Химический состав земной коры

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2013 в 19:43, курсовая работа

Краткое описание

Геология – комплекс наук о составе, строении, истории развития Земли, движениях земной коры и размещении в недрах Земли полезных ископаемых. Основным объектом изучения, исходя из практических задач человека, является земная кора.

Содержание

Введение..................................................................................................3
Вопрос № 1..............................................................................................4
Вопрос №2...............................................................................................6
Вопрос №3.............................................................................................10
Вопрос №4.............................................................................................14
Вопрос №5.............................................................................................17
Вопрос №6.............................................................................................21
заключение.......................................................................

Вложенные файлы: 1 файл

геология прав.doc

— 238.00 Кб (Скачать файл)

 

 

Содержание

 

 

 

Введение..................................................................................................3

Вопрос № 1..............................................................................................4

Вопрос №2...............................................................................................6

Вопрос №3.............................................................................................10

Вопрос №4.............................................................................................14

Вопрос №5.............................................................................................17

Вопрос №6.............................................................................................21

заключение............................................................................................24

список использованной литературы...................................................25

 

 

 

Введение

Геология – комплекс наук о составе, строении, истории развития Земли, движениях земной коры и размещении в недрах Земли полезных ископаемых. Основным объектом изучения, исходя из практических задач человека, является земная кора.

Особое развитие получила такая составная часть геологии, как инженерная геология – наука, изучающая свойства горных пород (грунтов), природные геологические и техногенно - геологические (инженерно-геологические) процессы в верхних горизонтах земной коры в связи со строительной деятельностью человека.

В современных условиях инженерная геология изучает геологическую среду для целей строительства и для обеспечения её рационального использования и охраны от неблагоприятных для человека процессов и явлений. Главная цель инженерной геологии – изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде, и в первую очередь в породах, в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

На первый план выступают  задачи по оценки горных пород и  их массивов как среды производства инженерных работ и размещения сооружений.

В данной работе освещены геологические  процессы и явления естественного (природного) происхождения. А также  рассмотрены вопросы, связанные  с деятельностью человека при  осуществлении строительных работ.

 

 

Вопрос  №1. 

Химический  состав земной коры. Понятие о кларках  и их величины для основных химических элементов. Причины изменения химического  состава земной коры

 

Наиболее хорошо изученной твердой оболочкой Земли является земная кора. Земля обладает корой двух типов: континентальной и океанической. Масса земной коры равна 2,8 х 1019 тонн (из них 21% -океаническая кора и 79% - континентальная). Кора составляет 0,473% общей массы Земли. [3]

Земная кора образована различными по составу и происхождению горными  породами. Проблемами химического состава земной коры, закономерностями его изменения в пространстве и во времени занимается наука – геохимия. По данным геохимии в земной коре установлено 93 химических элемента. Большинство из них являются сложными т.е. представлены смесью различных изотопов. В земной коре известно более 360 изотопов.

Первым, кто попробовал узнать средний состав земной коры, был минералог В. Филипс. Он, на примере 10 элементов показал, что в неорганической природе преобладают кислород и оксиды кремния, железа и алюминия.

Первые цифры о химическом составе этой части земной коры были опубликованы в 1889 г. американским ученым Ф. Кларком как среднеарифметические из имевшихся в его распоряжении 6000 химических анализов различных горных пород. В последующем эти цифры уточнялись. Но чтобы отметить заслугу Ф. Кларка, посвятившего этой проблеме около 40 лет, А. Е. Ферсман предложил называть процентное содержание элемента в земной коре кларком этого элемента (например, кларк железа, кларк магния и др.). В Советском Союзе вопросами химического состава земной коры занимались В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, В. Г. Хлопин, А. П. Виноградов, А. Б. Ронов, А. А. Ярошевский, Г. В. Войткевич и др.[1 стр.9]

 Различают кларки:

- весовые – это средние массовые содержания элементов, выраженные в процентах или в граммах на грамм породы;

- атомные - выражают процентные количества числа атомов элементов;

- объемные - показывают, какой объем в процентах занимает данный элемент.

Главными элементами литосферы  являются восемь химических элементов – О, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. При этом ведущее место среди них принадлежит кислороду, составляющему почти половину массы литосферы и около 92% ее объема.

Весовые кларки наиболее распространенных химических элементов земной коры. [1 стр 11]

Химический

элемент

Кларк, вес. %

По Ф. Кларку (1924)

По А. П. Виноградову (1962)

по

В. Мейсону(1971)

По А. А. Ярошевскому(1988)

Кислород

49,52

49,13

46,60

47,90

Кремний

25,75

26,00

27,72

29,50

Алюминий

7,51

7,45

8,13

8,14

Железо

4,70

4,20

5,00

4,37

Кальций

3,29

3,25

3,63

2,71

Натрий

2,64

2,40

2,83

2,01

Калин

2,40

2,35

2,59

2,40

Магний

1,94

2,35

2,09

1,79

Водород

0,88

0,15

0,16

Титан

0,61

0,52

Углерод

0,36

0,27


 

 

Химический  состав земной коры изменяется в течение  геологического времени, причем эта эволюция продолжается по сей день. Основными причинами изменения химического состава являются:

·  Процессы радиоактивного распада, приводящие к самопроизвольному превышению одних химически элементов в другие, более устойчивые в условиях земной коры.

·  Поступление метеорного вещества в виде метеоритов и космической пыли.

·  Продолжающиеся процессы дифференциации вещества Земли, приводящие к миграции химических элементов из одной геосферы в другую.

 

Вопрос  №2.

Дизъюнктивные нарушения залегания горных пород

Дизъюнктивные нарушения это общий термин для трещин, разрывов, разломов, обозначающий разрывы сплошности геологических тел..

Дизъюнктивные нарушения делятся:

По происхождению  на: нетектонические, возникающие при  выветривании, оползнях, падении метеоритов и сокращении объёма породы; и тектонические, подразделяемые на разрывы без смещения (трещины) и разрывы со смещением (сбросы, взбросы, сдвиги, надвиги, шарьяжи и раздвиги).

По отношению  к складчатым и другим тектоническим  структурам они могут быть краевыми или граничными, внутренними и сквозными.

По глубине проявления - приповерхностными или глубинными, рассекающими земную кору и верхнюю мантию.

Разрывы в горных породах делятся на две большие  группы. К первой группе относятся трещины, представляющие собой разрывы, перемещения по которым имеют очень незначительную величину. Во вторую группу объединяются разрывы с заметными перемещениями пород, разъединяемых разрывами. Совокупность трещин, разбивающих тот или иной участок земной коры, называется трещиноватостью. По степени проявления трещины можно разделить на три группы: открытые, закрытые и скрытые.

В открытых трещинах, полость четко видима. Закрытые трещины характеризуются тем, что разрыв хорошо заметен невооруженным глазом, но стенки трещин оказываются сближенными до такой степени, что заметить полость по разрыву не удается.

Скрытые трещины обнаруживаются при разбивании или окрашивании горных пород, а при обычных наблюдениях не заметны,

В геометрической классификации трещин в осадочных и метаморфических породах, обладающих ясно выраженной слоистостью или имеющих неясную слоистость, но четкую сланцеватую текстуру, выделяются (рис.1):

а) поперечные трещины, секущие в плане слоистость или  сланцеватость по направлению падения. В разрезах поперечные трещины могут быть либо вертикальными, либо наклонными;

б) продольные трещины, параллельные линии простирания, но секущие слоистость или сланцеватость  в вертикальных разрезах;

в) косые трещины, секущие слоистость или сланцеватость  под углом относительно простирания и направления падения;

г) согласные  трещины, ориентированные параллельно  слоистости, или сланцеватости как  в плане, так и в разрезах.

В массивных, а  также в слоистых и сланцеватых  породах нередко трещины удобнее  классифицировать по углу наклона.

В таких случаях  обычно выделяются следующие виды трещин: вертикальные (с углами падения от 80 до 90°), крутые (с углами падения 45 до 80°), пологие (с углами падения 10 до 45°), слабо наклоненные и горизонтальные (с углами падения от 0 до 10°). [4, стр. 56]

Рис. 1. Геометрическая классификация трещин [4, стр. 56]

Черный слой – слоистость; абв и а’б’в’ – поперечные трещины; где и г’д’е’ – продольные трещины; жзк и ж’з’к’ – косые; клм – согласные.

 В генетической классификации выделяются следующие типы и виды трещин:

Нетектонические трещины:

1. Первичные  трещины.

2. Трещины выветривания.

3. Трещины оползней, обвалов и провалов.

4. Трещины расширения  пород при разгрузке.

Тектонические трещины:

1. Трещины отрыва;

2. Трещины скола  (скалывания);

3. Трещины раздавливания  (сплющивания).

Нетектонических трещины в горных породах образуются из-за изменений внутренних свойств пород под влиянием сил, появляющихся при экзогенных процессах на поверхности Земли или вблизи нее.

Первичные трещины  развиваются в породах при их усыхании, уплотнении, изменении объема и температуры и физико-химических превращениях.

Трещины выветривания появляются при выветривании, когда порода теряет свою монолитность. Разрушение происходит за счет раскрытия и расширения ранее существовавших в ней трещин и образования новых.

Трещины оползней, обвалов и провалов имеют местное распространение. Они обычно часты и четко выражены, хотя довольно разнообразны по происхождению.

Трещины расширения пород при разгрузке образуются при высвобождении пород от действия сжимающих сил. Это происходит у поверхности Земли, в горных выработках, в бортах речных и овражных долин и при других подобных условиях.

Тектонические трещины появляются в горных породах  под влиянием тектонических сил, вызываемых в земной коре эндогенными процессами.

Тектонические трещины отличаются от трещин нетектонических, прежде всего в том, что эти трещины более выдержаны как по простиранию, так и по падению и ориентированы по единому плану в различных по составу породах.

Трещины отрыва имеют обычно линзовидную или S – образную форму. Они образуются в результате раздвигания (приоткрывания) стенок трещин: прямого (трещины отрыва) или косого (трещины разрыва). Обычно трещины выполнены различными жильными минералами (кварц, карбонаты, рудные и др.) и / или дайками магматических пород.

Трещины скола  обычно прямолинейны или слабоизвилисты и характеризуются притертыми (тесно сжатыми) краями и наличием на плоскостях трещин штрихов (борозд) скольжения, которые свидетельствуют о перемещении стенок трещин относительно друг друга.

Трещины сплющивания  – прямолинейные, тесно сжатые, короткие, но в отличие от трещин скола на их стенках отсутствуют штрихи скольжения.

Разрывы со смещениями делятся на шесть основных групп: сбросы, взбросы, сдвиги, раздвиги, надвиги и покровы.

- сбросы - нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения опущенных пород.

- взбросы - нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения приподнятых пород.

- сдвиги - разрывы, смещения по которым происходят в горизонтальном направлении — по простиранию сместителя.

- надвиги - разрывы взбросового характера, возникающие одновременно со складчатостью.

- Тектонические покровы или шарьяжи - крупные надвиги, характеризующиеся перемещениями на километры и десятки километров по пологим, горизонтальным и волнистым поверхностям.

 

Вопрос №3.

Геологическая деятельность океанов, морей, озер

Мировой океан (океаносфера) - вся совокупность водных пространств океанов и морей, занимающих 70,8% поверхности Земли, Мировой океан включает четыре океана: Тихий, Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый, все окраинные (Берингово, Охотское, Японское и др.) и внутриконтинентальные моря (Средиземное, Черное, Балтийское и др.). Море – это одна из главных геологических сил, преобразующих облик Земли. В морских бассейнах, как обычно именуют, моря и океаны, протекают сложные процессы энергичного разрушения, перемещения продуктов разрушения, отложения осадков и формирования из них различных осадочных горных пород. Эти процессы наиболее интенсивно проявляются в прибрежной мелководной зоне (0-200м) - зоне шельфа, которая окаймляет сушу полосой различной ширины и представляет собой подводное продолжение континентов (рис. 2). Площадь шельфа составляет 7,6% площади морей и океанов.

Информация о работе Химический состав земной коры