecinają powierzchnie strukturalne, nie dostosowując się do nich. Należą do nich:
* Dajki - Intruzje w formie żył biegnących w poprzek warstw.
* Żyły kominowe - Intruzja w kształcie pionowego walca, niewielkiej na ogół średnicy.
- Batolity - Wielka intruzja o kształcie niezgodnym, rozciągająca się w głąb skorupy ziemskiej do głębokości nieosiągalnych dla badań geologicznych. Osłona batolitu zawsze zbudowana jest ze skał przeobrażonych, których fragmenty często zostają zasymilowane przez magmę.
Wulkanizm - Ogół procesów geologicznych, zachodzących na powierzchni ziemi związanych z wydobywaniem się lawy i innych materiałów z głębi skorupy ziemskiej. Nie wszystkie wulkany wybuchają.
Wydobywanie się lawy (magma wydostająca się na pow. Ziemi) i towarzyszących jej par, gazów oraz fragmentów skalnych nazywamy erupcją. Wyróżnia się erupcje:
- Centralne - Materiał wulkaniczny wydobywa się punktowo z krateru wulkanicznego lub jego najbliższego sąsiedztwa.
- Linijne - Materiał wulkaniczny, głównie lawa bazaltowa wydobywa się wzdłuż szczelin w skorupie ziemskiej. W przeszłości geologicznej takie erupcje były powszechne, w ich wyniku powstały rozległe pokrywy lawowe (trapy)
- Arealne - Polegały na wydobywaniu się magmy nie kominem wulkanicznym, lecz na całej rozległej powierzchni, np. wskutek przetopienia skał nadkładu (To również wybuch wielu wulkanów na jakimś obszarze, zasilanych ze wspólnej komory wulkanicznej)
Typy erupcji: Zależą od lepkości lawy i ciśnienia gazów:
- Hawajska - Wybucha często, lecz spokojnie, lawa płynna (zasadowa)
- Merapi - Wybucha rzadko, wylewając kwaśne lawy, często tworzy kopuły, lawa gęsta
- Stromboli - Wybucha często, rytmicznie, lecz niezbyt gwałtownie. Wylewa niewielkie ilości obojętnych law niskiej lepkości
- Vulcano - Wybuchy następują rytmicznie co kilka, kilkanaście lat, dość silne, lawa średniej lepkości
- Pelee - Wybucha z niezwykłą gwałtownością, gdyż lawa jest lepka, a prężność gazów ogromna
- Pliniusza - Wybuch trwa krótko z ogromną siłą, lawa płynna
- Soufriere - Lawa bardzo lepka, ciśnienie gazu silne, wybuchy gwałtowne
- Perreta - Bardzo gwałtownie, lawa średnio płynna, ciśnienie gazów bardzo silne
Budowa wulkanu (od dołu):
- Komora magmowa (ognisko) - Jest to zbiornik magmy zasilającej wulkan. Komory magmowe znajdują się na głębokości od kilku do kilkudziesięciu kilometrów pod wulkanem. Powstają na skutek topienia się skał pod wpływem magmy wypychanej z astenosfery.
- Kanał wulkaniczny - To przewód łączący komorę magmową z powierzchnią ziemi. Ma kształt podłużnej szczeliny lub komina o cylindrycznym kształcie.
- Krater - Zakończenie kanału wulkanicznego w kształcie lejka. Powstaje w czasie erupcji wulkanu, kiedy skały ulegają rozkruszeniu i zostają odrzucone przez siłę wybuchu, lub też podczas osuwania się skał otaczających ujście kanału wulkanicznego.
Kaldera - Jest to wielkie zagłębienie o kolistym kształcie, powstające w wyniku gwałtownej erupcji, podczas której zostaje zniszczony wierzchołek wulkanu lub cały wulkan.
Fumarole - Gorące wyziewy pary wodnej oraz różnego rodzaju gazów wydobywające się z krateru i szczelin czynnych wulkanów. Skład chemiczny tych wyziewów jest zróżnicowany i zależy od ich temperatury (od 200 do 800°C).
Lahary - To inaczej lawiny błota spowodowane opadami ulewnych deszczów lub powstające pod wpływem wody z jezior kraterowych. W kraterach drzemiących wulkanów często tworzą się jeziora. Podczas erupcji wulkanu, kiedy brzeg krateru zostaje zniszczony, uwolniona woda spływa w dół zabierając po drodze materiał skalny i popioły wulkaniczne. Tworzy się błoto, które niszczy wszystko co napotka na swojej drodze.
Lawa - To magma, która wydostała się na powierzchnię ziemi. Temp ok. 1000*C
Skały magmowe powstają w wyniku zastygania (krystalizacji) stopu krzemianowego czyli magmy:
Struktura - Jest to sposób wykształcenia składników w skale. Pod tym pojęciem kryje się stopień krystaliczności, wielkość i kształt kryształów, wzajemne stosunki między składnikami.
Podział ze względu na stopień krystaliczności:
- Pełnokrystaliczna - Wszystkie składniki skały są wykrystalizowane. Powstawała w warunkach sprzyjających spokojnej krystalizacji składników, struktura ta jest charakterystyczna dla wszystkich skał głębinowych a także częściowo dla żyłowych.
- Szklista - Składa się z bezpostaciowej substancji mineralnej, zwanej szkliwem. Szkliwo jest zgęstniałym stopem krzemianowym, z fizycznego punktu widzenia jest to przechłodzona ciecz. Struktura ta występuje wyłącznie w skałach wylewnych, które zastygały wyjątkowo szybko. Powstały z magmy ubogiej w składniki lotne a bogatej w krzemionkę, były z tego powodu bardzo lepkie co utrudniało krystalizację.
- Częściowo krystaliczna - W takiej skale obok składników wykrystalizowanych występuje szkliwo.
Podział pod względem wielkości składników:
- Jawnokrystaliczna - Wszystkie składniki skały są wykrystalizowane w postaci tak dużych kryształów, że można je wyróżnić makroskopowo. Na podstawie rozkładu wielkości kryształów skały te dzielimy na:
- równoziarniste: gruboziarniste (ziarna pow. 5mm); średnioziarniste (ziarna 2-5mm); drobnoziarniste (ziarna poniżej 2mm)
- nierównoziarniste: porfirowate (ziarna stopniowo przechodzą od drobnych do coraz grubszych); fanerokrystaliczno-porfirowe (wyraźny podział ziaren na małe i duże)
- Afanitowe - Jedynie pod mikroskopem da się zauważyć, że skała składa się z drobniutkich kryształków i/lub szkliwa. Struktury takie są charakterystyczne dla skał wylewnych i niektórych żyłowych krzepnących blisko powierzchni ziemi.
- Porfirowe - Cechuje się występowaniem dobrze wykształconych, widocznych gołym okiem kryształów, tkwiących w afanitowej masie skalnej. Prakryształy powstały we wcześniejszym, głębinowym etapie krystalizacji. Potem, razem z płynną częścią stopu krzemianowego, wydostały się na powierzchnię, gdzie nastąpił drugi etap krystalizacji.
Tekstura - jest to sposób ułożenia i rozmieszczenia składników w skale. Pojęciem tym obejmujemy cechy uporządkowania składników i stopień wypełnienia przez nie przestrzeni w skale. Podział ze względu na stopień wypełnienia:
- Masywna - Minerały ściśle zajmują całą przestrzeń w skale.
- Porowata - W skale między składnikami występują puste przestrzenie: miarolityczna, pęcherzykowata, gąbczasta, migdałowcowa.
Metamorfizm - Zespół procesów prowadzących do przeobrażania skał (zmian składu chemicznego, mineralnego, budowy wewnętrznej). Polega na działaniu temperatury i ciśnienia o wartościach wyższych niż na pow. Ziemi, a także na oddziaływaniu czynników chemicznych. Na ogół zachodzi wewn skorupy ziemskiej, ale może działać na powierzchni np. pod wpływem gorących law czy upadku meteorytu. Metamorfizmowi ulegają skały magmowe, osadowe i przeobrażone.
Czynniki powodujące metamorfizm: Wysoka temperatura, wysokie ciśnienie, gorące gazy wydzielające się z magmy, gorące roztwory przenikające skały.
Rodzaje metamorfizmu:
- Regionalny - Wskutek ruchów tektonicznych znaczne fragmenty skorupy ziemskiej zostaną wyciągnięte na dużą głębokość, gdzie panuje wysoka temperatura i ciśnienie.
- Termiczny - Zachodzi w sąsiedztwie gorącej magmy czy lawy. Pod wpływem wysokiej temperatury magmy, może nastąpić przekształcenie struktury i składu mineralnego skał otaczających.
- Dyslokacyjny - Zachodzi w skałach pod wpływem działającego w skorupie ziemskiej ciśnienia kierunkowego. Powoduje zmiany w teksturze.
- Metasomatyczny - Powstaje, gdy do skał poddanych wysokiej temperaturze lub wysokiemu ciśnieniu zostaną doprowadzone z głębi gorące pary i gazy. Zmiana składu chemicznego.
- Zderzeniowy - Powoduje go upadek ciała kosmicznego lub eksplozja wywołana uderzeniem pioruna. Zachodzi w bardzo wysokiej temperaturze, pod b. wys. Ciśnieniem
Strefy metamorficzne:
- Epi - Najpłytsza, z temperaturą do 300*C oraz ciśnieniem kierunkowym. W strefie tej powstają łupki serycytowe, łupki chlorytowe, fyllity. 6-7km
- Mezo - 10-20km, temperatura do 500*C, a ciśnienie jest zarówno kierunkowe, jak i hydrostatyczne i dochodzi do 500kPa. Gnejsy i amfibolity.
- Kata - 20-30km, temperatura osiąga 800*C, ciśnienie jest hydrostatyczne. Gnejsy, eklogity.
Diastrofizm - Ogół procesów wywołanych przez czynniki endogeniczne (mające swe źródło w głębi Ziemi), prowadzących do deformacji, przemieszczeń lub pionowych ruchów skorupy ziemskiej. Należą do nich: Trzęsienia ziemi, pionowe i poziome ruchy skorupy ziemskiej, ruchy orogeniczne prowadzące do powstawania łańcuchów górskich.
Trzęsienie ziemi - Naturalny wstrząs lub ciągła seria wstrząsów powstałych pod powierzchnią ziemi i rozchodzących się w postaci fal sejsmicznych.
Hipocentrum - Miejsce z którego rozchodzą się fale sejsmiczne.
Epicentrum - Punkt na powierzchni ziemi , do którego docierają fale sejsmiczne najszybciej. Leży bezpośrednio nad hipocentrum.
Obszary trzęsień Ziemi:
- Sejsmiczne - Trzęsienia są częste i silne. Należy do nich strefa położona wokół Oceanu Spokojnego, obszary alpejskich pasm fałdowych, grzbiety śródoceaniczne.
- Pensejsmiczne - Sporadycznie lub są częste, lecz słabe. Masyw centralny, Ural, Harc.
- Asejsmiczne - Wolne od wstrząsów lub zdarzają się bardzo rzadko. Stare platformy kontynentalne - Australia, Polska.
Warstwa - Jedna z podstawowych części ośrodka skalnego skał osadowych (osadów). Cechą charakterystyczną warstwy jest stosunkowo niewielka, w przybliżeniu jednakowa miąższość i duża rozciągłość. Warstwa jest ograniczona od dołu i od góry mniej więcej równoległymi płaszczyznami (spągiem i stropem warstwy), które stanowią wyraźne granice. Granice te mogą być ostre lub stopniowe i wynikają ze zmiany cech skały, np. tekstury, struktury lub są powierzchniami nieciągłości.
Rodzaje zaburzeń warstw: ciągłe (fałdy, płaszczowiny) i nieciągłe (uskoki, nasunięcia i pęknięcia)
Uskok - Struktura tektoniczna powstała w wyniku przemieszczania się dwóch części ośrodka skalnego względem siebie wzdłuż powierzchni jej ciągłości.
Rodzaje uskoków:
- Rzutowe (normalny, odwrócony, progowy)
- Przesuwcze (lewo, prawo)
- Rzutowo-przesuwczy (normalno, inwersyjno, progowo)
- Translacyjne
- Rotacyjne (zawiasowy, nożycowy)
Wietrzenie - Proces przygotowawczy do ewolucji rzeźby. To proces przekształcania skał pod wpływem warunków fizycznych, chemicznych. Odbywa się to w przypowierzchniowej warstwie litosfery na jej styku z atmosferą.
Strefa wietrzenia - Przypowierzchniowa strefa skorupy ziemskiej, w obrębie której zachodzą procesy wietrzenia. Jej głębokość zależy od budowy geologicznej, klimatu i głębokości wód gruntowych
Głównymi czynnikami sprawczymi procesów wietrzeniowych jest woda, temperatura, tlen, dwutlenek węgla, działalność organizmów żywych.
Wietrzenie skał - Polega na ich rozdrabnianiu, rozkruszaniu, rozpuszczaniu i następnie łączeniu w różne związki chemiczne.
Wietrzenie solne - Zachodzi wskutek krystalizacji soli w szczelinach skalnych. Kryształ soli wywiera coraz większy nacisk na ściany szczelin, powodując rozpad skały zarówno granularny, jak i blokowy. Ten typ wietrzenia dominuje na obszarach o klimacie suchym, gdzie parowanie jest większe od opadów atmosferycznych i rozpuszczone substancje nie są odprowadzane przez wody powierzchniowe.
Wietrzenie mrozowe polega na rozsadzaniu porowatych skał przez zamarzającą w nich wodę. Woda, przechodząc ze stanu ciekłego do stałego, zwiększa swoją objętość o około 9%, wywierając ciśnienie na ściany szczelin w skale. Skutkiem wietrzenia mrozowego jest rozpad blokowy. Zachodzi ono głównie w klimacie polarnym, umiarkowanym i wysokogórskim, co jest spowodowane wahaniami temperatury w granicach 0 stopni Celsjusza.
Hydroliza - Reakcja podwójnej wymiany (często odwracalna), która przebiega między wodą i rozpuszczoną w niej substancją. W jej wyniku powstają nowe związki chemiczne.
Hydratacja, uwodnienie - Ogół procesów chemicznych lub fizycznych, w których związkiem chemicznym przyłączanym do innej substancji jest woda, przy czym woda ta jest przyłączana w całości (nie powstają dodatkowo produkty uboczne). Procesy hydratacji są szczególną postacią procesów solwatacji.
Erozja lodowcowa - Obejmuje procesy wygładzania, nasuwania, ścierania i osłabiania podłoża przez transportowany przez lodowiec okruchy skalne. Formy: Rysy, bruzdy, zadziory lodowcowe.
Wygłady lodowcowe - To wygładzone powierzchnie skalne, wklęsłe lub wypukłe, co zależy od stopnia szczelinowatości masywu skalnego i rodzaju skał podłoża. Wyst na dnie i na zboczach dawniej zlodowaconych dolin.
Żłoby lodowcowe - Doliny wypełnione przez jęzor lodowcowy są do pewnej wysokości wygładzane, zaokrąglone i pokryte rysami lodowcowymi. W profilu poprzecznym mają kształt litery U.
Cyrki lodowcowe - Zagłębienie powstałe pod polem firnowym lodowca górskiego po jego wytopieniu się. Otoczone z trzech stron ścianami skalnymi, zamknięte przez próg (rygiel) skalny znajdujący się w miejscu, w którym lód z pola firnowego przechodził w jęzor lodowcowy.
Akumulacja lodowca - Lodowiec nie tylko eroduje. Wykonuje też ogromną pracę transportową, która znacznie się różni od transportu rzecznego. Wielkość i ilość naniesionego materiału jest tylko częściowo uzależniona od ukształtowania podłoża, a głównie od masy lodu.
Formy akumulacji lodowcowej:
- Moreny (powierzchniowa, wewnętrzna, boczna, środkowa, denna, czołowa, spiętrzona, subakwatyczna)
- Ozy, Sandry, Kemy, Jeziora polodowcowe
Zagłębienia wytopiskowe - Miejsca w których długo zalegały bryły martwego lodu. Po ich wytopieniu się powstały głębsze (jeziora wytopiskowe) lub płytsze (torfowiska) akweny.
Rynny lodowcowe - Stanowią rezultat erozyjnej działalności wód płynących szczelinami pod lądolodem. Powstawały tam potężne rzeki żłobiące i wypłukujące głębokie, często szerokie doliny, które wypełnione są wodami jezior lub stanowią rynny rzek i strumieni.
Garnki lodowe - Koliste zagłębienia w litej skale utworzone w dnach pionowych studni lodowych lub na skutek działalności wirów prądowych i kotły eworsyjne utworzone w osadach nieskonsolidowanych.
Stratygrafia - Dział geologii historycznej zajmujący się ustalaniem wieku i przyczyn rozmieszczenia skał w skorupie ziemskiej.
Jednostka stratygraficzna - Obejmuje skały zgrupowane według podobieństw litologicznych (litostratygrafia), paleontologicznych (biostratygrafia) lub czasowych (chronostratygrafia). Odnosi się też do podziału czasu geologicznego geochronologia.
Korelacja - Czynność mająca na celu ustalenie, czy dwie badane formacje (zjawiska, procesy) geologiczne są równo- czy różnowiekowe.
Przyczyny zlodowaceń:
- Pozaziemskie (Zmiany w ilości i rozmieszczenia energii promieniowania słonecznego, Zmiany związane z cyklem palearktycznym)
- Ziemskie (Zmiany w rozmieszczeniu obszarów lądowych, Fazy orogeniczne, Erupcje wulkaniczne, Zmiany zawartości CO2)
Prędkość rzeki zależy od: Spadku terenu, masy wody, tarcia o dno i brzegi oraz kształtu koryta
Rodzaj transportu: Wleczenie, toczenie, saltacje, w stanie roztworu, w stanie zawieszenia
Rodzaj erozji rzecznej:
- Denna - Działa w górnym brzegu rzeki, gdzie spadek jest duży i wody mogą transportować duża ilość materiału. Prowadzi do pogłębiania koryta rzecznego i doliny rzecznej. Odbywa się poprzez tarcie wleczonych głazów o dno koryta.
- Boczna - Dominuje na odcinku, gdzie nachylenie maleje. Zmniejsza się siła transportowa. Nurt rzeki przemieszcza się od 1 brzegu do 2. W wyniku atakowania brzegów rzeki przez nurt są one nieustannie podmywane, niszczone i koryto stopniowo się przemieszcza.
- Wsteczna - W górnym brzegu rzeki, a w środkowym i dolnym tylko na progach skalnych i wodospadach. Prowadzi do cofania się progów skalnych w korycie.
Stadia rzek:
- Młodociane - Górny brzeg rzeki, duża prędkość
- Dojrzałe - Spokojne
- Zgrzybiały - Woda delt.
Terasa - Forma terenu powstała w dolinie rzecznej wskutek erozyjnej działalności płynących wód. Występuje w zespołach, tworząc w przekroju poprzecznym doliny charakterystyczny układ schodów. Typy:
- Erozyjne - zostały wycięte w materiale miejscowym;
- Akumulacyjne - zostały wycięte w osadach rzecznych wcześniej akumulowanych przez rzekę;
- Erozyjno-akumulacyjne - wykształciły się, erodując kolejno po sobie osady rzeczne i utwory podłoża.
Kras (procesy krasowe, krasowienie) - Procesy rozpuszczania skał przez wody powierzchniowe i podziemne, jeden z rodzajów wietrzenia chemicznego. Krasowieniu podlegają skały krasowiejące: przede wszystkim wapienie, a także dolomity, margle, gips, anhydryt, halit (potocznie sól kamienna).
Krajobrazy krasowe:
- Kras wieżowy - Spośród równiny wystają pojedyncze ostańce i twardzielce wapienne, będące pozostałościami dawnego większego masywu wapiennego.
- Kras kopczasty - Stożkowate lub kopułowate wzgórza o stromych stokach.
- Kras spiczasty - Rozległe powierzchnie wapienne
- Kras odkryty - Powstaje na powierzchni, w obrębie skał krasowiejących.
Leje krasowe - Bezodpływowe obniżenia krasowe.
Skały osadowe - Zlityfikowane lub luźne utwory nagromadzone na powierzchni skorupy ziemskiej na skutek procesów wietrzenia, transportu i sedymentacji. Wpływ na skład i wł skał wywierają procesy diagenetyczne i epigenetyczne, którym podlega złożony materiał osadowy.
Podział skał osadowych:
- Okruchowe - Wietrzenie fizyczne. - Pochodzenia chemicznego - Wietrzenie chem. - Pochodzenia organicznego - Wietrzenie biologiczne.