Geologia jest nauką o budowie i dziejach ziemi oraz o procesach, dzięki którym ulega ona przekształceniu. Szczególnie wiele uwagi poświęca skorupie ziemskiej. Geologię dzielimy na 2 działy: geologia podstawowa i stosowana.

Geologia podstawowa zajmuje się problemami budowy i historii ziemi.

Geologia stosowana wykorzystuje rezultaty badań geologii podstawowej w celach praktycznych. Geologia podstawowa dzieli się na dynamiczną, historyczną i regionalną.

Geologia dynamiczna dzieli procesy geologiczne zachodzące w skorupie ziemskiej i na jej powierzchni (np. wietrzenie, erozja rzeczna, erozja morska, sedymentacja).

Geologia historyczna zajmuje się historia ziemi i życia organicznego ( ziemia trwa 4.5 mld lat).

Geologia regionalna zajmuje się budową geologiczną i historią określonego obszaru (np. Karpaty). Geologia stosowana obejmuje geologię poszukiwawczą złożową gospodarczą, hydrogeologię inżynierską.

Geologia poszukiwawcza zajmuje się poszukiwaniem złóż kopalnych.

Geologia złożowa rozpoznaje złoża kopalni.

Geologia gospodarcza zajmuje się oceną jakości złóż i ich zasobów.

Geologia inżynierska - dział geologii zajmujący się bezpośrednimi uwarunkowaniami geologicznymi działalności inżynierskiej (technicznej) człowieka (wyrobiska górnicze, konstrukcje inżynierskie, sztuczne składniki, wodne składowiska).

WSZECHŚWIAT - POWSTANIE I BUDOWA PLANET.

Wszechświat to przestrzeń i znajdujące się w niej ciała. Kosmologia zajmuje się badaniem wszechświata, jego narodzin, ewolucji.

Punktem wyjścia badań kosmologicznych jest obserwacja obiektów pozagalaktycznych, ich ruchu, struktury, rozmieszczenia.

Wszechświat jest jednorodny na poziomie galaktyk a nawet gromogalaktyk. Punktem wyjścia badań kosmologicznych jest przyjęcie dwóch zasad kosmologicznych:

1. Powstanie wszechświata nie zależy od położenia obserwatora.

2. Możliwa jest ekstrapolacja na cały wszechświat. Ekstrapolacji - przeniesienie wniosków wynikających z badania fragmentów populacji na całą populację. Zakładamy, że prawa fizyki są niezmienne.

Teoretyczne modele wszechświata: Modele kosmologiczne muszą uwzględniać najważniejsze oddziaływania między wszystkimi ciałami wchodzącymi w skład wszechświata. Najważniejszymi siłami są siły grawitacji, wszystkie modele muszą rozwiązać problem teorii pola grawitacyjnego. Wszystkie modele podobnie opisują budowę wszechświata.

Relatywistyczne modele wszechświata.

1. BIG BANG 13 - 17 mld lat, Gęstość 10⁹⁴ t/m³; T 10³³ K. Błysk, oślepiająca jasność, światło z materią nieustannie zmieniającą się w siebie, światło i materia eksponują (rozszerzają się).

2. era hadronowa (1/10000 sek.) - tyle trwała

3. Era leptonowa (kilka sekund) - hel powstaje, temperatura spada i wynosi kilka mln stopni K, neutrony rozpadają się lub łączą z protonami w jądrze deuteru, powstaje hel.

4. Era promieniowania (ok. 3000 tys. lat) - powstaje wodór, wszechświat stopniowo rozrzedza się stygnie, temperatura spada poniżej 10 tys. K, rozpoczęła się rekombinacja protonów i neutronów w neutralne atomy wodoru.

5. Era gwiazdowa (miliardy lat) - powstają gwizdy. Coraz chłodniejsza materia skupia się w obłoki, chaotycznie ekspandujące ( poruszające się) we wszechświecie. Po miliardach lat od wybuchu pojawiają się samoorganizujące zbiorowiska obłoków. Z nich w przyszłości powstaną galaktyki. Pod wpływem wzajemnych oddziaływań grawitacyjnych obłoki ściągane były ku centrum protogalaktyki, zagęszczenie się materii powodowało coraz częstsze zderzanie obłoków, zjonizowane, rozgrzane gazy powodowały fale uderzeniowe. Jedną z takich gwiazd było słońce. Wokół naszej gwiazdy wirował pyło-gazowy dysk, w którym skupiona była masa słońca (ok. 5 mld lat temu)

ETAPY POWSTANIA PLANET.

1. Kondensacja cząstek gazu w mikronowej wielkości ziarnie.

2. Ziarna pyłku łączą się w coraz większe grudki.

3. Grudki osiągają metrowe średnice, siły grawitacyjne powodują gwałtowną kondensacją w ciała o kilkumetrowych rozmiarach, tzw. planetezymale, wskutek zderzeń między sobą planetezymal albo łączą się ze między sobą (małe prędkości) albo ulegają rozproszeniu (duże prędkości) w taki sposób powstały planety ( w skutek zderzeń). Taki etap trwał mln lat. Układ słoneczny dzielimy na planety zewnętrzne i wewnętrzne (typu ziemskiego)

ETAPY EWOLUCJI PLANET TYPU ZIEMSKIEGO.

Proces dyferencjacji albo różnicowania polegający na tym, że żelazo i nikiel gromadzą się w centrum planety tworząc tzw. zdrowe jądro.

Na powierzchnie planety wydostają się lżejsze planety tworzące skały z dużą zawartością krzemianu, w ten sposób powstała twarda skorupa ziemi (ok. 4 mld lat).

Okres wielkiego bombardowania na powierzchnię planety opadają pozostałe w przestrzeni planetezymale. Powodują one pokraterowanie powierzchni planet.

Druga dyferencjacja, drugie zróżnicowanie wnętrza planet. Powstają jądro, płaszcz i skorupa.

W jądrze koncentrują się najcięższe pierwiastki, w miarę posuwania się ku peryferium występują lżejsze.

W kolejne etapy w pełni weszła już tylko Ziemia, a w mniejszym stopniu Wenus i Mars.

5. Skorupa ulega przekształceniu, dzieli się na odrębne płyty (kry). Rozpoczyna się tzw. wędrówka płyt.

6. Kształtowanie się atmosfery i hydrosfery.

7. Powstanie i ewolucja życia.

BUDOWA PLANET.

Planety typu ziemskiego wewnętrzne: Merkury, Wenus, Ziemia, Mars. Planety zewnętrzne: te dalsze.

Planety wewnętrzne typu ziemskiego.

Jądro jest stałe, płaszcz dzieli się na kilka pośrednich sfer. Skorupa o niewielkiej grubości, twarda także składa się często z pośrednich sfer.

Im bliżej powierzchni planety tym więcej krzemionki zawierają skały. Planety zewnętrzne. Jądro zbudowane jest z płynnego wodoru metalicznego(np. Jowisz), następnie płynnego wodoru cząstkowego. Później mamy potężną warstwę atmosfery zbudowanej z wodoru metalicznego i cząstkowego. Niesłychanie rozbudowana atmosfera: krople wody, kryształki lodu, warstwa amoniaku, strefa chmur i wodór gazowy.

BUDOWA WNĘTRZA ZIEMI.

Metody badania wnętrza Ziemi:

- metody sejsmologiczne

- obserwacje przebiegu fal sprężystych powstających w głębi Ziemi, dostarczyły najwięcej informacji o budowie wnętrza Ziemi.

- badanie pola grawitacyjnego sił i obserwacje ruchu Ziemi dostarczyły informacje o rozkładzie mas we wnętrzu Ziemi.

- badanie meteorytów ( to co z kosmosu spada na Ziemię i nie rozpuści się w atmosferze) poznajemy skład kosmosu, ciał niebieskich, możemy powiedzieć wiele o budowie planet.

- analiza law wulkanicznych - tego co wydobywa się z głębi Ziemi na powierzchnie (z płaszcza i skorupy), informacje o budowie wnętrza Ziemi, o budowie różnych fragmentów Ziemi.

- obserwacja zmian pola magnetycznego, siły - pozwala określić przewodnictwo elektryczne, informacje o rozkładzie mas we wnętrzu Ziemi, informacje o budowie skorupy Ziemskiej i o jej zmianach.

- pomiary strumieni ciepła płynącego z wnętrza ziemi i pomiary radioaktywności skał

- badanie temperatury wnętrza Ziemi ( 6000^o we wnętrzu Ziemi)

FALE SEJSMICZNE.

- Fale podłużne P (Primae - fale sprężyste) polegają na jednokierunkowym przesuwaniu się zagęszczeń i rozrzedzeń ośrodka wzbudzonego (cząstki drgają w przód i w tył wzdłuż drogi fali) są to fale najszybsze, pierwsze docierają do sejsmografów.

- Fale poprzeczne S (Secundae - fale sprężyste) polegają na poprzecznym deformowaniu (zaginaniu) ośrodka na przemian w dwu prostopadłych kierunkach w stosunku do kierunku rozchodzenia się fal (cząstki drgają poprzecznie do drogi fali) rozchodzą się w ciałach stałych, docierają do sejsmografu po falach podłużnych.

- Fale powierzchniowe typu grawitacyjnego polegają na połączeniu rozrzedzeń i zagęszczeń ośrodka z jego zaginaniem, w wyniku czego części ośrodka drgają sprężyście po torach elipsoidalnych. Docierają do sejsmografów ostatnie, gdyż rozchodzą się nie wprost z ogniska trzęsienia Ziemi, lecz wzdłuż powierzchni ziemi, więc dopiero po wzbudzeniu wstrząsów w epicentrum. Gdyby ziemia była ciałem jednorodnym to moglibyśmy idealnie odtworzyć przebieg fal sejsmologicznych, ponieważ przebiegałby po liniach prostych ze stałą prędkością. Budowa wnętrza ziemi jest skomplikowana. Ponieważ rejestrujemy wiele różnych nieprawidłowości przebiegu fal mamy prawo sądzić, że Ziemia zbudowana jest w sposób sferyczny, a poszczególne sfery różnią się między sobą. Litosfera obejmuje warstwę skorupy ziemskiej zwaną Perydotytową oraz część płaszcza górnego.

SKORUPA ZIEMSKA - najbardziej zewnętrzna twarda skalna powłoka ziemi, bardzo zróżnicowanej budowie zewnętrznej, zwłaszcza w części oceanicznej i kontynentalnej. Oddzielona jest od górnego płaszcza ziemi nieciągłością Moho.

LITOSFERA - obejmuje skorupę ziemską oraz najwyższą część górnego płaszcza ziemi zwaną perydotytową, która w części (lokalnie) może być już uplastyczniona. ASTENOSFERA - górna jej granica odpowiada tzw. temperaturze Solinusa (łac. trwałość), górna granica trwałości. Astenosfera jest zatem obszarem częściowego stopienia skał, a dolna jej granica mieści się jeszcze w temperaturze Solinusa. Sfera pośrednia z uplastycznieniem. MEZOSFERA - w części górnej zbudowana z tzw. Pirolitu, w części dolnej zbudowana z tzw. Spineli. Pirolit - skład zbliżony do pirorydytu.

JĄDRO - zewnętrzne - ciekłe, wewnętrzne - stałe, w składzie niewiele różnią się od siebie, skład - stop żelaza i niklu. Płaszcz - sfera leżąca między skorupą ziemską, a jądrem zewnętrznym, dzieli się na dolny i górny, w składzie różnica sprowadza się do większego udziału pierwiastków ciężkich i do szybkiego wzrostu ciśnienia i temperatury.

Kształt ziemi.

Glob ziemski w przybliżeniu jest kulą, wykazuje spłaszczenie w obszarze podbiegunowym. Kształt ziemi zbliżony jest do elipsoidy trójosiowej, spłaszczenie wynosi 1/279, w rzeczywistości kształt ziemi odbiega od elipsoidy trójosiowej. Przebieg równikowy i południkowy jest elipsą o różnym stopniu spłaszczenia.

Ciepło ziemi.

Powierzchnia ziemi ogrzewana jest z jednej strony przez słońce 40% ciepła docierającego od słońca jest odbijana i wraca w przestrzeń, pozostałe 60%; atmosfera i hydrosfera 20%, litosfera 40%. Ziemia posiada także zapasy w swoim wnętrzu i jest to ciepło powstałe w czasie powstania naszej planety. Drugie ciepło ziemi to rozpad pierwiastków promieniotwórczych. Stopień geotermiczny, czyli liczba metrów przypadających na wzrost temperatury o 1oC. Jego odwrotnością jest gradient geotermiczny i mówi jaki jest przyrost temperatury. Przy czym średni stopień geotermiczny Polski - 47m, Europy - 33m.

Magnetyzm Ziemski.

Ziemia zachowuje się jak olbrzymi magnes, bieguny magnetyczne są przesunięte w stosunku do biegunów geograficznych. Oś magnetyczna tworzy pewien kąt (11 -12o) z osią obrotu ziemi. Kierunek południka magnetycznego może być odchylony od kierunku południka geograficznego i to odchylenie może być w pionie i nosi nazwę inklinacji, a odchylenie w poziomie - deklinacji, trzecią składową pola magnetycznego jest natężenie, które jest największe na biegunach. Położenie biegunów zmienia się w czasie. Pole magnetyczne ziemi jest zmienne krótkookresowo i długookresowo. Zmiany krótkookresowe wywołane są czynnikami pozaziemskimi (słońce i plamy na słońcu potrafią zaburzyć zmiany) Zmiany długookresowe wywołane są przyczynami pochodzącymi z głębi ziemi (ruchy mas we wnętrzu ziemi). Przez pomiary można znaleźć odchylenia od normalnych wartości składowych pola magnetycznego, czyli anomalie magnetyczne, wywołane przez rozmieszczenie skał w skorupie ziemskiej, np. pomiary natężenia składowej pionowej mogą dać obraz odchyleń od normalnych wartości w postaci izoanomalii, tzn. linii równych odchyleń od normalnego pola. Gdy w podłożu skały osadowe mają dużą miąższość, wartości odchyleń są niskie, masywy zaś granitowe, a zwłaszcza skały bazaltowe wykazują duże odchylenia. Największe odchylenia są wywołane przez skały zawierające magnetyt.

TEKTONIKA PŁYT LITOSFERY.

Fragmenty przemawiające za Tektoniką Płyt Litosfery.

- geograficzne (związane są z istnieniem analogii w zarysach linii brzegowej kontynentów.

- geofizyczne ( poważały konkurencyjne hipotezy (kontrakcyjną i pomostową)).

- paleontologiczne ( wskazują na to, że świat organiczny różnych epok geologicznych a rozdzielonych obecnie kontynentach wykazuje istotne podobieństwo).

- geologiczne - ( wskazywały na wyraźne prawdopodobieństwo starszych formacji geologicznych Afryki i Ameryki Południowej, Europy i Ameryki Północnej).

- geodezyjne ( opierały się na rezultatach pomiarów różnicy długości geograficznych Waszyngtonu i Paryża) - ( odległość między tymi miastami stale rośnie od kilku do kilkudziesięciu centymetrów).

Przesłanki poprzedzające sformułowanie teorii Tektoniki Płyt Litosfery.

1. Konwekcja w płaszczu Ziemi.

Komórka konwekcyjna jest jednym ze sposobów przenoszenia ciepła. Badania ciepła pochodzącego z wnętrza Ziemi wykazały, że w skorupie ziemskiej występują takie miejsca, gdzie wypływ ciepła jest kilkakrotnie większy od miejsc sąsiednich. W skorupie ziemskiej są też takie miejsca, w których wypływ ciepła jest zdecydowanie mniejszy od przeciętnego.

2. Paleomagnetyzm.

Już dawno zaobserwowano, że jeśli w tworzących się skałach występują minerały femiczne ( np. magnetyt), to wówczas te minerały zachowują się jak małe dipolki ( układają się zgodnie z aktualnymi liniami pola ,magnetycznego). Ta magnetyzacja zachowuje się w skałach i jest możliwa do odczytania nawet po wielu mln lat. Ta magnetyzacja szczątkowa pokazuje jakie było położenie biegunów magnetycznych w czasie tworzenia się tych skał. Gdyby aktualny układ kontynentów był stabilny w całych dziejach Ziemi, to wówczas odczyty położenia biegunów wykonane w skałach równowiekowych powinny wskazywać na takie samo położenie tych biegunów. Okazało się, że warunki pomiarów wskazują na zupełnie różne położenie biegunów, ponieważ jest to niemożliwe zatem to kontynenty musiały w czasie, który minął od powstania tych skał zmieniać swoje położenie.

3. Morfologia den oceanów.

Badania oceanograficzne dostarczały szczególnie ważkich argumentów za dryfem kontynentów. Dna oceaniczne zajmują 55% powierzchni kuli ziemskiej. Najbardziej charakterystycznymi elementami morfologii den są:

- grzbiety oceaniczne.

- rowy oceaniczne wraz z łukami wysp.

- samotne góry oceaniczne.

- równiny abisalne.

Grzbiety śródoceaniczne tworzą charakterystyczny element dna wszystkich oceanów, jest to system o długości ok. 70 tys. km. Są to łagodne wzniesienia o szerokości od kilkuset do 2-3 tys. km i wysokości 2-4 km ponad średni poziom oceanów, a czasami ponad poziom morza (Azory, Islandia). W najwyższej części grzbietu biegnie wąska dolina zwana doliną ryftową. W dolinie ryftowej na powierzchnię dna wydobywa się lawa bazaltowa, a skały budujące podłoże tej doliny są nastrzykiwane magmą bazaltową. Tutaj także występują wypływy gorących hydrotermalnych wód, wzbogaconych w niektóre pierwiastki (S, Mn, Fe). Rowy oceaniczne są wydłużonymi zagłębieniami dna oceanu, z reguły w kształcie łuku, po jego wewnętrznej stronie biegnie łańcuch wysp. Jeżeli rów przylega do kontynentu, to zamiast łuku wysp występują góry.

Samotne góry podmorskie (ciągi gór podmorskich, najczęściej występują w zespołach) występują głównie na równinach abisalnych i grzbietach oceanicznych. Szczególnie liczne są w Oceanie Spokojnym. Ze względu na kształt wyróżniamy: stożkowe góry podmorskie /\/\/\. Stołowe góry podmorskie )(ścięty stożek)/~\./~\.

Równiny abisalne. Zajmują dużą część den oceanicznych są równe, płaskie, pokryte pelitycznymi osadami krzemionkowymi, ilastymi bądź węglanowymi. Układ komórek konwekcyjnych ulega zmianie.

Główne założenia Tektoniki Płyt Litosfery:

- Litosfera ziemi podzielona jest na niemal sztywne płyty, poruszające się względem siebie oraz po powierzchni bardziej plastycznej astenosfery.

- nasuwanie się płyt odbywa się w strefie grzbietów śródoceanicznych (strefa akrecji - rozrostu), zbliżanie - w strefach rowów oceanicznych (strefa subdukcji), natomiast wzdłuż uskoków transformujących następuje równoległe przesuwanie się fragmentów płyt względem siebie.

- płyty składają się wyłącznie z litosfery oceanicznej bądź z litosfery oceanicznej w którą wtopione są bloki kontynentalne.

- granice płyt są trojakiego rodzaju. Przy rozbieżnym ruchu płyt ( ryfty, grzbiety śródoceaniczne) granice noszą nazwy dywergentne lub akrecyjne. Przy ruchu zbieżnym (jedna z płyt, oceaniczna porusza się pod drugą oceaniczną lub kontynentalną (strefa subdukcji)) granica jest konwergentna lub konsumpcyjna. Trzeci typ granicy w uskoku transformującym, fragmenty płyt tylko przesuwają się względem siebie (bez niszczenia i odnawiania), granica jest konserwatywna.

- mechanizmem napędowym ruchu płyt są: prądy konwekcyjne, wciąganie przez subdukujący płat, pchanie wzdłuż granicy akrecyjnej.

Współczesna litosfera podzielona jest na kilkanaście płyt o bardzo zróżnicowanej wielkości.

Płyta Pacyficzna (1/5 powierzchni).

Płyta Euroazjatycka.

Płyta Północnoamerykańska.

Płyta Południowoamerykańska.

Płyta Afrykańska.

Płyta Indo-Australijska.

Płyta Antarktyczna.

Poza tymi płytami mamy kilka płyt średniej wielkości:

Płyta Arabska.

Płyta Nazca.

Płyta Karaibska.

Płyta Kokosowa.

Płyta Filipińska i ponad 200 małych płyt, które nazywamy terronami. (Turecka, Grecka, Bismarcka, Fuji).

Szybkość akrecji i kierunek przesuwania się (ruchu) płyt. Szybkość akrecji jest zmienna w różnych strefach i zmienia się od pojedynczych centymetrów do ok. 20 cm. W strefie akrecji rodzi się nowa skorupa oceaniczna. Jest to miejsce , w którym wskutek wzmożonego wypływu ciepła magma podciągana jest do powierzchni skorupy ziemskiej i w postaci lawy bazaltowej wylewa się na dno doliny ryftowej. Równocześnie w strefie spękań obu płyt litosferycznych są silnie nastrzykane magmą ( dajki bazaltowe lub gabrowe). Dwie sąsiadujące płyty rozjeżdżają się w dwie przeciwne strony. Nierównomierne rozrastanie się dna oceanicznego rekompensuje system uskoków transformujących, przemieszczających poszczególne fragmenty płyt na odległości rzędu setek km. Strefy akrecji to także miejsca szczególnych ekosystemów. Strefa subdukcji zlokalizowana jest w obrębie rowów oceanicznych i sąsiadujących z nimi wysp wulkanicznych, bądź aktywnych krawędzi kontynentu w tym miejscu sąsiadują ze sobą dwie komórki konwekcyjne i występują zstępujące prądy ciepłe w płacie zredukowanym powstają naprężenia rozładowywane przez powstające trzęsienia ziemi. Ogniska trzęsień ziemi rejestrowane są w strefie zapadającej pod kątem 45o i do głębokości nawet 100 km. Osady powstające w rowie głębokomorskim i w Basenie Przedłukowym zostają w strefie między płytami i twoprzą tzw. Pryzmę akrecyjną.

W strefie subdukcji mamy 2 przypadki:

- konsumpcja pod łukiem wyspowym.

- konsumpcja pod aktywną krawędzią kontynentalną.

W strefie subdukcji mamy płytkie i głębokie ogniska trzęsień ziemi. Jest to tzw. Strefa Benioffa. W strefie akrecji mamy tylko płytkie. Uskoki transformujące (transformacyjne).

TRÓJZŁĄCZA

- są to specyficzne miejsca w obrębie kuli ziemskiej, w których kontaktują się ze sobą trzy płyty, przy czym granice tych płyt mogą być różne. R (ridge - strefa akrecji), T (trench (strefa subdukcji), F (Fault - uskok transformujący). Np. RRR, RTF. Gorące punkty (HOT SPOTS) w astenosferze. Większość czynnych wulkanów związana jest z grzbietami suboceanicznymi i strefami subdukcji. Stwierdzono także występowanie obfitego wulkanizmu poza tymi strefami, często w centralnej części płyt litosfery (np. Hawaje). Wulkany te związane są z tzw. plamami gorąca. Ich geneza nadal nie jest do końca jasna. Gorący słup materii płaszcza wznosi się, aż do spągu litosfery, rozgrzewa ją i powstaje rozległe nabrzmienie na powierzchni skorupy ziemskiej. W części szczytowej tego nabrzmienia magma przebija się przez skorupę i powstaje wulkan, który po okresie bardzo silnej aktywności zamiera, ponieważ płyta przesuwa się. Kolejny czynny wulkan pojawia się w przeciwnym kierunku do ruchu płyty. Kolejne wulkany pojawiają się i zamierają w efekcie powstaje łańcuch wysp wulkanicznych.

TEKTONIKA PŁYT LITOSFERY A MECHANIZM OROGENEZY.

Orogeneza - powstawanie gór fałdowych.

Zderzenie łuku wysp z kontynentem.

Zderzenie dwóch kontynentów.

Aktywizacja krawędzi kontynentalnej.

Na początku fałdującego się górotworu bardzo często powstaje stosunkowo wąski, ale dosyć głęboki basen przedgórski. Wypełniają go utwory powstające ze zniszczenia świeżo powstałego górotworu. Są to skały okruchowe (klastyczne) z dużym udziałem grubych klastów (brekcje, zlepieńce). Subsydencja - proces ciągłego pogrążania się dna basenu sedymentacyjnego.

TRZĘSIENIA ZIEMI.

Fale sejsmiczne:

- fale podłużne (P).

- fale poprzeczne (S).

- fale powierzchniowe (L).

- fale Rayleigh'a (R).

- fale Love'a (Q).

Przyrządami, które rejestrują fale sejsmiczne są sejsmografy.

Hipocentrum - ognisko trzęsienia ziemi, epicentrum - rzut hipocentrum na powierzchnię ziemi.

ENERGIA TRZĘSIEŃ ZIEMI.

Miarę wielkości trzęsień Ziemi jest jego magnituda. W zależności od odległości stacji sejsmicznej od epicentrum stosuje się różne skale magnitudowe. Gdy epicentrum jest blisko stacji sejsmicznej stosujemy skale Richtera. Mg=lg A(delta)-lgA0(delta). A(delta) - max Amplituda zarejestrowana w trakcie trzęsienia Ziemi przez standardowy sejsmograf Wood-Andersona. A0(delta) - max amplituda zarejestrowana o magnitudzie zerowej, w tej samej odległości i przez ten sam przyrząd.

Dla trzęsień ziemi rejestrowanych w odległości > 2000 km od epicentrum stosuje się skalę GUTENBERGA. Mg=lgA/T-1,66lg(delta)+3,3. A - max amplituda składowej pionowej fali o okresie T = 18-222cos mierzoną w um, (delta) oznacza odległość od epicentrum, mierzoną w stopniach łuku. Największe trzęsienie miały magnitudę 8,5. Taka magnituda odpowiada energii jaką wyzwoliłoby zdetonowanie we wnętrzu ziemi ok. 5mln. Ton trotylu albo kilku bardzo dużych bomb wodorowych. Zdarzają się od 5-10 lat. W ciągu roku zdarza się ok. 100 trzęsień o magnitudzie 4,5.

Skale makrosejsmiczne - są to modyfikacje skali ercaliego - Cancani - Sieberga. Te skale w sposób opisowy przedstawiają energię trzęsień ziemi w konkretnym miejscu.

Stopień I - wstrząsy rejestrowane tylko przez przyrządy.

Stopień II - wstrząsy rejestrowane przez niektórych ludzi na wysokich piętrach w pomieszczeniach zamkniętych.

Stopień III - Trzęsienia odczuwane przez większość ludzi w pomieszczeniach zamkniętych.

Stopień VI - odczuwane przez wszystkich ludzi niezależnie od miejsca przebywania.

Stopień X - słabe budynki ulegają niszczeniu, solidne budynki ulegają uszkodzeniu.

Stopień XII - kompletne zniszczenie wszystkich budynków, duże zmiany w morfologii terenu.

ROZMIESZCENIE TRZĘSIEŃ ZIEMI.

Ze względu na częstotliwość występowania i siłę trzęsień ziemi wyróżnia się:

- obszary sejsmiczne.

- obszary penesejsmiczne. ( rzadkie i słabe trzęsienia ziemi).

- obszary asejsmiczne (praktycznie pozbawione trzęsień ziemi).

Ponad 100 tys. występuje trzęsień ziemi o magnitudzie 2-3. Obszary sejsmiczne: podlegają częstym i silnym trzęsieniom ziemi.

Koncentrują się w dwu pasach.

- medyterańskim (śródziemnomorski) ciągnie się od półwyspu Iberyjskiego przez Alpy, Apeniny, Dynaryty, Karpaty, Kaukaz, Himalaje, aż do Azji Południowo - Wschodniej (Filipiny). Powstał w miejscu oceanu Tetydy.

- okołopacyficznym ( Kordyliery, Andy, Nowa Zelandia, Indonezja, Filipiny, Kamczatka) w tym pasie koncentruje się ok. 80% trzęsień ziemi. Obszary penesejsmiczne: Związane są z grzbietami śródoceanicznymi ( powstałe w orogenezie hercyńskiej ok. 200-300 mln lat temu)( masywy centralne, Ural, Appalachy, Góry Harzu). Obszary asejsmiczne: Reprezentowane przez stare prekambryjskie płyty oraz równiny abisalne. Kraje gdzie występuje najwięcej trzęsień ziemi:

Japonia,

Meksyk,

Peru,

Filipiny.

PRZYCZYNY TRZĘSIEŃ ZIEMI.

Najczęstszy typ trzęsień ziemi to:

Trzęsienia tektoniczne wywoływane rozładowaniem się naprężeń nagromadzonych w litosferze. Wyróżniamy dwa rodzaje tektonicznych trzęsień ziemi.

- Pierwszy typ związany jest z obszarem młodych gór fałdowych.

- Drugi typ związany jest z obszarem łuków wysp i rowów wulkanicznych.

Trzęsienia wulkaniczne - słabe trzęsienia, związane z parciem gazów na skały otaczające w trakcie wybuchu.

Trzęsienia zapadowe - związane są z zapadaniem się stropów jaskiń oraz zapadaniem się stropów wyrobisk górniczych (górny Śląsk).

PLUTONIZM.

Zespół zjawisk zachodzących w głębi ziemi ( w skorupie ziemskiej i w jej podłożu) prowadzi do powstania magmy i skał magmowych głębinowych.

Magma - gorąca, ruchliwa materia złożona z fazy stałej, ciekłej i gazowej; złożonych w różnych proporcjach. Głównymi składnikami magmy są takie pierwiastki jak: Na, K, Ca, H2O, N2, O2, CO2, NH3, Si, Al., Fe, Mg. Fazę stałą tworzą kryształy minerałów, które wcześniej wykrystalizowały.

Rodzaje magmy:

- magma pierwotna (macierzysta) powstaje z zewnętrznej części płaszcza ziemi ma z reguły skład bazaltowy.

- magma wtórna.

DYFERENCJACJA (RÓŻNICOWANIE) MAGMY.

Zmiany składu magmy zachodzące wskutek działania różnych współdziałających ze sobą procesów geologicznych.

SZEREGI KRYSTALIZACYJNE.

W trakcie krystalizacji magmy zachodzą reakcje między oddzielonymi wcześniej składnikami a stopem magmowym. Krystalizujące minerały tworzą tzw. szeregi reakcyjne, w których każdy następny minerał może powstać z poprzedniego wskutek jego reakcji ze stopem. Powstają wówczas tzw. kryształy mieszane bądź jedne minerały narastają na drugim albo dochodzi do całkowitej przebudowy pierwotnego minerału. Dla magmy bazaltowej szeregi reakcyjne mają następującą postać. Szereg łączący minerały barwne nosi nazwę nieciągłego szeregu reakcyjnego, dlatego, że struktury kolejnych minerałów są z gruntu (dokładnie) zmienione i przy reakcjach muszą być całkowicie przebudowane (są to minerały odrębne). Szereg łączący plagioklazy jest tzw. ciągłym szeregiem reakcyjnym, ponieważ kolejne minerały są minerałami izomorficznymi i przechodzą z bardziej wapiennych w bardziej sodowe.

KRYSTALIZACJA MAGMY SZEREGU GŁÓWNEGO.

PROCESY POMAGMOWE.

1. Etap pegmatytowy - w tym etapie resztki pomagmowe są silnie wzbogacone w pary i gazy, w efekcie łatwo wnikają w szczeliny skał otaczających, a rozcieńczenie parami i gazami sprzyja powstawaniu dużych kryształów. Najczęściej powstają pegmatyty i aplity.

2. Etap pneumataliczny - pary w stanie przegrzanym osiągają przewagę nad krzemianami pomagmowymi. Także substancje łatwo przenikają przez otaczające skały. Powstają miki, turmaliny, topazy, beryl, rudy (kasyteryt, cyny), wolframid, wolframolibdenit (ruda molitu). Jeżeli są to podwyższone ilości to powstają złoża.

3. Etap hydrotermalny - w tym etapie przegrzane pary ulegają skropleniu i przyjmują postać gorących, wodnych roztworów nafaszerowanych różnymi pierwiastkami bądź związkami chemicznymi. Te roztwory są ruchliwe (mobilne) i wędrują daleko od miejsca powstania, w trakcie tych wędrówek dochodzi do przeobrażeń metasomatycznych (wymiany jonowej). Efektem hydrotermy są złoża złota, ołowiu, cynku, uranu, miedzi, srebra.

INTRUZJE MAGMOWE.

W zależności od kształtu ciał i ich stosunku do skał otaczających wyróżniamy dwa typy intruzji:

- intruzje zgodne, których ściany są zgodne z powierzchniami strukturalnymi skał otaczających (np. powierzchnia ułożenia niezgodności);

• intruzje niezgodne, które przecinają powierzchnie strukturalne.

Intruzje zgodne:

- sille - żyła pokładowa,

- lakkolity,

- lapolity,

- fakolity.

Sille powstają wskutek wciśnięcia się magmy w dwie ławice. Ich długość waha się od kilku cm do kilku metrów. Najczęściej od kilkudziesięciu cm do kilku metrów. Z reguły zbudowane są ze skał zasadowych, niekiedy ciągną się na długości kilkuset kilometrów.

Lakkolity - podstawa jest płaska, strop kopułowato wygięty ku górze. Z reguły zbudowany ze skał kwaśnych.

Lapolity - to formy o cechach odwróconego lakkolitu, strop płaski, (spąg?) kopułowato wygięty ku dołowi. Skład zróżnicowany w (spągu?) zasadowe, w stropie - kwaśne. Mogą powstawać wskutek zapadnięcia się komory gazowej. Największy Bushweld - 465/270 km).

Fakolity - występują w przegubach antyklin.

Intruzje niezgodne.

Dajki - tworzą się w poprzek innej skały, mają kształt płyty ograniczonej równoległymi do siebie powierzchniami. Ich długość zmienia się od kilku mm do kilkudziesięciu m. Zbudowane są z różnego rodzaju skał ( porfiry, diabazy) ciągną się na długie odległości nawet kilkuset km.

Żyły kominowe.

Pnie wulkaniczne.

Etmolity.

Batolity.

Apofizy.

Dajki. Wyróżniamy dajki:

- pierścieniowe - biegną one półkoliście lub zamykają się w pierścienie, przy czym każdy kolejny pierścień zbudowany jest z innego rodzaju skał, powstają one najprawdopodobniej wskutek zapadania się skorupy ziemskiej i stopniowego wypełniania go krystalizującą magmą.

- stożkowe - formy ułożone współśrodkowo stromo zapadająca ku centrum. Mają wspólny wierzchołek i oś. Powstają w efekcie wypełniania przez magmę pęknięć powstających w trakcie naprężeń pochodzących od intruzującej z głębi magmy.

Żyły kominowe - to cylindryczne formy o średnicy rzędu, rzadko kilkunastu metrów przebijające różne skały otaczające. Formą o podobnym kształcie (większą) rzędu setek metrów, a nawet kilku km, pochodzenia wulkanicznego nosi nazwę pni wulkanicznych albo necki.

Etmolity - formy o lejowatym kształcie niezgodnie zalegające wśród otaczających skał. Batolity - wielkie masywy skalne zbudowane ze skał kwaśnych (głębinowych) ówcześnie o nieznanym położeniu spągu i obejmujące dużą przestrzeń. Największy 2000 km/200km ( Coast Range Batholit). Od batolitów odchodzą niewielkie niezgodne intruzje noszące nazwę apofizy. Wokół batolitów występują złoża kopalin użytecznych przede wszystkim różnego rodzaju metali (Sn, Fe, Cu, Au, Ag). Sformułowano pewną zasadę mówiącą o stosunku złóż, która nosi nazwę strefowości Emmonsona. Polega ona na tym, że w miarę oddalenia się od krawędzi batolitu będziemy mogli spodziewać się pewnego ułożonego następstwa rud metali: Sn, Cu, Fe, Zn, Ag, Au.

GENEZA BATOLITÓW.

Batolity mogą posiadać różną genezę. Mogą t być masywy o genezie czysto intruzywnej (powstałe w wyniku zakrzepnięcia zbiorników magmowych w skorupie ziemskiej) i mogą też być batolity o genezie mieszanej (część centralna będzie mieć genezę intruzywną i przykryta będzie przez grubą powłokę skał metamorficznych (pochodzenia metasomatycznego). Niektórzy badacze sądzą, że w skorupie ziemskiej występują także batolity wyłącznie pochodzenia metasomatycznego.

WULKANIZM.

Wulkanizmem nazywamy zespół zjawisk związanych z wydobywaniem się magmy z głębi Ziemi na jej powierzchnię. W budowie klasycznego wulkanu wyróżniamy kilka stałych elementów. (ognisko magmowe, kanał, stożek, krater). Ognisko magmowe znajduje się najczęściej od kilku do kilkunastu km. Kanał to otwór wiodący z ogniska ku powierzchni ziemi. Krater to lejkowate miejsce kanału o średnicy najczęściej kilkuset metrów, ale niekiedy też km.

Produktami erupcji wulkanicznych są:

- lawa - magma, która wydostała się na powierzchnię skorupy ziemskiej. Cechy lawy - patrz cechy magmy. Kwaśna, bardziej lepka, tworzy krótkie potoki często krzepnie w kopułowatych formach, lawa zasadowa o niższej lepkości , rozlewa się szeroko, daleko, tworzy płaskie pokrywy. Strefa akrecji - zasadowe, subdukcji - kwaśna lub andezytowa.

- utwory piroklastyczne - powstają w wyniku rozpylenia ciekłej lawy podczas wybuchu, lub rozdrobnieniu w czasie wybuchu skał i aparatu wulkanicznego. Do utworów piroklastycznych należą bomby, szlaki, scaria?, lapille, piaski, popioły, pyły, pumeks (od największych do najmniejszych).

Bomby wulkaniczne

- to fragmenty law zastygają w powietrzu, o kształcie owalnym, często wrzecionowate i skręcone, od kilkudziesięciu cm do >1m. Wnętrze niekiedy krystaliczne, a powierzchnia gąbczasta.

Szlaki

- to fragmenty szklistej, nieco pęcherzykowatej lawy o przekroju rzędu 10cm.

Scaria (z włoskiego? piana)

- to niewielkie kawałki wielkości orzecha gąbczastej lawy.

Lapille (z włoskiego? małe kamyczki)

- to fragmenty wielkości grochu.

Pumeks

- zakrzepłe bryłki lawy pęcherzykowatej i silnie zagazowanej.

Piaski, popioły, pyły

- frakcja poniżej 2mm, powstała z rozpylonej lawy lub rozdrobnienia materiału budującego aparat wulkaniczny.

- Gazy wulkaniczne wydobywają się wprost z krateru lub z pokryw i strumieni lawowych. Do najważniejszych należą: - H2O (para wodna, CO2, F2, Cl2, H2, N2,...Skład gazów zmienia się bardzo szybko.

Materiał piroklastyczny może być wyrzucony na duże odległości, ale może też schodzić po stoku w formie:

1. chmur gorejących - gorące, turbulentne mieszaniny materiałów piroklastycznych z parą wodną i gazami (temp. 1000oC, prędkość - 100 km/h).

2. Potoki popiołowe - gęste rozżarzone masy popiołów wulkanicznych.

3. Spływy popiołowe - chłodne mieszaniny popiołów wulkanicznych z wodą opadową lub roztopową.

4. lawiny wulkaniczne - rozdrobnione skały stożka wulkanicznego.

- Erupcje centralne - polegające na tym, że produkty wulkaniczne wydobywają się okrągłym otworem, a połączenie ogniska magmowego z kraterem odbywa się poprzez komin wulkaniczny.

- Erupcje linijne - ognisko łączy się z powierzchnią ziemi podłużną szczeliną, a produkty wulkaniczne wydobywają się na powierzchnię na całej długości tej szczelin. Po pewnym czasie w niektórych miejscach zabliźniają się szczeliny i powstaje kilka klasycznych stożków wulkanicznych.

- Erupcje arealne - ognisko magmowe dochodzi do powierzchni ziemi. Magma (przetapia?) skały nadkładu, wydobywa się na dużym obszarze, często liczącym tysiące km.

Najwięcej jest erupcji centralnych, współcześnie nie notujemy arealnych. W pierwszym okresie kształtowania się naszej planety erupcje arealne dominowały. Erupcje arealne związane są często z pióropuszami ciepła (plamami gorąca).

KLASYFIKACJA WULKANÓW.

W zależności od rodzaju produkcji erupcji:

- wulkany wylewne (lawowe) - wylewają prawie wyłącznie lawy i gazy, brak materiałów piroklastycznych. Najmniej groźne wulkany.

- wulkany tarczowe (na Hawajach - bardzos łabo rozchylone stoki) Powstają z lawy zasadowej.

- kopuły lawowe (powstają z lawy kwaśnej - bo mają dobrą lepkość).

- wulkany eksplozywne - to wulkany , z których wydobywa się wyłącznie materiał piroklastyczny. Groźne wulkany, współcześnie występują na Filipinach..

- wulkany mieszane (stratowulkany) - wulkany, z których wydobywa się przemiennie materiał piroklastyczny i lawa. Nachylenie stoku wynosi ok. 30^o - naturalny kąt osypu materiału. Wyróżniamy 2 rodzaje warstw: - warstwa lawy. - warstwa materiału piroklatycznego.

Najpierw wydobywa się materiał piroklastyczny bo jest duże natężenie, dopiero później lawa. Stratowulkany dominują na naszym globie (ponad 90% - Etna, Strębolin, Wezuwiusz -1944 - ostatni wybuch, Fugi?, Św. Helena, Kilimandżaro).

Koldera - powstaje na miejscu wysadzonej (zapadniętej) szczytowej części stożka wulkanicznego.

1. W zależności od przebiegu erupcji:

- hawajski (tarcze wulkaniczne).

- marapi?.

- strombolski.

- vulacano?.

W zależności od stopnia aktywności: (klasyfikacje związane z bilansem ciepła w ognisku magmowym):

- czynne - (jeśli mamy naddatek ciepła w ognisku).

- wygasłe - (więej ciepła jest tracone niż dopływa).

- drzemiące (bilans jest na 0).

ROZMIESZCZENIE WULKANÓW.

- wulkany stref subdukcji ( lawa ma zróżnicowany skład, najczęściej andezytowa, ogniska magmowe mogą być płytkie).

- wulkany stref akrecji i ryftowych ( to przede wszystkim wulkanizm podmorski).

- wulkany pióropuszy płaszcza - mogą się pojawiać w obrębie płyt litosferycznych (Hawaje).

Kopalnymi przedstawicielami wulkanów eksplozywnych są tzw. maary? - To charakterystyczne lejkowate zagłębienia otoczone tufowym wałem, wypełnione wewnątrz erekcją tektoniczną i nosi nazwę diatremi. Maary - Niemcy, Włochy, Syberia, Afryka. Do kategorii maarów zaliczamy kominy kimberlitowe zawierające złoża diamentów (Południowa Afryka, Syberia).

MECHANIZM ERUPCJI WULKANICZNYCH.

- związany z hydraulicznym wyciskaniem lawy.

- związany z działalnością gazów - początkowo w zbiorniku magmowym i w kanale wulkanicznym znajduje się hipomagma (magma nieruchliwa z rozpuszczonymi dość równomiernie gazami).

Jeśli w zbiorniku magmowym spadnie ciśnienie wskutek uzyskania połączenia z powierzchnią terenu (ruchy tektoniczne) to wówczas gazy przemieszczają się ku górze, a w trakcie tego ruchu wchodzą w reakcje ze składnikami magmy. Powstaje wówczas gotująca się, pieniąca ruchliwa piromagma. Taka magma może już samodzielnie wydostać się na powierzchnię skorupy ziemskiej (erupcja). Część magmy w postaci lawy wydostaje się na powierzchnię skorupy ziemskiej, a część przechłodzona (epimagma) wraca do ogniska magmowego.

ZJAWISKA POWULKANICZNE.

1. Ekshalacje wulkaniczne - gazy wydobywające się z wulkanów po wybuchu.

2. Gejzery - gorące źródła periodycznie wyrzucające gorącą wodę.

Ad. 1. Ekshalacje wulkaniczne dzielimy na 3 grupy:

- Fumarale - (200-8000^oC) para wodna, CO₂, F₂, Cl₂, S, H₂, N₂ wydobywają się w trakcie wybuchu lub zaraz po.

- Solfatary (100-200^oC) - para wodna, CO₂, H₂S dłuższy czas po wybuchu lub w trakcie wybuchu ale w pewnej odległości od krateru.

- Mofety (chłodne) - CO₂ wydobywają się po dłuższym czasie po wybuchu. METAMORFIZM.

Metamorfizm - jest to zespół procesów prowadzących do zmiany budowy wewnętrznej, składu chemicznego i mineralnego pod wpływem wysokiej temperatury (200^oC), ciśnienia (pow. 200 barów) i czynników chemicznych. Niesłychanie istotny jest w metamorfizmie czynnik czasu, wysoka teperatura, ciśnienia w długim okresie czasu działające na skały muszą doprowadzić do ich przeobrażenia (przekształcenia).

Czynniki metamorfizmu:

- temperatura.

- ciśnienie kierunkowe (stress).

- ciśnienie statyczne - działające z taką samą siłą we wszystkich kierunkach.

- rozpuszczalniki.

- wędrówka substancji.

Przez długi czas myślano, że czynnikami metamorfizmu jest tylko temperatura i ciśnienie.

1) Temperatura - najważniejszy czynnik metamorfizmu; jej podwyższenie związane jest z pogrążaniem skał w głąb skorupy ziemskiej albo z oddziaływaniem intruzji magmowych. Efekty działania wysokiej temperatury: rekrystalizacja (przekrystalizowanie) (dehydrokacja - pozbawienie wody) (dehydroksylacja - pozbawienie grupy OH).

Generalnie temperatura przyspiesza reakcje chemiczne.

2) Ciśnienie kierunkowe - efekt ruchów tektonicznych i ciśnienia skał nadkładu w płytszych częściach skorupy ziemskiej (przede wszystkim strefa subdukcji. Efekty działania ciśnienia kierunkowego.

- kruszenie i mienlenie skał, struktury kierunkowe(wskutek ułożenia minerałów), minerały stressowe.

3) Ciśnienie statyczne - efekt pogrążenia skał w głębokich strefach skorupy ziemskiej.

Efekty oddziaływania ciśnienia statycznego.

- zmniejszanie objętości minerałów i skał, minerały o zwartej sieci przestrzennej.

- deformacje kryształów; kataklastyczne - ziarna mineralne pękają, a części ziarn przesuwają się względem siebie, plastyczne - w kryształach zachodzą przesunięcia zorientowane krystalograficzne. To są tzw. poślizgi, translacje, blastyczne - podczas ich krystalograficzna (wew.) ulega przekształceniom, takim, że kryształ przybiera formę tabliczkową, blaszkową, pręcikową.

4) Rozpuszczalniki - roztwór zjonizowana (aniony OH, CO2, SO4, Cl, oraz wiele różnych kationów). Niekiedy bardzo niewielka ilość rozpuszczalnika zdecydowanie przyspiesza reakcje chemiczne wewnątrz skał. Kompleksy słabe bardzo powoli ulegają metamorfozie.

Efekty działania rozpuszczalnika:

- rozpuszczanie minerałów, dyfuzja jonów, krystalizacja.

5) Wędrówka substancji (mobilne - ruchliwe)- substancje chemiczne (np. K, Na, Cl, CO₂, OH, H₂O) wędrujące przez formacje skalne i wchodzące w reakcje z ich składnikami.

Efekty działania wędrówki substancji:

• powstanie nowych minerałów.

Rodzaje metamorfizmu.

Kryterium: kierunek zmian:

- metamorfizm progresywny - (metamorfoza jest coraz silniejsza).

- metamorfizm regresywny ( metamorfizm cofa się).

Kryterium: dominujący czynnik metamorfozy:

- metamorfizm termiczny (kontaktowy).

- metamorfizm dyslokacyjny (dynamiczny).

- metamorfizm metasomatyczny.

- metamorfizm regionalny.

- metamorfizm zdarzeniowy.

Metamorfizm termiczny wywołany jest wysoką temperaturą pochodzącą z intruzji magmowej. Zmiany zachodzą w tzw. aureoli kontaktowej - otaczającej intruzję magmową. Skala oddziaływań zmienna: od kilku cm do kilkuset metrów. Produktami są: (hornfelsy, skarny,?) marmury kontaktowe.

Metamorfizm dyslokacyjny (dynamiczny) wywołany ciśnieniem kierunkowym (stressowym), które pojawia się głównie w strefach deformowania skał (ruchy górotwórcze - strefa subdukcji). Efektem tego ciśnienia jest przede wszystkim zmiana struktur skał ( w miejsce struktur bezładnych pojawiają się struktury uporządkowane (kierunkowe)). Efektem jest także powstanie wielu minerałów stressowych, takich jak chloryty, slimonity. Produktem jest: kakiryty, kataklazyty, hmylonity.

Metamorfizm regionalny - związany jest z pogrążaniem skał na duże głębokości co powoduje współdziałanie różnych czynników metamorfozy (wszystkie poza ciśnieniem kierunkowym).

W praktyce polowej wyróżniamy 3 strefy -epi, -mezo, -kata. Mówią o wzrastającej temperaturze i ciśnieniu.

Epi - najwyższe ciśnienie i temperatura.

Mezo - średnia temperatura i ciśnienie.

Kata - najniższa temperatura i ciśnienie.

Epi - produktami są: fyllity, łupki krystaliczne, zieleńce.

Mezo - produktami są: gnejsy, amfibolity.

Kata - produktami są: granulity, eklogity.

Kwarcyty i marmury występują we wszystkich strefach.

FACJE METAMORFICZNE.

Facja metamorficzna oznacza pewien zakres ciśnienia i temperatury, w których trwałe są określone zespoły mineralne.

1. Facja zeolitowa - najniższy zakres P i T.

2. Facja zieleńcowa - niski zakres P i T.

3. Facja amfibolitowa - średni zakres P i T.

4. Facja granulitowa - najwyższe T i wysokie P.

5. Facja eklogitowa - najwyższe P i wysokie T.

Ad 1. P ok. 2 k. bary, 150-200^oC trudno jest odróżnić diagenezę od metamorfozy, pomocne są tu minerały charakterystyczne - zeolity.

Ad 2. T - 300-500^oC, P - 2-6 k. barów, charakterystyczne są chloryty, występują paragenezy - zespoły minerałów = albit?, epidot.

Ad 3. T - 500-700^oC, P - 4-8 k. barów, minerałami wskaźnikowymi są amfibole, w dolnych zakresach pojawia się albit i epidot, w wyższych charakterystyczna triada minerałów staurolit, dysten, sylimanit.

Ad 4. T - 700-850^oC, P - 6-12 k. Barów, charakterystyczne minerały z grupy granatów, współwystępują z niektórymi amfibolami i piroksenami.

Ad 5. minerały wskaźnikowe - granaty i pirokseny. Ciemne, zwięzłe skały, bardzo twarde.

METAMORFZM ALLOCHEMICZNY.

To taki, w którym pewne składniki chemiczne są doprowadzane spoza kompleksu skalnego ulegającego metamorfizmowi (z zew.).

Izochemiczny metamorfizm - bez doprowadzenia składników chemicznych spoza kompleksu przeobrażającego.

1. Dyferencjacja metamorficzna - różnicowanie skał wskutek wędrówki minerałów chemicznych przy czym przeciętny skład chemiczny metamorfizowanego kompleksu mnie ulega zmianie. Może przebiegać:

a) przez konkrecyjne skupianie się składników - w skale znajdują się składniki mobilne (ruchliwe) i nie mobilne (nieruchliwe). Jeśli pojawią się w skale miejsca o obniżonym ciśnieniu to wówczas składniki mobilne będą się tam przemieszczały tworząc konkrecyjne skupienia. Skład chemiczny jest bardzo różny.

b) przez sekrecję minerałów - związana jest z pojawianiem się w kompleksie skalnym szczelin, pęknięć (miejsc o obniżonym ciśnieniu). Składniki ruchliwe będą się przemieszczać w kierunku szczelin tworząc sekrecyjne skupienia.

c) przez reakcje wymienne - zachodzi na kontakcie skał różniących się składem chemicznym. Często dochodzi do dyfuzyjnej wymiany jonów. Efektem są nowe minerały i nowe skały powstające w kontaktowych strefach. Np. Może być powstawanie erlanów; na kontakcie gnejsów i marmurów mogą powstać skały krzemianowo - wapienne (erlany).

METASOMATOZA.

Metasomatoza (metamorfizm metasomatyczny) - proces przeobrażenia skał w stanie stałym pod wpływem gazów i cieczy doprowadzonych z zew. Wyróżniamy:

1. metamorfizm imbilicyjny? - metamorfizm przez przepojenie, ma miejsce w strefach kontaktu z intruzjami magmowymi, polega na przesiąkaniu roztworów pochodzących z magmy do skał otaczających.

2. metamorfoza pneumatoliczna - polega na przeobrażeniu skał pod wpływem składników lotnych wydobywających się z intruzji magmowej po znacznym ochłodzeniu magmy. Proces ułatwia silne uszczelnienie skał otaczających.

3. metamorfoza hydrotermalna - polega na oddziaływaniu na skały gorących roztworów wodnych różnymi kationami i anionami pochodzącymi z intruzji magmowych.

METASOMATYCZNE PRZEMIANY MINERALNE:

1. albityzacja - polega na zastępowaniu plagioklazów zasadowych i skaleni potasowych przez albit. Proces ten zachodzi najczęściej w warunkach hydrotermalnych oraz w warunkach niskotemperaturowej pneumatolizy.

2. feldspatyzacja - proces wzbogacania skał w skalenie w wyniku doprowadzenia alkaliów (sodu i potasu). Proces ten zachodzi w warunkach metasomatozy imbilicyjnej.

3. biotytyzacja - proces tworzenia biotytu kosztem piroksenów, amfiboli, granatów. Proces ten związany jest z doprowadzeniem roztworów bogatych w potas.

4. serpentynizacja - proces przeobrażenia skał ultrazasadowych i zasadowych skał magmowych (perydotyty, noryty)., W efekcie powstaje skała serpentynit z jednoczesnym wydzieleniem się żelaza.

5. serycytyzacja - proces tworzenia się serycytu kosztem chlorytu, skaleni, biotytu, epidotu. Serycyt - drobnołuseczkowa odmiana muskowitu, charakterystyczna dla skał metamorficznych. Bardzo często występują w przyrodzie złoża o genezie metasomatycznym. Są to koncentracje metali Ca, Zn, Cu, Fe.

ULTRAMETAMORFIZM.

Pojawia się w momencie, kiedy wskutek przeobrażenia skał pojawia się pewna ilość fazy ciekłej. Dochodzi do selektywnego wytapiania składników.

1. Stadium neomorficzne? - polega na tym, że kompleksy skalne uzyskują bardzo wysoką plastyczność umożliwiającą im przemieszczanie się w sposób zbliżony do magmy. Taki stopień plastyczności uzyskują skały, których do 10% objętości jest w fazie ciekłej.

2. Stadium anateksis? - dalszy wzrost temperatury powoduje wytopienie większej ilości składników, które tworzą lokalne „zbiorniczki” magmowe. W obrębie górotworu tworzą się niewielkie enklawy.

3. palingeneza - proces przemieszczania się i łaczenia magma anatelitycznych?. W zasadzie palingemneza jest już procesem pasującym do plutonizmu niż do metamorfizmu.

MIGMATYZACJA

to proces powstawania skał petrograficznie i genetycznie mieszanych:

1. migmatyty iniekcyjne - składają się z dwu typów skały z tzw. neosomu (skała powstała wskutek wstrzyknięcia magmy w obręb kompleksu skalnego) i paleosomu.

2. migmatyty anatelityczne - powstały w wyniku selektywnego wytopienia niektórych składników skał.

IZOSTAZJA PIONOWE RUCHY LITOSFERY.

Skorupa ziemska posiada zdolność wykonywania ruchów pionowych spowodowanych zmianami jej obciążenia.

DEFINICJA IZOSTAZJI.

Stan równowagi, w jakim znajduje się skorupa ziemska w normalnych warunkach nazywamy izostazją. Jeżeli równowaga ta zostanie zaburzona występuje zjawisko pionowych ruchów izostatycznych.

PRZYCZYNY RUCHÓW IZOSTATYCZNYCH.

1. obciążenie przez lodowce (2 km grubości 500m obniżenia skorupy ziemskiej).

2. zmiany ilości wody w morzach (podniesienie o 100m 25m obniżenia skorupy ziemskiej).

3. gromadzenie się osadów w zbiornikach morskich.

4. erozja obszarów lądowych.

5. ruchy fałdowe.

MECHANIZM RUCHU IZOSTATYCZNEGO.

Wielkość ruchu izostatycznego jest ograniczona prawami równowagi hydrostatycznej. Obniżenia polega na wyparciu z podłoża skorupy gęstszego materiału, a więc wielkość obniżenia nie będzie zależała od grubości dodanej warstwy (np. osadu), ale od jej gęstości.

MODELE IZOSTAZJI.

Model Pradta (1855). Model Airy'ego. Model Heiskanema?.

RUCHY EUSTATYCZNE.

Ruchy poziomu morza względem kontynentów noszą nazwę ruchów eustatycznych. Mogą one polegać na bezwzględnym ruchu poziomu morza, bezwzględnym ruchu lądu, nakładaniu się obu tych ruchów.

PRZYCZYNY RUCHÓW EUSTATYCZNYCH:

1. zmiany klimatyczne (prowadzą do zmniejszenia dużych mas wód oceanicznych w lodowcach).

2. narastanie osadów w morzach.

3. pionowe ruchy skorupy ziemskiej (związane z różnymi przyczynami).

TRANSGRESJE I REGRESJE MORSKIE.

Proces powolnego i długotrwałego wkraczania morza na ląd nazywamy transgresją, proces odwrotny - regresją. Krótkotrwały zalew lądu przez morze nazywamy ingresją.

NIEZGODNOŚCI.

Rozpoznanie transgresji w osadach kopalnych jest możliwe dzięki powstającym wtedy niezgodnością (dyskordancjom).

1. niezgodności erozyjne.

2. niezgodności kątowe.

3. penakordancje (prawie zgodności).

4. niezgodności przekraczające.

Ad 1. transgresyjne następstwo warstw, nierówna powierzchnia - powierzchnia erozyjna, wskazuje na to niszczenie skał.

Ad 2. skały są wychylone z pierwotnego położenia (musiały zostać tektonicznie zdeformowane).

Ad 3. KAMPAN, SANTAN, (KONIAK), TURON - brakuje jednego piętra między turonem, a santanem (koniaku).

GEOLOGICZNA DZIAŁALNOŚĆ MÓRZ.

Morza oblewają 71% naszego globu, jest to najważniejszy czynnik kształtujący skorupę ziemską egzogeniczny. Geologiczna działalność mórz:

- działalność destruktywna niszczycielska.

- działalność twórcza akumulacja.

- działalność transportująca.

Ruchy wody morskiej. Podstawowe formy ruchów wody morskiej to:

1. Falowanie.

2. Prądy przybrzeżne.

3. Prądy pływowe.

4. Wielkie prądy oceaniczne.

Rodzaje fal. Charakter falowania jest odmienny w strefach, ciągnących się mniej więcej równolegle do wybrzeża. W związku z tym można wyróżnić:

- strefę fal oscylacyjnych.

- strefę grzywaczy? (łamanie się fal).

- strefę fal translacyjnych.

- strefę zmywu (płaska fala translacyjna).

Istotnym miejscem jest to, w którym głębokość morza jest połowę mniejsza od długości fali.

1. Fale morskie tworzą się przede wszystkim pod wpływem wiatru. Mogą powstać dzięki:

- wstrząsom sejsmicznym.

- różnice w gęstości zasolenia mórz.

- związkom ciśnienia atmosferycznego.

- podmorskim wybuchu wulkanu.

Szczególne odmiany fal. Szczególnymi, rzadko występującymi falami są:

- fale tsunami - (kilkaset km/h, przy brzegu ulegają wielokrotnemu spiętrzeniu, wywołane trzęsieniami, podmorskimi wybuchami wulkanów, fale grawitacyjne o ogromnej długości.

- fale Seicha? - (martwe fale stojące, powstają w zamkniętych zbiornikach wodnych, wskutek wstrząsów tektonicznych, ich długość = średnicy zbiorników (jeziora, zamknięte morza) nie ma efektu spiętrzenia).

Prądy przybrzeżne: Wody spiętrzone przy brzegu wskutek nabiegu fal odpływają z powrotem, tworząc prądy przybrzeżne. Są one trojakiego rodzaju:

- prądy litoralne.

- prądy powrotne denne.

- prądy powrotne powierzchniowe.

Powrotny prąd denny odprowadza wodę w stronę otwartego morza, niezbyt grubą przydenną warstwą (całą powierzchnią dna). Powrotny prąd powierzchniowy - ma charakter strumienia, potoku, czyli wody odprowadzane są wąskimi strugami występującymi co kilkadziesiąt metrów.

Prąd litoralny - powstaje przy ......(szkodnym)? nabiegu fal na brzeg. Efektem prądów litoralnych są bary? Piaszczyste.

Pływy i prądy pływowe.

Pływy - okresowe zmiany poziomu morza wywołane przez przyciąganie księżyca i słońca. Najsilniejsze, gdy są w jednej linii, wtedy mają największą amplitudę. Najsilniejsze są w wąskich cieśninach zlokalizowane na brzegu oceanu.

Wywołane pływami prądy pływowe mają charakter oscylacyjny, regularnie zmieniające kierunek na przeciwny. Pływy mają duże znaczenie geologiczne czynnik twórczy. Akumulują różne ciała piaszczyste.

Prądy oceaniczne.

Głównymi przyczynami istnienia wielkich prądów oceanicznych są:

- stałe wiatry (pasaty).

- zróżnicowanie gęstości wody morskiej (cyrkulacja termohalina...?).

Wielkie prądy oceaniczne mają olbrzymie rozmiary; setki, a nawet tys. km szerokości, tys. km długości, a ich miąższość mierzona jest w setkach metrów. Są to gigantyczne rzeki przemieszczające się po systemie oceanów. Na ogół jest tak, że wielkie prądy oceaniczne powierzchniowe płyną od równika do biegunów. Odpowiadają im przydenne prądy o przeciwnym zwrocie.

Podział prądów oceanicznych. Wśród wielkich prądów oceanicznych można wyróżnić:

- prądy powierzchniowe.

- prądy głębinowe (w tym denne).

- prądy wznoszące (powstają, gdy przez dłuższy czas występują stabilne wiatry w kierunku otwartego morza od lądów.

TRANSPORT MATERIAŁÓW W MORZU.

Transport materiału okruchowego, w strefie brzegowej współdziałają ze sobą falowanie, prądy przybrzeżne i prądy pływowe. Falowanie transportuje materiał w stronę lądu. Podstawa falowanie = głębokość, do której sięga falowanie (na Bałtyku do 35m, na oceanach nawet do 300m).

Prądy przybrzeżne transportują materiały od strony lądu do otwartego morza. Prądy litoralne w kierunku brzegu morza. Prądy pływowe transportują w obie strony. Prądy głębokomorskie transportują drobny materiał w zawiesinie (warstwy mefeloidalne?).

Podmorskie ruchy masowe.

Istnieją cztery podstawowe mechanizmy grawitacyjnego transportu materiału w basenach oceanicznych. Jest to transport materiału okruchowego wywołany siłą grawitacji:

- prądy zawiesinowe.

- prądy ziarnowe.

- prądy upłynnionego osadu.

- prądy gruzowe.

Prąd zawiesinowy: (np. lawina dnie..?) to odmiana prądów gęstościowych, w którym ziarna piasku przemieszczają się pod wpływem siły ciężkości, a siłą podtrzymującą ziarna w zawiesinie jest turbulencja.

NISZCZĄCA DZIAŁALNOŚĆ MORZA.

Niszczenie brzegów morskich pojawia się w działalności:

- hydraulicznej - erozja morska.

- mechanicznej - erozja morska.

- chemicznej - korozja morska.

- biologicznej - bioerozja.

Erozja morska powoduje rozbijanie, obrywanie, kruszenie i namywanie utworów, z których zbudowany jest brzeg morza.

Mechanizm erozji:

- woda uderzającej fali, pod ogromnym ciśnieniem wciska się w szczeliny i pęknięcia skał budujących brzeg, niszcząc ich zwięzłość.

- woda wciskając się w szczeliny i pory, spręża powietrze i rozsadza skały.

- woda uderza w brzeg niesionymi fragmentami skał i niszczy go.

- fale i prądy przybrzeżne przesuwają materiał okruchowy po dnie i plaży ob..? powierzchnie.

Intensywność erozji morskiej zależy od:

- konfiguracji wybrzeża.

- głębokości dna w pobliżu brzegu.

- charakteru falowania.

- stromości brzegu.

- budowy geologicznej brzegu.

Erozja dna morskiego.

- Usuwanie materiału okruchowego powyżej podstawy falowania.

- Usuwanie materiału okruchowego poprzez podmorskie ruchy masowe.

- Usuwanie materiału poprzez prądy zawiesinowe.

KLASYFIKACJA OSADÓW MORSKICH.

Trzy grupy osadów:

Osady terygeniczne - powstałe wskutek nagromadzenia (depozycji) cząstek mineralnych przyniesionych z lądu (rzeki, wiatr, lodowiec, transport grawitacyjny).

Osady biogeniczne - powstałe wskutek nagromadzenia na dnie basenu pokruszonych lub całych szkieletów organizmów zwierzęcych i roślinnych.

Osady hydrogeniczne - powstałe wskutek procesów fizykochemicznych przekształcające roztwory koloidalne i rzeczywiste w fazę stałą (krystalizacja z przesyconych roztworów). Dotyczy skał solnych, wapieni.

BRODOWISKA SEDYMENTACJI MORSKIEJ.

Ze względu na głębokość wyróżniamy strefy:

- litoralną (głębokość między linią śr. Przypływu i śr. Odpływu).

- herytyczna? (ok. 200m głębokości szelfowe).

- batialną (do 4 km).

- abiralną? (do 6 km).

- hadalna? (największe głębokości).

Ze względu na wpływ lądu i powstające osady wyróżniamy:

- litoralną.

- sublitoralną.

- hemipelagiczną (od 200 do 6500m).

- pelagiczną (od 4 do 11 km).

STREFA LITORALNA.

Obejmuje przejścia środowiska lądowego w morskie. Powstają osady klastyczne okruchowe (piaski, żwiry, rzadziej pył i ił). Środowiska sublitoralne (perytyczne?) - od linii średniego odpływu do krawędzi szelfu (max do głębokości 230m, strefa tzw. płytkich mórz szelfowych). Bałtyk - morze płytkie szelfowe. Strefa ta jest dobrze naświetlona, natleniona, charakteryzuje się potężną dostawą pokarmu z lądu. Typy osadu powstające: klastyczny dalej od lądu w głąb morza opada granulometria osadu, coraz większym udziale pojawiają się osady węglanowe. W tej strefie także występuje specyficzne środowisko budowli węglanowych (raf).

Plaża i przybrzeże.

Najważniejszym środowiskiem strefy litoralnej jest plaża i przybrzeże. Plażą nazywamy brzeg zbudowany z luźnego materiału, głównie piasku i żwiru; szczególnie częste są plaże piaszczyste.

W strefie plaż występują dwa odmienne środowiska:

- wybrzeża rewowe? (rewy to wydłużone ciała piaszczyste usytuowane równolegle do brzegu, budowane przez działalność falowania, zwykle występują dwie lub trzy rewy rozdzielone rowami, typowym wybrzeżem rewowym jest polskie wybrzeże. W okresach sztormowych niekiedy pierwsza rewa łączy się z brzegiem. I wtedy dobudowuje się kolejna.

- wybrzeża bezrewowe, wybrzeża z pływami). Powstają różnego rodzaju ciała piaszczyste tzw. bary?, pagórki związane z różnego rodzaju powstawaniu form dna w efekcie działalności prądów litoralnych, falowania i pływów.

Cechy diagnostyczne osadów plażowych:

1. laminacja płasko równoległa.

2. Często dobra wysortowanie.

3. wzbogacenie w minerały ciężkie.

4. rzadkie skamieniałości lub liczne, ale ze śladami abrazji.

5. jeśli są żwiry to dobrze obtoczone i na ogół płaskie.

Bariery piaszczyste i laguny.

Cechą wielu wybrzeży są bariery piaszczyste, są to długie i wąskie wyspy, półwyspy, mierzeje formowane przez falowanie i prądy litoralne.

Geneza barier.

1. Z rew? nadbudowywanych piaskiem od strony morza i stopniowo wynurzających się;

2. wskutek przemieszczania piasku przez prądy litoralne.

3. wskutek podnoszenia się poziomu morza wydmy nadbrzeżne i plaże są rozbudowywane i tworzą bariery.

Równie pływowe.

Cechy diagnostyczne osadów pływowych:

1. naprzemianległość osadów piaszczystych i mułowych.

2. warstwowanie smużyste, soczewkowe i faliste.

3. Obecność fauny morskiej.

4. Warstwowanie przekątne zorientowane w przeciwnych kierunkach.

5. Bioturbacje w osadach mułowych.

6. Wydłużone ciało osadów kanałowych o cechach rzecznych.

ESTUARIA.

Estuaria to rozszerzające się ujścia rzek z istotnym oddziaływaniem pływów. Są to środowiska graniczne? (słodko-słone).

Środowiska sublitoralne.

Jest to środowisko bardzo heterolityczne, silny wpływ lądów i rzek; różnego rodzaju prądy, pływy, częste życie organiczne, ze względu na rodzaj osadów w strefie sublitoralnej wyróżniamy dwa główne typy sedymentacji:

- sedymentacja ....styczne? - dominuje terygeniczny materiał ziarnisty (piaski, muły, żwiry). Charakterystyczny jest rozkład frakcji na szelfie (frakcja piaszczysta, piaszczysto-mułowa, mułowa). Hebsydencja - długotrwałe, stopniowe obniżanie się dna zbiornika morskiego.

- Sedymentacja węglanowa. Sedymentacja węglanowa zależy od:

- obfitości bentoru? (przytwierdzony do dna) dostarczającego materiału węglanowego.

- braku dostawy materiału litoklastycznego?. Najsilniejsza produktywność węglanowa dotyczy obszarów subtropikalnych i tropikalnych. Sedymentacja węglanowa współcześnie ma miejsce na platformach szelfowych połączonych z lądem lub na platformach izolowanych.

RAFY.

Budowa węglanowa, podmorska, utworzona przez osiadłe rganizmy kolonijne: korale, glony i stułbiogłowy (nie schodzą do 50m głębokości).

ŚRODOWISKO HEMIPELAGICZNE.

Obejmuje ona skłon kontynentalny podniesione przedkontynentalne i sąsiadujące dna basenów oceanicznych. W osadach tego środowiska można wyróżnić trzy główne grupy:

1. Muły różnego rodzaju.

2. Osady dennych prądów trakcyjnych.

3. Osady prądów zawiesinowych i osuwisk podmorskich (flisz).

TEKTONIKA.

Tektonika to ułożenie warstw w skorupie ziemskiej; nauka nazywa się geologią strukturalną (zajmuje się strukturą tektoniczną) powstanie w wyniku deformacji.

Deformacje:

ciągłe - fałdy (str. fałdowe),

ciągłe - uskoki (str. uskokowe).

Głównie ulegają deformacji skały osadowe. Charakterystyka dla skał osadowych:

WARSTWA

- zindywidualizowane nagromadzenie osadów, którego wymiary poziome są wielokrotnie większe od jego grubości i które są oddzielone od góry lub od dołu, mniej lub bardziej wyraźnymi granicami powstałymi w wyniku zmian w procesie sedymentacji. Górna powierzchnia to strop, dolna - spąg.

LAMINA.

Do deformacyjnych struktur zaliczamy:

- mechanoglify - str. erozyjne to odlewy, negatywy śladów.

- bioglify - struktury erozyjne spowodowane przez organizmy żywe.

Tarametry? Określające położenie warstw w przestrzeni.

- rozciągłość - krawędź przecięcia się danej powierzchni geologicznej (tzn. stropu lub spągu) z płaszczyzną poziomą.

- kąt upadku (zapadania) - jest to kąt dwuścienny zawarty pomiędzy daną płaszczyzną geologiczną , a dowolną płaszczyzną poziomą, ale mierzoną w płaszczyźnie prostopadłej do rozciągłości. Kąt największy między tymi płaszczyznami tzw. rzeczywisty.

- kierunek zapadania(k_z) - kierunek największego upadku płaszczyzny geologicznej, a obrazowo jest to kierunek w jakim stoczyłaby się kropla wody.

STRUKTURY CIĄGŁE.

Deformacje ciągłe to takie gdy warstwy są powyginane, pogięte, ale ich ciągłość jest nieprzerwana. Podstawowe parametry elementarnego fałdu:

- przegub fałdu (synkliny lub geosynkliny).

- oś fałdu - linia łącząca środki przegubu (antykliny lub synkliny).

- promień fałdu - najmniejsza odległość pomiędzy powierzchniami osiowymi.

- wysokość fałdu - odległość pomiędzy obwiednią mierzoną równolegle do powierzchni osiowej.

GEOMETRYCZNA KLASYFIKACJA FAŁDÓW.

Geometryczna (kinematyczna?) - ze względu na symetryczność. Ze względu na tworzenie powierzchni osiowej i skrzydeł.

Fałd stojący - jak powierzchnia osiowa pionowa.

Fałd pochylony - jak powierzchnia osiowa nachylona.

Fałd leżący - jak powierzchnia osiowa pozioma.

Fałd obalony.

ŚRODOWISKO HEMIPELAGICZNE.

Obejmuje ono skłon kontynentalny, podniesienie przedkontynentalne i sąsiadujące dna basenów oceanicznych, w osadach tego środowiska można wyróżnić trzy główne grupy:

1. muły i teserality? różnego rodzaju.

2. Osady dennych prądów trakcyjnych.

3. Osady prądów zawiesinowych; osuwisk podmorskich (flisz).

SKŁON KONTYNENTALNY.

Wąska strefa na krawędzi kier kontynentalnych (75 km szer.) w obrębie której dno obniża się od 130 (200m) do 3500-4000m. Nachylenie stoku wynosi 3-6^o.

PODNIESIENIE PRZEDKONTYNENTALNE.

Rozciąga się między skłonem, a równią abisalną wzdłuż tektonicznie pasywnych krawędzi kontynentów. Budują je osady prądów zawiesinowych, osuwisk podmorskich i prądów kumarowych...?.

PODMORSKIE STOŻKI NAPŁYWOWE.

U podnóży krawędzi aktywnych (a rozwiniętymi strefami subdukcji) tworzą się systemy wielkich stożków napływowych.

SEKWENCJA KANAŁOWA.

Charakteryzuje się spadkiem miąższości ławic i wielkości ziarna ku górze sekwencji. Rzeki są największym elementem morfologicznym i rzeźbotwórczym na świecie. Najważniejszą działalnością rzek jest transport materiału. Działalność rzek = działalność epizodyczna. Działalność geologiczna rzek. Rzeką nazywamy masę wody płynącą w naturalnym korycie pod wpływem siły ciężkości. Działalność rzek polega na:

- transportowaniu materiału.

- erodowaniu (niszczeniu) podłoża.

- osadzaniu materiału.

RUCHY WODY W RZECE.

Woda w rzece porusza się pod wpływem siły ciężkości. Masa i prędkość wody tworzą energię E=mv²/2. Ruch wody w rzece może być:

1. laminarny.

2. turbulentny.

Woda porusza się w rzece znacznie częściej ruchem turbulentnym. Typy rzek - kryterium: krętość, liczba koryt (najważniejszy podział):

- rzeki prostolinijne.

- rzeki roztokowe (koryta w rzekach roztokowych są bardzo płytkie.

- rzeki meandrujące.

- rzeki anastomozujące...? (liczne główne koryta rozdzielone stabilnymi wyspami).

Działalność transportowa. Część energii woda zużywa na transport materiału.

Obciążenie - masa materiału przenoszona przez cały czas, przekrój rzeki w jednostce czasu (m3/s).

Nośność - masa materiału przenoszona przez rzekę przy najwyższych stanach wody.

Wydolność - wielkość i ciężar najgrubszego materiału niesionego przez rzekę.

Rodzaje transportu materiału okruchowego w rzece, wyróżniamy 3 rodzaje:

- frakcja - to toczenie, ślizganie, turlanie materiału po dnie, a więc ziarna nie tracą kontaktu z dnem.

- saltacja - to przeskoki ziaren, ziarno skoczne jeżeli zostanie uderzone przez inne ziarno.

- suspensja - (unoszenie) ziarna są unoszone przez wodę, nie mają kontaktu z dnem przez bardzo długi czas.

Rodzaj materiału transportowanego przez rzekę:

- materiały rozpuszczone (roztwory koloidalne - HCO₃, Cl, SO₄, CO, Mg, Na, K, Ca).

- materiał organiczny.

- materiał ziarnisty.

Działalność erozyjna.

Ablacja? deszczowa - niszcząca działalność wody deszczowej na powierzchnie terenu. Proces ten występuje najczęściej na terenach gdzie pokrycie roślinnością jest stosunkowo niewielkie.

Przebieg i rozmiary erozji zależą od:

- energii wody.

- rodzaju ruchu.

- ilości i jakości wleczonego materiału.

- odporności podłoża.

Rodzaje erozji (wyróżniamy 3 podstawowe):

- erozja denna - polega na żłobieniu dna rzeki (czynniki: eworsja, abrazja, kawitacja). 1) eworsja - polega na tworzeniu tzw. kotłów eworacyjnych.

2) abrazja - ścieranie, szlifowanie skał budujących dno.

3) kawitacja - niszcząca działalność próżni tworzącej się w miejscach za...? wody (np. przy wodospadach).

- erozja boczna - rzeka osiągająca krzywą równowagi nie pogłębia dalej koryta, ale podcina brzeg (dochodzi do miejsc wówczas gdy rzeka osiąga już mniejszą prędkość) dochodzi do niej wtedy kiedy rzeka zaczyna meandrować.

- erozja wsteczna - podcinanie progów, załamów, a tym samym ich cofanie występuje przy wodospadach, co powoduje ich cofanie, (za ok. 25 tys lat nie będzie wodospadu Niagara - 58m wysokości).

TERASY I SPOSOBY ICH POWSTANIA.

Terasy - stare dna rzeki rozcięte wskutek odmłodzenia erozji terasy erozyjne. - terasy akumulacyjne. Terasy powstają kiedy dochodzi do: - obniżenia podstawy erozyjnej rzeki. - zmiany klimatu. - zmiany obciążenia materiału rzeki. Terasy - fragmenty starego dna rzeki ciągnące się wzdłuż doliny równoległe do koryta rzeki. Równia akumulacyjna to powierzchnia bezpośrednia przylegająca do koryta rzeki (nazywana czasem najwyższą terasę rzeki). Terasy rzeczne powstają w rezultacie odłamywania erozyjnego.

DZIAŁALNOŚĆ AKUMULACYJNA.

Rodzaje aluwiów:

1) korytowe:

- bruk korytowy.

- nasypy mieliznowe.

- wypełnienia starorzeczy.

2) pozakorytowe:

- osady równi zalewowej.

- wały nasypowe.

- napływy.

1) bruk korytowy - to najgrubszy osad powstały na dnie koryta rzecznego.

2) nasypy mieliznowe - to różnego rodzaju łachy (łachy są formą niestabilną).

3) wypełnienia starorzeczne - odcięte meandry.

4) osady równi: - zalewowe - powstają w okresach popowodziowych wskutek wypadania drobnego materiału na doliny poza korytem.

5) wały nasypowe (nasypy) - powstają w wyniku przelania się wody koryta i złożenia materiału na równi zalewowej, ale przy korycie napływy drobnoziarniste zaś nasypy z grubszego materiału.

6) stożki napływowe - powstają przy ujściu rzeki o większym spadku do rzeki o mniejszym spadku.

DELTY.

Stożkowe nagromadzenia materiału okruchowego przy ujściu rzeki do zbiornika wodnego. Tworzą się gdy tworzy się rzeka, gdy uchodzi do morza lub jeziora lub innego zbiornika wodnego.

skłon górny - materiał okruchowy (drobne),

skłon środkowy - piaski (najgrubsze),

skłon dolny - iły (najdrobniejsze).

Na geometrię dolin składają się :

- przebieg koryta rzeki.

- przekrój doliny rzecznej.

Przekroje dolin.

Podział dolin rzecznych ze względu na ......? obejmuje:

- gardziele.

- jary i kaniony.

- doliny wciosowe.

- doliny płaskodenne.

- doliny wklęsłodenne i nieckowate.

Gardziele jary i kaniony są formami, ukształtowanymi niemal wyłącznie przez erozyjną działalność rzeki.

Doliny wciskowe (wciosy) oraz doliny płasko- i wklęsłodenne są wynikiem współdziałania erozji rzecznej i procesów ......?.

Rozwój dolin rzecznych. W typowych warunkach każda dolina rzeczna przechodzi przez określone fazy rozwoju, zwane też stadiami erozyjnymi, są to:

- stadium młodociane.

- stadium dojrzałe.

- stadium starcze.

1) erozja denna i wsteczna, likwidowane są kanty, ... i osuwiska.

2) erozja boczna, zanika denna, brak wsteczne, stoki są łagodnie nachylone więc nadal są osuwiska, jest spełzywanie materiału.

3) transport drobnej zawiesiny tylko w okresie wezbrań powodziowych rzeka będzie niosła gruby materiał okruchowy.

Dojrzewanie rzeki nie jest nieodwracalne, możliwe jest odmłodzenie erozji, czyli powrót do stadium wcześniejszego, zjawisko to może być spowodowane:

- obniżeniem się bazy erozji.

- zmianami klimatycznymi.

• zmianą obciążenia rzeki.

Doliny rzeczne a budowa podłoża.

Przebieg dolin rzecznych jest zwykle związany z geologiczną budową podłoża, a w szczególności z nachyleniem warstw. Istnieją też doliny uskokowe, rozwinięte na liniach dyslokacji tektonicznych oraz doliny przełomowe, przecinające pasma górskie. Ze względu na stosunek do złożenia warstw wyróżnia się doliny:

- konsekwentne (rzeka płynie zgodnie z nachyleniem warstw).

- obsekwentne (rzeka płynie poprzecznie do nachylenia warstw).

- subsekwentne (rzeka płynie zgodnie z rozciągłością warstw).

W obszarach o budowie fałdowej rzeki mogą spowodować inwersję (odwrócenie) pierwotnej, uwarunkowanej tektoniką rzeźby terenu.

Strefy synklinalne tworzą wówczas pasma wzgórz, natomiast doliny rzeczne wycięte są w obszarach antyklinalnych. Szczególną odmianą dolin rzecznych są doliny przełomowe (przełomy). Z genetycznego punktu widzenia najważniejszymi ich typami są:

- przełomy epigenetyczne.

- przełomy antecendetne?.

GEOLOGICZNA DZIAŁALNOŚĆ LODOWCÓW.

POWSTANIE LODOWCÓW.

Powstają powyżej granicy wiecznego śniegu, czyli tam gdzie więcej śniegu spada niż topnieje. Wysokość npm (równik - 5000m, Alpy - 2500-3000m, Tatry - 2300m, Norwegia - 1800m, N. Grenlandia, Antarktyda - 0m). Obszar gromadzenia śniegu nosi nazwę pola firnowego?. Gromadzący się śnieg ulega diagenezie.

Etapy przekształcania: śnieg lód firnowy firn lód lodowcowy - konglomerat ziarn lodu o średnicy kilku cm (1-5).

Cechą charakterystyczną lodu lodowcowego jest niebieskawa barwa.

TYPY LODOWCÓW.

1. Lodowce górskie:

- alpejskie - z pól firnowych wychodzą jęzory lodowcowe.

- piedmonowe - wiele jęzorów lodowcowych na przedpolu lodowcowym łączą się w potężną fartuchową pokrywę, tworzą piedmontowy układ. - tunkiestawskie? - pozbawione jęzorów.

2. lodowce kontynentalne (lądolody) - potężna czasza lodowa pokrywająca lądy.

Ruch lodowców:

- ześlizgiwanie po podłożu.

- płynięcie plastyczne.

- regelacja? (u podnóża lodowca wskutek naciskań potężnego masywu lodowcowego tworzy się cienka warstwa wody).

- ześlizgiwanie wzdłuż płaszczyzny ścinania.

Prędkość ruchu lodowców:

- górskie od 10m do 20m na dobę.

- lądolody do 20m na rok.

Adlacja lodowca (proces topienia się lodowców). Z adlacją lodowcową wiążę się fakt powstawania licznych cieków powierzchniowych. Lodowce nafaszerowane są okruchowym materiałem.

Erozja lodowca przemieszczającego się po podłożu. Lodowiec w różny sposób to podłoże niszczy.

- detrakcja? (polega na wyrywaniu przez lodowiec fragmentów skał z podłoża.

- abrazja (polega ma szlifowaniu(ścieraniu) skał podłoża).

- egaracja (żłobienie podłoża).

Erozja lodowca zmienia konfigurację powierzchni i przede wszystkim dostarcza dużej ilości materiału okruchowego:

Formy erozji lodowców:

- kary lodowcowe (cyrki) Morskie Oko.

- doliny lodowcowe.

- rysy, wygłady? rygle.

Kary lodowcowe to nisze po pozach firnowych, rodzaj zagłębienia, poza firnowe pierwsze miejsce powstania.

Doliny lodowcowe - miejsca po erozji jęzorów lodowcowych, doliny zajęte są przez cienki lód.

Rysy - efekt egzalacji, często głębokie wydłużenie zagłębienia w twardych granitach, ....? itd. są zlokalizowane w kierunku powstania lodu?.

Wygłady - w charakterystyczny sposób wypolerowane powierzchnie skał.

Rygle - podniesione powierzchnie oddzielające łachę? od doliny lodowcowej albo fragment doliny lodowcowej.

Istnieje bardzo wyraźna różnica w charakterze erozji lodowców górskich, a lodowców kontynentalnych (lądolodów). Różnica polega na tym, że lodowce górskie pogłębiają różnicę w morfologii terenu. (silne zróżnicowanie morfologiczne, wysokościowe terenu). Lądolody natomiast starają się wyrównać podłoże.

Działalność erozyjna wód polodowcowych.

Wody wypływające z lodowców erodują podłoże, a erozja odbywa się zarówno pod lodowcem jak i na jego przedpolach. Lodowce wyrzucają za siebie duże ilości wód.

BRAMY LODOWCOWE

- szczeliny o szerokości rzędu setek m. Rzadziej kilkudziesięciu cm, którymi wypływają wody polodowcowe, dają początek rzekom proglacjalnym?. W pewnym oddaleniu od czoła lodowca wody te łączą się w jeden potężny system odprowadzany pradoliną do morza. Na pewnym odcinku wody wypływające z lodowca działają dokładnie jak rzeki.

JEZIORA RYNNOWE.

- powstają w tzw. kanałach subglacjalnych. Cechy jezior rynnowych.

a) wydłużone.

b) wąskie.

c) o bardzo zróżnicowanej głównie m...? i wyspami, usytuowane zgodnie z kierunkiem ruchu lodowca.

Akumulacja lodowca:

- moreny boczne (produkty złożone między krawędzią lodowca, a zboczem doliny).

- moreny denne (materiał osadzony na powierzchni po całkowitym stopieniu lodowca).

- moreny środkowe (powstałe z połączenia 2 moren bocznych w efekcie łączenia 2 jęzorów lodowcowych).

- moreny wałowe (powstają wskutek wytapiania materiału okruchowego z ciała lodowca w wyniku ablacji lodowca).

Lądolody:

- czołowe (zsypywane? z ciała lądolodu).

- denne.

Moreny zbudowane są z materiału niedojrzałego teksturalnie. Jeśli się zatrzyma w 1 miejscu to będzie więcej materiału. Moreny zbudowane są z:

- materiał różnych frakcji (spory udział gazów z reguły dominuje materiał drobnej frakcji, taki mieszaniec nosi nazwę glina zwałowa?. Poza gliną zwałową mamy dużo produktów.

Środkowa morena = 2 moreny boczne. Utwory fluwioglacjalne? Utwory rzeczno - lodowcowe. Osady zdegenerowane przez wpływające z lodowca bądź wody płynące na, w środku lub pod lodowcem.

- sandry.

- ozy.

- kemy.

Stożki sandrowe to potężne ciała usypywane u wylotów bram lodowcowych, zbudowane z materiału żwirowo - piaszczystego. O zmiennej ilości przepływającej wody w korytach materiał grubszy niż poza nim. Powstają w głębokich morzach w warunkach lądowych (materiał znoszony do dolin), u wylotu bram lodowcowych. Stożki te pokrywają duże powierzchnie skorupy, mogą nakładać się na siebie.

Ozy - powstają w efekcie sedymentacji materiału okruchowego w kanałach w obrębie lodowca. Wydłużone w kierunku cofającego ruchu lądolodu. Długość - do kilkudziesięciu km. Szerokość - od kilkunastu do max kilkuset km. Zbudowane z materiału: - głazy, żwiry, piaski - bezładnie wymieszane. Najczęściej porośnięte lasem.

Kemy - pagórkowate formy zbudowane z materiału piaszczystego czasem piaszczysto - żwirowego powstaje w tzw. przetajnach? (zagłębienie w lodzie sięgające aż do podłoża) w szczelinach lodowcowych w sąsiedztwie lodu? Lodowcowego z podłożem.

PRZEPRASZAM ZA BŁĘDY, KTÓRE MOGŁEM ZROBIĆ, ALE NIE MIAŁEM ZBYT DUŻO CZASU NA ZROBIENIE POPRAWEK. MAM NADZIEJĘ, ŻE TEN SKYPT BĘDZIE DLA WSZYSTKICH UŻYTECZNY. POZDRAWIAM I ŻYCZĘ CIEPŁYCH I UDANYCH WAKACJI. MIŁEJ NAUKI ;)

P.S. WIEM, ŻE NIE MA TU WSZYSTKICH WYKŁADÓW, ALE NIE POSIADAM JUŻ NIC WIĘCEJ Z CZEGO MÓGŁBYM COŚ PRZEPISAĆ.

---