Środowisko Geologiczne, STUDIA BD, GEOLOGIA BD, Geologia dynamiczna


WYKŁAD I - 13.10.2008

Środowisko - ogół elementów ożywionych i nieożywionych, a także krajobraz naturalny lub użytkowany i zmieniany przez człowieka.

Geologia - nauka zajmująca się budową, własnościami i historią Ziemi oraz procesami zachodzącymi w jej wnętrzu i na jej powierzchni, dzięki którym ulega ona przeobrażeniu.

0x08 graphic
0x01 graphic

Proces geologiczny - zjawisko lub zespół zjawisk wywołujący na powierzchni Ziemi lub w jej wnętrzu przeobrażenia fizyczne i chemiczne.

0x08 graphic
0x01 graphic

Wiek Ziemi to około 4,6 - 4,5 mld lat. Najstarsze znalezisko miało miejsce w Australii - były to ziarna cyrkonu liczące ok. 4,2 mld lat. Najstarsze skały występują w:

- Grenlandii - formacja ISUA

- Afryce Południowej - Dolina Limpopo

- Zachodniej Australii- Masyw Yilgarn

- Kanadzie - Wielkie Jezioro Niedźwiedzie

BUDOWA ZIEMI

Metody badawcze:

-głębokie wiercenia (na ok. 12m) pozwoliły na penetrację zaledwie 1/5 głębokości skorupy ziemskiej

-badanie lawy zasadowej i ultrazasadowej

-badania meteorytów i innych ciał niebieskich

-sejsmologia, badania geofizyczne

0x08 graphic
-petrologia eksperymentalna

Schemat budowy:

0x08 graphic
1. Skorupa ziemska:

-najbardziej zewnętrzna powłoka

-oddzielona od płaszcza powierzchnia Moho

-najbardziej zróżnicowana pod względem właściwości i składu chemicznego

W jej skład wchodzi: - skorupa kontynentalna

- skorupa oceaniczna

- górna część górnego płaszcza

- astenosfera - górny płaszcz

Skorupa kontynentalna

Skorupa oceaniczna

  • Średnia grubość - 30-40 km

  • Mniejsza gęstość

  • Lżejsza

  • Sztywna

  • Starsza (archaik)

  • Złożona budowa

  • Zaburzona orogenezami

  • Średnia grubość -5-8 km

  • Większa gęstość

  • Cięższa

  • Elastyczna

  • Młodsza (trias)

Kompleks skał krystalicznych (dolna część)

0x08 graphic

Skały kwaśne

skorupa kontynentalna

Skały obojętne i zasadowe

Skorupa oceaniczna zbudowana jest głównie ze skał zasadowych.

Kompleks skał osadowych (w górnej części)

Obszar kontynentalny:

-nie występują na najsilniej wypiętrzonych obszarach kratonów

-głównie znajdują się na silnych obniżeniach terenu

-miąższość sięga ok. 20km

Obszar oceaniczny:

-nie występują powszechnie

-znajdują się przede wszystkim w skłonach -średnia miąższość sięga od 300 do 500m

2. Nieciągłość Moho

-występuje na różnych głębokościach - od 5-12 km pod oceanami, do 35km pod platformami, zaś pod orogenezami nawet do 80km

3. Astenosfera

-materia astenosfery ułatwia poziome przemieszczanie się fragmentów litosfery

-występuje w obrębie górnego płaszcza

-ok. 10% minerałów zawartych w niej znajduje się w stanie ciekłym

-gradient przyrostu temperatury jest większy od gradientu przyrostu ciśnienia

-głębokość występowania - 80-100km w obrębie basenów oceanicznych, 200-250km w strefie tarcz kontynentalnych

4. Płaszcz

-zbudowany z różnych odmian perydotytów i skał im pokrewnych

5. Jądro

-głębokość maksymalna to 6378m

-dzieli się na zewnętrzne i wewnętrzne

-temperatura na powierzchni wynosi ok. 3000˚C, wewnątrz 6000˚C

-zbudowane jest głównie z żelaza, niklu, cząstkowo występuje tlen, krzem, siarka oraz potas

-jądro zewnętrzna ma postać płynną i jest dobrym przewodnikiem prądu

-jądro wewnętrzne ma postać stałą- stanowi źródło pola magnetycznego Ziemi

SKORUPA ZIEMSKA I JEJ ELEMENTY

  1. Płyty litosfery - największe jednostki, wewnątrz są stosunkowo sztywne, znajdują się w ciągłym ruchu

  2. Płyty oceaniczne

  3. Płyty kontynentalne

  4. Płyty mieszane

Koncepcja wędrówki kontynentów zaproponowana przez A. Wegenera została oparta o przesłanki wskazujące na podobieństwo wybrzeży poszczególnych lądów, a także podobieństwo skał, florystyczne oraz faunistyczne.

Grzbiety śródoceaniczne

-opasają całą kulę ziemską

-wznoszą się do ok. 2500m ppm

-osiową część grzbietu jest rozwinięta przez dolinę ryftową

-miejsce wytypowania płytkich trzęsień ziemi

-w obrębie osi grzbietu lawy są najmłodsze

Rowy oceaniczne

-system wąskich, wydłużonych rynien osiągających średnią głębokość

-w ich rejonie występują liczne trzęsienia ziemi

-zjawiskiem towarzyszącym jest wulkanizm, powodujący powstawanie wysp oceanicznych oraz łuków kontynentalnych

-pierścień ognia - łuki wulkaniczne wzdłuż rowów na Oceanie Spokojnym

Granice płyt litosfery

-dywergentne (rozbieżne) - granica w obrębie dwóch płyt oceanicznych lub dwóch płyt kontynentalnych, np. grzbiety lub doliny ryftowe

-konwergentne (zbieżne) - strefy subdukcji, orogeny kolizyjne

-konserwatywne (uskoki transformujące) - występują wzdłuż granic dywergentnych oraz konwergentnych, tworzą poziome przesunięcia skorupy oceanicznej i kontynentalnej, np. uskok Św. Andrzeja na Zachodnim Wybrzeżu

Strefy subdukcji związane są z rowami oceanicznymi, występują w strefie pierścieni ognia.

Nachodzenie na siebie dwóch płyt oceanicznych powoduje wulkanizm bazaltowy, dwóch płyt kontynentalnych wulkanizm kwaśny, zaś płyty oceanicznej i kontynentalnej wulkanizm obojętny (lawy andyzetowe).

0x08 graphic

Cykl Wilsona

Przyczyny ruchu płyt:

-ruch konwekcyjny materii

-wypływ magmy w strefach grzbietów

-grawitacyjny ześlizg płyt

Uzupełnieniem teorii wielkich płyt litosfery jest hipoteza pióropuszy płaszcza. Teoria ta powstała
w latach 70'. Związana jest z występowaniem plam gorąca.

Pióropusze płaszcza to słupy, rozgrzanej materii, które tworzą się pomiędzy jądrem a płaszczem Ziemi; wędrują w pionie, dopiero w astenosferze kierunek ruchu zmieniają na poziomy; miejsce dojścia pióropuszy do skorupy powoduje powstanie nabrzmień; na wskutek wysokiej temperatury magmy topnieje skorupa;

mogą powstać spękania i uskoki; pojawiają się zjawiska wulkaniczne;

nad pióropuszem litosfera staje się coraz cieńsza; na powierzchni Ziemi powstaje plama gorąca.

0x08 graphic

0x08 graphic

PROCESY ENDOGENICZNE

DIASTROFIZM - ogół procesów prowadzący do mechanicznych odkształceń skorupy ziemskiej spowodowany ruchami tektonicznymi.

Źródłem są procesy zachodzące w płaszczu ziemi, czyli ruchy orogeniczne oraz poziome i pionowe ruchy skorupy ziemskiej.

Rodzaje deformacji:

  1. Nieciągłe - warstwy przerwane, np. uskoki

  2. Ciągłe - warstwy nieprzerwane, np. fałd, antyklinoria, synklinoria, płaszczowiny

Deformacje ciągłe

Fałd- struktura zbudowana z antykliny (warstwa wygięta ku górze - siodło) i synkliny (warstwa wygięta ku dołowi - łęk).

Fałd zbudowany jest ze skrzydeł, czyli części synkliny lub antykliny będącej zespołem warstw oraz przegubu - miejsca przejście jednego skrzydła w drugie.

Klasyfikacja fałdów:

-stojące

-pochylone

-leżące

-obalone

-przewalone

Antyklinorium - struktura kopułowato wygiętych warstw.

Synklinorium - struktura nieckowato wygiętych warstw.

Płaszczowiny - zespół skał oderwanych od macierzystego podłoża, przemieszczony i naniesiony na inne skały.

Deformacje nieciągłe

1. Uskok- miejsce zerwania się ciągłości warstw, związane jest z przemieszczeniem.

Możemy je podzielić na:

-uskoki normalne - powierzchnia uskoku jest nachylona w kierunku skrzydła zrzuconego

-uskoki odwrócone - powierzchnia uskoku jest nachylona w kierunku skrzydła wiszącego

-uskoki przesuwcze - przemieszczenie skrzydeł w kierunku poziomym

2. Cios - zbiór spękań w skałach o określonym uporządkowaniu geometrycznym. Dzieli się na:

-cios termiczny - stygnięcie magmy i jej kurczenie się; najpowszechniejszy jest cios termiczny słupowy - tworzy „organy”, np. Organy Wielisławskie w Górach Kaczawskich

-cios tektoniczny - naprężenia tektoniczne.

WYKŁAD II - 20.10.2008

Trzęsienie ziemi - efekt nagłych przemieszczeń mas skalnych w obrębie skorupy ziemskiej lub górnego płaszcza Ziemi. Przemieszczenie mas powoduje drgania, które rozchodzą się w postaci fal sprężystych, a odczuwalne są jako wstrząsy na powierzchni.

Hipocentrum - miejsce, z którego rozchodzą się fale sejsmiczne, ognisko trzęsienia, znajduje się wewnątrz Ziemi.

Epicentrum - punkt na powierzchni Ziemi, do którego fale sejsmiczne docierają najszybciej, znajduje się nad hipocentrum.

Izosejsty - linie łączące punkty o jednakowym natężeniu drgań.

Skale:

  1. Intensywności (skala Marcallego)

- 12 stopniowa

- oparta na ocenie szkód wyrządzonych w trakcie trzęsienia

  1. Wielkości (skala Richtera)

- pozwala na określenie energii wyzwolonej w czasie trzęsienia, a także odległości epicentrum i hipocentrum

Przyczyny trzęsień:

- zapadowe - zapadnięcie się mas skalnych na wskutek oddziaływania sił grawitacyjnych

- wulkaniczne

- tektoniczne

- antropogeniczne - eksploatacja górnicza

Strefy aktywne sejsmicznie:

- wielkie rozłamy w skorupie ziemskiej

- granice płyt litosfery

- młode łańcuchy górskie

Skutki trzęsień:

- ofiary w ludności

- straty materialne

- przerwanie tam skutkujące w powodzie

- przerwanie ciągłości skorupy ziemskiej

- przerwanie ciągłości wzdłuż powstałych szczelin

- podniesienie terenu, powstanie osuwisk na powierzchni ziemi i mórz

- podniesienie lub obniżenie poziomu wód gruntowych

- tsunami

MAGMATYZM - ogół procesów związanych z tworzeniem i przemieszczaniem się magmy oraz ciał magmowych. Procesy te dzielą się na:

Magma - stop skalny

Lawa - magma na powierzchni Ziemi

Produkt krystalizacji magmy -> skały magmowe (plutoniczne lub wulkaniczne)

Plutonizm - powolne krzepnięcie magmy pod powierzchnią Ziemi, powodujące powstanie skał o strukturze jawnokrystalicznej.

W wyniku przenikania magmy w skorupę ziemską powstają ciała magmowe - intruzje. Możemy podzielić je na:

  1. zgodne - ściany pokrywają się powierzchniami strukturalnymi skał otaczających -nie przecinają warstw skalnych, są to:

- lakolit - lopolit

- sille - fakolit

  1. niezgodne - przecinają warstwy skalne, np. ławice skalne, są to:

- dajka

- batolit --apofiza

- żyła kominowa

WULKANIZM !

- magma wędrująca ku górze może wydostawać się na powierzchnię Ziemi

- procesy zachodzą powolnie lub gwałtownie

- procesy mogą zachodzić punktowo, linijnie lub powierzchniowo

Erupcja wulkaniczna - proces wydobywania się lawy oraz pary wodnej, gazów. Fragmentów skał. Erupcje można podzielić ze względu na sposób wydostawania się lawy:

- centralna - lawa i materiał piroklastyczny wydostają się z krateru

- linijna - lawa i produkty wulkaniczne wydostają się szczelinami (strefy ryftu)

- arealna - magma z batolitu podnosi się ku górze, ogrzewa obszar nadległy i powoduje podtopienie skał na dużym obszarze

Typy wulkanów:

- hawajski - erupcja przeważnie spokojna, lawy zasadowe (wulkany tarczowe)

- merapi - rzadkie wybuchy, lawy kwaśne (kopuły lawowe)

- stromboli - częste erupcje, rytmiczne, ale niezbyt gwałtowne, lawy głównie obojętne, a także materiał

piroklastyczny (stratowulkany)

- vulcano - rytmiczne erupcje, znaczne ilości lawy kwaśnej, chmury popiołów (stratowulkany)

- plinijski - ogromna siła erupcji, która nie trwa jednak długo, produktem erupcji są głownie popioły (wulkany

eksplozywne)

- pelee - duża gwałtowność erupcji spowodowana obecnością ogromnej ilości gazów, chmury gazowo-pyłowe, zniszczenie fragmentów stożka (wulkany eksplozywne)

Budowa wulkanu:

- stożek wulkaniczny

- stożki pasożytnicze

- komin wulkaniczny

- kaldera

- ognisko/komora magmowa

Produkty wulkaniczne:

- lawa

- gazy i pyły

- materiał piroklastyczny

- porwaki skał podłoża, przez które przedziera się lawa lub magma

LAWA

Kwaśna

Zasadowa

  • iższa temperatura krzepnięcia

  • gęsta

  • lepka

  • mało ruchliwa

  • krzepnie w pobliżu miejsca erupcji

  • tworzy krótkie potoki

  • zawiera dużo krzemionki

  • wyższa temperatura krzepnięcia

  • mała gęstość

  • mała lepkość

  • płynna

  • ruchliwa

  • wolno krzepnie

  • rozlewa się daleko od miejsca erupcji

  • zawiera mało krzemionki

Materiał piroklastyczny:

W zależności od rozmiaru wyróżnia się:

- bomby wulkaniczne - wielkość powyżej 50mm

- lapille i piaski wulkaniczne - wielkość od 0,1-50 mm

- popioły - rozmiar poniżej 0,1mm

Brekcja wulkaniczna - zwięzła skała z materiału piroklastycznego

Pumeks - zastygły fragment lawy o wysokiej porowatości

Tuf - skała piroklastyczna z popiołów i piasków wulkanicznych

Skutki wulkanizmu:

- wylewy lawy i potoki lawowe

- wydobywanie się CO i CO2

- lahary -spływy błotne

- trzęsienia ziemi

- spływ materiału piroklastycznego

Rozmieszczenie:

- Pierścień Ognia

- Strefy ryftu

- Morze Śródziemne

Wulkanizm podmorski - wydobywanie się lawy bazaltowej, tworzą się lawy poduszkowe, występuje głównie w strefie ryftu oceanicznego.

Wulkany w Europie:

- Etna

- Stromboli

- Vulcano

- Hekla

- Arat

Największe erupcje wulkaniczne:

Procesy powulkaniczne

Ekshalacje - wyziewy i pary związane z działalnością wulkaniczna. Można je podzielić pod względem temperatury wyziewu na:

- fumarde - temp. od 200-800˚C, występują w szczelinach i kraterach czynnych wulkanów

- solfatary - temp. od 100-200˚C, para wodna, H2S, CO2, w kraterach wulkanów drzemiących

- mofety - temp. poniżej 100˚C, głównie CO2, w wulkanach wygasłych

Gorące źródła - wody o temperaturze powyżej 30˚C, zawierają różne rozpuszczone sole, stanowią tanie, odnawialne i czyste źródło energii

Gejzer - rodzaj gorącego źródła (cieplicy), występujący w obszarze czynnego lub niedawno wygasłego wulkanizmu, charakteryzujący się okresowym wyrzucaniem gorącej wody i pary wodnej. Otwór gejzeru na powierzchni ziemi jest ujściem wąskiego i głębokiego przewodu w rodzaju komina skalnego, często połączonego z bocznymi korytarzami i podziemnymi pustkami(kawerny). Gromadzą się w nich wody gruntowe ogrzane od otaczającej skały, która z kolei ogrzewa się od zalegającej poniżej magmy. Słup wody zgromadzony w przewodzie gejzeru osiąga temperaturę wrzenia najpierw w najniższej części, przy czym jest ona wyższa niż na powierzchni ziemi (na głębokości 150 m - 200 0C). Tworzy się tam para wodna i wzrasta ciśnienie, powodując gwałtowne wyniesienie wody i pary wodnej do góry. Wraz z przybliżaniem się do powierzchni ziemi spada temperatura wrzenia wody, co dodatkowo wzmaga siłę wybuchu.

METAMORFIZM - jest to zespół procesów prowadzących do zmiany skał, tekstury, struktury, składu mineralnego oraz chemicznego. Typowym środowiskiem metamorfizmu jest wnętrze skorupy ziemskiej, może on wystąpić również na powierzchni Ziemi.

Wydzielono trzy strefy natężenia stopnia metamorfizmu. Epizona - najsłabszy stopień, mezozona - średni stopień, katazona - najwyższy stopień metamorfizmu. Ponadto wydzielono także określone facje (zespoły) minerałów określonych dla danego stopnia, oraz rodzaju przeobrażeń → facje metamorfizmu.

PROCESY EGZOGENICZNE

- wywołane przez czynniki zewnętrzne, odbywają się w wyniku działania energii słonecznej oraz sił grawitacyjnych między Ziemią, Księżycem i Słońcem.

Wpływ na procesy egzogeniczne wywiera:

- atmosfera - temp. powietrza, wiatr, ekspozycja na promienie, deszcz, wilgotność

- hydrosfera- działalność wód

- grawitacja- siła ciężkości

- świat organiczny

WIETRZENIE - rozpad skał lub minerałów pod wpływem niszczących procesów fizycznych, chemicznych zachodzących na powierzchni i przy powierzchni Ziemi. Prowadzi do powstania zwietrzeliny.

Czynniki:

- zmiany temp, wilgotności

- rodzaj podłoża

- ukształtowanie terenu

- ekspozycja terenu

- świat organiczny

0x08 graphic

Wietrzenie fizyczne

- mechaniczny rozpad skały na bloki, gruz, głazy, żwiry, piaski bez zmian ich składu fizycznego.

Rodzaje wietrzenia fizycznego:

Wietrzenie fizyczne termiczne:

Insolacja - rozpad skał pod wpływem ogrzewania o ochładzania, na terenach o dużych dobowych amplitudach temperatury (rzędu 50˚C), np. obszary pustyń kamienistych, efektem jest dezintegracja granularna

Eksfoliacja - złuszczenie skał, nagrzewanie o ochładzanie; słabe przewodnictwo cieplne skał -> temperatura na powierzchni jest różna od temperatury w częściach głębiej położonych, co powoduje kierunkowe naprężenia.

Wietrzenie fizyczne mrozowe:

Zamróz (kongelacja, geliwacja) - zachodzi przy udziale wody w szczelinach skalnych, na skutek spadku temperatury poniżej 0˚C woda krzepnie i zwiększa swoją objętość o 9%, efektem jest dezintegracja blokowa

Wietrzenie fizyczne solne:

Eksudacja - rozsadzanie skał przez krystalizację soli z roztworów krążących w szczelinach skalnych lub na powierzchni gruntu na wskutek parowania wody. Rekrystalizacja - przejście bezpostaciowych lub drobnokrystalicznych skupień minerałów w grubokrystaliczne powoduje w skałach zmianę objętości minerałów o powstanie znaczącego ciśnienia.

Pęcznienie minerałów ilastych:

Deflokulacja - skały ilaste chłoną wodę (wilgoć) z opadów i pęcznieją (absorpcja wody), w czasie suszy zachodzi proces odwrotny

Wietrzenie chemiczne

- chemiczny rozpad skały przy udziale powietrza, wody i rozpuszczonych w niej substancji i uwolnienia składników oraz syntezy nowych minerałów bądź pozostawienia trwałych produktów końcowych rozpadu.

Kwasy organiczne - szczawiowy, octowy, cytrynowy

mineralne - siarkowy, azotowy

humusowy

Typy wietrzenia chemicznego:

Hydroliza - rozpad substancji pod wpływem wody, jeśli pojawia się nadmiar jonów OH- lub H3O+ to roztwór przybiera odczyn zasadowy lub kwaśny

Oksydacja (utlenianie) - reakcje minerałów z tlenem oraz zmiany wartościowości występujących w ich sieci krystalicznej metali - związki o niższym stopniu utleniania przechodzą w związki o wyższym stopniu utleniania

FeS2 + H2O + 7/2O2 → FeSO4 + H2SO4

Redukcja - proces odwrotny do utleniania, wywołany działalnością bakterii lub rozkładem materii organicznej w środowisku beztlenowym.

Uwodnienie (hydratacja) - wiązanie powstałych z dysocjacji wody jonów H+ i OH- przez strukturę kryształu; powoduje przemianę minerału bezwodnego w uwodniony i słabo uwodnionego w mocno uwodniony

CaSO4 + H2O ↔ CaSO4 * 2H2O

Uwęglanowienie (karbonatyzacja) - polega na rozpuszczaniu i wypieraniu przez wodę zawierającą dwutlenek węgla węglanów wapnia, magnezu i żelaza, a także rozkładaniu krzemianów i glinokrzemianów, i przechodzeniu ich w węglany. Uwęglanowienie zachodzi przede wszystkim na terenach, gdzie skały są bogate w odpowiednie węglany.

CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca2+ + 2HCO3-

Rozpuszczanie (solucja) - Ten proces polega na rozpuszczaniu minerałów pod wpływem wody z szybkością zależną od rodzaju minerałów w skale, temperatury i odczynu wody oraz obecności substancji rozpuszczonych w wodzie. W wyniku niego powstają roztwory wodne, szczególnie podatne na rozpuszczanie są wapienie, gipsy, dolomity.

WYKŁAD III - 27.10.2008

Wietrzenie organiczne (biogeniczne)

- jest połączeniem wietrzenia fizycznego i chemicznego; polega na rozpadzie o rozkładzie skał w wyniku działalności organizmów żywych.

- czynniki fizyczne:

- czynniki chemiczne:

Produkty powstające podczas wietrzenia mogą pozostawać na miejscu - zwietrzelina - lub mogą być przetransportowane.

Zwietrzelina wykazuje pewną piętrowość:

- na litej skale leżą duże jej odłamki - rumosz

- ku górze przechodzi w coraz drobniejsze okruchy, a następnie w glinę zwietrzelinową

Procesy organiczne wzbogacają powierzchniową warstwę zwietrzeliny i tworzy glebę.

Pokrywy zwietrzelinowe:

Caliche (iluwium) - wtórnie wytrącony materiał (węglan wapnia) wymyty z warstw powierzchniowych; wytrącenie spowodowane jest parowaniem nasyconego roztworu.

EROZJA - mechaniczne niszczenie skał przez wodę, lodowce i wiatr.

Erozja rzeczna

- polega na niszczeniu przez transportowany materiał skalny.

- erozja wgłębna (denna) - w obrębie dna koryta rzeki

- erozja boczna - podcinanie brzegów doliny rzecznej, powoduje powstawanie meandrów

- erozja wsteczna - cofanie się źródła

- eworsja - drążenie naturalnych przegłębień w dnie rzeki w skutek wirów wodnych.

Czynniki przyspieszające proces erozji rzecznej:

Erozja wiatrowa (eoliczna)

- widoczna na obszarach suchych, pozbawionych zwartej szaty roślinnej, dzieli się na dwa typy:

Czynniki przyspieszające proces erozji:

Erozja morska

- efekt niszczącej działalności fal morskich oraz pływów morskich na brzeg.

Wysoki brzeg morski ulega podcinaniu u podstawy i osuwaniu - powstanie niszy abrazyjnej.

Klif - strome wybrzeże powstałe przez odrywanie się mas skalnych znad niszy abrazyjnej.

Platforma abrazyjna - lekko nachylona powierzchnia u podnóża klifu.

Czynniki przyspieszające proces erozji:

Erozja lodowcowa

- zachodzi pod lądolodem - w wyniku tarcia okruchów skalnych, wtopionych w lód, o podłoże, doprowadzając do powstania wygładów i żłobów

- może zachodzić także na przedpolu lądolodu - polega na spychaniu i przesuwaniu materiału skalnego z pola firnowego, np. przekształcenie doliny V-kształtnej w U-kształtną.

TRANSPORT - polega na przenoszeniu luźnego materiału z miejsca jego powstania przez grawitację, wiatr, wodę, fale i lodowce.

Redeponacja - wielokrotne przenoszenie tego samego materiału.

Grawitacja - ruchy masowe

- procesy przemieszczania materiału skalnego po powierzchni nachylonej, skierowane w dół zbocza, pod wpływem działania sił ciężkości.

- ruchy masowe odbywają się:

Czynniki wpływające na zjawisko ruchów masowych:

Rodzaje ruchów masowych:

- kamienista

- wulkaniczna

- błotna

- lodowa

- śnieżna

- pyłowa

Działalność transportowa:

- toczenie - unoszenie - ruch skokowy - wleczenie

  1. Rzek - zależy od rodzaju materiału, podłożą i ilości przepływającej wody

  2. Lodowców - przenoszenie materiału skalnego przez lądolód lub wody płynące pod lub przed lodowcem

  3. Wiatru - przenoszenie materiału skalnego przez wiatr

SEDYMENTACJA - osadzanie się, gromadzenie materiału skalnego przetransportowanego przez wodę, rzeki, wiatry lub lodowce. Środowiska sedymentacji:

- lądowe

- morskie

- przejściowe

Akumulacja rzeczna

- proces osadzania materiału wynikły z zaniku siły transportującej rzeki. Powoduje to powstanie ujścia rzeki - delty.

Czynniki wpływające na akumulację rzeczną:

- przeciążenie materiałem skalnym

- zmniejszenie spadku rzeki i w efekcie przepływu

Akumulacja wiatrowa

- główną formą tego rodzaju akumulacji są wydmy.

- typy wydm:

- barchany - niewielka ilość materiału skalnego i umiarkowana siła wiatru, a poziom wód gruntowych dość głęboko

- wydmy paraboliczne - płytki poziom wód gruntowych, duża ilość materiału transportowanego

- wydmy poprzeczne

- wydmy gwieździste

- wydmy podłużne - sejty na Saharze

Akumulacja morska

- plaża - akumulowany materiał skalny na brzegu

- ławice - równoległe wały do brzegu powstałe w miejscach załamywania się fal

- lido - wyniesiona ławica w miejscu silnych pływów morskich

- laguna - obszar płytkiego morza między brzegiem a lido

- mierzeja - piaszczysty wał

Akumulacja lodowcowa

- wały moren czołowych - wypukłe formy znajdujące się na granicy maksymalnego zasięgu lodowca

- moreny boczne

- moreny powierzchniowe

- moreny denne

- pola sandrowe - formy powstałe w wyniku akumulacji materiału wyniesionego przez rzeki

- ozy - kręte i faliste pagórki powstałe w szczelinach wewnątrz lądolodu

- kemy - płaskie pagórki powstałe przez akumulację materiału między sąsiednimi lobami lodowca

- drumliny - długie pagórki powstałe z przekształcenia moren czołowych podczas ponownego wkroczenia lodowca

DIAGENEZA - ogół procesów zachodzących po akumulacji materiału, który jest luźny, miękki i często przepojony wodą. Procesy diagetyczne powodują jego przekształcenie w litą skałę.

Kompakcja - zmniejszenie objętości porowej osadu, jego zagęszczenie, zwiększenie upakowania składników osadu.

Cementacja - wykształcenie spoiwa, cementu łączącego składniki mineralne osadu/skały, najczęściej na skutek wytrącenia substancji cementyzującej z roztworów obecnych w przestrzeniach międzyziarnowych

Rekrystalizacja - rozpuszczanie i krystalizacja składników na skutek zmian warunków fizycznych i chemicznych, w których znalazł się osad.

ŚRODOWISKA SEDYMENTACJI

Jest to zespół warunków, od których zależy przebieg procesu sedymentacji. Warunki sedymentacji zależą od:

Środowiska sedymentacji:

- lądowe - lodowcowe, pustynne, rzeczne, jeziorne, bagienne

- morskie - przybrzeżne, płytkowodne, batialne, abisalne

- przejściowe - estuaria, lagunowe

Facja sedymentacyjna - zależy od środowiska, cech petrograficznych i strukturalnych osadu, cech paleontologicznych i geochemicznych.

Środowisko sedymentacji lądowe

Osady piargowe są źle wysortowane, czyli mają różne rozmiary, są grubookruchowe oraz ostrokrawędziowe.

Brekcja - zdiagenezowany gruz

Osady eoliczne - doskonała segregacja, jeden rozmiar, ziarna matowe i porysowane; uwarstwowienia krzyżowe; brak skamieniałości morskich; wykwity solne, gipsowe na skorupie, polewy pustyniowe

Pustynie:

- piaszczyste (erg)

- żwirowe (serir)

- kamieniste (hamada)

Lessy - materiał o wielkości mniejszej niż 0.1 mm, obrzeża pustyń i przedpola lodowców, zawierają węglan wapnia

Glina zwałowa (morenowa) - źle wysortowana, bez struktur i tekstur, mieszanina iłów, mułów, piasków i żwirów

Iły warwowe (zastoiskowe) - u czoła lodowca, w zbiorniku zastoiskowym

Tyllity - prekambryjska glina zwałowa

Działalność akumulacyjna: morena denna, czołowa, głazy narzutowe (eratyki), sandry (osady wodnolodowcowe)

Działalność erozyjna: jeziora, nasilenie procesów wietrzenia fizycznego, rysy polodowcowe (wskazanie kierunku przemieszczenia się lodowca), doliny U-kształtne

WYKŁAD IV - 03.11.2008

Działalność erozyjna - erozja boczna i denna

Działalność akumulacyjna - aluwium; w zależności od prędkości rzeki i siły transportu, wody transportują materiał:

- ilasty i mułowcowy - dolny bieg

- piaski i żwiry - środkowy bieg

- głazy - górny bieg

Osady kopalne to piaskowce, zlepieńce, iłowce i mułowce

Aluwium - górny bieg rzeki, stożki napływowe (materiał grubookruchowy)

- środkowy bieg rzeki, równina zalewowa, osady średniookruchowy i drobnookruchowy)

- dolny bieg rzeki, delta, materiał drobnookruchowy

Kopalne osady deltowe:

- przewarstwowienie osadów morskich i lądowych

- obecność węgli

- przekątne ułożenie lamin

Typowe osady to mułki, iły, bituminy

Osady rzeczne:

- osady okruchowe o różnej frakcji (osady korytowe i pozakorytowe) oraz osady organiczne

- ziarna błyszczące, gładkie i nieporysowane

- osad jest warstwowany, często przekątnie

- imbrykacja - wskaźnik kierunku ruchu; jest do dachówkowate ułożenie otoczaków

Osady jeziorne:

- materiał naniesiony przez rzeki, wiatr, deszcz i lodowce

- materiał okruchowy - iły, muły, piaski i żwiry

- wapienie, margle jeziorne

- ziemia okrzemkowa

- rudy jeziorne

- osady rzeczne

Ewaporaty (halit, gips, anhydryt, soda, borany, jodki) - powstają po odparowaniu głównie w obrębie bezodpływowych jezior słonych.

Kopalne osady jeziorne:

- niewielkie formy

- warstwowanie horyzontalne

Osady bagienne:

- okruchowe drobnoziarniste (ciemnej barwy)

- torf → węgiel brunatny → węgiel kamienny

- rudy darniowe oraz bagienne

- związki manganu, fosforany, szczątki okrzemek

torf - miąższość 100m

węgiel brunatny - miąższość 20m

węgiel kamienny - miąższość 1m

Subsydencja - obniżanie się dna zbiornika wodnego, gdzie odkłada się torf

Środowisko sedymentacji przejściowe

- działalność akumulacyjna

- strefa wpływu środowiska lądowego i morskiego (periodyczne zalewanie)

- obecność fauny morskiej oraz słodkowodnej

- obfitość szczątków roślinnych

- typy osadów - mułki ilaste z domieszką piasków i żwirów, rzadko występują utwory węglanowe

- działalność akumulacyjna

- osady pochodzenia kontynentalnego ze śladami wpływów środowiska morskiego

- typy osadów - mułki, piaski, węglany, osady gipsowo - solne

- obecność fauny morskiej i słodkowodnej

Środowisko sedymentacji morskie

- dzieli się ze względu na odległość od brzegu oraz głębokość

1. Strefa litoralna:

- strefa działania pływów od maksymalnego zasięgu fal sztormowych do minimalnego punktu osuszania dna w czasie odpływu

- duża ruchliwość wody

- działalność akumulacyjna oraz erozyjna

- dominują osady terygeniczne (naniesione z lądu) - piaski, żwiry, muły

Plaża - działalność akumulacyjna; piaski i żwiry plażowe - osad dobrze wysortowany; silnie spłaszczone otoczniaki; osad cienkowarstwowany; obecność pokruszonej fauny morskiej.

Klif - działa erozyjna; druzgot, brekcje i żwiry - osad źle wysortowany, słabo obtoczony; obecność silnie pokruszonej fauny morskiej.

2. Strefa sublitoralna:

- strefa od minimalnego punktu osuszania się dna w czasie odpływu do stoku kontynentalnego, maksymalna głębokość 200m

- średnia ruchliwość wody

- działalność erozyjna i akumulacyjna

- główny typ osadów - muły, iły, piaski (terygeniczne), węglany

Szelf - frakcja osadów, zmienna wraz z odległością:

- piaski - do 50m głębokości

- muły - 50 - 150m głębokości

- iły - poniżej 150m głębokości

- obfitość fauny morskiej (strefa fotyczna)

- ślady działalności organizmów

Rafa - obfitość organizmów budujących zwarte budowle organiczne, opierające się na niszczącej działalności fal (koralowce) i inne morskie organizmy (jeżowce, ślimaki, ryby, małże); dominują osady węglanowe - biolifity (masywne skały węglanowe), piaski i żwiry węglanowe.

3. Strefa pelagiczna:

- obejmuje obszar od stoku kontynentalnego w głąb oceanu

- działalność akumulacyjna i erozyjna

- dominują osady drobnoziarniste (muły, iły) - niewielki udział materiału terygenicznego, częściowo antropogeniczny i wulkaniczny

- powolna sedymentacja - kilka mm/rok

- obecność turbidytów - prądy zawiesinowe

- obecność fauny planktonicznej

◊ strefa batialna:

- rozciąga się od skłonu kontynentalnego do głębokości 400m

- osady - piaski, muły, iły, muły węglanowe, materiał wulkaniczny

- konkrecje siarczków

- bogate życie organiczne

◊ strefa abisalna (od 4000 - 6500m) i hadona (do 11000m):

- osady muły i iły głębinowe o barwie czerwonej

- brak osadów węglanowych - węglany nie są w stanie wytrącić się poniżej 3500m - strefa CCD

- osady krzemionkowe

- konkrecje siarczków metali

- bardzo wolna sedymentacja

Turbidyty - osady prądów zawiesinowych, oberwany naturalnie ze stoku kontynentalnego, gwałtownie opadający do podnóża stoków; charakteryzuje się frakcyjnym uziarnieniem - okruchy większe na dole, maleją w górę

Radidaryty - głębokomorskie skały krzemionkowe utworzone w strefie abisalnej.

SKAŁY

- naturalny zbiór osobników mineralnych

- skały monomineralne (tworzą jeden rodzaj minerałów) oraz polimineralne ( tworzą kilka rodzajów minerałów)

Skały dzielą się na:

Skały magmowe

- powstają w wyniku zastygania magmy ( w głębi skorupy ziemskiej) lub lawy ( na powierzchni ziemi)

- dzielą się na skały:

Skały kwaśne - główny składnik to kwarc, np. granit (skała plutoniczna), riolit (skała wulkaniczna), pegmatyt i aplit (skały żyłowe)

Skały obojętne - dzielą się na trzy klasy:

- klasa diorytu - dioryt (skała plutoniczna), andezyt (skała wulkaniczna)

- klasa gabra - gabro (skała plutoniczna), bazalt (skała wulkaniczna), diabaz i labradoryt (skały żyłowe)

- klasa perydotytu i dunitu - perydotyt i dunit (skały plutoniczne)

Skały osadowe

- produkty powstałe na skutek nagromadzenia na powierzchni zwietrzeliny, mogą to być fragmenty starszych skał oraz wyseparowanych z nich minerałów, szczątków organicznych, nowe minerały powstałe w wyniku procesów chemicznych

- skład:

- cechy:

- dobrze wysortowany - ziarna o podobnym rozmiarze

Stopień selekcji świadczy o długości transportu.

- słabo obtoczone

- obtoczone

- dobrze obtoczone

- dyskowate

- wrzecionowate

- płasko-wydłużone

Kształt ziaren informuje z jakim rodzajem transportu mamy do czynienia.

- chropowata (środowisko eoliczne)

- gładka (środowisko wodne)

- matowa (środowisko eoliczne)

- błyszcząca (środowisko wodne)

- podział:

  1. Okruchowe

- psefity - gruzy, żwiry, brekcje

- psammity - piaski i piaskowce

- aleuryty - muły, lessy, mułowce

- piroklastyczne - brekcje

  1. Ilaste

- pelity - iły i łupki ilaste

  1. Chemiczne i organogeniczne

- krzemionkowe - ropowce

- żelaziste - syderyty i limaryty

- węglanowe - wapienie, margle, dolomity

- ewaporaty - gips, anhydryt i sole

Skały piroklastyczne - grupa przejściowa pomiędzy skała magmowymi a osadowymi; powstają na skutek erupcji; posiadają cechy skał okruchowych; są to bomby wulkaniczne, lapille, piaski i pyły wulkaniczne (osady luźne), a także skały zwarte takie jak tufy, tufity.

Psefity - wielkość ziaren > 2mm, np. gruz, żwir, brekcja

Psammity - wielkość ziaren 0,1 - 2mm, np. piasek

Aleuryty - wielkość ziaren < 0,1 mm, np. muł, less

Pelity - wielkość ziaren < 0,01mm, np. ił

18

geologia

Dynamiczna

Mineralogia

Historyczna

Petrologia

Paleontologia

Geologia regionalna

Geochemia

Stosowana

Surowcowa

Hydrogeologia

Inżynierska

Środowiskowa

Procesy geologiczne

Endogeniczne (wewnętrzne)

Egzogeniczne (zewnętrzne)

Diastrofizm

Magmatyzm

Metamorfizm

Wietrzenie

Erozja

Sedymentacja

Transport

objętość

masa

Skorupa

1,4%

0,3%

Płaszcz

82,6%

68,3%

Jądro

16%

31,4%

Ryft kontynentalny

Erozja

Kolizja, powstanie górotworu

Zbliżenie z płytą kontynentalną

Rozwój strefy subdukcji

Rozwój grzbietu

wietrzenie

fizyczne

chemiczne

organiczne



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sciaga na ustny, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Geologia i gleboznawstwo
Przeciętny skład chemiczny najważniejszych skał magmowych, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Śr
ZAGADNIENIA Z GEOLOGII DYNAMICZNEJ I HISTORYCZNEJ 2011, Studia, geologia
Minerały wnoszące do gleby potas, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Geologia i gleb
petrografia, studia ochrony środowiska, Geologia
referat-skaly ilaste, studia ochrony środowiska, Geologia
Gleba i jej właściwości, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Geologia i gleboznawstwo
referat-granit, studia ochrony środowiska, Geologia
gleba3, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Geologia i gleboznawstwo, Wykłady, Wykład
GEOLOGIA DYNAMICZNA, Inżynieria Środowiska, Geologia
Wykład - -Materia organiczna gleby, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Geologia i gl
Minerały skał osadowych i środowiska sedymentacji, Studia, Budownictwo UTP, Geologia
sciaga na ustny, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Geologia i gleboznawstwo
Zloza mineralne i geologiczne warunki ich powstawania(1), Ochrona Środowiska, Geologia
małe kompendium wiedzy o wulkanach, Geografia, Geologia dynamiczna
makroskopowe rozpoznawanie skał, Geologia, Geologia dynamiczna
Surowce mineralne na swiecie i ich wykorzystanie, Ochrona Środowiska, Geologia

więcej podobnych podstron