1.Геология – это наука о строении Земли, ее происхождении и развитии, основанная на изучении горных пород и земной коры в целом всеми доступными методами с привлечением данных астрономии, астрофизики, физики, химии, биологии и других наук. Основным объектом изучения геологии является литосфера (литос – камень), представляющая твердую наружную оболочку Земли. Главными объектами изучения геологии являются минералы, горные породы, геологические тела, вымершие организмы (окаменелости), газовые и жидкие среды, физические поля. Предметом геологии является пространственно-временные модели развития геологических процессов.

2. Форма земного шара в процессе развития изменялась под влиянием двух сил: силы тяжести и центробежной силы, которая возникает в ре­зультате движения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Земля - шар со среднем радиусом 6371 км и длиною экватора 40 000 км.

3. ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ— силовое поле, обусловленное притяжением масс Земли и центробежной силой, которая возникает вследствие суточного вращения Земли; незначительно зависит также от притяжения Луны и Солнца и других небесных тел и масс земной атмосферы. Гравитационное поле Земли характеризуется силой тяжести, потенциалом силы тяжести и различными его производными.

4. Магнитное поле Земли имеет напряженность около 0,5э и позволяет пользоваться компасом, что возможно не на всякой планете. С удалением от Земли напряженность ее магнитного поля ослабевает. Поле играет большую роль в движении около Земли частиц, несущих электрический заряд. В магнитном поле такие частицы движутся по спирали, осью которой является силовая линия поля.

5. Тепловой поток, поднимающийся из недр Земли, является важным физическим полем, которое позволяет судить не только о строении, но, как мы увидим позже, и о возрасте Земли. Тепловой поток мы можем наблюдать только на поверхности планеты. ГЕОТЕРМИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ— величина, на которую повышается температура с увеличением глубины недр (на 1 или 100 м). В среднем на каждые 100 м температура в недрах Земли возрастает на 3°С. Геотермический градиент зависит от геологического строения, теплопроводности горных пород, циркуляции подземных вод, близости вулканических очагов и т.п. Радиоактивность — это самопроизвольный распад неустойчивых изотопов), широко рассеянных в веществе Земли. При радиоактивном распаде выделяется тепловая энергия. Допустимый для человека уровень естественной радиации составляет несколько десятков микрорентген. Если местность, в которой живет человек, не заражена радиоактивными элементами искусственного происхождения (атомные взрывы, техногенные катастрофы атомных объектов и т. п.), то естественная радиация может оказывать на человека негативное воздействие только в виде мутаций (изменений) его генов — носителей наследственной информации.

6. Воздушная оболочка, которая окружает нашу планету и вращается вместе с ней, называется атмосферой. Половина всей массы атмосферы сосредоточена в нижних 5 км, а три четверти массы — в нижних 10 км. Выше воздух значительно разрежен, хотя его частицы обнаруживаются на высоте 2000—3000 км над земной поверхностью.

Воздух, которым мы дышим, это смесь газов. Больше всего в нём азота — 78% и кислорода — 21 %. Аргон составляет менее 1 % и 0,03% — углекислый газ. Другие многочисленные газы, например криптон, ксенон, неон, гелий, водород, озон и прочие, составляют тысячные и миллионные доли процента. Воздух содержит также водяной пар, частички различных веществ, бактерии, пыльцу и космическую пыль.

Атмосфера состоит из нескольких слоев. Нижний слой до высоты 10—15 км над поверхностью Земли называется тропосфера. Она нагревается от Земли, поэтому температура воздуха здесь с высотой падает на 6 °С на 1 километр подъёма. В тропосфере находится почти весь водяной пар и образуются практически все облака - прим. от geoglobus.ru. Высота тропосферы над разными широтами планеты неодинакова. Над полюсами она поднимается до 9 км, над умеренными широтами — до 10—12 км, а над экватором — до 15 км. Процессы, происходящие в тропосфере — формирование и перемещение воздушных масс, образование циклонов и антициклонов, появление облаков и выпадение осадков, — определяют погоду и климат у земной поверхности

7. Гидросфера представляет собой одну из геологических оболочек нашей планеты. Она включает в себя океаны, моря, все водные объекты суши (реки, озера, болота и водохранилища), подземные воды, ледники и снежный покров. Основным компонентом гидросферы является вода. Часто гидросферу рассматривают как глобальную открытую систему, которая занимает 75% поверхности земного шара. Гидросфера содержит 1,5 млрд. км3 воды, 96% из которых приходится на долю Мирового океана. В подземных и почвенных водах, реках, озерах, болотах, водохранилищах и ледниках запасы воды измеряются миллионами км3. В атмосфере воды значительно меньше, и ее объем не превышает 15 тыс. км3.

8. Биосфера, по Вернадскому, – земная оболочка, область существования живого вещества. Она включает в себя не только живые организмы, но и изменённую ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т.п.).

9. Земная кора - это самая верхняя часть литосферы. Она непосредственно доступна для наблюдения и изучения. Земная кора делится на два типа: океаническую и материковую. Океаническая земная кора очень тонкая, толщиной 3-10 км, состоит только из двух слоев: базальтового и осадочного. Материковая кора более толстая - толщиной от 25 до 75 км в горах. Она состоит из трех слоев: базальтового, гранитного и осадочного. На ранних стадиях образования Земли на поверхности планеты сформировалась тонкая океаническая кора. Но при столкновении литосферных плит она легко сминалась в складки, разламывалась, в разломы изливался гранит, кора утолщалась, и из неё сформировалась материковая земная кора.

10. Мантия Земли - геосфера, окружающая ядро Земли. С внешней стороны мантия Земли контактирует с земной корой; ее нижняя граница находится на глубине около 2900 км.

11. Его внутренняя часть (внутреннее ядро) диаметром 2400 км — твердая, а наружняя часть (внешнее ядро) диаметром 7000 км — расплавленная вязкая жидкость (для сравнения — диаметр Луны составляет 3476 км). Твердая часть ядра Земли (внутреннее ядро) вращается вокруг своей оси быстрее, чем поверхность планеты. Разница в скорости достигает от 0,3° до 0,5° в год - значит, 1 раз в 700–1200 лет твердая часть ядра проходит дополнительный оборот вокруг своей оси. играет огромную роль в поддержании магнитного поля Земли благодаря своим электрическим токам. А без магнитного поля жизнь на Земле была бы уничтожена космической радиацией.

12. Определение абсолютного возраста горных пород стало возможно лишь в XX веке, когда для этих целей начали использовать процесс распада радиоактивных элементов, содержащихся в породе. Этот метод основан на изучении природного распада радиоактивных элементов, под которым понимают способность некоторых веществ распадаться с испусканием элементарных частиц. Данный процесс идет с постоянной скоростью и не зависит от изменения внешних условий. По содержанию в горной породе радиоактивного элемента и продуктов его распада устанавливается абсолютный возраст горных пород в миллионах или тысячах лет. Например, возраст молодых, четвертичных пород подсчитывают по распаду углерода C₁₄ в напластованиях. Изотоп углерода (C₁₄) постоянно образуется в атмосфере под воздействием космического излучения, затем он усваивается живыми организмами, после отмирания которых и происходит его распад с известной скоростью, что и позволяет определить время захоронения организма и возраст вмещающих его слоев. Изотоп C₁₄ распадается с большой скоростью, поэтому метод применим лишь для отложений, абсолютный возраст которых не превышает 60 тыс. лет (молодых).

Кроме радиоактивного изотопа C₁₄, в методе радиоактивного распада используют свинцовые методы, которые базируются на том, что свинец и гелий — конечные продукты распада урана и тория. Зная скорость распада урана и определив содержание свинца и гелия в горной породе, можно определить возраст горных пород.

Необходимо отметить, что метод радиоактивного распада имеет не только преимущества, но и недостатки, ограничивающие его применение: относительно невысока точность метода, значительно искажение результатов вследствие метаморфизма, высока стоимость метода. Кроме того, в горных породах радиоактивные элементы часто вообще отсутствуют.

13. Относительный возраст осадочных г.п. устанавливается с помощью геолого-стратиграфических (стратиграфического, литологического, тектонического, геофизических) и биостратиграфических методов. Стратиграфический метод основан на том, что возраст слоя при нормальном залегании определяется - нижележащие их слои являются более древними, а вышележащие более молодыми. Этот метод может быть использован и при складчатом залегании слоев. Не может быть использован при опрокинутых складках. Литологический метод основан на изучении и сравнении состава пород в разных обнажениях (естественных- в склонах рек, озер, морей, искусственных - карьерах, котлованах и т.д.). На ограниченной по площади территории, отложения одинакового вещественного состава (т.е. состоят из одинаковых минералов и горных пород) , могут быть одновозрастными. При сопоставлении разрезов различных обнажений используют маркирующие горизонты, которые отчетливо выделяются среди других пород и стратиграфиески выдержаны на большой площади. Тектонический метод основан на том, что мощные процессы деформации г.п. проявляются (как правило) одновременно на больших территориях, поэтому одновозрастные толщи имеют примерно одинаковую степень дислоцированности (смещения). В истории Земли осадконакопления периодически сменялись складчатостью и горообразованием. Возникшие горные области разрушались, а на выровненную территорию вновь наступало море, на дне которого уже несогласно накапливались толщи новых осадочных г.п. в этом случае различные несогласия служат границами, подразделяющими разрезы на отдельные толщи.

Геофизические методы основаны на использовании физических характеристик отложений (удельного сопротивления, природной радиоактивности, остаточной намагниченности г.п. и т.д.) при их расчленении на слои и сопоставлении.

Расчленение пород в буровых скважинах на основании измерений удельного сопротивления г.п. и пористости называется электрокаротаж, на основании измерений их радиоактивности - гамма-каротаж.

14. Минералогия, как известно, наука геологическая, в первую очередь связанная с исследованиями минералов, их ассоциаций, генетических и в определенной мере геохимических вопросов. В то же время предмет минералогии неизбежно переплетен с проблемами биосферными, во многом биологическими, поскольку биосфера, являющаяся "ликом Земли из космоса", включает в свое пространство минеральную поверхность Земли, охваченную жизнью (совместно с атмосферой и гидросферой), т.е. пронизанную "живым веществом" (в понимании В. И. Вернадского), когда косное (минеральное) и живое вещество неразрывно взаимодействуют.

15. Существует ряд методов определения минералов: кристаллографический, оптический, рентгенологический, химический и др. Эти методы применяются в лабораторной обстановке и требуют наличия специального, подчас довольно сложного оборудования. Так, например, для определения минералов оптическим методом требуется специальный поляризационный микроскоп. Широкое применение в практике получил так называемый полевой метод (макроскопический), основанный на определении физических свойств минералов. Для определения минералов макроскопическим методом применяется простейшее оборудование и реактивы: молоток, перочинный нож, лупа 7—10-кратного увеличении, стекло, склянка с 10%-ным раствором соляной кислоты.

16. Хотя химический состав служил основой классификации минералов с середины 19 в., минералоги не всегда придерживались единого мнения о том, каким должен быть порядок расположения в ней минералов. Согласно одному из методов построения классификации, минералы группировали по одинаковому главному металлу или катиону. При этом минералы железа попадали в одну группу, минералы свинца – в другую, минералы цинка – в третью и т.д. Однако по мере развития науки выяснилось, что минералы, содержащие один и тот же неметалл (анион или анионную группу), имеют сходные свойства и похожи между собой гораздо больше, чем минералы с общим металлом. К тому же минералы с общим анионом встречаются в одинаковой геологической обстановке и имеют близкое происхождение. В результате в современной систематике (см. табл. 2) минералы объединяются в классы по признаку общего аниона или анионной группы. Единственное исключение составляют самородные элементы, которые встречаются в природе сами по себе, не образуя соединений с другими элементами.

17. Зернистые агрегаты

Это сплошные массы произвольно сросшихся зерен одного (мономинеральные) или нескольких (полиминеральные) минералов. Каждое зерно – не огранившийся, не оформившийся кристалл, выросший в стесненных условиях. Этот тип агрегатов представлен в земной коре наиболее широко. Характерный пример – полнокристаллические магматические породы (граниты и пр.) По величине слагающих зерен  среди них выделяют:

• крупнозернистые – более 5мм в поперечнике

• среднезернистые – 1-5мм

• мелкозернистые – менее 1мм

Друзы

Под друзами понимают сростки хорошо образованных кристаллов, имеющих общее основание. Они образуются в свободном пространстве  - пустотах различного генезиса, трещинах.

Оолиты

Это сферические образования  размером от миллиметров до нескольких сантиметров, возникающие в водных средах взвешенных посторонних тел – песчинок, обломков органических остатков, пузырьков газа. Характерная особенность оолитов – явно выраженная концентрическая слоистость и иногда скорлуповатость. Наиболее часто в виде оолитов встречаются марганцевые, железные руды и бокситы.

18. Существует целый ряд причин приобретения такими минералами той или иной окраски; по крайней мере одна из причин связана со структурными дефектами. Дело в том, что внутренняя структура минерала бывает далеко не столь совершенной, как его внешняя форма (хотя и безукоризненная форма встречается не так уж часто!).

Один из видов нарушений электрического баланса структуры минерала обусловлен захватом электронов, другой - присутствием избыточных электронов или целых групп ионов в тех местах, где при нормальных условиях их не следует ожидать. Наиболее характерным примером является ярко-фиолетовый цвет некоторых разновидностей флюорита. Здесь окраска возникает в результате формирования в его структуре так называемых F-центров (F — заглавная буква немецкого слова Farbe — цвет). По-видимому, в этом случае один из ионов фтора (F-1) покидает свое место в структуре. Для того чтобы сохранить электронейтральность структуры, образовавшаяся вакансия должна быть заполнена соответствующим электроном. Речь идет об «электронной ловушке», избежать которую электрон может только в определенных условиях. Когда осуществляется абсорбция световых волн, электрон переходит на другой энергетический уровень и появляется цветное свечение (иногда это — флюоресценция).

19. Конкреции

[concretio — стяжение, сгущение] — стяжения аутигенных (хемо- или биохемогенных) минер, компонентов, ясно отличающиеся от вмещающей среды (осадка, п., почвы и т. п.) составом, формой и др. признаками и образующиеся путем разностороннего роста по субпараллельным, обычно кривым поверхностям за счет концентрации рассеянных компонентов вмещающей среды.

    Секреции результат постепенного заполнения ограниченных пустот минеральным веществом, отлагающимся на их стенках. Они имеют обычно концентрическое строение, отражающее стадийность формирования. Мелкие секреции называются миндалинами, крупные жеодами.

Дендриты - это расщепленнные скелетные кристаллы. До сих пор разные авторы не всегда придерживаются достаточно четкого разделения между кристаллами скелетными и дендритными, и эти термины часто используются как идентичные. В то время как еще в 1961 г. И.И. Шафрановский[3] обратил вимание на неопределенность термина дендрит, отделив его от понятия "скелетный кристалл"(см.). С учетом более поздних уточнений [1], [2], к кристаллическим дендритам следует относить расщепленные скелетные кристаллы, именно расщепление скелетного кристалла приводит к образованию объемных древовидных ветвящихся образований. В тонких трещинах развиваются плоские "двумерные" дендриты.

20.

Петрография Петрография (от греч. pétros — камень и ...графия), наука о горных породах, их минералогических и химических составах, структурах и текстурах, условиях залегания, закономерностях распространения, происхождения и изменения в земной коре и на поверхности Земли. Существует тенденция разделения общей науки о горных породах на две части — П., преимущественно описательного характера, и петрологию, в которой даётся анализ генетических соотношений. Однако часто эти термины рассматриваются как синонимы. Предмет и методы петрографии. П.— наука геологического цикла; она тесно связана с минералогией, геохимией, вулканологией, тектоникой, стратиграфией и учением о полезных ископаемых.

21. Классификация магматических горных пород по степени их кристаллизации:

- Зернистые (полнокристаллические) структуры, характерные для интрузивных пород;

- Полукристаллические структуры (в породном массиве находятся минералы кристаллической и аморфной структуры);

- Стекловатые, характерные для эффузивных пород. Для этих пород характерна также порфировая структура.

Характерными для магматических горных пород структуры, являются:

1. Массивная –плотное равномерное расположение зерен минералов;

2. Полосчатая – чередование в породе участков различного состава или чередование различной структуры;

3. Шлаковая – порода содержит видимые невооруженным глазом пустоты.

22. Вне­дрение магмы в различные горные породы, слагающие земную кору, приводит к образованию интрузивных тел (интрузивы, интрузивные массивы, плутоны).

В зависимости от того, как взаимодействуют интрузивные тела с вмещающими их горными породами выделяют:

Согласные (конкордантные) интрузивные тела, внедрявшиеся между слоями вмещающих пород (форма таких тел зависит от складчатой струк­туры вмещающей толщи).

Несогласные (дискордантные), то есть те, что прорывают и пересекают слоистые вмещаю­щие толщи и имеют форму, не зависящую от структуры послед­ней. Среди согласных выделяют: лакколиты, лополиты, факолиты, этмолиты, бисмалиты, силлы; Среди несогласных: батолиты, штоки, дайки, апофизы, хонолиты.

23. Условия образования вулканических горных пород, формирующихся на земной поверхности, менее разнообразны. Эффузивные горные породы в зависимости от химического состава лавы и особенностей излияния образуют покровы и потоки и связанные с ними некки-жерла вулканов. Наиболее вязкие (кислые) лавы образуют вулканические купола. Пирокластические породы имеют такие же формы залегания, как и осадочные: слой, линза.

24. 1) обломочные породы — продукты преимущественно физического выветривания материнских пород и минералов с последующим переносом материала и его отложением в других участках;

2) коллоидно-осадочные породы — результат преимущественно химического разложения с переходом вещества в коллоидальное состояние (коллоидные растворы); сюда же включаются и самые тонкие классы обломочных пород и остаточные породы кор выветривания;

3) хемогенные породы — осадки, выпадающие из водных, преимущественно истинных, растворов — вод морей, океанов, озер и других бассейнов химическим путем, т.е. в результате химических реакций или пересыщения растворов, вызванного различными причинами;

4) биохимические породы, включающие породы, образовавшиеся в ходе химических реакций при участии микроорганизмов, и породы, которые могут иметь двоякое происхождение: химическое и биогенное;

5) органогенные породы, образовавшиеся при участии живых организмов; отчасти эти породы являются непосредственными продуктами жизнедеятельности организмов и всегда содержат значительное количество остатков отмерших животных и растений или же целиком построены из вещества органического происхождения.

28. Метаморфические горные породы по своему происхождению, условиям залегания и внешнему виду, размещаются между осадочными и магматическими породами. По составу минеральному, они ближе к магматическим породам. Метаморфические горные породы имеют кристаллическую структуру (характерная для магматической породы) и своеобразную текстуру – сланцеватую (осадочные породы), зернистая (магматическим породам) и гнейсовую (чередование сланцевых и зернистых полос).

В зависимости от основного фактора, определяющего процесс метаморфизма, различают следующие типы:

- Контактовый метаморфизм – процесс развивается на контакте между внедрившейся магмой и вмещающими ее горными породами. Воздействие высокой температуры, различных газов и паров воды приводит к коренному изменению вмещающих пород. При этом образуются породы зернистого вида – мраморы и кварциты;

- Динамометаморфизм – преобразование исходных пород. Происходит под действием высокого давления, которое возникает в процессе горообразования или под весом вышележащих толщ. При этом образуются породы типа глинистых сланцев с характерной для них сланцеватостью:

Региональный метаморфизм – процесс проявляется на больших площадях в глубине земной коры. Толща земной коры, в которой протекает этот процесс, называется «пояс метаморфизма». Этот пояс по глубине и интенсивности делят на три зоны: верхняя (начальная стадия метаморфизма, для которой характерна перекристаллизация пород с изменением минерального состава, но со следами первоначального состава – это низкая степень метаморфима); средняя (высокая температура и высокое, но неравномерное давление. Здесь образуются кристаллические известняки и сланцы, кварциты, мраморы); нижняя (самая глубокая зона метаморфизма, отличающаяся очень высокой температурой и равномерным высоким давлением – это зона высокой степени метаморфизма).

Классификация метаморфических горных пород производится по структурно-текстурным признакам и минеральному составу:

- Массивные (зернистые) – кварцит, мрамор и др.;

- Сланцевые – гнейс и сланцы (глинистые, песчанистые и т.д.)