Wykład 1

Trzęsienie ziemi jest największą siłą wywołującą fale sejsmiczne.

Fale sejsmiczne- fale sprężyste rozchodzące się w Ziemi, powstałe w skutek trzęsień ziemi lub wywołane przez eksplozję materiałów wybuchowych

Rodzaje fal sejsmicznych:

1.fale wgłębne:

-f. podłużne (P) najszybsze z fal sejsmicznych (5,4km/s), najwcześniej docierają do epicentrum, drgają równolegle do kierunku rozchodzenia się fal, powodują ściskanie i rozciąganie skał, przez które przechodzą, mogą przenosić się w cieczach, w tym także stopionym jądrze Ziemi

-f. poprzeczne (S) około dwukrotnie wolniejsze od fal P (śr. 3,3km/s) wywołują drgania w płaszczyźnie pionowej lub poziomej, prostopadle do kierunku rozchodzenia się fal. Przemieszczają się w skałach

Budowa skorupy ziemskiej

-jądro wew. 5100km/jądro zew.

Ma większą gęstość niż zew. jest ośrodkiem półpłynnym, temp.4500 C, gęstość 16 g/cm3. Jądro ziemi nazywane jest NIFE (skład Ni, Fe), zaległo na głębokości 2900-6371km. Jądro wewn.- charakter ciała stałego. Jądro zewn.- charakter cieczy(gazu)

-płaszcz ziemi

Podzielony na dolny i górny, strefa przejściowa zależna jest od płaszcza górnego. Strefa przejściowa- zmiana właściwości chem. Jądra. Płaszcz górny: mezosfera (dolna część) 400km, grubość

-astenosfera

Półpłynny ośrodek. Razem z litosferą tworzy tektosferę. Zalega do głębokości 70-120km pod oceanami, 350km pod kontynentami, gęstość 3,5g/cm3

-litosfera

Obejmuje skorupę ziem. i górną część płaszcza. Warstwa perydotytowa, jest najbardziej zewn. cz. płaszcza i bezpośrednio graniczy ze skorupą ziemską tworząc z nią litosferę, gęstość3,3g/cm3

-MOHO

To strefa oddzielająca płaszcz od skorupy. Jest nieciągła, leży na głębokości 7-10km pod oceanami i 30-80km pod kontynentami

Budowa skorupy ziemskiej

Skorupa ziemska składa się z 2 części:

- warstwy granitowej- występuje w obrębie kontynentów. Tworzą ją glinokrzemiany, stąd nazwa Sial, gęstość 2,7g/cm3

- warstwa bazaltowa- buduje dno oceanów i występuje pod kontynentami. Tworzą ją krzemiany magnezu Sima, gęstość 3g/cm3

Skorupa ziemska sięga do głębokości 7-10km pod oceanami i 30-80km pod kontynentami

Magnetyzm Ziemi

deklinacja magnetyczna- kąt różnicy w danym miejscu na pow. Ziemi między kierunkiem N geograficznej a rzeczywistymi wskazaniami kompasu. Deklinacja wywołana jest nie tylko położeniem bieguna magne. Ziemi w innym miejscu niż biegun geograficzny, ale także lokalnymi warunkami magnetycznymi jak np. położeniem niektórych rodzajów rud żelaza. Deklinacja mag. jest parametrem zmiennym, nie tylko ze względu na miejsce pomiaru, ale także jest zmienna w czasie z powodu stałego przemieszczania się magnetycznego bieguna Ziemi. (u nas około 11 stopni)

Pole magnetyczne ziemi jest efektem obecności w przyrodzie stycznego oddziaływania magnetycznego i naturalnego dodatniego sprzężenia zwrotnego

Inklinacja magnetyczna- kąt zawarty między płaszczyzną poziomą w danym punkcie a osią swobodnie zawieszonej igły magnetycznej. Na równiku wartość inklinacji wynosi 0^o, a na biegunach magnetycznych 90^o. Dlatego na biegunach nie da się używać busoli magnet.

magnetyd- cząstka magnetyczna. Cząstki zawierające materiały magnetyczne polaryzują się w polu magnetycznym Ziemi

pasy namagnesowania dna morskiego pozwalają na określenie historii dna

Pasy van Allena

Pole magnetyczne wytwarza się w pobliżu Ziemi tzw. Pasy van Allena (obszary o powiększonym natężeniu pola). W pasach tych zakrzywione są tory cząstek o niskich energiach i obserwuje się tam ich dużą gęstość. Są to głównie cząstki wiatru słonecznego

strumień cieplny ziemi- ilość energii cieplnej przepływającej z wnętrza Ziemi ku jej powierzchni, mierzona w jednostce czasu na jednostkę powierzchni

anomalia grawitacyjna- różnica między teoretyczna wartością przyciągania ziem. a wartością zmierzoną w danym punkcie (za pomocą grawimetru). Jest ona ujemna

izostazja- dążenie do wyrównania mas, do zachowania równowagi. Stan równowagi mas w skorupie ziemskiej którego zakłócenia wyrównane są przez izostatyczne ruchy skorupy.

-teoria Airy'ego - rózne części litosfery mają taką samą gęstość, ale różną miąższość

-teoria Pratt'a - różne części litosfery mają różne gęstości (mniejsza gęstość - wyżej wzniesione)

ruchy pionowe - zwiększanie i zmniejszanie się ciężaru. Obciążenie lub odciążenie skorupy ziemskiej prowadzi do zaburzenia izostazji, skorupa ziem. dąży do równowagi→ruchy pionowe

ustąpienie lodowca powoduje podnoszenie lądów. np. Skandynawia stopniowo podnosi się od czasu stopnienia pokrywającego ją niegdyś lądolodu

Kształt Ziemi

1. elipsoida ziemska, elipsoida obrotowa spłaszczona, najbardziej kształtem i rozmiarami zbliżona do rzeczywistej pow. Ziemi

2. geoida jest teoretyczną pow, na której potencjał siły ciężkości Ziemi jest stały, pokrywającą się ze swobodnym poziomem mórz otwartych i przedłużoną umownie pod pow. lądów. Jej pow. jest prostopadła do kierunku siły grawitacji

Wykład 2

Tektonika płyt litosfery.

Teoria Alfreda- teoria dryfu litosfery

Skorupa ziem. podzielona jest na szereg płyt na półpłynnej warstwie (astenosfera- warstwa o mniejszej gęstości)

Litosfera składa się ze sztywnych płyt o grubości rzędu 100km, które poruszają się względem siebie `pływając' po plastycznym podłożu→astenosferze

Brzegi płyt zaznaczają się strefami aktywności sejsmicznej wulkanicznej i orogenicznej.

Można wydzielić 3 typy styków:

1. Płyty litosfery:

-Afrykańska -Pacyficzna

-Australijska -Nazca

-Antarktyczna -Północno i Pd Amerykańska

-Euroazjatycka

Wzdłuż granic płyt zachodzą procesy kształtujące powierzchnię Ziemi.

Pangea- wspólny ląd, przed 200mln lat temu (170mln lat- wiek dna oceanicznego)

Teoria dryfu kontynentów -ok. 200mln lat temu Pangea podzieliła się na 3 części

2. Uskoki transformujące

Doliny dryftowe- ryft który powstaje, w tym miejscu następuje rozkład lądu

Wiek dna oceanicznego (oceanicznego dolinie dryftowej znajduje się najmłodsze dno oceaniczne)

3. Typy granic płyt litosfery

Wyróżnia się 3 typy granic płyt tektonicznych ze względu na sposób w jaki płyty poruszają się względem siebie

-rozbieżne -zbieżne -przesuwcze

Spreding dna oceanicznego

Przesuwanie płyt litosfery- powstanie nowego dna

Wydostająca się lawa powoduje dalsze rozsuwanie się płyt

W trakcie ekspansji doliny ryftowej wypełnia się ona wodą - tworzy się morze

Roczne powstaje ok.17km2 nowej skorupy oceanicznej

Pasy namagnesowania wskazują w jakim tempie przyrasta dno oceaniczne (pasy namagnesowania A i B)

Kolizja płyt kontynentalnych

-dwie płyty kontynentalne nacierają się na siebie

Płw. Indyjski porusza się w kierunku N (fragment płyty australijskiej)

Zetknięcie kontynentów nastąpiło w biocenie, Himalaje budują skały wapienne, miedzy kontynentami znajdowało się płytkie morze

Subdukcja płyt

Przykładem jest płyta Nazca subdukujaca się pod Amerykę Pd. tworząc Andy

Kiedy dochodzi do zetknięcia 2 płyt typu oceanicznego, często powstaje łuk wyspowy

Subdukująca płyta oceaniczna na pewnej głębokości ulega przetopieniu i nowo powstała magma wznosi się ku pow. tworząc wulkany

Uskok San Andreas

Granice przesuwcze wyst. gdy ruchy 2 płyt zachodzi równolegle do granicy między nimi. W tym przypadku litosfera nie jest ani tworzona ani pochłaniana. Takimi granicami są uskoki transformacyjne przecinające grzbiety śródoceaniczne. Czasami sięgają one na obszary litosfery kontynentalnej, jak np. uskok San Andreas w Kalifornii

Obszary dzielą się na:

-sejsmiczne- płyta pacyficzna

-asejsmiczne

-pansejsmiczne- trzęsiena w przeszłości geologicznej, fałdowań hercyńskich

Polska to obszary asejsmiczne

Obszar Sudecki i Karpacki- drobne trzęsienia ziemi ze wzgl. na fałdowanie Alpejskie

Górny Śląsk, Sudety- ob. pansejsmiczne, trzęsienia związane z działalnością człowieka

Suwałki- ob. całkowicie asejsmiczny- pionowe ruchy Ziemi, podnoszenie płw. Skandynawskiego

Wykład 3

98% skorupy ziem. budują: O Si Al. Fe Ca Na Mg K

Minerał- pierwiastek, zw. chemiczny lub jednorodna mieszanina pierwiastków lub zw. chem. W normalnych warunkach w stałym stanie skupienia, powstałe w sposób naturalny (bez ingerencji człowieka) w skorupie ziem. minerały mają określone właściwości fiz i chem oraz określone sposoby powstawania, występowania i przeobrażeń

- przeobrażeń geologicznego punktu widzenia minerał jest najmniejszym składnikiem skorupy

- zgodnie z definicją substancja uznana za minerał powinna spełniać:

1. miejscem powstania powinna być skorupa

2. powinna być w warunkach naturalnych

3. powinna występować w stałym stanie skupienia

Minerały tworzą się w trakcie tworzenia magmy, zastygania lawy, wietrzenia skał, wytrącania roztworów, proc. chemicznych (skały chem) w warunkach metamorficznych (np. wysokie ciśnienia)

Kryształ- ma prawidłową, wielościenną postać zewnętrzną, wykształconą samorzutnie. Konsekwencją krystaliczności są inne bardzo istotne cechy minerałów (minerałów kryształów): polimorfizm, izomorfizm, jednorodność, anizotropia

Sieć krystaliczna- układ cząstek powtarzający się w regularnych odstępach w trzech kierunkach przestrzeni.

Rozróżnia się typy sieci:

-cząsteczkowa -metaliczna

-atomowa -geometryczna

-jonowa

Klasyfikacja minerałów- oparta jest na ich składzie chem. W podziale tym wyróżnia się następujące gromady minerałów:

-pierwiastki rodzime

-siarczki i siarczkosole

-tlenki i wodorotlenki

-halogenki

pierwiastki rodzime- należą tu minerały występujące w przyrodzie w stanie wolnym np. Au-złoto, Ag-srebro, Pt-platyna, S, węgiel C-diament, grafit

siarczki i siarczkosole- są to sole kw siarkowodorowego H2S występujące w warunkach naturalnych np. piryt, markasyt-FeS2, galena-PbS, sfaleryt ZnS, cynober-HgS, kawelin-CuS, chalkozyn-Cu2S, chalkopiryt CuFeS2

tlenki i wodorotlenki- minerały będące połączeniem tlenu z metalami i niemetalami (tlenki) lub zawierające w swoim składzie grupę wodorotlenową (OH)- wodorotlenki np. hematyt Fe2O3, magnetyt Fe3O4, pirduzyt MnO2, kupry Cu2O, korund Al2O3, gett FeCOH, gibbsyt Al(OH)3, brucyt Mg(OH)2

halogenki- (minerały ewaporatowi)- sole kw beztlenowych głównie chloro i fluorowodorowego HCl i HF, czyli pod względem chem chlorki i fluorki np. halit NaCl, sylwin KCl, kanalit MgCl2xKClx6H2O, fluoryt CaF2

sole kw tlenowych- głównie krzemiany: glinokrzemiany (sole kwasów krzemowych glinokrzemiowego) a także węglany, siarczany, fosforany, azotany itp. (sole kw węglowego, siarkowego, fosforowego, azotowego itd.) np. syderyt FeCO3, gips CaSO4x2H2O, kalcyt CaCO3, taryt BaSO4, apatyt Ca5[F(PO4)3], saletra chilijska(nitronatryt) NaNO3

substancje mineralne- połączenia organiczne (subst mineralne) np. izotropowe, żywicowe, woski i asfalty

Cechy minerałów:

-barwa -połysk

-rysa -łupliwość, przełam

-przezroczystość -twardość

-pokrój -gęstość

Minerały nie zawsze da się określić metodą makroskopową

Barwa- zależy od rodzaju i ułożenia atomów w przestrzeni które wpływają na pochłanianie i odbijanie promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały:

-barwne, o niezmiennej, charakterystycznej barwie

-zabarwione, o barwie pochodzącej od domieszek innych subst→ rysa(pocieranie o porcelanową płytkę)

-bezbarwne

Rysa- to barwa sproszkowanego minerału. Bada się ja pocierając minerałem o niepolerowaną płytkę porcelanową. Minerały barwne dają rysę barwną, zaś bezbarwne i zabarwione mają rysę białą

Przezroczystość- określa zdolność minerałów do przepuszczania promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały:

-przeźroczyste np. kwarc

-przeświecające np. chalcedon

-nieprzeźroczyste - większość minerałów

niektóre minerały zatracają tą cechę przez obecność próżni, banieczek gazów, spękań

Pokrój- kształt kryształu:

-izometryczny (np. piryt)- wszystkie kierunki mają ten sam wymiar

-słupkowy (np. kwarc)- jeden wymiar wydłużony

-listewkowy (np. gips)- tabliczkowy- dwa wymiary podobne

-pręcikowy

-igiełkowy

-płatkowy (blaskzowy) np. hematyt

Połysk- cecha pow minerału,(jego ścian, bądź pow powstałych po jego rozbiciu), określa sposób w jaki odbija ona promienie świetlne. Wyróżnia się:

-metaliczny; właściwy i półmetaliczny

-niemetaliczny; diamentowy, szklisty, tłusty, perłowy, jedwabisty i matowy

Łupliwość- zdolność do pękania pod wpływem uderzenia bądź nacisku na części organiczne powierzchniami płaskimi. Minerały mogą wykazywać łupliwość w jednym lub w kilku kierunkach. Kierunki te są w danym krysztale zawsze takie same, nie zależą od kierunku przyłożenia siły (uderzenia).

Łupliwość dzielimy na:

-doskonałą

-bardzo dobrą

-wyraźną

-niewyraźną (słabą)

Przełam- brak łupliwości. Minerał wykazujący przełam, pęka wzdłuż powierzchni zupełnie przypadkowych, jak np. kwarc.

Ze względu na kształt tych powierzchni wyróżnia się:

-równy (pow zbliżone do równych)

-nierówny; muszlowy, haczykowaty, zadzierowaty i inne

Twardość- opór jaki stawia minerał przy próbie zarysowania go ostrym narzędziem. Twardość określa się porównując do twardości minerałów wzorcowych, tworzących skalę Mosha

SKALA MOSHA (czyt. Moza)

talk 1 gips 2	Dają się zarysować paznokciem, drutem miedzianym
kalcyt 3 fluoryt 4 apatyt 5	Dają się zarysować ostrzem scyzoryka lub szkłem
skaleń 6	Dają się zarysować stalą narzędziową
kwarc 7 topac 8 korund 9 diament 10	Rysują szkło

Gęstość właściwa- cecha rozpoznawcza np. barytu 4,5g*cm^-1 galeny 7,58g*cm^-1 , większość minerałów ma gęstość rzędu 2,5-3,5g*cm^-1 (cecha nie ma praktycznego znaczenia)

Inne cechy- w niektórych przypadkach wykorzystywane są:

-kruchość np. turmalin

-sprężystość np. muskowit

-giętkość np. gips

-kowalność np. srebro rodzime

-smak np. halit

-magnetyzm np. magnetyt

Skupienia

Geody- owalne lub kuliste pustki w skałach, na ścianach których narastają kryształy. Geody twożą zwykle różne odmiany kwarcu oraz chalcedon. Formy takie gdy są całkowicie wypełnione przez minerał bywają określone minerałem buł, a często, zwłaszcza przy rozmiarach do kilku cm, migdałami. Takie formy są charakterystyczne dla skał wylewnych (bazalty, melafiry, porfity, itp.)

Konkrecja- skupienia tkwiące w skałach osadowych, tworzą zazwyczaj formy mulaste, koliste, nieregularne itp. Niektóre konkrecje mają w środku pustki z kryształami (sferocyaeryty). W przypadku niektórych minerałów:

-gruboziarniste np. dolomit, ankeryt (zachełmie, góry świętokrzyskie)

-zbite np. masywne półhality

-promieniste np. natrolitu

-włókniste np. soli

-groniaste np. chalcedonu

Skała- zespół minerałów (skały pomineralne) bądź osobników jednego minerału (skały monomineralne) powstałe w sposób naturalny. Minerały mające znaczenie w budowie skał to minerały skałotwórcze

Rodzaje skał:

-magmowe- powstają w skutek zastygania stopu krzemianowego, zwanego magmą(gdy stop zastyga w głębi skorupy ziemskiej) lub lawą (gdy stop krzepnie na jej powierzchni)

-osadowe- powstałe w wyniku nagromadzenia się elementów mineralnych organicznych, produktów niszczenia różnego typu starszych skał, minerałów nowo powstałych, ze szkieletów mine. organizmów ich szczątków oraz produktów rozkładu dawnych organizmów, z produktów erupcji wulkanicznej i (w b małej ilości) materiału z przestrzeni kosmicznej.

-metamorficzne- (przeobrażone)- powstałe ze skał magmowych lub osadowych na skutek metamorfizmu pod wpływem wysokich temp lub wysokiego ciśnienia oraz związanych z nimi procesów chemicznych. Metamorfizm powoduje zmiany składu mineralnego mineralnego chemicznego skał oraz jej struktury i tekstury

Obieg skał w przyrodzie

Wykład 4

Czas geologiczny

Wiek względny i bezwzględny

Paleontologia

Geologia historyczna- rozwój ziemi, zmiany, procesy

Metody badania wieku względnego skał:

-stratygraficzna

-tektoniczna

-petrograficzna

-paleontologiczna

Wiek względny- ustalenie względnego czasu wydarzeń, zaczęto go ustalać niedawno

Tabela stratygraficzna- podział na ery i okresy

Metody stratygraficzne- bazują na wzajemnym ułożeniu warstw, warstwa leżąca niżej jest starsza. Opiera się na zasadach:

-zasada superpozycji- młodsza warstwa (osady) spoczywa na starszej

-zasada pierwotnego poziomego ułożenia warstw skalnych- warstwy układają się poziomo podczas sedymentacji, zaburzenia tego procesu powodują zmiany

-zasada zgodnie, z którą procesy prowadzące do zaburzenia pierwotnego ułożenia warstw muszą być młodsze od tych osadów

Metoda tektoniczna- związana silnie z metodą stratygraficzną, pozwala określić wiek ruchów skorupy ziemskiej

-erozja

-intruzja magmowa

-sedymentacja np. w środowisku wodnym

-przed erozją ustąpienie morza

-granica erozyjna

Metoda petrograficzna- na podstawie budowy skał określa jak powstały skały, na podstawie jej składu mineralnego, jej struktury i tekstury. Przykładem może być stosowana w archeologii metoda datowania hydratacji obsydianu

Warunki na Ziemi zmieniały się dlatego procesy które istnieją obecnie nie zawsze mogą być wykorzystywane przy określaniu powstania skał

Metoda paleontologiczna- określa wiek na podstawie zawartych w skałach skamieniałości przewodnich

Skamieniałości przewodnie- szczątki organizmów, które żyły w danych epokach geologicznych na dużym obszarze i w krótkim okresie czasu

Metoda badania wieku bezwzględnego

-metody radiometryczne (izotopowe)- badanie zawartości w skale pierwiastka radioaktywnego pierwiastka, który powstaje na skutek rozpadu tego pierwiastka. Każdy pierwiastek po pewnym czasie ulega rozpadowi. Okres jaki mija od momentu kiedy ze 100% izotopu zostanie 50% nazywamy czasem połowicznego rozpadu

Porównując ilość izotopu i pierw. wtórnego oraz znając czas poł. rozpadu izotopu możemy określić wiek bezwzględny skały

np. skały magmowe, osadowe (zawierają szczątki org.→ C14)

-metody dendronologiczne

Metody izotopowe:

-węglowa (14C)- pozwala na datowanie obiektów nie starszych niż 70 tyś. lat

-ołowiowa- do badania wieku bezwzględnego najstarszych skał na Ziemi, gdyż czas połowicznego rozpadu 238U wynosi 4,5mld lat (wiek Ziemi)

-potasowo-argonowa- (40K→40Ar)- do oceny wieku min. potasu

-rubidowo-strontowa- (87Rb→87Sr)- do oceny wieku min. potasu

Dendrochronologia- jedna z najdokładniejszych metod badania wieku bezwzględnego skał (do 1 roku), zasięg czasowy jest bardzo ograniczony (porównywanie pni drzew, przekrojów

Warstwochronologia- badanie deglacjacji zlodowacenia skandynawskiego na podstawie ilości warstw w jeziorach zastoiskowych, tworzących się u czoła wycofującego się lądolodu. Warstwa to osad jeziorny powstający w ciągu 1 roku (2 warstwy- ciemna i jasna)

Historia Ziemi

	Era
Kenozoik	Czwartorzęd	Plejstocen, holocen
		Trzeciorzęd	Negaen, paleogen
Mezozoik	Kreda Jura Tras
Paleozoik	Perm Karbon Dewon Sylur Ordowik Kambr

Pierwotna Ziemia

Gęsta żółtawa (zawierająca dużo CO2), plaże z czarnego piasku, wulkany, nieustanne bombardowanie obiektami pozaziemskimi (kometami, meteorytami), oraz księżyc który znajdował się o wiele bliżej niż dzisiaj.

Początkowo Ziemia miała niestabilną skorupę, która z czasem się formowała w skutek wylewu lawy bazaltowej i granitowej (kontynent)

-fauna ediakoriańska- te prymitywne organizmy o miękkich ciałach zamieszkiwały morza pod koniec prekambru ok.560-540mln lat temu (wena, ediakoran)

-paleozoik

najpierw pojawiły się bakterie i glony, później bezkręgowce (kambr). W ordowiku i sylurze- pierwsze ryby i trylobity, a w dewonie życie wyszło na ląd, powstały pierwsze rośliny lądowe stanowiące pożywienie pierwszych płazów. Okres karbonu to dominacja roślin zarodnikowych: widłaków, skrzypów i drzewiastych paproci. W powietrzu latały owady. Potężne powodzie niszczyły ówczesne lasy, powalając je i przykrywając warstwami wody i piasku. Pod wpływem dużego ciężaru tych warstw i braku dostępu powietrza tworzyły się pokłady: najpierw węgla brunatnego, brunatnego później zamiennego. W okresie permu ponad powierzchnią wody wystawał tylko jeden olbrzymi kontynent (Pangea). Wtedy Ziemia przeżywała kataklizm swej historii (nie znane przyczyny)- wyginęło 90%wszystkich roślin i zwierząt

Kambr (543-490mln lat temu)- zwierzęta morskie (gąbki, robaki, małże, trylobity)

Trylobity- budowa segmentowa (pancerze zachowały się w osadzie)

Ordowik (490-443mln lat temu)- liliowce, trylobity, głowonogi o prostych skorupach, okres spokoju tektonicznego, rozwój fauny morskiej

Sylur (443-417mln lat temu)- draptolity, pojawiają się pierwsze rośliny, ryby pancerne, rozwój liliowców, koralowców, ramieniowców, ruchy górotwórcze

Dewon (417-354mln lat temu)- koralowce, rośliny, silne transgresje- powiększa się zasięg morza, wulkanizm

Karbon (354-290mln lat temu)- owady, rośliny, płazy, wymierają trylobity, ciepły, wilgotny klimat, orogeneza hercyńska, występowały 2 kontynenty i między nimi ocean

Mezozoik (225mln lat temu)- `eksplozja' życia na Ziemi. Porastały ją głównie lasy iglaste, wśród których żyły stada dinozaurów dinozaurów małe ssaki (trias). W okresie Jury w morzach powstają amonity a powietrzem zawładnęły ptaki. Wiele wskazuje na to że ptaki to też dinozaury, które zmieniły się w drodze ewolucji

Wykład 6

Skład magmy: SiO2 Fe2O3 MgO Na2O Al2O3 FeO CaO K2O

Różnicowanie się magmy:

-dyferencjacja grawitacyjna magmy- cięższe składniki znajdują się niżej, wyżej zaś znajdują się składniki lżejsze

-dyferencjacja frakcjonalna- magma jest mieszaniną kryształów i cieczy, kryształy opadają, skała inna w górnej części niż w dolnej

szereg redukcyjny Borena

Minerały na samej górze mają (przyjmują) własne kształty, natomiast kwarc wypełnia przestrzenie między skałami innymi

Im wyżej szeregu tym mniejsza odporność na wietrzenie

Magma bazaltowa, granitowa, andezytowi (obojętna). W zależności od składu magmy różne są erupcje wulkaniczne

Wulkanizm- zjawiska wydobywania się magmy na powierzchnię

Skały

Magmowe (wylewne)	Plutoniczne (głębinowe)
-skryto krystaliczne lub o strukturze porfirowej (składniki zanurzone w nosie `cieście skalnym' których nie widać gołym okiem -zastyganie lawy następuje szybko dlatego kryształy nie mają czasu urosnąć	-zastygają powoli w głębi Ziemi -dobrze skrystalizowane składniki widoczne gołym okiem

Intruzje:

-zgodne; fawolit, lakolit

-niezgodne; żyła kominowa

Erupcje

Erupcja uzależniona jest od rodzaju lawy, od innych produktów (materiał okruchowy, piro-plastyczny, gazów wulkanicznych) które wydzielają się podczas tego procesu.

Erupcja zależy od rodzaju erupcji:

-centralna- lawa wydobywa się w 1 miejscu (najczęściej)

-linearna- ze szczelin (liniowa)

-agralna- (powierzchniowa)- występuje bardzo żadko, gdy magma całego batolitu podnosi się ku górze

Batolity-bardzo kwaśne, lawa gęsta, ciężko się poruszająca

Wulkan typu wezuwiańskiego- wulkan mieszany (pyłowo- ) stratowulkan

Intruzje magmowe zwykle tworzy się kwaśna magma ponieważ jest gęsta, trudno się porusza

Wulkan nieczynny- zapadanie stożka, powstaje jezioro

Wulkany eksplozywne nazywane są wulkanami Mt. Pelee

Elementy erupcji wulkanicznej w zależności od wielkości:

Popiół wulkaniczny

Skoria (scoria)

Lapili (wielkości orzecha)

Pumeks

Materiały wydobywające się z wulkanu:

Gazy wulkaniczne: para wodna, CO CO2 F2 N2 S H2 Cl2, dodatkowo: H2S SO2

Zwykle są to zjawiska powulkaniczne, po erupcji, im szybciej się to dzieje tym wyższą mają temperaturą

Ekshalacja- wydobywanie się gazów

Fumarowe- wyziewy w czynnym wulkanie, mają wysoką temperaturę do 800 C

Solfatary- 100-200 C, w kraterach drzemiących wulkanów, skład: para wodna H2S CO2

Mofexy- mniej niż 100 C, skład: głównie CO2

Dolina Tysiąca Dymów na Alasce- wulkan Akatmai (rozerwany), wydobywają się tam gazy: 300 tyś ton CO2

Skały wulkaniczne w Polsce (magmowe)

1. bazalty

występują głównie na Dolnym Śląsku (Prowincja Bazaltowa), pochodzą z neogenu (przed 4 rzędem) G. Św. Anny, G. Kaczawskie (lawy poduszkowe- wybuch lawy bazaltowej pod wodą, lawa szybko stygnie, powstają `kule' które przy dużym ciśnieniu wody ulegają spłaszczeniu

2. metafiry

skała bazaltowa, zasadowa, wylewna, o barwie czerwonej. Posiadają one otwory wypełnione minerałami. Występują na Dolnym Śląsku, w okolicach Krzeszowic, Tęczynek

3. andezyty

skały obojętne, występujące wokolicach Pienin, Cieszyna

4. porfiry

kwaśne, wylewne, zbliżone do granitu, są różne rodzaje. Niecka środ-sudecka, Krzeszowice (lakolit porfirowy)

5. tufy (porfirowe) filipowickie. Skały utworzone z pyłów i popiołów wulkanicznych występujących w Filipinach, miękkie, czerwone

6. granity- głębinowe, kwaśne, masyw tatrzański, masyw Strzelin-Zulowa, masyw Strzegom-Sobutka, Karkonosze, masyw Gurzycki, Kudowski

7. gabro- zasadowe, głębinowe, ciemne, występujące w masywie Ślęzy, Nowa Ruda-Słupiec

wiedzieć gdzie to jest na mapie

Wykład 7

Metamorfizm- zjawisko metamorficzne przebiegają w głębi skorupy ziemskiej, obejmując zarówno skały osadowe jak i magmowe oraz wcześniej powstałe skały metamorficzne. Powodują one zmianę pierwotnych struktur i tekstru skał, a także prowadzą do zmian ich składu mineralnego, niekiedy nawet chemicznego

Ultrametamorfizm- w wyższych temperaturach skały metamorficzne ulegają selektywnemu topnieniu, tak więc procesy metamorficzne mogą przechodzić w sposób ciągły w procesy magmowe. Na granicy procesów metamorfizmu magmatyzmu zachodzą zjawiska zwane ultrametamorfizmem, ich produktem są skały zwane migmatytami

Czynniki metamorfizmu

Do głównych czynników metamorfizmu należą zmiany temperatury i ciśnienia oraz działalności rozpuszczalników, wędrówka substancji ciekłych i lotnych oraz wpływ czasu. Największą rolęodgrywają zmiany temperatury z zależności od charakteru przemian oraz rodzaju przeważającego czynnika (lub czynników) powodujących przeobrażenia, wyróżnia się:

-metamorfizm termiczny (temp)

-dynamiczny (ciśnienie dynamiczne- tektonika)

-statyczny (ciśnienie nadkładu)

-lokalny (impakcyjny, eksplozyjny)

-regionalny (obejmujący większe partie skorupy ziemskiej)

Metamorfizm kontaktowy (lokalny)

Zjawiska mające charakter lokalny, zachodzące na kontakcie intruzji magmowej ze skałami osłony. Należą do nich przeobrażenia termiczne związane z ogrzaniem skał osłony przez wdzierającą się magmę i z gwałtownym ochłodzeniem brzeżnych części intruzji na kontakcie z utworami osłony. Ważnym elementem przemian kontaktowych są procesy metasomatyczne

-wysokie temp 400-800 C

-niskie ciśnienie 0,1-0,3 GPa

-produktem są skały kontaktowe:

-skały ilasto-mułowe→ hornfelsy→ granulaty

-skały węglanowe→ marmury

-skały węglanowo-krzemionkowe→ skarny

-piaskowce→ kwarcyty

-węgiel→ grafit (antracyt)

Metasomatoza- polega na częściowym lub całkowitym zastępowaniu pierwotnych substancji skał przez inne składniki chemiczne, przemieszczające się na skutek wędrówki roztworów i gazów wzdłuż pękań, uskoków itp. Migrujące substancje chemiczne wchodzące w reakcję z minerałami budującymi skały, przechodzą do tworzenia nowych minerałów. Uwalniają się natomiast inne pierwiastki

Metamo …??/ dyslokacyjny

Jest on wywołany przez ciśnienie kierunkowe (stress) towarzyszące intensywnym procesom tektonicznym (aktywność dużych uskoków, zasunięć). Towarzyszą mu procesy metasomatyczne oraz rekrystalizacja. W zależności od strefy (głębokości) przeobrażenia dynamiczne polegają na mechanicznym rozdrobnieniu skał (na małych głębokościach np. brekcje tektoniczne) aż po deformacje plastyczne (na dużych głębokościach, głębokościach dużych strefach dyslokacyjnych, np. mylonity)

Metamorfizm uderzeniowy

Zachodzi w skorupie ziemskiej na skutek uderzenia (impaktu) meteorytu, wybuchu jądrowego lub eksplozji wulkanu. Skały metamorficzne powstałe w rezultacie uderzenia meteorytu to impakty, powstałe w wyniki eksplozji - eksplozyty

Metamorfizm regionalny

-obejmuje duże obszary (wiele tyś km2)

-zachodzi w wyniku obgrążania litosfery na duże głębokości np.: ruchy obniżające dna zbiorników sedymentacyjnych, sedymentacyjnych strefach orogenicznych (m.dynamometermiczny)

-temp 200-1000 C subdukcji (podsuwanie płyt)

-ciśnienie 0,1-1,5 GPa (1000-1500 MPa)

facje metamorfizmu regionalnego

Zeolity- minerały niskich temperatur, uwodnione

Facja zieleńcowa- skała o zielonej barwie (min -epidoty), znika część wody z ze

Facja apibolitowa- min apibole z przeobrażenia biotytu, powstają tu granaty

Facja łupków glau.- podsuwanie płyt o i k

Facja eklogit- powst min eklogit, skały te są produktami skał zasadowych

Metamorfoza

Przeobrażenia fizyczne:

-kruszenie ziaren

-krystalizacja minerałów-rekrystalizacja

-przerastanie się ziaren

-wzrost wielkości ziaren

-orientacja równoległa

przeobrażenia chemiczne:

-powstawanie nowych minerałów

-usuwanie substancji chemicznych

W skałach typu łupki występują skały o przekroju izometrycznym

Gnejsy o składzie granitu- grube `warstwy'

Struktury skał metamorficznych

Skały metamorficzne charakteryzują się strukturami pełnokrystalicznymi, które określane są jako blastyczne. Podkreśla to podstawowy efekt metamorfozy, polega na pojawieniu się krystalicznych minerałów nawet w skałach pierwotnie niekrystalicznych (krystaloblasteza) w zależności od wielkości kryształów (blastów). Wyróżnia się struktury: drobno-, średnio-, gruboblastyczne

Tekstury skał metamorficznych:

-kierunkowe; łupkowe, gnejsowe

-bezkierunkowe; w strefie Kata (najw temp i p, nie ma min blaszkowych, duże kryształy)

Skały metamorficzne w Polsce

Najczęściej występujące gnejsy o różnej genezie. Większość z nich to paragnejsy, jednak większość tych skał powstaje w wyniku przeobrażeń dynamicznych i ma charakter mylonitów (gnejs Śnieżniki- Międzygórze, Masyw Sudecki)

Łupki krystaliczne:

-amfibolowe

-kwarcowo-biotytowe

-muskawitowe

-talkowe

-chlorytowe

-marmury- powstają w wyniku metamorfizmu regionalnego lub kontaktowego,

-serpentynit- powstaje w facji zielenicowej lub zeolitowej, tworzy się z ultrazasadowych skał magmowych

---