Геологията като естествена наука



страница1/4
Дата11.01.2018
Размер0.54 Mb.
#44069
  1   2   3   4
Палеонтология – лекции
16.10.2009
Геологията като естествена наука
Геологията е една от естествените науки. Тя претендира да е най-мащабна

и всеобхватна от естествените науки тъй като изучава процеси и явления

за голчм интервал от време. Геологичта е божествена наука. Гео идва от

богинчта Геа (една от богините на Земята). Същестшушат 2 разбирания за

предмета а геологията.Според едното това е нука, която изучава само

най-външната твърда обвивка на Земята (земната кора), до която ние имаме

допит и можем да я изучаваме.Това е прагматичното разбиране. Според

друго виждане предмет на геологията е цялотният строеж на Земята и

всички процеси кото протичат под земната кора. За тези вътрешни процеси

ние съдим по косвен начин – наи вече като се използват методи на

физиката и химията. Не бива да се отхварля нито едно от 2те хващания.

Шсяко 1 е важно за изучаване на Земчта, а Геологията е наука, която

изучава земята от момента на нейното възникване до сега. При изучашането

на Земчта се обуславят няклко направления на илеване:


Веществено направление – изучава се химичния състав на различни зони от

Земята; Съществуват науки като геохимия, минералогия, петрология

(скалите) и всички водя към ест-та наука – Химия
Динамично направление – изучават се механизмите на всиюки процеси и

явления, които показват Земята като вечно развиваща се ( структурна

геология, вулканология, сеизмология). Те показват вразка с ест-та наука

Физика
Иторическо направление – Всички п-си и явления, незавиимо от условията

при които се изучават се разглеждат от появата им във времето. Всички са

свързани с законите на Биологията


Практическо направление – усвояване на основните ресурси, които могат да

са от полза за човека. Интересува се от полезните изкопаеми на Земята.


* Особености на методите на Геологията – Преобладаващата част от

геоложките п-си и явления в Света са изкл. Продължителни. Те се

реализират за време, което е несъезмеримо с развитието на човешките

цивилизации.


Геологията изучава явления , които се формират в дълъг интервал от

време. Принцип на актуализма – основен метод за изучаване на обектите на

геологията. „Изучаването на съвремието е ключ към изучаванетона

миналото”. Процесите в природата са вечни. Условията се променят, но

процесите остават същите, съответно резултатите са различни (примерно,

магмата е резлична, защото идва от различни места) – това се нар.

актуализъм.
При униформизма – условията са същите и процесите са същите, съответно

резултатите също са еднакви (униформени).


Принцип на допълнителността – за постигането на резултати в една научна

област се налага да се прилагат методи присъщи на други научни области.

В геологията се включват принципи и закони от физиката, химията и

биологията.


Земята като небесно тяло
Виждания за мястото на Земята във вселената
Строеж на слънчевата система
Слънцето и неговото влияние
Планетарни условия за развитието на живот на Земята
Земята е в галактиката на млечния път. Във вселената има над 140 млрд.

други галактики. Броя на звездите в млечния път е от 100 млрд -

400млрд. Сингуларност (големият взрив) е способността на материята в

много кратко време да се разширява (случило се е преди около 13.2 млрд.

години). Вселената е родена от нищото – това е теорията на имплационната

(разушаваща се Вселена.


Оформят се две виждания за мястото на земята във вселената:
Тя е център на вселената и около нея обикалят всички останали небесни

тела – Геоцентрична система. В нейните рамки се мили до края на

Средновековието.
Земята е част от една ограничена система от небесни тела. Енергиен

център на тази с-ма е слънцето – Хелиоцентрична система. (Коперник).

Първите идеи за хелиоцентризма се появяват IV век пр.н.е., а идейте за

геоцетризма (нар. още птоломеева система) са от II век пр.н.е.


Според първите разбирания съществуват 5 бога – небесни тела + две

светила – слънцето и луната. След Коперник устройството на слънчевата

система се доказва от Кеплер и Нютон.
Според днешните разбирания слънчевата система се състои от динамичен

център – Слънце + 9 планети и над 30 спътника. Планетите, които влизат в

слънчевата система са групирани в 2 групи – вътрешни и външни планети.

Земята попада в групата на вътрешните планети. Вътрешната група планети

(първите 4) се нар. земен тип. Те са малки по размери и са с много

по-голяма плътност от външните планети. Слънцето, чрез своята маса държи

в орбита си всички небесни тела. То е енергиен източник, защото

осигурява 100% от енергията, която планетите черпят. Франц Цвики открива

свръхновите звевзди. Смята се, че Слънцето е свръхнова, тъй като само

при раждането на свръхнова звезда се появяват тежки елементи


Земята за разлика от другите планети, не е първородна, а е продукт от

голяма космичека катастрофа (преди около 4.6 млрд. год.), при която

12-тата планета се е сблъскала с „първичната” Земя (нар. се Тиамат) и в

следствие остатакът от Тиамат е изтласкан в нова орбита, а от

откъснатата част се образува Луната.
Астрономиюеска еденица = разстоянието му Земята и Слънцето.
Слънцето има влияние върху Змята и чрез лъченията. Голяма част от тях

са вредни, но Земята си е изработила защитни реакции. Върху Земята

влиянието на Слънцето стават на определени цикли. Най-осезаемите се

наблюдават на всеки ~ 40 хил. и ~ 100 хил. години.


Земята е най-плътното небесно тяло (5.52). Формата на Земята е сфероид

(още овоид). Релефът на Земята създава уникалната й форма - нар. се

геоид.
Планетарни условия за развитие на живот.
Тези условия са свързани с взаимоотношенията между небесните тела от

една система и центъра на системата (пример: Земя – Слънце). Във

вселената съществуват десетки хиляди небесни тела с условия за

съществуване на живот. Две са основните условия:


Съотношението между масите на небесните тела. Едно небесно тяло с живот

не трябва да надминава 1/20 от масата на централното тяло. Не бива да

бъде и по-малко от една хилядна спрямо централното тяло. Ако масата на

тялото е по-голяма се повишава скоростта на термоядрените реакции и

следователно се повишава температурата на тялото и се получават условия,

при които живот не може да съществува. Ако небесното тяло е по-малка от

1/1000 от масата, то би било замръзнало със стойности на температурата,

които не позволяват наличието на органична материя.


Формата на орбитите на телата. Колкото енда орбита е по-близка до

кръговата, толкова по-благоприятни биха били условията, защото нчма да

има големи разлики в интензитета на лъченията.
Земята отговаря на тези условия; Марс има подобни данни
23.10.2009
Физически полета на Земята
Земята създава физични полета. Три от тях имат по-осезаемо влияние върху

развитието на организмовия свят на Земята. Това са гравитационното,

магнотното и топлинното.
Гравитационноо поле. Гравитационното поле представлява силата, с която

Земята привлича телата към себе си. Законът за гравитацията е валиден за

всички тела във Вселената и е първият унниверсален закон - от Нютон.

Нютон доказва, че заради поведението си Земята не би могла да има

сферична форма. Тя би трябвало да е сплескана в полюсите. Растоянието

между центъра на Земята и полюса е по-малко от растоянието от центъра на

Земята до екватора. Гравитацията зависи от масата, а масата от

плътноста. Изводите обаче са валидни само ако земята е направена от

еднакво плътна и еднакво тежка материя, но не е. Всяка точка от

повърхността на Земята е различна стойност на гравитационното поле,

защото матероята, която изгражда Земята е неравномерно разпределена.. По

тази причина се установяват зони с положително и зони с отрицателно

гравитационно поле. В положителните полета, плътността на земната

материя е по-висока от средната (над 5.5), а в зоните с отрицателно

гравитационно поле има недостиг на маса. Независимо, дали

гравитационното поле е положително или отрицателно, то има силата да

задържи около Земята атмосфера. Точно това е главната заслуга на

гравитацията за развитието на организмов свят на Земята.


Магнитно поле. Земята по много причини е уникална. Енда от тях е

наличието на естествено магнитно поле. Земята е магнитно динамо.

Магнитното поле около Земята се чувства на растояние 8 земни радиуса

(около 3200 км). Тази зона се нар. магнитосфера. Магнитното поле е

биполярно. Магнитните полюси са подвижни, но винаги се намират в зоната

на географските полюси. Многократно магнитното поле сменя своята

ориентация. Съвременната ориентация сме нарекли – нормална, а южния и

северния полюс сменят местата си и се нар. – обарнати. Една ориентация

на магнитното поле трае средо аколо 500 000 г., а най-голяма инверсия е

на 32 млн. г. За биосферата магнитното поле играе ролята на филтър за

множеството космически лъчения, с което магнитното поле ни запазва от

вредното влияние на Слънцето.


Топлинно поле. Два са източниците на топлина за Земята: Слънцето и

вътрешнта земна динамика. По този критерий топлинното поле се дели на

външно и вътрешно. На повърхността на Земята, двата източника доставят

различно количество топлина. От Слънцето, Земята получава 99.5% от

топлинната енергия.
Външната топлина е изцяло за сметка на слънчевата енергия. Около 37-40%

от слънчевата топлина се връща обратно в атмосферата и в околоземното

пространство. Останалото количество топлина от слънцето се използва в

много ограничени размери. Разпределението на външната топлина върху

повърхността на Земята е неравномерно и зависи от много фактори: релеф,

разстояние, покривка, състоянието на атмосферата, ветрове. Основният

фактор, който формира климатичната зоналност на земята е географската

ширина. Климатичният фактор е този, който действа при разпределянето на

организмовия свят на земята. Границата, до която в дълбочина се чувства

смяната на температурата в зависимост от климатичните условия се нар.

„пояс на постоянна температура”. Той има различни стойности за

различните климатични зони. Това е фактор при разпределяне на

организмовия свят, особено на растителността, върху повърхността на

земята.
Вътрешна топлина. Източник на тази топлина са химичните реакции във

вътрешността на земята. На повърхността на земята, вътрешната топлина не

оказва особено влияние. В дълбочина, вътрешната топлина е основният

енергиен фактор, предизвикващ постоянното движение на континентите и

океаните. Вътрешната топлина се отразява чрез 2 понятия:


Геотермично стъпало – то се измерва в метри и показва на колко метра

температурата се увеличава с 1° (около 33 метра)


Геотермичен градиент – измерва се в градуси и показва с колко градуса се

променя температурата на всеки 100 метра дълбочина.


Вътрешен строеж на Земята
Удивително малко знаем за строежа на Земята. Максималното разстояние на

сондаж е 7 – 8 км и 3 км в мина в Африка (проектът “MoHole” –

американците се опитват да пробият външната зона). Чрез геофизични

методи, косвено, се прави характеристика на вътрешните зони на земята.

Разделянето на различни области е в следствие на промяната на скоростта

при разпространението на сеизмичните вълни в земята. На базата на тези

данни се твърди, че във вътрешността на земята се разпознават 3 геосфери

– земно ядро, мантия (мезосфера), земна кора.


Земно ядро - предтсавлява около 15% от обема на земята и около 30% от

нейната маса. В земното ядро скоростта на сеизмичните вълни е най-висока

поради високата плътност. Предполага се, че температурата на ядрото е

около 4 хил.° C, колкото е на повърхността на слънцето. По състав ядрото

е метално . По състоянието на веществото, ядрото се дели на външно и

вътрешно ядро. Външното е с пластично състояние на материята. Вътрешното

ядро е с твърдо състояние на материята.
30.10.2009
Мезосфера. Обхваща по-голямата част от обема на земята (около 84%) и

около 70% от масата. Тя не е хомогенна по състав, но в по-голямата си

част е твърда (пластелиноподобна). В зависимост от състоянието на

вещесвото в мезосферата, тя се дели на три слоя. В дълбочина се

увеличава както плътността на материята, така и скоростта на движение на

сеизмичните вълни. Точно в тази зона земята достига до своята средна

плътност от 5.5 единици. Мезосферата е и тази, която дава общия облик на

земята. Горните нива на мезосферата представляват една зона с повишена

пластичност - астеносфера. Точно тази пластичност на астеносферата

създава възможност за постоянно движение на земната кора върху нея.

Вулканите черпят своя материал точно от тази част.
Земна кора (литосфера) - Това е най-повърхностната част от земята,

която изцяло е изградена от скали (Около 1% от обема и около 0.5% от

масата не земята) Литосферата е най-леката част съдържаща се в земята.

Плътността е около 2.7 единици. Дебелината на земната кора варира в

много широки граници – от 6 до 44 км. За нейна долна граница се счита

границата на Мохо. При тази дебелина на земята се забелязва огледално

разположение на земнта кора спрямо релефаната повърхност. Най-тънка е

земната кора в обхвата на океаните, а най-дебела е под планинските

вериги. Земната кора е твърде различна и по своя строеж. Под

континентите, тя се изгражда от три слоя – седиментен, гранитен и

базалтов. Под океаните, земната кора се изражада от 2 слоя - от базалтов

и седиментен слой.


Веществен състав на земята.
Разграничават се три нива:
разпределение на химичните елементи
минерален състав
скален състав
Последните две нива се отнасят единствено за земната кора.
Разпределение на химичните елементи: в земята са открити всички

естествено известни химични елементи и все пак, твърде много се

различава химичният състав на вътрешността на земята от този на земната

кора.
Разпределение на химичните елементи в ядрото и мантията. Ядрото е

метално. В него преобладават Fe и Ni, като има примеси от Si и S.

Мантията е оксидна, като в различни зони преобладават оксиди и силикати

на Fe и Mg. Земната кора по своя химичен състав е силикатна. Химичните

елементи в земната кора са неравностойно представени. Присъствието на

химични елементи в земната кора се отчита с единици нар. кларки. Около

50% от земната кора се изгражда от кислород, около 25% е силиций, между

2 – 10% на всеки: Al, Fe, Na, Ca, Mg, K. На всички останали химични

елементи се падат около 2.5%. Според разпределението си в земята,

химичните елементи се делят на няколко категории:
Сидерофилни елементи (с афинитет към Fe) – те са съсредоточени в ядрото.
Халкофилни елементи (с афинитет към S) – тук спадат сулфидните

съединения на повечето метали (Zn, Pb, Cu). Те преобладават в мантията

на земята.
Литофилни елементи (с афинитет към Si) – благодарение на тях като

примеси се оформят силикати, които преобладават в литосферата.


Атмофилни елементи ( H, He ) - те насищат въздушното пространство около

земята.
Минерелен състав. Минералите представляват химични съединения със строго

определена структура. Те се формират единствено в земната кора. В

зависимост от мястото на което се формират, минералите се делят на

ендогенни и екзогенни. Ендогенните се формират под повърхността на

земята при кристализирането на силикатна топилка – магма. Екзогенните

минерали се формират на повърхността на земята. Те могат да бъдат

получени по няколко начина:


Чрез разпадане, т.е. преобразуване на ендогенни минерали попаднали в

нови условия (лимонит).


Чрез отлагане предимно от преситени разтвори (халит – сол).
Чрез жизнената дейност на редица организми, включително бактерии –

биогенно производство.


Класификация на минералите. Съществуват множество критерии за

класифинация на минералите. Най-широко използваната е физикохимичната

класификация. Тя разпределя минералите по химичен състав и по структура

на кристалната решетка. Тази систематика е внедрена от акад. Иван

Костов. Според нея минералите се делят на 13 класа. Най-широко

разпространени са силикатните минерали. В групата на силикатните

минерали е и кварцът, който е SiO2, но не спада към оксидните.

Организмите го използват за изграждане на скелетни елементи. Друга

значима за организмите група от минерали са карбонатите. Към тях се

отнася калцит (калциев карбонат) – най-широко използваният минерал в

скелетите на организмите. Той има способността да се натрупва и образува

мономинерална скала. Тя се нар. варовик.


Скален състав на земята. (Скали)
Скалите представляват агрегати от минерали. Когато една скала се

изгражда от един минерал, тя се нар. мономинерална. По-често скалите се

изграждат от много минерали и се нар. полиминерални. В полиминералните

скали, минералите са неравностойно представени. Една част от тях се нар.

скалообразуващи, а другата група са акцесорни минерали (второстепенни) -

те са като примеси в скалата. Организмовите останки могат да бъдат

скалообразуващи и да дават облика на скалите. В този случай скалите се

нар. органогенни. По своя произход скалите се делят на три групи:

магмени седиментни и метаморфни.
Магмени – тези скали се образуват за сметка на изкристализиране на

магмата когато е под земната повърхност или на лавата, която достига и

се разпространява върху повърхността на земята. Скалите, които се

образуват в дълбочина се нар. интрузивни. Скалите, които се образуват на

повърхостта се нар. ефузивни. Количеството на Si се отразява върху цвета

на скалите. Колкото повече е Si, толкова по-светли са скалите. Тези

скали се нар. кисели. Колкото по-малко е Si, толкова по-тъмни са и се

нар. базични ( базалтови). Базалтовият слой на земната кора се изгражда

изцяло от магмени скали без значение кисели или базалтови. Гранитният

слой се изгражда от по-кисели и от метаморфни скали. В магмените скали

не се съдържат вкаменелости.. Най-много в зем. кора с магмените скали.
Седиментни ( утаячни скали) – те изцяло се образуват на повърхността на

земята, т.е. в онази зона, в която се формира и съществува биосферата.

Като площ, това са най-широко разпространените скали. Като обем са много

малка част от земната кора. Тези скали формират специфични тела, по

които да се познаят. Тези тела имат изключително широко площно

разпространение и много малка дебелина – те се нар. пластове.

Седиментните скали се образуват по три основни начина и се делят на три

групи: теригенни (обломачни), глинести и биохимични. Теригенните се

образуват за сметка на разрушаване на по-старите скали, транспортирането

на разрушения материал и утаяването му при определени условия.

Глинестите скали се образуват от най-финните частички (най-големите

частици са с наноразмери). Биохимичните скали се образуват чрез отлагане

на вещество, най-често във водна среда, от преситени разтвори. По

биохимичен начин, част от скалите се образуват и за сметка на дейността

на организмите.
Метаморфни скали – те се образуват за сметка на промяна на по-стари

скали. Тази промяна е продиктувана най-вече от условия на високо

налягане и температура. Когато се получават от магмени скали, те се нар.

ортомераморфни; когато са за сметка на промяна на седиментни скали се

нар. параметаморфни. В параметаморфни скали са открити най-старите

вкаменелости на земята. Мраморът е метаморфна скала, но е много малко

променен – само прекристализирал CaCO3.
05.11.2009
Основни морфоструктури.
Модели за развитие на земната кора.
Основните морфоструктури са 2 – континенти и океани.
Континенти. Те са положителни морфоструктури. Те се намират над средното

океанско равнище. От географска гледна точка, континентите се изграждат

от равнини и планински вериги. От геоложка гледна точка, континентите се

изграждат от платформи и нагънати / деформирани скални вериги.

Платформите отговарят на равнините, а планинските вериги на нагънатите

структурни зони. Континентите изцяло се изграждат само от континентален

тип земна кора.
Океани. Те представляват негативните морфоструктури. Към тях се отнася

континенталната периферия и океанската котловина. От геоложка гледна

точка, в континенталната периферия се включват шелфовата зона (~до 150м)

и континенталният склон.


Континенталният склон е зоната, в която океаните рязко се

задълбочават. И двете зони са формирани от континентален тип земна кора.

В обхвата на континенталния склон става преходът към океански тип земна

кора (гранитът изчезва).


Океанските котловини включват: океански равнини, океански падини и

океански хребети. В океаните са включени и двата типа земна кора (и

континентален, и океански).
Модели за развитието на земната кора:
Категорично е доказано, че земната кора постоянно се променя. Моделите

представят тези промени в логически свързани процеси. Най-популярният и

достоверен модел се нар. тектоника на плочите. Според този модел,

земната кора се състои от множество / мозайка / от плочи. Тези плочи се

намират в постоянно движение. Движението се извършва по повърхността на

астеносфеерата (най-горният пластичен слой на мезосферата). Движението

се извършва с помоща на вътрешната енергия на земята. При движението на

плочите се създават различни взаимоотношения между тях. Формират се и

различен тип граници между плочите. Отделят се три вида граници /

взаимоотношения:


Раздалечаване на плочите – в случаите, когато две плочи се движат в

противоположни направления. Това придвижване става в следствие на

внедряване на магма в разкъсаните части на земната кора. Тези зони от

земната кора се нар. спредингови зони и се проявяват по дъното на океана

в обхвата на океанските храбети. Това е зоната на създаване на нова

земна кора.


Сблъсък / колизия /– тези взаимоотношния се получават когато плочите се

придвижват една срещу друга или в една и съша посока , но с по-висока

скорост на застигащата плоча. Тези зони се нар. зони на субдукция /

подпъхване. В тези зони земната кора се унищожава.


Отсяване – взаимоотношение на разкъсване от хоризонталното придвижване

по периферията на континента.


Това е теория, която залага на „хоризонталното” движение на земните

плочи.
Времето в геологията.


Характеристика на категорията време. Това е най-всеобхватната философска

категория. Чрез нея, характеристика придобиват почти всички явления и

събития на земята. Категорията време идва от митологията, а в науката

тази категория се формулира отделно от Нютон и от Лайбниц. Съществуват

две концепции / разбирания за категорията време: абсолютна / нютонова и

относителна / лайбницова.


Каталог: files -> files
files -> Р е п у б л и к а б ъ л г а р и я
files -> Дебелината на армираната изравнителна циментова замазка /позиция 3/ е 4 см
files -> „Европейско законодателство и практики в помощ на добри управленски решения, която се състоя на 24 септември 2009 г в София
files -> В сила oт 16. 03. 2011 Разяснение на нап здравни Вноски при Неплатен Отпуск ззо
files -> В сила oт 23. 05. 2008 Указание нои прилагане на ксо и нпос ксо
files -> 1. По пътя към паметник „1300 години България
files -> Георги Димитров – Kreston BulMar
files -> В сила oт 13. 05. 2005 Писмо мтсп обезщетение Неизползван Отпуск кт


Сподели с приятели:
  1   2   3   4




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница