Электронный вариант лекций по курсу «Землеведение» для студентов 1 курса (2 семестр) (Пбаш, Пимно до) (стр. 6 из 15)

Лекция 8. Основные типы горных пород, слагающие
поверхность литосферы

Общие сведения о породах. Магматические породы. Осадочные породы. Метаморфические породы.

Породы, слагающие поверхность литосферы, можно разделить на три группы. К первой группе относят породы, происшедшие от застывания расплавленных магматических масс, известных под общим названием магматических: гранит, диорит, базальт.

Но второй группе относят породы, образовавшиеся путем осаждения различных материалов из воды или воздуха. Эти осадочные горные породы образуются в результате выветривания или химического выпадения осадков воды, а также жизнедеятельности организмов. Эти породы носят название осадочных, к ним относятся: песчаник, глинистый сланец, известняк.

К третьей группе относятся те породы, которые при высокой температуре и большом давлении испытали сильное изменение. Эти породы называются метаморфическими. К ним относятся: гнейс, мрамор, графит.

Магматические породы. В тех случаях, когда расплавленная магма, прорывая земную кору, выливается на поверхность, она быстро застывает. В результате быстрого остывания образуется сплошная или пузырчатая однообразная масса, похожая на шлак.

Осадочные породы, в зависимости от способа образования, делятся на обломочные, химические и органические:

Обломочные породы – это горные породы, происходящие из обломков различных твердых горных пород.

Обломочный материал, скатываясь со склонов гор, образует мощные толщи осыпей. В осыпях встречаются обломки самых различных размеров – от огромных глыб до мельчайших пылинок. Мелкий обломочный материал уносится текучими водами. По пути остроугольные куски трутся друг о друга и приобретают округлую форму. В результате образуются гравий, песок, пыль, глина. Обломочные породы бывают рыхлые и твердые.

Наиболее распространенные рыхлыми обломочными породами являются песок, пыль, а твердыми – песчаник, глинистые сланцы. Пески – это минеральные накопления преимущественно кварцевых зерен с размером 2 мм. Пески очень широко распространены по земной поверхности и имеют огромное значение в строительном деле (производство стекла, бетонные работы).

Подземные воды, проходя сквозь толщи песков, часто отлагают около песчинок находящиеся в растворе соли. С течением времени количество отлагающихся солей постепенно увеличивается, и песок, цементируясь, превращается в твёрдую породу – песчаник.

В зависимости от цементирующегося вещества различают песчаники глинистые, известковые, железистые. Песчаники хорошо нам известны как строительный материал. Глины состоят из мельчайших крупинок (d-0,01 мм). Глины как наиболее мелкий материал уносятся водой и отлагаются на дне морей, озёр. Отложения происходят медленно, причём более крупные частицы осаждаются быстрее. В результате образуются ленточные глины.

Глины с древнейших пор широко используются человеком, они идут на изготовление посуды (гончарная глина, отличающаяся большой пластичностью). Более грубые глины идут на изготовление кирпича.

Глинистые сланцы. Глины под действием физических и химических процессов переходят постепенно в твердую породу – в глинистые сланцы. Глинистые сланцы, обладая хорошей слоистостью, легко раскалываются вдоль плоскостей и дают удобный строительный материал в виде плит различной толщины.

В глинистых сланцах хорошо сохраняются остатки и отпечатки тех растений и животных, которые оседали на дне бассейнов.

Химические породы. Все породы, получившиеся в результате оседания из водных растворов, называются химическими породами (каменная соль, гипс и известняковый туф).

Каменная соль (NaCl) хорошо известна каждому. Размельченная каменная соль дает обычную поваренную соль. В природе соль получается двумя путями: при вулканических извержениях и осаждением из растворов.

Гипс – это сернокислый кальций (СаS0₄*2H₂0). Гипс широко распространен в природе и встречается с другими осадочными породами и в виде отдельных глыб. Он, как и каменная соль, выделяется обычно из водных растворов. В природе встречается зернистый гипс, волокнистый гипс, часто встречается в виде своеобразных кристаллов, совершенно прозрачных. Применяется в строительстве как связующий раствор.

Органогенные породы. Горные породы, образовавшиеся в результате жизнедеятельности организмов, называют органогенными. Сюда относятся различные известковые породы, ископаемые угли и др.

Известняковые породы. Относятся мел, известняк, мергель, мрамор и др. Мел нам хорошо известен как пишущий мел или мел, употребляемый для побелок. Это – белая, землистая, легко растворяющаяся порода, состоящая в основном из мельчайших панцирей морских организмов, что легко можно увидеть при помощи микроскопа. Известняки отличаются от мела значительной прочностью, большая часть известняков образовалась из скелетных останков животных и растений, оседавших на дне морей.

В бассейнах со скелетными образованиями организмов отлагаются также и глины. Таким путем получаются мергели. Они являются как бы средней или переходной породой между известняками и глинистыми сланцами. Применяется при производстве цемента.

Ископаемые угли. Сюда входят бурые угли, каменные угли, антрациты. Торф представляет собой землистую массу, состоящую главным образом из растительных остатков. Торф по составу бывает различным; могут преобладать остатки древесины, листьев. Таким образом, торф является как бы начальной стадией образования каменных углей.

Ископаемые угли различаются по внешнему виду и по составу, например:

1) бурые угли содержат от 45 до 75% углерода;

2) каменные угли – до 80% углерода;

3) антрациты с ярким блеском – до 95% углерода.

Каменные и бурые угли произошли из растительных остатков.

Метаморфические породы. Осадочные породы, попадая на огромную глубину, под действием высокой температуры переходят в новые породы. Например, песчаники переходят в кварциты.

Этот процесс превращения одних пород в другие под влиянием высокого давления и температур носит название метаморфизма. А породы метаморфическими. Наиболее типичными метаморфическими породами являются гнейсы, кристаллические сланцы, графиты. Гнейсы имеют тот же состав, что гранит, т.е. состоят из полевых шпатов, кварца и слюды. В отличие от гранита, слюда в гнейсе располагается тонкими параллельными прослойками, что придаёт гнейсам ясно выраженную тонкую сланцевую структуру.

Мраморы представляют собой кристаллические известняки, имеют различное происхождение. Значительная часть мраморов получилась из известняков. Мраморы являются прекрасным материалом для архитектурных и скульптурных целей.

Графиты содержат в себе до 80% чистого углерода и имеют кристаллическое строение. Происхождение графитов различно. Графиты могут выделяться из магмы в процессе её медленного остывания и в результате метаморфизма каменных углей.

Лекция 9.
АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ

3.1. Состав и строение атмосферы

Попробуем на одну минуту вообразить себе Землю, лишенную атмосферы. Днем с черного, усеянного звездами неба на нас светило бы ослепительное Солнце. К полудню температура была бы > 100С^о. Ночью температура спускалась бы также до –80С^о, -90С^о. Всюду мы видели бы необозримые пространства песков, изредка – щебня и камней. Поверхность была бы покрыта тысячами воронкообразных впадин (это следы падавших на землю метеоритов). Нет ни рек, ни озер, ни ручьев, ни болот.

Перед нами была бы пустыня в самом прямом значении этого слова. Но Земля имеет атмосферу, и поэтому земная поверхность имеет совершенно другую, хорошо знакомую нам картину. Но было время, когда не было атмосферы, а теперь задумаемся над тем, как же произошла атмосфера.

Атмосфера является продуктом дегазации вулканических лав, выделявшихся из верхней мантии Земли. Химический состав вулканических газов сейчас изучен достаточно хорошо. В основном он состоит из углекислого газа, сернистого газа, хлора, метана, аммиака, азота. Эти газы, возможно, и сформировали первичную атмосферу Земли.

Мне очень нравится древняя языческая религия. Вы, наверное, знаете, что древние люди преклонялись перед Солнцем, перед Луной, перед Землей, перед воздухом. Без всякого стеснения я бы преклонялся бы перед воздухом. Например, у современного человека нет такого нежного отношения к природе, как у древних людей. Мы говорим, что человек – это царь природы, и успели натворить очень много.

Мы стали умными, и все мы вычеркнули, что было многого у древних людей, и теперь мы не только не преклоняемся, но и даже не ценим. Вы знаете, как загрязняется атмосфера в городах, особенно в нашем городе. Когда мы с вами знакомились с Солнечной системой, мы подробно анализировали атмосферы других планет. В конце концов, мы выявили, что такой атмосферы, как на Земле, ни одна другая планета не имеет, и человек, загрязняя атмосферу, совершает преступление не только земное, но возможно и космическое.

Один человек использует 13 куб.м. воздуха в сутки.

1 м³ = 1 кг.

Вновь возникшая атмосфера на первом этапе была очень тонкой.

Состав атмосферы. Таким образом, наша планета Земля окутана воздушной оболочкой, которую называют атмосферой. Состоит она из смеси газов:

азот

78%;

кислород

20%;