Основы геологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Полезные ископаемые

Полезные ископаемые образуют минеральные ресурсы - они являются горными породами, извлекаемыми человеком из недр Земли для дальнейшего хозяйственного использования.

Добывать полезные ископаемые гораздо легче и выгоднее там, где они лежат близко к поверхности Земли. Самый дешевый способ разработки месторождений - открытый (карьерами). Добыча в глубоких шахтах сильно повышает стоимость извлеченного сырья. Дешевле добывать ископаемые на равнинах, чем в горах. Почти вся хозяйственная деятельность протекает на суше, минеральные ресурсы океанов освоены слабо. Сегодня со дна морей ископаемые добывают только на шельфе.

В зависимости от хозяйственного использования, ископаемые делят на горючие (энергоносители), металлоруды, химическое сырье, драгоценные камни и металлы, строительное сырье. Как правило, по происхождению металлоруды и драгоценные камни - эндогенные, а энергоносители и химическое сырье - осадочные. Полезные ископаемые распространены закономерно - они всегда связаны с комплексами горных пород определенного происхождения. Поэтому обеспеченность территории минеральными ресурсами зависит от ее геологического строения, а значит, от истории геологического развития.

Зональность распространения минеральных ресурсов проявляется в существовании поясов полезных ископаемых. Ископаемые эндогенного происхождения возникают в глуби Земли при застывании магмы и в результате метаморфизма. Тектонически они совпадают со складчатыми структурами: кристаллическим фундаментам платформ и осевыми частями горно-складчатых поясов. Ископаемые осадочного происхождения распространены там, где велика мощность осадочного чехла: в предгорных и межгорных прогибах, на плитах платформ, на шельфе Мирового океана.

Неравномерность распределения запасов полезных ископаемых обусловлена спецификой геологического строения конкретных территорий. Древние платформы Гондваны почти все время оставались поднятыми - осадочный чехол на них маломощен, зато огромны площади щитов. Поэтому южные массивы суши исключительно богаты металлорудами и драгоценными камнями, залегающими близко к поверхности. Платформы Лавразии часто погружались под морские воды. Поэтому на северных платформах особо велики запасы энергоносителей и химического сырья.

Размещение полезных ископаемых неоднородно по глубине: поверхностные осадочные породы глубже сменяются магматическими и метаморфическими.

Среди поясов полезных ископаемых выделяют: нефтегазовый, угольный, соляной, железорудный, медный, оловянный, алюминиевый и др.

Нефтегазовый пояс преимущественно охватывает северные материки. Крупнейшие запасы нефти и газа образуют в Северной Америке субмеридианально вытянутый пояс: от шельфа штата Аляска к Великим равнинам, Примексиканской низменности и далее на дно Карибского моря. В Восточном полушарии пояс охватывает Персидский залив (60% мировой добычи нефти), Северную Африку, побережье и шельф Каспия, Поволжье и Предуралье, Западную Сибирь, шельф Северного моря.

Угольный пояс протянулся через Великие и Центральные равнины к Аппалачам (крупнейший эксплуатируемый угольный бассейн - Аппалачский). В Европе - от Великобритании к Эльзасу и Рурскому бассейну, Силезии и Донбассу. В Азии - север Казахстана (Карагандинский и Экибастузский бассейны), Кузбасс и Канско-Ачинский бассейн, угли Сахалина и Китая и крупнейшие в мире по запасам Тунгусский и Ленский бассейны (два последних не разрабатываются).

Соляной пояс объединяет месторождения калийных и каменных солей. Охватывает юг Канады (крупнейшее в мире по запасам месторождение Саскачеван), север Франции, Польшу и Беларусь (Старобинское), Предуралье (Соликамское).

Железорудный пояс охватывает южные материки: Бразильское плоскогорье (возможно, до половины мировых запасов железных руд) и Гвианское, Западная и Южная Африка, Индостан и запад Австралии.

Медные руды представлены в двух поясах: Круго-Тихоокеанском и Африканском. Круго-Тихоокеанский пояс охватывает молодые горные системы с наибольшими запасами меди в Андах (мировой лидер - Чили, за нею - Перу) и Кордильерах. Африканский пояс занимает центр и юг материка (месторождения ДР Конго, Замбии и Зимбабве).

Оловянный пояс - Круго-Тихоокеанский - крупнейшие запасы олова в его азиатской части (в Индонезии, Малайзии, Таиланде).

Алюминиевый пояс простирается через низкие широты планеты. Огромные запасы бокситов (главная руда на алюминий) содержатся в недрах Бразилии, Суринама, Ямайки, Гвинеи, Австралии.

2. Горы

Рельеф - совокупность неровностей земной поверхности. Рельеф формируется сложным взаимодействием процессов внутренних и внешних. Внутренние процессы формируют первичный рельеф горно-складчатых и вулканических поясов. Внешние процессы изменяют его, создают на месте гор равнины. Наука, изучающая рельеф и его происхождение, - геоморфология. Рельеф характеризуется количественными показателями: высота местности, крутизна склонов, степень расчлененности и др.

Прибор для замера высоты местности - нивелир. Разделяют высоту абсолютную и относительную.

Абсолютная высота - расстояние по вертикали от уровня моря до данной точки. Абсолютная высота может быть величиной положительной и отрицательной. На территории СНГ за нулевую отметку принят уровень воды в Финском заливе (Кронштадтский репер). Абсолютную высоту показывают на географических картах тремя способами: отметками высот, изолиниями (горизонталей и изобат), качественным фоном.

Относительная высота - возвышение одной точки местности над другой. По относительной высоте формы рельефа делят на положительные (поднятые над окружающей местностью) и отрицательные (пониженные).

Расчлененность рельефа - количественная характеристика сложности рельефа. Разделяют расчлененность рельефа горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная расчлененность - отношение суммарной длины отрицательных форм к площади территории. Вертикальная расчлененность характеризуется амплитудой высот - разностью между высшей и низшей отметками. Чем больше амплитуда высот, тем сложнее рельеф.

Главные формы рельефа - горы и равнины. Наличие гор или равнин на конкретной территории зависит от ее геологического строения и истории развития. Важнейшие черты рельефа прямо связаны с тектоническими структурами: платформы почти всегда представлены равнинами, тектонически активные пояса - горами. Его местные особенности зависят от климата: во влажных условиях рельеф активно изменяется работой поверхностных вод, в засушливых - работой ветра. Поэтому горы (или равнины), сформировавшиеся во влажном климате, по специфике рельефа будут отличаться от гор (или равнин), образовавшихся в сухих условиях. Следовательно, главные черты рельефа зависят от внутренних процессов, поэтому горы и равнины размещаются соответственно тектонической зональности. В тоже время, рельеф во многом зависит от внешних процессов, поэтому его местные особенности подчиняются закону широтной зональности.

Гора - возвышение рельефа с относительным превышением над окружающей местностью более 200 м, с четко выраженными подошвой, склонами и вершиной и абсолютной высотой вершины более 500 м. Горы возникают в результате тектонических движений и вулканизма. Горами занято 43% площади суши планеты: в Европе - 30%, в Азии - 57%, в Северной Америке - 39% (а вместе с Гренландией - 44%), в Южной Америке - 23%, в Африке - 16%, в Австралии с Океанией - 26%.

На земной поверхности одиночные горы встречаются редко - чаще всего они образуют скопления, различающиеся площадью, ориентацией, рельефом, высотой и др.

Горной страной называют крупный участок резко расчлененной суши, высоко поднятый над окружающей территорией. В составе горной страны выделяют следующие части, отличающиеся строением рельефа.

* Горный хребет - линейно вытянутая группа гор с общей высоко поднятой подошвой.

* Горная цепь - система параллельно вытянутых хребтов.

* Горный узел - место пересечения горных хребтов или цепей.

* Горная долина - понижение между хребтами.

* Горный гребень - линия пересечения склонов хребта (соединяет высшие точки хребта).

* Горный перевал - низшая часть гребня.

Горы классифицируются по происхождению (строению), абсолютной высоте, рельефу и возрасту. Все эти признаки тесно связаны друг с другом.

1. По происхождению выделяют три главных типа гор: складчатые, складчато-глыбовые, вулканические.

Складчатые горы - результат смятия слоев осадочных горных пород при конвергенции литосферных плит. Молодые складчатые горы обладают острыми вершинами, крутыми склонами и большой высотой. Со временем складчатые горы разрушаются внешними силами: крутизна склонов уменьшается, вершины уплощаются и понижаются. В дальнейшем складчатые горы превращаются в складчато-глыбовые. Все складчатые горы - молодые, они распространены в современных зонах конвергенции: Круго-Тихоокеанской и Альпийско-Гималайской.

Складчато-глыбовые (омоложенные, возрожденные) -- горы, возникшие на месте складчатых гор в результате оживления тектонических движений. Они формируются путем раскола разрушенных складчатых массивов на отдельные блоки и дальнейшего поднятия этих блоков на разную высоту. В итоге формируется своеобразный рельеф: сочетание крутых, нередко отвесных склонов и округлых, или даже плоских, вершин. Складчато-глыбовыми являются практически все древние горные массивы (Аппалачи, Тянь-Шань, Большой Водораздельный хребет и др.) - данный тип гор на Земле занимает наибольшую площадь.

Вулканические горы сложены продуктами извержений (застывшей лавой, вулканическим песком и пеплом). Вулканические горы, как правило, представлены небольшими «островами» среди складчатых гор. Например, вулканические горы складчатого пояса Анд: высочайшие из действующих вулканов материков Невадо-Охос-дель-Саладо (6885 м) и Бонете (6872 м), вулканы Котопахи и Руис. Иногда вулканические горы образуют самостоятельные горные массивы: вулканический остров Исландия, высочайший и крупнейший по объему вулкан Земли Мауна-Лоа (о. Гаваи).

На платформах представлены только два типа гор: складчато-глыбовые и вулканические. Складчато-глыбовые горы платформ - гигантские щиты или горсты кристаллического фундамента - например, Гвианское и Эфиопское нагорья. Вершины таких гор нередко уплощенные, а склоны отвесные, в силу чего их называют столовыми. Вулканические горы возникают в зонах платформенного вулканизма, совпадающего с континентальными рифтами - представлены только на востоке Африки (вулканический массив Рувензори, вулкан Карисимби).

Глыбовые горы (глыбово-эрозионные, эрозионно-тектонические) встречаются редко. Они представляют собой блоки горизонтально залегающих пород, высоко поднятые по линиям разломов и затем расчлененные водными потоками (Драконовы горы).

2. Абсолютная высота гор зависит от их возраста, истории тектонического развития и состава горных пород. Чем старше горы, тем сильнее они разрушены внешними силами, тем ниже их вершины - древние горы обычно невысоки (Уральские, Капские). Но иногда ожившие тектонические движения возносят складчато-глыбовые массивы на большую высоту, поэтому некоторые древние горы высоки (Тянь-Шань, Алтай). Чем меньше прочность пород, слагающих горы, тем быстрее они разрушатся и понизятся, поэтому высота некоторых молодых гор мала (Карпаты). По абсолютной высоте выделяют горы низкие, средние, высокие.

Низкогорья - горы с абсолютной высотой до 1000 м (Хибины).

Среднегорья - горы с абсолютной высотой до 2000 м (Уральские).

Высокогорья - горы с абсолютной высотой более 2000 м. Высочайшие горные страны планеты: Гималаи с высшей точкой мира г. Джомолунгма (8848 м или 8852 м), Каракорум с пиком г. Чогори или К-2 (8611 м).

3. По рельефу выделяют три типа гор: альпийский, денудированный и омоложенный. Рельеф гор зависит от тех же факторов, что и абсолютная высота. Чем старше горы, тем положе склоны и округлы вершины, меньше перепады высот. Оживление тектонических процессов может сильно повысить расчлененность рельефа даже самых старых гор. Горы, сложенные прочными кристаллическими породами, разрушаются медленно, поэтому некоторые древние горы сохранили признаки молодости рельефа.

Альпийский рельеф характеризуется большими и резкими перепадами высот, крутыми склонами, пикообразными вершинами. Альпийским рельефом обладают почти все молодые горы (Альпы, Кавказ, Памир).

Денудированный (разрушенный) рельеф гор - результат разрушения их внешними силами. Перепады высот небольшие, склоны пологие, вершины округлые. Разрушенный рельеф свойственен большинству древних гор (Скандинавские, Хибины), иногда наблюдается у молодых (Апеннины). Если горы слагались породами разной прочности, то денудация разрушила мягкие участки и превратила их в равнину. Участки твердых пород разрушались медленно и остались приподнятыми. В результате возник своеобразный рельеф останцовых гор - одиночных возвышений, высоко поднятых над окружающей равниной (массив Айерс Рок в Австралии). Вершины останцовых гор округлые, реже - острые.

Омоложенный рельеф возникает, если денудированные горы рассекаются разломами и выталкиваются на большую высоту: омоложенные горы по происхождению - складчато-глыбовые. Их рельеф несет черты как альпийских гор (большие перепады высот, крутые склоны), так и разрушенных (округлые вершины). Специфическая разновидность омоложенного рельефа - столовые горы.

4. Возраст гор определяется временем смятия в складки слагающих их слоев. По возрасту выделяют горы древние и молодые.

Молодые горы сформированы в альпийскую и мезозойскую эпохи складчатости. Распространены в Круго-Тихоокеанском и Альпийско-Гималайском поясах. Обладают складчатым или вулканическим строением, характерны большие высоты и альпийский рельеф (Пиренеи).

Древние горы образованы в палеозойские и докембрийские эпохи складчатости. Это наиболее распространенные горы, их строение складчато-глыбовое, рельеф разрушенный или омоложенный (Арденны, Судеты, Шварцвальд и другие горы Средней Европы).

3. Равнины

Равнина - участок земной поверхности с перепадами высот менее 200 м. Равнинный рельеф создается внешними силами. Равнины занимают 57% суши Земли: в Европе 70%, в Азии 43%, в Северной Америке 61%, в Южной Америке 77%, в Африке 84%, в Австралии с Океанией 74%.

Равнины классифицируют по абсолютной высоте, происхождению, рельефу.

1. По происхождению выделяют равнины денудационные и аккумулятивные.

Денудационные равнины возникли на месте разрушенных гор. Поверхность сложена кристаллическими породами. Тектонически являются щитами. Денудационные равнины всегда подняты - в рельефе представлены плоскогорьями, плато и возвышенностями (Казахский мелкосопочник).

Аккумулятивные равнины образовались в результате накопления осадочных пород поверх кристаллических. Тектонически приурочены к плитам - например, крупнейшая в мире по площади Восточно-Европейская равнина. Аккумулятивные равнины небольшой площади формируются в межгорных прогибах - их называют долинами или котловинами. В зависимости от агента, накопившего осадочные породы, аккумулятивные равнины делят на платформенные, аллювиальные, ледниковые и проч.

* Платформенные равнины возникают при подъеме морского дна, их плоская поверхность сложена морскими осадками (Прикаспийская низменность).

* Аллювиальные равнины образованы речными наносами.

* Ледниковые равнины сложены мореной, их поверхность холмистая.

* Озерно-ледниковые равнины возникли на месте пересохших приледниковых озер, их плоская поверхность сложена озерно-ледниковыми накоплениями.

* Потоково-ледниковые (зандровые) равнины созданы потоками талых ледниковых вод, их поверхность волнистая.

2. По абсолютной высоте равнины делят на впадины, низменности, возвышенности, плоскогорья и плато.

Впадины (депрессии) - равнины, лежащие ниже уровня моря. Глубочайшая депрессия суши - впадина Гхор (примерно - 400 м). Крупнейшая по площади впадина суши - Прикаспийская низменность. Впадинами представлены низшие точки поверхности каждого материка.

Низменности - равнины, расположенные на высоте от 0 м до 200 м над уровнем моря. Величайшая в мире по площади - Амазонская низменность, огромны размеры Западно-Сибирской низменности.

Возвышенности - равнины с абсолютными высотами от 200 м до 500 м.

Плоскогорья и плато - равнины, лежащие выше 500 м над уровнем моря. Почти всегда плоскогорья и плато являются щитами. Отличительная особенность плато - отвесные уступы и плоская вершина (Устюрт). По сути, плато и столовые горы - синонимы. Крупнейшие по площади плоскогорья: Бразильское, Восточно-Африканское, Среднесибирское.

3. По рельефу выделяют равнины плоские, волнистые и холмистые.

Плоские равнины отличаются крайне малыми перепадами высот. На географических картах закрашены одним цветом.

Волнистые равнины характеризуются незначительными перепадами высот, мягкими перегибами поверхности. На карте закрашены оттенками одного цвета.

Холмистые равнины обладают существенными перепадами высот. Холмистый рельеф характерен денудационным и ледниковым равнинам. На картах холмистые равнины закрашены разными цветами.

4. Рельеф дна океанов

До середины ХХ века дно океана полагали плоским. Ныне в рельефе дна океанов установлены те же формы, что на суше: горы и равнины. Перепады высот в океане больше, чем на суше: вершина вулкана Мауна-Лоа вознесена поверхностью морского дна более чем на 10 км, тогда как амплитуда высот Джомолунгмы и впадины Гхор менее 9,3 км. Вместе с тем, рельеф морского дна и суши существенно отличается, что обусловлено тектоникой и отсутствием атмосферных процессов в морских глубинах.

Рельеф морского дна преимущественно формируется эндогенными процессами. Деятельность внешних агентов сводится к работе морской воды.

Разрушительная работа моря происходит только у кромки воды - волны разрушают берег. Главный вид работы моря - накопление осадков - осуществляется по всей поверхности дна. Главный закон морского осадконакопления - уменьшение размера обломков с удалением от берега.

Рельефообразующая деятельность медленных тектонических движений ярче проявляется на берегах - либо суша погружается под воду, либо поднимается морское дно. Тектонически активным поясам характерны землетрясения и вулканизм. Активные пояса размещаются либо в центре океанов - в срединно-океанических хребтах, либо у берегов - в зонах конвергенции. Подводные вулканы изливают жидкую базальтовую лаву, формируя разнообразные возвышения дна.

Главная особенность морских гор - господство вулканических. Складчатые горы в океанах представлены только в зонах конвергенции - острова и островные дуги вдоль побережий. Поверхность равнинных участков дна океана сложена морскими осадками.

Рельефообразующие процессы на разных глубинах океана отличаются, поэтому рельеф морского дна изменяется зонально - на разной глубине ему присущи свои неповторимые особенности. Выделяют четыре глубинные (морфологические) зоны дна океана, отличающиеся строением и рельефом: шельф, материковый склон, материковое подножье, ложе океана. Океанические глубины изучают с помощью глубоководных аппаратов: батискафов и батисфер. Рельеф дна океана на географических картах показывают изобатами, отметками глубин и способом качественного фона.

Шельф - подводная окраина материка, полого погружающаяся под воду. Зона шельфа сложена земной корой материкового типа. Средняя глубина шельфа Мирового океана 133 м, средняя величина максимальных глубин - около 200 м (местами более 2000 м - в Баренцевом море). Наклон поверхности шельфа невелик, нередко встречаются речные русла и другие «сухопутные» формы. На внешней границе шельф круто перегибается, переходя в материковый склон. Линия перегиба называется бровкой шельфа. Ширина шельфа колеблется от нескольких километров (западное побережье Южной Америки) до 1500 км (северное и восточное побережья Евразии, северное побережье Австралии). Шельф занимает около 8% дна Мирового океана. минеральный нивелир горный

Материковый склон является уступом континента. Уклон поверхности быстро растет, глубины достигают в среднем 2000 м, иногда до 3600 м. Материковый склон занимает около 12% дна Мирового океана. В рельефе материкового склона выделяют гигантские ступени - подводные террасы - и глубоко врезанные ложбины - подводные каньоны.

Материковое подножье - полого-наклонная равнина, лежащая между материковым склоном и ложем океана. Материковое подножье создано сползшими с материкового склона осадками.

Материковые склон и подножье сложены земной корой переходного типа.

Ложе океана охватывает центральные области дна с максимальными глубинами и земной корой океанического типа. Океаническим ложем занято 75% дна океанов. В рельефе ложа выделяют котловины, желоба, плато, горные сооружения. Глубоководные котловины - крупные углубления морского дна, имеющие округлую форму, пологие склоны и плоское дно (Перуанская котловина). Глубоководные желоба - линейно вытянутые, узкие и длинные углубления морского дна с крутыми склонами и большой глубиной (глубочайший на планете - Марианский желоб, около - 11000 м). Подводные плато - изометричные возвышения морского дна с плоской вершиной (Бермудское плато). Банка - подводное плато с минимальными глубинами над ним (Ньюфаундлендская банка). Срединно-океанические хребты - линейно вытянутые системы вулканических гор суммарной протяженностью около 70000 км. Срединно-океанические хребты подняты над поверхностью дна на 3-4 км и более, их ширина может превышать 2000 км. По оси срединных хребтов протягиваются срединно-океанические разломы (рифты), со дна которых поднимается магматический расплав. Срединно-океанические рифты являются границами литосферных плит.

Размещено на Allbest.ru