Шпаргалка по "Геологии"

1. В чем заключается  принципиальная разница между небулярной гипотезой И.Канта-П.Лапласа и  метеоритной гипотезой академика  О.Ю.Шмидта опроисхождениии Земли?

У Канта и  Лапласа «горячая» гипотеза, а  у О.Ю. Шмидта - «холодная». По мнению И.Канта образование космических тел произошло под воздействием притяжения и отталкивания в условиях хаотического движения частиц. П.Лаплас связывал образование Солнечной системы с вращательным движением разреженной и раскаленной газообразной туманности, приведшим к возникновению сгустков материи - зародышей планет. По гипотезе Канта-Лапласа, первоначально раскаленная Земля постепенно охлаждалась, что привело к формированию и деформации земной коры. По гипотезе О.Ю. Шмидта планетная система образовалась из роя холодной пылевой и метеорной материи при прохождении через него Солнца. Первоначально холодные планеты постепенно разогревались под воздействием энергии радиоактивного распада, гравитацион. и др. процессов, а затем остывали.

2. Перечислите основные геосферы Земли. Укажите глубины раздела.

Выделяют следующие  оболочки: 1) Земная кора. Толщина континентальной коры составляет 30-40 км, у океанической — 6км. Границу между между корой и мантией фиксирует раздел Мохоровичича 2) Мантия. Вехняя мантия на глубине от 30-40 км до 410 км, Средняя мантия (промежутточный слой) — 410-1000 км, Нижняя мантия — 1000-2900 км. Границу между между мантией и ядром фиксирует раздел Вихтера-Гутенберга.

3. Ядро. Внешнее ядро — 2900-4980, переходная зона — 4980-5120 км, внутреннее ядро — 5120-6370 км.
3. Сравните континетальный и океанический тип коры.

Кора континет. Типа состоит из трех слоев: осадочного,гранитного и базальтового. В отдельных участках материков гранитный слой отсутствует (Балтийский и Анабарский щит). Океаническая кора отличается значительно меньшей толщиной (6-7км) и составом (она лишена гранитного слоя). Тонкий осадочный слой залегает на базальтовом. Если базальтовый слой континентов примерно в равных количествах содержит кислые и основные магматические и метаморфические порооды, то в базальтовом слое океанов ведущ. роль (99%) принадлежит основным магматическим породам — океаническим базальтам.

4. Что такое астеносфера?

Установлено, что  в верхней мантии на глубине, кот. в океанах близка к 50 км., а на материках колеблется между 80 и 120 км., начинается слой пониженных сейсмических скоростей, ограниченный сверху и снизу средой с большими сейсмическими скоростями. В этом слое упругая волна распространяется как в канале, поэтому такой слой называется сейсмическим волноводом, или астеносферой (т.е. Геосферой «без прочности»). Полагают, что в ней возникают магматические очаги, что это наиболее вероятна зона проявления подкорковых конвекционных течений и зароождения вертик. и горизонт. движений зем. коры.

5. Охарактеризуйте верхнюю, среднюю и нижнюю мантии.

Верхняя мантия (33-410км) характеризуется наличием вертикальных и горизонтальных неоднородностей. Строение этого слоя под континет. и океанич. структурами существенно отличается. На глубине от 50 до 400км под океанами и от 80-100 до 200-250 км под материками распологается слой астеносферы. В составе мантии преобладают Si и Mg. Верхн. Мантия сложена приемущественно железо-магнезиальными силикатами, такими как оливин, пироксены, гранаты.

Средняя (410-1000км) и нижняя (1000-2900км) мантия по сейсмическим характеристикам явл-ся более гомогенными средами, чем вехняя мантия. Основным минералом явл-ся оливин, который вместе с другими силикатами и алюмосиликатами претерпевают полиморфные превращения и разлагаются затем в оксиды сплотной упавовкой атомов в структуре. Нижняя мантия, видимо, полностью состоит из плотных разновидностей, минералов-оксидов с ведущим значением SiO2 в форме стишовта (наиб. плотная модификация SiO2)

6. Расскажите о составе и структуре ядра Земли.

Внешнее ядро — 2900-4980, переходная зона — 4980-5120 км, внутреннее ядро — 5120-6370 км.

Это наиб. Плотная  оболочка Земли. Резкое изменение скорости распространения продольных волн (с 13, 6 до 8,1 км/с), затухание поперечных волн и появление электропроводности свидетельствуют об изменении агрегатного  состояния вещества. Внеш. ядро находится в состоянии, приближающемся к жидкому. На границе с мантией, температура достигает 2500-3000º С, а давление около 300 Гпа. В пределах внутр. ядра вещество находится в твердом состоянии. Хим. состав внеш. и внутр. ядра приблиз. одинаков — железо-никелевый, близкий, видимо, к составу железных метеоритов.

7. В каких пределах находятся плотность и давление внутри Земли?

Средняя плотность  Земли в 5,5 раз выше плотности  воды, в 5 раз выше плотности Венеры и в 3,9 раза – Марса. Средняя плотность земной коры (по крайней мере, в ее верхней части до глубины 32 км) составляет 3,32 г/см³, ниже поверхности Мохоровичича она непрерывно возрастает. На глубине 2900 км проходит граница между мантией и внешним ядром, где прослеживается резкий скачок плотности от 5,68 до 9,57 г/см³. С этой отметки и до границы между внешним и внутренним ядром на глубине 5080 км плотность продолжает непрерывно увеличиваться (составляя 11,54 г/см³ на глубине 4830 км). Плотность внутреннего ядра оценивается от 14 до 17 г/см³. Атмосфера оказывает давление на земную поверхность на уровне моря с силой 1 кг/см² (давление в одну атмосферу), которое уменьшается с высотой. На высоте ок. 8 км оно понижается примерно на две трети. Внутри Земли давление быстро возрастает: на границе ядра оно составляет ок. 1,5 млн. атмосфер, а в его центре – до 3,7 млн. атмосфер.

8. Как изменяется температура Земли с глубиной? Что такое геотермический и адиабитический градиенты?

Скорость изменения  температуры тела с глубиной, вызванная  его сжатием, называется адиабатическим градиентом температуры. Геотермическим градиентом называется величина, которая характеризует возрастание температуры горных пород с глубиной. Геотермич. градиенты различ. областей Земли существенно отличаются друг от друга и варьируют в пределах от 0,1 до 0,01  º С/м. Обратная величина — геотермическая ступень — изменяется от 10 до 100 м/ º С. Считается, что геотермич. ступень сохраняется до глубины 20 км. Ниже рост температуры замедляется.  Согласно В.А. Магницкого, изменение температуры с глубиной происходит след.

Континент    Океан

Глубина, км  20 40 50  11 40 50

Температура, º  С 380 650 700  130 850 1100

9. Кларки — числа, выражающие среднее содержание химических элементов в земной коре, гидросфере, Земле ,космических телах, геохимических или космохимических системах и др., по отношению к общей массе этой системы. Выражается в % или г/кг.

Термин "кларк" предложен А. Е. Ферсманом в 1923, назван в честь амер. геохимика Ф.У. Кларка. 12 главных кларков (в % по массе) в  литосфере (без осадочной оболочки): О 46,1, Si 26,7, Аl 8,1, Fe 6,0, Mg 3,0, Mn 0,09, Ca 5,0, Na 2,3, К 1,6, Ti 0,6, P 0,09, H 0,11, прочие 0,3. В земном ядре преобладают Fe (ок. 80%) и Ni (ок. 8%); в Земле в целом (на основе разл. допущений) - Fe (35%), О (30%), Si (15%), Mg (13%); в космосе - Н и Не. Элементы с кларками менее 0,01-0,001% наз. Редкими.

10.

11. кислород — ведь им окислены все металлы. Его содержание оценивается в 46,6%. На втором месте — кремний, образующий значительную часть земной коры. А на третьем месте алюминий. Среднее содержание алюминия в земной коре 8%. Самый распространенный элемент в земной коре (55%) и природных водах, встречается в свободном и связанном виде. Входит в состав большинства минералов и горных пород (алюмосиликаты, песок, кварц, глины, песчаники и другие). Свободный (самородный) кислород находится в воздухе (примерно 1,1 · 1015 т). Жизненно важный элемент для всех организмов, содержится в большинстве органических веществ, участвует во многих биохимических процессах, обеспечивающих развитие и функционирование жизни.

Кислород открыт в 1769-1771 гг. шведским химиком К.-В. Шееле и независимо в 1774 году английским химиком Дж. Пристли, получившими газ при прокаливании HgO и KNO3.

12 6-7 млрд. лет назад завершилось образование первичной холодной Земли, после чего начался её разогрев. Его сопровождали массовые излияния лав на поверхность. Из лав выделялись газы, которые образовали первичную атмосферу, состоящую преимущественно из паров воды с температурой выше 1000 С. В результате последнего остывания атмосферы, произошла конденсация паров воды , выпадение дождей и образования первичного океана (4,5-5 млрд. лет назад). С образованием океана начался новый геологический этап развития Земли.

Утолщение и  уплотнение газопылевого облака →  Образование промежуточных (астероидных) тел→ Образование первичной холодной Земли   и других планет С.с.                                            (6-7 млрд. лет назад)→ Разогрев недр→    Массовое излияние лав на поверхность→ Образование первичной атмосферы с температурой выше 1000С , при остывании -  конденсация водяных паров, выпадение    осадков в виде дождя, → Образование первичной земной коры   и первичного океана  (гидросферы)  4,5 – 5 млрд.лет назад

13 Палеонтологическмй метод: Метод сопоставления между собой различных слоев горных пород по содержащимся в них окаменелостям для определения их относительного возраста получил название палеонтологического. Этот метод был впервые предложен в конце XVIII в. английским ученым В. Смитом. «Все пласты последовательно осаждались на дне моря и каждый из них содержит в себе остатки организмов, которые жили во время его образования; в каждом пласте наблюдаются свои собственные окаменелости и по ним-то в известных случаях можно установить одновременность образования пород различных местностей». Палеонтологический метод основан на проведении сравнения между состоянием жизни на данном этапе ее развития и состоянием ее в предыдущий или последующий этап. Cтратиграфический метод: Метод определения возраста горных пород, основанный на анализе взаимных соотношений пластов, известен под названием стратиграфического метода. Стратиграфический метод, базирующийся на всестороннем изучении пласта в пространстве, расширяет возможности применения палеонтологического метода. Петрографо-литологический метод: Петрографо-литологический метод основан на изучении состава толщ и сравнении его с составом пород слоев, относительный возраст которых известен. Но этот метод, как в стратиграфический, надежен только в данном конкретном геологическом разрезе или в разрезах, близко расположенных, и только при ненарушенном и слабонарушенном залегании слоев. Относительный возраст магматических пород можно определить по соотношению с вмещающими их породами (породы, измененные по контакту, древнее, породы неизмененные - моложе).

14. ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА, шкала геологического времени, показывающая последовательность и соподчинённость этапов развития земной коры и органического мира Земли (эонов, эр, периодов, эпох, веков). Последовательность отложений отражается в т. н. стратиграфической шкале, единицам которой (эонотемы, эратемы, системы, отделы, ярусы) соответствуют указанные выше подразделения Геохронологической шкалы. Учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору, называется геохронологией. Согласно современным общепринятым представлениям возраст Земли оценивается в 4,5—5 млрд лет. Подобные оценки основаны на данных определения возраста пород методами радиоизотопной датировки. Это время было разделено на различные временные интервалы по важнейшим событиям, которые тогда происходили.

15 Палеозойская эра: 600-570 до 230 млн лет

Пермский 251 млн Вымерло около 95 % всех существовавших видов (Массовое пермское вымирание).

Каменноугольный 299 млн Появление деревьев и пресмыкающихся.

Девонский 359 млн Появление земноводных и споровых растений.

Силурийский 416 млн Выход жизни на сушу: скорпионы ; появление челюстноротых

Ордовикский 444 млн Богатая морская фауна: ракоскорпионы, кальмары, первые сосудистые растения.

Кембрийский 488 млн Появление большого количества новых групп организмов («Кембрийский взрыв»).Кембрийский период 

Мезозой Меловой 65,5 млн Первые плацентарные млекопитающие. Вымирание динозавров. Становление океанов и возникновение цыетковых

Юрский 146 млн Появление сумчатых млекопитающих и первых птиц. Расцвет динозавров.

Триасовый 200 млн Первые динозавры и яйцекладущие млекопитающие. Время раскола земной коры

Кайнозой Четвертичный  голоцен (эпоха) наши дни Конец Ледникового Периода. Возникновение цивилизаций

Плейстоцен 11 700 Вымирание многих крупных млекопитающих. Появление современного человека

Неогеновый Плиоцен 2,588 млн Миоцен 5,33 млн 

Палеогеновый Олигоцен 23,0 млн Появление первых человекообразных обезьян.

Эоцен 33,9 млн Появление первых «современных» млекопитающих.

16 Прокариоты (лат. Procaryota, от греч. προ «перед» и κάρυον «ядро»), или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром.