Шпаргалка по "Геологии"

В теории тектоники плит ключевое положение занимает понятие геодинамической обстановки — характерной геологической структуры с определённым соотношением плит. В одной и той же геодинамической обстановке происходят однотипные тектонические, магматические, сейсмические и геохимические процессы.

59. Минерал - это встречающийся в природе материал, сформировавшийся посредством геологических процессов, который имеет характерный химический состав, высоко организованное строение атома и определенные физические свойства. Горные породы, для сравнения, это совокупность минералов и они могут не иметь определенного химического состава. Минералы располагаются по составам от чистых элементов и простых солей к очень сложным силикатам с тысячами известных форм. Исследование минералов называют минералогией.

Немногие  горные породы преобладающе состоят  только из одного минерала. Например, известняк - осадочная горная порода, состоящая  почти полностью из минерального кальцита. Другие горные породы содержат много минералов, и определенные минералы могут часто встречаться в разных породах.

60. Симметричность строения фигур мы выявляем и описываем при помощи вспомогательных геометрических образов, которые мы называем элементами симметрии. Симметрия кристаллов соответствует симметрии их пространственных решеток. Существуют следующие элементы симметрии кристаллов: плоскости, оси и центр.

• Центр С - точка внутри кристалла, которая располагается на равном удалении от элементов огранения (граней, ребер, углов).
• Плоскость симметрии Р - воображаемая плоскость, делит кристалл на равные зеркально отраженные части.
• Ось симметрии L - воображаемая линия, вокруг которой несколько раз повторяются равные части фигуры. Поскольку кристалл можно повернуть на 360 0 , то количество совмещений элементов его огранения составляет 2, 3, 4, 6 раз. Эти числа определяют порядок оси, запись делают: L 2 – что означает ось второго порядка.

Элементы  огранения?

Элементами  самоогранения кристаллов являются грани, ребра, вершины углов. Здесь же важное свойство кристаллов, формулируемое как Закон постоянства гранных углов. Его суть: углы между соответствующими гранями во всех кристаллах одного и того же минерала постоянны.

61. Синго́ния (от греч. σύν, «согласно, вместе», и γωνία, «угол» — дословно «сходноугольность») — одно из подразделений кристаллов по признаку формы их элементарной ячейки. В основном применяется в кристаллографии для категоризации кристаллов, но представление о сингонии само по себе является одной из тем трехмерной евклидовой геометрии.

Для графических  построений и в классификационных целях минералоги и кристаллографы используют кристаллографические оси и осевые системы. В зависимости от длины отрезков, отсекаемых на кристаллографических осях, и взаимного расположения этих осей различают семь осевых систем.

• Кубическая сингония. Три равновеликие оси пересекаются под прямым углом.
• Тетрагональная сингония. Два отрезка оси одинаковой длины пересекаются под прямым углом, третья ось перпендикулярна им, и отсекаемый на ней отрезок имеет иную длину.
• Ромбическая сингония. Три оси разной длины пересекаются под прямыми углами.
• Моноклинная сингония. Две оси разной длины пересекаются под косым углом, третья ось составляет с ними прямой угол.
• Триклинная сингония. Три оси разной длины пересекаются под косыми углами.
• Тригональная сингония. Три отрезка осей равной длины пересекаются в одной плоскости под углом 60o, третья ось перпендикулярна этой плоскости, и отсекаемый на ней отрезок имеет иную длину.
• Гексагональная сингония. Положение осей аналогично их положению в тригональной сингонии.

62. Полиморфи́зм криста́ллов (от др.-греч. πολύμορφος «многообразный») — способность вещества существовать в различных кристаллических структурах, называемых полиморфными модификациями (их принято обозначать греческими буквами α, β, γ и т. д.)

Открыт в 1798 году М. Клапротом на примере карбоната кальция, для которого были обнаружены две модификации кальцит и арагонит.

Полиморфизм объясняется  тем, что одни и те же атомы вещества могут образовывать различные устойчивые кристаллические решётки

63. Изотропи́я, изотро́пность (из др.-греч. ί̓σος «равный, одинаковый, подобный» + τρόπος «оборот, поворот; характер») — одинаковость физических свойств во всех направлениях, инвариантность, симметрия по отношению к выбору направления (в противоположность анизотропии).

Изотропная среда  — такая область пространства, физические свойства (электрические, оптические...) которой не зависят от направления. Например, показатель преломления оптически  изотропной среды одинаков во всех направлениях.

Пространство  само по себе теоретически считается изотропным (хотя в рамках общей теории относительности и многих альтернативных современных теорий гравитации в это утверждение следует внести определённые коррективы, если присутствует гравитационное поле и нельзя ограничиться ньютоновским приближением, а с точки зрения квантовой теории поля, изотропию пространства - в малых областях и временно - могут нарушать квантовые флуктуации). Экспериментально изотропия физического пространства (с упомянутой оговоркой относительно гравитации) установлена с большой точностью, и нарушений её на сегодняшний день неизвестно.

Анизотропи́я (от др.-греч. ἄνισος — неравный и τρόπος — направление) — неодинаковость свойств среды (например, физических: упругости, электропроводности, теплопроводности, показателя преломления, скорости звука или света и др.) по различным направлениям внутри этой среды; в противоположность изотропии.

В отношении  одних свойств среда может  быть изотропна, а в отношении  других — анизотропна; степень анизотропии  также может различаться.

Частный случай анизотропии — ортотропия (от др.-греч. ὀρθός — прямой и τρόπος — направление) — неодинаковость свойств среды по взаимно перпендикулярным направлениям.

64. По происхождению минералы разделяются на эндогенные (образовавшиеся в

глубинах Земли  или из магмы, изверженной из глубин земл возникают в глуби земной коры благодаря процессам магматизма и метаморфизма и) и экзогенные, или гипергенные (образовавшиеся на поверхности Земли образующиеся в верхней части земной коры в результате выветривания и осаждения из водных растворов).

65. Перечислите формы нахождения минералов природе.
1. Одиночные. Существуют 3 основные формы скопления кристаллов:

1). изометричные  кристаллы – равномерно развитые  во всех трех

направлениях;

2). удлиненные (длина значительно преобладает над шириной). Среди них

выделяют  столбчатые, игольчатые, лучистые, волокнистые  и другие

разновидности – кварц, турмалин;

3). Вытянутые  (толщина меньше ширины) в двух  направлениях – табличные, листоватые, пластинчатые, чешуйчатые - слюды

чешуйчатые  и т.п.

   2. Сростки – Двойняки - это закономерное непараллельное срастание кристаллических индивидов одного минерала.

3. Скопления или агрегаты.

Округлые  агрегаты:

Секреции  – результат постепенного заполнения ограниченных пустот минеральн. вещ-вом, отлагающимся на их стенках. Они имеют обычно концентрическое строение. Мелкие называются миндалинами, крупные- жеодами

Конкреция – стяжения шарообразной или неправильной округлой формы, возникшие путем осаждения минерального вещ-ва вокруг какого-либо центра кристаллизации.

Оолиты  – обычно сцементированные агрегаты мелких (до 19мм в поперечнике) округлых выделений концентрического строения. Они образ-ся при выделении минер. Вещ-ва из водных сред 

66. Горными породами называются закономерные устойчивые ассоциации минералов и иных веществ (вулканического стекла, органического в-ва), слагающие большие объемы земной коры. По минеральному составу выделяются мономинеральные и полиминеральные породы, т.е. состоящие преимущественно из одного минерала (известняки, кварциты) или из нескольих (граниты, гнейсы)

67. Структура  – это взаимоотношение минералов  в пространстве. Под структурой понимают размеры и форму слагающих породу зерен минералов, стекла и т.д. (крупнокристаллическая, органогенная). Структура отражает строение минерального агрегата, характеризуемое: а) степенью кристалличности, б) абсолютной величиной входящих в агрегат элементов (минералов в нашем случае), в) относительной величиной минералов, г) формой минералов, д) степенью огранки минералов, зависящей от взаимного влияния входящих в агрегат элементов и от способности приобретать в разных условиях более или менее правильную огранку. Структура - это та сторона строения, которая выражает зернистость породы и определяется ею, т.е. это размер, форма и взаимоотношение зерен, а текстура - та сторона строения, которая выражается расположением зерен и определяется им, т.е. это слоистое или неслоистое расположение зерен (текстура в узком смысле слова) и степень сближенности, или сгруженности, зерен (укладка, или упаковка, зерен). Текстура – это взаимоотношение минеральных агрегатов в пространстве. Под текстурой понимают взаимоотношения частей породы между собой (слоистость, упорядоченность или хаотичность). Текстура есть сложение минерального агрегата, обусловленное способом заполнения им пространства. Одной из наиболее распротраненных текстур является массивная, она же однородная, хаотичная, изотропная.

Вопрос 68. I. Класс магматических горных пород А. Подкласс интрузивных пород. Гранит, диорит, габбро и т.д. Б. Подкласс эффузивных пород. Риолит, обсидиан, базальт, пемза, игнимбрит и т.д. В. Подкласс пирокластических горных пород. Вулканический туф. II. Класс осадочных горных пород А. Подклассы обломочных (терригенных) и глинистых пород. Группа грубообломочных пород: брекчия, конгломерат, щебень, дресва, галечник, гравий, гравелит.  Группа песчаных пород: песок, песчаник. Группа алевритовых пород: алеврит, алевролит, лесс. Подкласс глинистых пород: глина, аргиллит.  Несортированные песчано-алеврито-глинистые породы: суглинок, супесь. Б. Подклассы биогенных и хемогенных пород. Группа карбонатных пород: известняки, мел, мергель, травертин, доломит. Группа кремнистых пород: диатомит, трепел, опока, яшма.  Группа фосфатных пород: фосфорит. Группа эвапоритов: гипс, ангидрит, каменная соль. Группа пород кор выветривания: лимонит, боксит. Группа каустобиолитов: торф, бурый и каменный уголь. III. Класс метаморфических горных пород А. Подкласс пород регионального метаморфизма Глинистые сланцы, слюдистые сланцы, гнейс, мрамор, кварцит. Б. Подкласс пород локального метаморфизма Контактовые породы: Скарны, грейзены, роговики и т.д. Динамометаморфические породы: катаклазиты, милониты и т.д. Импактные породы: импактиты и т.д.

По способу  своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески, алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы —дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки).

Вопрос 69. Классификация  изверженных пород.

Изверженные, или магматические, породы образуются при охлаждении и кристаллизации расплавленной магмы. Процентное содержание различных минералов и, следовательно, тип образовавшейся породы зависят  от соотношения элементов, содержавшихся  в магме во время ее затвердевания. Каждый тип изверженной горной породы обычно состоит из ограниченного набора минералов, называющихся главными породообразующими. В дополнение к ним могут присутствовать в меньших количествах второстепенные и акцессорные минералы. Например, главными минералами в граните могут быть калиевый полевой шпат (30%), натрий-кальциевый полевой шпат (30%), кварц (30%), слюды и роговая обманка (10%). В качестве акцессорных минералов могут присутствовать циркон, сфен, апатит, магнетит и ильменит.

Изверженные породы обычно классифицируют в зависимости от вида и количества каждого из содержащихся в них полевых шпатов. Однако в некоторых породах полевой шпат отсутствует. Далее изверженные породы классифицируют по их структуре, которая отражает условия затвердевания породы. Медленно кристаллизующаяся глубоко в недрах Земли магма порождает интрузивные плутонические породы с крупно- или среднезернистой структурой. Если магма извергается на поверхность в виде лавы, она быстро остывает и возникают тонкозернистые вулканические (эффузивные, или излившиеся) породы. Иногда некоторые вулканические породы (например, обсидиан) остывают столь быстро, что не успевает произойти их кристаллизация; подобные породы имеют стекловидный облик (вулканические стекла).