العلاقة بين العمليات الجيولوجية الداخلية والخارجية. خصائص وتصنيف العمليات الخارجية

1. مقدمة عامةذاتية النمو

وعمليات ZKZOGENIC

...تقود العمليات الجيولوجية الداخلية حياة الأرض. إنها تحدد الأشكال الرئيسية لتضاريس سطح الأرض، وتحدد مظهر العمليات الخارجية، والأهم من ذلك، تحدد بنية كل من قشرة الأرض والأرض بأكملها ككل.

أكاديمي ماجستير أوسوف

العمليات الداخلية-هذه هي العمليات الجيولوجية التي يرتبط أصلها مباشرة بأحشاء الأرض، مع التحولات الفيزيائية والميكانيكية والفيزيائية والكيميائية المعقدة للمادة.

يتم التعبير عن العمليات الداخلية بوضوح شديد في الظواهر الصهارة- عملية مرتبطة بحركة الصهارة إلى الطبقات العليا من القشرة الأرضية وكذلك إلى سطحها. النوع الثاني من العمليات الداخلية هو الزلازل، يتجلى في شكل هزات أو هزات قصيرة المدى. النوع الثالث من العمليات الداخلية هي الحركات التذبذبيةإن أبرز مظاهر القوى الداخلية هو التشوهات المتقطعة والمطوية. نتيجة للطي، يتم جمع الطبقات الأفقية في طيات مختلفة، وأحيانا تمزق أو تدفع فوق بعضها البعض. تظهر التشوهات المطوية حصريًا في مناطق معينة وأكثرها حركة ونفاذية للصهارة من القشرة الأرضية؛ وتسمى بالأحزمة المطوية، وتسمى المناطق المستقرة والضعيفة في النشاط التكتوني بالمنصات. تساهم التشوهات القابلة للطي في إحداث تغييرات كبيرة في الصخور.

وفي ظل ظروف الضغط العالي ودرجة الحرارة، تصبح الصخور أكثر كثافة وصلابة . تحت تأثير الغازات والأبخرة المنبعثة من الصهارة تتشكل معادن جديدة. وتسمى هذه الظواهر التحول الصخري التحول.تغير بشكل كبير طبيعة القشرة الأرضية (تكوين الجبال، المنخفضات الضخمة).

تتأثر الأشكال التي يتم إنشاؤها بواسطة القوى الداخلية بالقوى الخارجية. تخلق القوى الداخلية الشروط المسبقة لتقطيع أوصال تضاريس الأرض وضغطها، وتقوم القوى الخارجية في نهاية المطاف بتسوية سطح الأرض أو، كما يطلق عليها أيضًا، تعرية. عندما تتفاعل العمليات الخارجية والداخلية , تتطور قشرة الأرض وسطحها.

تنشأ العمليات الداخلية تحت تأثير الطاقة الداخلية للأرض: التفاعلات الذرية والجزيئية والأيونية، والضغط الداخلي (الجاذبية) وتسخين الأجزاء الفردية من القشرة الأرضية.

تستمد العمليات الخارجية طاقتها من الشمس ومن الفضاء، وتستخدم بنجاح الجاذبية والمناخ والنشاط الحيوي للكائنات الحية والنباتات. تشارك جميع العمليات الجيولوجية في الدورة العامة للمادة الأرضية.

تقليديا، في الكتب المدرسية عن "الجيولوجيا العامة"، عند وصف العمليات الداخلية، تم إيلاء الاهتمام الرئيسي لخصائص عمليات الصهارة والتحول، وكذلك أشكال مختلفةفي الوقت نفسه، ظهرت عمليات داخلية أكبر بكثير في تاريخ الأرض، ولعبت قسمها دورا حاسما في حركة مادة الوشاح، وتشكيل الغلاف الصخري وقشرة الأرض وأكثر من ذلك بكثير، وإذا تم شرحها حتى الماضي القريب من موقف "النظرية الجيولوجية" السائدة آنذاك، فقد تم فك شفرتها الآن من خلال أحكام النظرية الجديدة "تكتونية الصفائح الصخرية" و"تكتونية الأعمدة". تكتسب دراسة طاقة الأرض، وهي أهم عملية داخلية، أهمية رائدة. إن توليد الطاقة الداخلية يوجه ويتحكم في جميع العمليات الأخرى، بما في ذلك دوران المادة في الوشاح، وتيارات الحمل الحراري، وعمليات تحولات الطور، والانجراف القاري وأكثر من ذلك بكثير، مجازيًا، أن الطاقة الحرارية للأرض تتحول إلى طاقة حركية، وهذه الأخيرة تتحكم وتوجه التقدم العامحركة الصهارة، وظهور الاضطرابات المتداخلة والمنفصلة ذات المقاييس والمظاهر المختلفة، دون علمهم، من المستحيل شرح طبيعة الصهارة، والتحول، والهياكل المطوية والخطأ.

العمليات الخارجية (من الكلمة اليونانية éxo - الخارج، الخارج) هي عمليات جيولوجية تنتج عن مصادر طاقة خارجية عن الأرض: الإشعاع الشمسي ومجال الجاذبية. تحدث على سطح الكرة الأرضية أو في المنطقة القريبة من سطح الغلاف الصخري. وتشمل هذه فرط التولد (التجوية)، والتآكل، والتآكل، وتكون الرواسب، وما إلى ذلك.

على عكس العمليات الخارجية، ترتبط العمليات الجيولوجية الداخلية (من اليونانية éndon - الداخل) بالطاقة الناشئة في أعماق الجزء الصلب من الكرة الأرضية. تعتبر المصادر الرئيسية للعمليات الداخلية هي الحرارة والتمايز الجاذبي للمادة حسب الكثافة مع غمر العناصر المكونة الأثقل. وتشمل العمليات الداخلية البراكين والزلازل والتحول وما إلى ذلك.

إن استخدام الأفكار حول العمليات الخارجية والداخلية، التي توضح بشكل ملون ديناميكيات العمليات في القشرة الحجرية في صراع الأضداد، يؤكد صحة بيان ج. بودريار بأن "أي نظام وحدوي، إذا أراد البقاء، يجب أن يكتسب تنظيمًا ثنائيًا ". فإذا كان هناك تعارض، فإن وجود المحاكاة، أي تمثيل يخفي حقيقة عدم وجودها، ممكن.

في نموذج لعالم الطبيعة الحقيقي، الذي تحدده قوانين العلوم الطبيعية، التي ليس لها استثناءات، تكون التفسيرات الثنائية غير مقبولة. على سبيل المثال، شخصان يحملان حجرًا في أيديهما. يعلن أحدهم أنه عندما ينزل الحجر سيطير إلى القمر. هذا هو رأيه. ويقول آخر أن الحجر سوف يسقط. ليست هناك حاجة للتجادل معهم أي منهم على حق. هناك قانون الجاذبية العالمية، والذي بموجبه في 100٪ من الحالات سوف يسقط الحجر.

وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، فإن الجسم الساخن الذي يتلامس مع الجسم البارد سوف يبرد في 100٪ من الحالات، مما يؤدي إلى تسخين الجسم البارد.

إذا كان الهيكل الفعلي المرصود للغلاف الصخري مصنوعًا من البازلت غير المتبلور، أسفل الطين، ثم الطين الأسمنتي - الأرجيليت، والصخر الزيتي الدقيق، والنيس متوسط ​​التبلور والحدود البلورية الخشنة، فإن إعادة بلورة المادة بعمق مع زيادة حجم البلورة يشير بوضوح إلى أن الطاقة الحرارية لا تأتي من تحت الجرانيت. في خلاف ذلكوفي العمق ستكون هناك صخور غير متبلورة، مما يفسح المجال لتكوينات بلورية خشنة بشكل متزايد نحو السطح.

ومن ثم، لا توجد طاقة حرارية عميقة، وبالتالي لا توجد طاقة داخلية العمليات الجيولوجية. إذا لم تكن هناك عمليات داخلية، فإن تحديد العمليات الجيولوجية الخارجية التي تتعارض معها يفقد معناه.

ماذا هنالك؟ في القشرة الصخرية للكرة الأرضية، وكذلك في الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الحيوي، المترابطة وتشكل نظامًا واحدًا لكوكب الأرض، هناك تداول للطاقة والمادة ناتج عن تدفق الإشعاع الشمسي ووجود مجال الجاذبية طاقة. يشكل تداول الطاقة والمادة في الغلاف الصخري نظامًا من العمليات الجيولوجية.

تتكون دورة الطاقة من ثلاث وصلات. 1. الرابط الأولي هو تراكم الطاقة عن طريق المادة. 2. الرابط الوسيط - إطلاق الطاقة المتراكمة. 3. الرابط الأخير هو إزالة الطاقة الحرارية المنبعثة.

تتكون دورة المادة أيضًا من ثلاث حلقات. 1. الرابط الأولي - خلط المواد المختلفة بالمتوسط التركيب الكيميائي. 2. الرابط الوسيط - تقسيم المادة المتوسطة إلى جزأين لهما تركيب كيميائي مختلف. 3. الحلقة الأخيرة هي إزالة جزء واحد امتص الحرارة المنبعثة وأصبح فضفاضًا وخفيفًا.

إن جوهر الارتباط الأولي في دورة طاقة المادة في الغلاف الصخري هو امتصاص الإشعاع الشمسي الوارد بواسطة الصخور الموجودة على سطح الأرض، مما يؤدي إلى تدميرها إلى طين وحطام (عملية فرط التولد). تتراكم منتجات التدمير كميات هائلة من الإشعاع الشمسي في شكل طاقة سطحية حرة وداخلية وجيوكيميائية محتملة. تحت تأثير الجاذبية، يتم نقل منتجات فرط التكوين إلى المناطق المنخفضة، وخلطها، ومتوسط ​​تركيبها الكيميائي. وفي نهاية المطاف، يُنقل الطين والرمل إلى قاع البحار، حيث يتراكمان في طبقات (عملية تكوين الترسيب). وتتكون طبقة من طبقات الغلاف الصخري، حوالي 80% منها عبارة عن طين. التركيب الكيميائي للطين = (جرانيت + بازلت)/2.

على متوسطومع تقدم الدورة، تغوص طبقات الطين في الأعماق، وتتداخل مع طبقات جديدة. تؤدي زيادة الضغط الصخري (كتلة الطبقات السطحية) إلى عصر الماء بالأملاح الذائبة والغازات من الطين، وضغط معادن الطين، وانخفاض المسافات بين ذراتها. يؤدي هذا إلى إعادة بلورة كتلة الطين إلى بلورات الشيست والنيس والجرانيت. أثناء إعادة التبلور، تتحول الطاقة الكامنة (الطاقة الشمسية المتراكمة) إلى حرارة حركية، تنطلق من بلورات الجرانيت ويتم امتصاصها بواسطة محلول سيليكات الماء من تركيبة البازلت الموجودة في المسام بين بلورات الجرانيت.

تتضمن المرحلة الأخيرة من الدورة إزالة المحلول البازلتي الساخن إلى سطح الغلاف الصخري، حيث يسميه الناس الحمم البركانية. البراكين هي الحلقة الأخيرة في دورة الطاقة والمادة في الغلاف الصخري، وجوهرها هو إزالة محلول البازلت الساخن المتكون أثناء إعادة بلورة الطين إلى جرانيت.

إن الطاقة الحرارية المتولدة أثناء إعادة بلورة الطين، والتي ترتفع إلى سطح الغلاف الصخري، تخلق للبشر الوهم باستلام الطاقة العميقة (الداخلية). في الواقع، يتم إطلاق الطاقة الشمسية وتحويلها إلى حرارة. بمجرد ظهور الطاقة الحرارية أثناء إعادة التبلور، يتم إزالتها فورًا إلى الأعلى، لذلك لا توجد طاقة داخلية (عمليات داخلية) في العمق.

وبالتالي، فإن فكرة العمليات الخارجية والداخلية هي فكرة زائفة.

Nootic هي دورة من الطاقة والمادة في الغلاف الصخري ناتجة عن المدخول طاقة شمسيةووجود مجال الجاذبية.

إن فكرة العمليات الخارجية والداخلية في الجيولوجيا هي نتيجة تصور عالم القشرة الحجرية للكرة الأرضية كما يراها الشخص (يريد أن يراها). وقد حدد هذا طريقة التفكير الاستنتاجية والمجزأة للجيولوجيين.

لكن العالم الطبيعي لم يخلقه الإنسان، وما هو عليه غير معروف. لفهم ذلك، من الضروري استخدام طريقة تفكير استقرائية ومنهجية، والتي يتم تنفيذها في نموذج دورة الطاقة والمادة في الغلاف الصخري، كنظام للعمليات الجيولوجية.

وتنقسم العمليات الجيولوجية إلى داخلية وخارجية.

العمليات الداخلية هي عمليات جيولوجية مرتبطة بالطاقة الناشئة في أحشاء الأرض. وتشمل هذه الحركات التكتونية لقشرة الأرض والصهارة وتحول الصخور والنشاط الزلزالي. المصادر الرئيسية للطاقة للعمليات الداخلية هي الحرارة وعدم استقرار الجاذبية - إعادة توزيع المواد في أحشاء الأرض حسب الكثافة (تمايز الجاذبية).

تشمل العمليات الداخلية ما يلي:

• - التكتونية - حركة القشرة الأرضية، تختلف في الاتجاه والشدة، مما يؤدي إلى تشوهها (سحقها في طيات) أو تمزق الطبقات؛
• - زلزالية - مرتبطة بالزلازل؛
• - الصهارة - المرتبطة بالنشاط الصهاري؛
• - بركاني - مرتبط بالنشاط البركاني؛
• - المتحولة - عملية تحويل الصخور تحت تأثير الضغط ودرجة الحرارة دون إدخال أو إزالة المكونات الكيميائية؛
• - skarns - تكوين المعادن والصخور الميتوسوماتية نتيجة التأثير على الصخور المختلفة (الحجر الجيري والدولوميت بشكل رئيسي) بمحاليل عالية الحرارة تحتوي على Fe، M؟، Ca، 81، Al ومواد أخرى بكميات متفاوتة بمشاركة واسعة من المكونات المتطايرة (الماء، ثاني أكسيد الكربون، C1، B، V، وما إلى ذلك)، وفي نطاق واسع من درجات الحرارة والضغوط عند التطور العامالمحاليل مع انخفاض درجة الحرارة من القلوية إلى الحمضية.
• - جريزن - تغير ميتوسوماتي لصخور الجرانيت تحت تأثير الغازات المنبعثة من الصهارة المبردة مع تحول الفلسبار إلى ميكا خفيفة؛
• - الحرارية المائية - رواسب خامات المعادن (Au، Cu، Pb، Sn، XV، إلخ) والمعادن غير المعدنية (التلك، الأسبستوس، إلخ)، والتي يرتبط تكوينها بترسب أو إعادة ترسيب المادة الخام من المحاليل المائية العميقة الساخنة، والتي غالبًا ما ترتبط بتبريد غرف الصهارة في القشرة الأرضية.

الحركات التكتونية- الحركات الميكانيكية للقشرة الأرضية، الناتجة عن القوى المؤثرة فيها وبشكل رئيسي في وشاح الأرض، وتؤدي إلى تشوه الصخور التي تتكون منها القشرة. ترتبط الحركات التكتونية عادةً بالتغيرات في التركيب الكيميائي وحالة الطور ( التركيب المعدني) و الهيكل الداخليالصخور التي تتعرض للتشوه. تغطي الحركات التكتونية في نفس الوقت مساحات واسعة جدًا.

تظهر القياسات الجيوديسية أن سطح الأرض بأكمله تقريبًا في حالة حركة مستمرة، ومع ذلك، فإن سرعة الحركات التكتونية صغيرة، وتتراوح من أجزاء من المئات إلى بضع عشرات من المليمترات سنويًا، ولا يحدث إلا تراكم هذه الحركات على مدى فترة طويلة جدًا ( عشرات إلى مئات الملايين من السنين) يؤدي الزمن الجيولوجي إلى تحركات إجمالية كبيرة للأجزاء الفردية من القشرة الأرضية.

اقترح الجيولوجي الأمريكي ج. جلبرت (1890)، وقام الجيولوجي الألماني ه. ستيل (1919) بوضع تصنيف للحركات التكتونية يقسمها إلى المنشأ,يتم التعبير عنها في الارتفاعات والانخفاضات طويلة المدى لمساحات واسعة من سطح الأرض، و أوروجيك,تظهر بشكل عرضي (مراحل جبلية) في مناطق معينة من خلال تكوين طيات وانقطاعات وتؤدي إلى تكوين الهياكل الجبلية. لا يزال هذا التصنيف مستخدمًا حتى يومنا هذا، لكن عيبه الرئيسي هو توحيد عمليتين مختلفتين بشكل أساسي في مفهوم تكوين الجبال - تكوين الطي والتمزق من ناحية، وبناء الجبال من ناحية أخرى. وقد تم اقتراح تصنيفات أخرى. قدم أحدهم (الجيولوجيون المحليون أ.ب.كاربينسكي،إم.م.تيتيايف، وما إلى ذلك) تحديد الهوية للطي التذبذبو تشكيل تمزقالحركات التكتونية الأخرى (الجيولوجي الألماني إي. هارمان والعالم الهولندي آر. دبليو. فان بيميلين) - undation (موجة) و تموج (مطوية) الحركات التكتونية. أصبح من الواضح أن الحركات التكتونية متنوعة للغاية سواء في شكل المظهر أو في عمق الأصل، وكذلك بوضوح في آلية وأسباب حدوثها.

وفقا لمبدأ آخر، تم تقسيم الحركات التكتونية بواسطة M. V. Lomonosov إلى بطيء ( منذ قرون) و سريع. حركات سريعةالمرتبطة بالزلازل، وعادة ما تكون لها سرعة عالية، أعلى بعدة مرات من سرعة الحركات البطيئة. تبلغ إزاحات سطح الأرض أثناء الزلازل عدة أمتار، وفي بعض الأحيان تزيد عن 10 أمتار، إلا أن هذه الإزاحات تحدث بشكل متقطع.

تقسيم الحركات التكتونية إلى عمودي (شعاعي) و أفقي (عرضي) ،على الرغم من أنها مشروطة إلى حد كبير بطبيعتها، لأن هذه الحركات مترابطة وتتحول إلى بعضها البعض. لذلك فمن الأصح الحديث عن الحركات التكتونية ذات المكون الرأسي أو الأفقي السائد. وتتسبب الحركات العمودية السائدة في صعود وهبوط سطح الأرض، بما في ذلك تكوين الهياكل الجبلية. وهي السبب الرئيسي لتراكم الطبقات السميكة من الصخور الرسوبية في المحيطات والبحار، وجزئياً على اليابسة. تتجلى الحركات الأفقية بشكل واضح في تكوين إزاحات كبيرة للكتل الفردية من قشرة الأرض بالنسبة للآخرين بسعة مئات وحتى آلاف الكيلومترات، في اتجاهاتهم بسعة مئات الكيلومترات، وكذلك في التكوين الخنادق المحيطيةآلاف الكيلومترات نتيجة لتحرك كتل القشرة القارية.

تتميز الحركات التكتونية بدورية أو تفاوت معين، والذي يتم التعبير عنه في التغيرات في الإشارة و (أو) السرعة بمرور الوقت. تسمى الحركات العمودية قصيرة المدى نسبيًا مع التغييرات المتكررة في الإشارة (قابلة للعكس) بالتذبذب. عادة ما تحتفظ الحركات الأفقية باتجاهها لفترة طويلة ولا رجعة فيها. ربما تكون الحركات التكتونية التذبذبية هي السبب التجاوزاتو التراجعاتالبحر وتشكيل المدرجات البحرية والنهرية.

واستنادا إلى وقت ظهورها، يتم تمييز أحدث الحركات التكتونية، والتي تنعكس بشكل مباشر في التضاريس الحديثة للأرض، وبالتالي يتم التعرف عليها ليس فقط من خلال الجيولوجية، ولكن أيضا الطرق الجيومورفولوجية، والحركات التكتونية الحديثة، والتي تدرس أيضا من خلال الجيوديسية طرق (إعادة التسوية، الخ). أنها تشكل موضوع البحث في التكتونية الحديثة.

يتم تحديد الحركات التكتونية للماضي الجيولوجي البعيد من خلال توزيع تجاوزات وانحسارات المحيط، من خلال إجمالي سمك (سمك) الرواسب المتراكمة، من خلال توزيع سحناتها ومصادر المواد الفتاتية المحمولة في المنخفضات. وبهذه الطريقة، يتم تحديد المكون الرأسي للإزاحة الطبقات العلياالقشرة الأرضية أو سطح أساس متماسك يقع تحت غطاء رسوبي. يتم استخدام مستوى المحيط العالمي كمرجع، والذي يعتبر ثابتًا تقريبًا، مع انحرافات محتملة تصل إلى 50-100 متر أثناء ذوبان أو تكوين الأنهار الجليدية، بالإضافة إلى انحرافات أكثر أهمية - تصل إلى عدة مئات من الأمتار نتيجة لذلك التغيرات في قدرة المنخفضات المحيطية أثناء توسعها وتكوين أحواض وسط المحيط

تم إنشاء الحركات الأفقية الكبيرة، التي لم يتم التعرف عليها من قبل جميع العلماء، سواء من خلال البيانات الجيولوجية، أو من خلال تقويم الطيات بيانيًا واستعادة طبقات الصخور الدافعة إلى وضعها الأصلي، وعلى أساس دراسة المغناطيسية المتبقية للصخور وتغيرات المناخ القديم. ويعتقد أنه مع كمية كافية من البيانات المغناطيسية القديمة والجيولوجية، من الممكن استعادة الموقع السابق للقارات والمحيطات وتحديد سرعة واتجاه الحركات التي حدثت في الأوقات اللاحقة، على سبيل المثال، من نهاية عصر الباليوزويك .

يتم تحديد سرعة الحركات الأفقية من قبل مؤيدي الحركة من خلال عرض المحيطات المتكونة حديثًا (المحيط الأطلسي والهندي)، ومن خلال البيانات المغناطيسية القديمة التي تشير إلى التغيرات في خطوط العرض والاتجاه بالنسبة لخطوط الطول، ومن خلال عرض الخطوط التي تشكلت أثناء توسعة قاع المحيط الشذوذات المغناطيسيةمن علامات مختلفة، والتي يتم مقارنتها بمدة العصور ذات الأقطاب المختلفة للمجال المغناطيسي للأرض. هذه التقديرات وكذلك سرعة الحركات الأفقية الحديثة التي تقاس بالطرق الجيوديسية في الشقوق ( شرق أفريقيا) والمساحات المطوية (اليابان، طاجيكستان) وفي الصدوع الانزلاقية (كاليفورنيا) تبلغ 0.1-10 سم/جم. على مدى ملايين السنين، تتغير سرعة الحركات الأفقية قليلاً، ويظل الاتجاه ثابتًا تقريبًا.

وعلى العكس من ذلك، فإن الحركات العمودية لها طابع تذبذبي متغير. ويظهر الاستواء المتكرر أن معدل الانخفاض أو الارتفاع على السهول عادة لا يتجاوز 0.5 سم/سنة، بينما يصل الارتفاع في المناطق الجبلية (في القوقاز مثلا) إلى 2 سم/سنة. وفي الوقت نفسه، فإن متوسط ​​سرعات الحركات التكتونية العمودية، المحددة لفترات زمنية كبيرة (على سبيل المثال، على مدى عشرات الملايين من السنين)، لا يتجاوز 0.1 سم/سنة في الأحزمة المتحركة و0.01 سم/سنة على المنصات. ويشير هذا الاختلاف في السرعات المقاسة على مدى فترات زمنية قصيرة وطويلة إلى ذلك الهياكل الجيولوجيةيتم تسجيل فقط النتيجة المتكاملة للحركات الرأسية العلمانية، والتي تتراكم عند جمع تذبذبات الإشارة المعاكسة.

إن تشابه الحركات التكتونية المتكررة على نفس الهياكل التكتونية يسمح لنا بالحديث عن الطبيعة الموروثة للحركات التكتونية العمودية. لا تشمل الحركات التكتونية عادة حركات الصخور في المنطقة القريبة من السطح (عشرات الأمتار من السطح)، الناجمة عن اضطرابات توازن جاذبيتها تحت تأثير العمليات الجيولوجية الخارجية، وكذلك الارتفاعات والانخفاضات الدورية. سطح الأرض ناتج عن المد والجزر الصلبة للأرض بسبب جاذبية القمر والشمس. من المثير للجدل تصنيف العمليات المرتبطة باستعادة التوازن المتوازن على أنها حركات تكتونية، على سبيل المثال، الارتفاعات أثناء تقليل الصفائح الجليدية الكبيرة مثل القارة القطبية الجنوبية أو جرينلاند. إن حركات القشرة الأرضية الناجمة عن النشاط البركاني محلية بطبيعتها. لم يتم بعد تحديد أسباب الحركات التكتونية بشكل موثوق؛ وقد تم وضع افتراضات مختلفة في هذا الصدد.

وفقا لعدد من العلماء، فإن الحركات التكتونية العميقة ناتجة عن نظام من تيارات الحمل الحراري الكبيرة التي تغطي الطبقات العليا والمتوسطة من عباءة الأرض. ويبدو أن مثل هذه التيارات ترتبط بتمدد القشرة الأرضية في المحيطات والضغط في المناطق المطوية، فوق تلك المناطق التي يحدث فيها اقتراب وهبوط التيارات المضادة. ينكر علماء آخرون (V. V. Belousov) وجود تيارات الحمل الحراري المغلقة في الوشاح، لكنهم يعترفون بظهور منتجات أخف من تمايزها يتم تسخينها في الوشاح السفلي، مما يسبب حركات رأسية تصاعدية للقشرة. يؤدي تبريد هذه الكتل إلى غرقها. وفي هذه الحالة لا تحظى الحركات الأفقية بأهمية كبيرة، وتعتبر مشتقات من الحركات الرأسية. عند توضيح طبيعة الحركات والتشوهات لقشرة الأرض، يعين بعض الباحثين دورًا معينًا للضغوط الناشئة فيما يتعلق بالتغيرات في سرعة دوران الأرض، والبعض الآخر يعتبرها غير مهمة للغاية.

الحرارة العميقة للأرض هي في الغالب ذات أصل إشعاعي. يؤدي التوليد المستمر للحرارة في أحشاء الأرض إلى تكوين تدفق حراري موجه إلى السطح. في بعض الأعماق مع مزيج مناسب تكوين الخاماتودرجة الحرارة والضغط، وقد تحدث جيوب وطبقات من الذوبان الجزئي. مثل هذه الطبقة في الوشاح العلوي هي الغلاف الموري - المصدر الرئيسي لتكوين الصهارة؛ وقد تنشأ فيها تيارات الحمل الحراري، وهي السبب المفترض للحركات الرأسية والأفقية للغلاف الصخري. في مناطق الأحزمة البركانية لأقواس الجزر والحواف القارية، ترتبط المصادر الرئيسية للصهارة بالصدوع المائلة شديدة العمق (مناطق زافاريتز-كوغو-بينيوف)، والتي تمتد تحتها من المحيط (إلى عمق حوالي 700 كيلومتر). . تأثر تدفق الحرارةأو مباشرة من الحرارة الناتجة عن ارتفاع الصهارة العميقة، ينشأ ما يسمى بمراكز الصهارة القشرية في قشرة الأرض نفسها؛ تصل الصهارة إلى الأجزاء القريبة من السطح من القشرة، وتتغلغل فيها على شكل تسللات بأشكال مختلفة أو تصب على السطح لتشكل البراكين.

أدى تمايز الجاذبية إلى فصل الأرض إلى مجالات جغرافية كثافات مختلفة. كما يتجلى على سطح الأرض في شكل حركات تكتونية تؤدي بدورها إلى تشوهات تكتونية لصخور القشرة الأرضية والوشاح العلوي. يؤدي تراكم الضغط التكتوني وإطلاقه لاحقًا على طول الصدوع النشطة إلى حدوث الزلازل.

يرتبط كلا النوعين من العمليات العميقة ارتباطًا وثيقًا: الحرارة المشعة، التي تقلل من لزوجة المادة، تعزز تمايزها، والأخير يسرع نقل الحرارة إلى السطح. ومن المفترض أن يؤدي الجمع بين هذه العمليات إلى نقل زمني غير متساو للحرارة والمادة الخفيفة إلى السطح، وهو ما يمكن تفسيره بدوره بوجود الدورات التكتونية الصهارية في تاريخ القشرة الأرضية.

الدورات التكتونية(مراحل) - فترات كبيرة (أكثر من 100 مليون سنة) من التاريخ الجيولوجي للأرض، تتميز بتسلسل معين من الأحداث الجيولوجية التكتونية والعامة. وتتجلى بشكل أوضح في المناطق المتحركة من الأرض، حيث تبدأ الدورة بهبوط القشرة الأرضية مع تكوين أحواض البحار العميقة، وتراكم الطبقات السميكة من الرواسب، والبراكين تحت الماء، وتشكل الطبقات الأساسية والفوق أساسية المتطفلة. - الصخور النارية . تنشأ أقواس الجزيرة، وتظهر البراكين الأنديسية، وينقسم حوض البحر إلى أحواض أصغر، وتبدأ تشوهات الطي. بعد ذلك، يحدث تكوين هياكل جبلية مطوية ومغطاة، تحدها وتفصلها أحواض متقدمة (حافة، سفح) وأحواض بين الجبال، مليئة بمنتجات تدمير الجبال - mopasses.ويصاحب هذه العملية تحول إقليمي، وتشكل الجرانيت، وانفجارات بركانية أرضية من الليباريت والبازلت.

ويلاحظ على المنصات تسلسل مماثل من الأحداث: تغيير في الظروف القارية بسبب تجاوز البحر، ثم الانحدار مرة أخرى وإنشاء نظام قاري مع تكوين القشور الجوية، مع التغيير المقابل في نوع الرواسب - أولا قارية، ثم لاجونية، وغالبًا ما تكون حاملة للملح أو الفحم، ثم فتاتية بحرية، في منتصف الدورة تكون في الغالب كربونات أو سيليسية، وفي النهاية تكون مرة أخرى بحرية، ولاجونية (ملحية) وقاري (أحيانًا جليدية).

غالبًا ما تتوافق تشوهات الدفع الشديدة وبناء الجبال في بعض المناطق المتحركة مع تكوين مناطق هبوط جديدة في مؤخرتها وتشكيل أنظمة الصدع - aulacogensعلى المنصات.

متوسط ​​مدة الدورات التكتونية في دهر الحياة البرية هو 150-180 مليون سنة (في عصر ما قبل الكمبري، كانت الدورات التكتونية أطول على ما يبدو). جنبا إلى جنب مع هذه الدورات، يتم تمييزها في بعض الأحيان أكبر - Megacycles (MegaStages) - تستمر مئات الملايين من السنين. في أوروبا، وجزئيًا في أمريكا الشمالية وآسيا، تم إنشاء الدورات التالية في أواخر عصر ما قبل الكمبري ودهر الحياة: جرينفيل (الريفي الأوسط)؛ بايكال (أواخر Riphean-Vendian) ؛ كاليدونيا (الكمبري-الديفوني)؛ الهرسينية (الديفونية-البرمية)؛ السيمري أو الدهر الوسيط (العصر الترياسي والجوراسي) ؛ جبال الألب (العصر الطباشيري-العصر الحجري).

لا تزال الفكرة التخطيطية الأصلية للدورات التكتونية المتزامنة بشكل صارم على نطاق الكوكب بأكمله، والتي تتكرر في كل مكان وتتميز بنفس مجموعة الظواهر، محل نزاع بحق. في الواقع، غالبًا ما تكون نهاية دورة واحدة وبداية دورة أخرى متزامنتين (في مناطق مختلفة ومتجاورة في كثير من الأحيان). في كل نظام متنقل فردي، عادة ما يتم التعبير عن دورة أو دورتين بشكل كامل، قبل تحوله مباشرة إلى نظام مطوي. نظام الجبل، وتتميز السابقة بعدم اكتمال مجموعة الظواهر المميزة لها، والتي تندمج أحيانًا مع بعضها البعض. على نطاق تاريخ الأرض بأكمله، تظهر الدورية التكتونية فقط كمضاعفات لتطورها الاتجاهي العام. تشكل الدورات الفردية مراحل من الدورات الضخمة، وهي بدورها تشكل مراحل رئيسية في تاريخ الأرض ككل. ولم يتم بعد تحديد أسباب التقلبات الدورية. تم تقديم اقتراحات حول التراكم الدوري للحرارة وزيادة تدفق الحرارة المنبعثة من باطن الأرض العميق، وحول دورات الصعود أو الدوران (الحمل الحراري) لمنتجات تمايز مادة الوشاح، وما إلى ذلك.

تُستخدم المخالفات المكانية لنفس العمليات العميقة الجذور لتفسير تقسيم القشرة الأرضية إلى مناطق نشطة جيولوجيًا إلى حد ما، على سبيل المثال، إلى مناطق ومنصات جبلية مطوية.

يرتبط تكوين تضاريس الأرض وتكوين العديد من المعادن المهمة بالعمليات الداخلية.

العمليات الخارجية هي عمليات جيولوجية ناجمة عن مصادر طاقة خارجية للأرض (بشكل رئيسي اشعاع شمسي) بالاشتراك مع الجاذبية. تحدث العمليات الخارجية على السطح وفي المنطقة القريبة من السطح لقشرة الأرض في شكل تفاعلها الميكانيكي والفيزيائي الكيميائي مع الغلاف المائي والغلاف الجوي. وتشمل هذه الترسيب وتكوين رواسب المعادن الرسوبية، والتجوية، والنشاط الجيولوجي للرياح (العمليات الإيولية، والانكماش)، وتدفق المياه السطحية والجوفية (التآكل، التعرية)، والبحيرات والمستنقعات، ومياه البحار والمحيطات (التآكل)، والأنهار الجليدية ( إستخراج ) .

وتشمل العمليات الخارجية أنواع مختلفةالتجوية في الشكل دمار:

• - الانكماش - نفخ وطحن وطحن الصخور بالجزيئات المعدنية التي تحملها الرياح؛
• - التدفقات الطينية - تكوين وحركة تدفقات الطين أو الحجر الطيني؛
• - التآكل - تآكل التربة والصخور بسبب تدفقات المياه؛

أو عمليات مختلفة مدخراتتساقط:

• - الغرينية - رواسب الأنهار على شكل رمل وحصى وكتل؛
• - الوهمي - حركة منتجات التجوية الصخرية أسفل المنحدر تحت تأثير الجاذبية والأمطار والمياه الذائبة؛
• - الطمي - إزاحة حطام المنحدر تحت تأثير الجاذبية.
• - الانهيارات الأرضية - انفصال الكتل الأرضية والصخور وحركتها على طول المنحدر تحت تأثير الجاذبية.
• - تكوين الرواسب - ترسب الأمطار من الماء أو الهواء (في المناطق الهادئة) أو على المنحدرات تحت تأثير الجاذبية؛
• - الغزارة - حركة منتجات تدمير الصخور عن طريق التدفقات المؤقتة وترسبها عند سفح الجبال، وغالبًا ما تكون على شكل مخاريط الغرينية؛
• - تشكيل الخام - تراكم المادة الخام تحت تأثير أسباب مختلفة: الذهب الأصلي - نتيجة لهطول الأمطار من تدفقات المياه، وأكاسيد الألومنيوم - هطول الأمطار من المحاليل المائية، وما إلى ذلك؛
• - الطمي - تبقى منتجات تدمير الصخور في مكان تكوينها.

التجوية- عملية تدمير وتغيير الصخور في ظروف سطح الأرض نتيجة التأثيرات الميكانيكية والكيميائية للغلاف الجوي والمياه الجوفية والسطحية والكائنات الحية. وفقا لطبيعة البيئة التي تحدث فيها التجوية، يمكن أن تكون الغلاف الجويو تحت الماءبناءً على نوع تأثيرات التجوية على الصخور، هناك: التجوية الجسديةمما يؤدي فقط إلى التفكك الميكانيكي للصخور إلى شظايا؛ التجوية الكيميائية,حيث يتغير التركيب الكيميائي للصخر مع تكوين معادن أكثر مقاومة لظروف سطح الأرض؛ التجوية العضوية (البيولوجية)،الحد من التجزئة الميكانيكية أو تغير كيميائيالصخور نتيجة للنشاط الحيوي للكائنات الحية. نوع فريد من التجوية هو تكوين التربة،حيث يتم لعب دور نشط بشكل خاص العوامل البيولوجية. تحدث تجوية الصخور تحت تأثير الماء (هطول الأمطار والمياه الجوفية) وثاني أكسيد الكربون والأكسجين وبخار الماء والهواء الجوي والأرضي وتقلبات درجات الحرارة الموسمية واليومية والنشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة والكبيرة ومنتجات تحللها. بالإضافة إلى العوامل المدرجة، تتأثر أيضًا سرعة ودرجة التجوية وسمك منتجات التجوية الناتجة وتكوينها بالتضاريس و البنية الجيولوجيةالتضاريس وتكوين وهيكل الصخور المصدر. يحدث العدد الهائل من عمليات التجوية الفيزيائية والكيميائية (الأكسدة، والامتصاص، والترطيب، والتخثر) مع إطلاق الطاقة. عادة، تعمل أنواع التجوية في وقت واحد، ولكن اعتمادا على المناخ، تهيمن واحدة أو أخرى منها.

تحدث التجوية الفيزيائية بشكل رئيسي في المناخات الجافة والحارة وترتبط بتقلبات حادة في درجة حرارة الصخور عند تسخينها بواسطة أشعة الشمس (التشمس) والتبريد اللاحق في الليل؛ تغيير خاطفيؤدي حجم الأجزاء السطحية من الصخور إلى تشققها. في المناطق ذات التقلبات المتكررة في درجات الحرارة حوالي 0 درجة مئوية، يحدث التدمير الميكانيكي للصخور تحت تأثير التجوية الصقيعية؛ وعندما يتجمد الماء الذي تغلغل في الشقوق، يزداد حجمه وتتشقق الصخور.

الكيميائية و الأنواع العضويةتتميز التجوية بشكل رئيسي بالطبقات ذات المناخ الرطب. العوامل الرئيسية للتجوية الكيميائية هي الهواء وخاصة الماء الذي يحتوي على الأملاح والأحماض والقلويات. محاليل مائية، المنتشرة في الكتلة الصخرية، بالإضافة إلى الذوبان البسيط، قادرة أيضًا على إنتاج تغيرات كيميائية معقدة.

تحدث عمليات التجوية الفيزيائية والكيميائية بشكل وثيق مع التطور والنشاط الحيوي للحيوانات والنباتات وعمل منتجات اضمحلالها بعد الموت. إن الظروف الأكثر ملاءمة لتكوين منتجات التجوية (المعادن) والحفاظ عليها هي الظروف المناخية الاستوائية أو شبه الاستوائية والتشريح التآكلي غير المهم للتضاريس. في الوقت نفسه، يتميز سمك الصخور التي خضعت للتجوية (من أعلى إلى أسفل) بتقسيم المناطق الجيوكيميائية، معبراً عنها بمجموعة من المعادن المميزة لكل منطقة. وتتشكل الأخيرة نتيجة لعمليات متتالية: تحلل الصخور تحت تأثير التجوية الفيزيائية، وترشيح القواعد، والترطيب، والتحلل المائي والأكسدة. غالبًا ما تستمر هذه العمليات حتى التحلل الكامل للمعادن الأولية، حتى تكوين الأكاسيد والهيدروكسيدات الحرة.

اعتمادًا على درجة الحموضة - القلوية البيئية، فضلاً عن مشاركة العوامل الحيوية، تتشكل المعادن ذات التركيبات الكيميائية المختلفة: من تلك المستقرة في بيئة قلوية (في الآفاق السفلية) إلى تلك المستقرة في بيئة حمضية أو محايدة (في الآفاق العليا). يتم تحديد تنوع منتجات التجوية، التي تمثلها المعادن المختلفة، من خلال تكوين معادن الصخور الأولية. على سبيل المثال، في الصخور فوق المافية (السربنتينيت)، يتم تمثيل المنطقة العلوية بصخور تتشكل في شقوقها كربونات (المغنيسيت والدولوميت). ويلي ذلك آفاق الكربنة (الكالسيت، الدولوميت، الأراغونيت)، التحلل المائي، الذي يرتبط بتكوين اللاترونيت وتراكم النيكل (NiO حتى 2.5٪)، السيليكات (الكوارتز، العقيق، العقيق الأبيض). تتكون منطقة التحلل المائي والأكسدة النهائية من الهيدروجويتيت (المغرة) والجويتيت والماجنتيت وأكاسيد المنغنيز والهيدروكسيدات (التي تحتوي على النيكل والكوبالت). ترتبط الرواسب الكبيرة من النيكل والكوبالت والمغنسيت وخامات الحديد الطبيعية بعمليات التجوية.

في الحالات التي لا تبقى فيها نواتج التجوية في موقع تكوينها، ولكن يتم نقلها بعيدًا عن سطح صخور التجوية بواسطة الماء أو الرياح، غالبًا ما تنشأ أشكال غريبة من التضاريس، اعتمادًا على طبيعة التجوية وعلى خصائص المادة. الصخور التي تظهر فيها العملية تؤكد على ميزات بنيتها (الشكل 15).

أرز. 15.

روسيا (TSB).

تتميز الصخور النارية (الجرانيت، والدياباز، وما إلى ذلك) بأشكال التجوية المستديرة الضخمة؛ للطبقات الرسوبية والمتحولة - المتدرجة (الأفاريز والمنافذ وما إلى ذلك). يؤدي عدم تجانس الصخور والمقاومة غير المتساوية لأقسامها المختلفة ضد العوامل الجوية إلى تكوين قيم متطرفة على شكل جبال معزولة وأعمدة (الشكل 16) وأبراج وما إلى ذلك.

في المناخ الرطب، على الأسطح المائلة للصخور المتجانسة التي تذوب بسهولة في الماء، على سبيل المثال، الحجر الجيري، تتآكل المياه المتدفقة ذو شكل غير منتظمالمنخفضات التي تفصلها نتوءات وحواف حادة، مما يؤدي إلى سطح غير مستو يعرف باسم كار.

أرز. 16.

نهر ينيسي بالقرب من كراسنويارسك (TSB).

أثناء انحطاط منتجات التجوية المتبقية، يتم تشكيل العديد من المركبات القابلة للذوبان والتي يتم حملها بعيدًا المياه الجوفيةفي أحواض المياه وتكون جزءا من الأملاح الذائبة أو الراسب. تؤدي عمليات التجوية إلى تكوين صخور رسوبية مختلفة والعديد من المعادن: الكاولين، المغرة، الطين الحراري، الرمال، خامات الحديد، الألومنيوم، المنغنيز، النيكل، الكوبالت، الغرينيات من الذهب، البلاتين، إلخ، مناطق أكسدة رواسب البيريت مع معادنهم وغيرها

الانكماش(من أواخر اللات. مع1 ه/1 aio- النفخ والنفخ) - الرفرفة وتدمير الصخور والتربة تحت تأثير الرياح المصحوبة بنقل وطحن الجزيئات الممزقة. يكون الانكماش قويًا بشكل خاص في الصحاري، في تلك الأجزاء التي تهب منها الرياح السائدة (على سبيل المثال، في الجزء الجنوبي من صحراء كاراكوم). يؤدي الجمع بين عمليات الانكماش والتجوية الفيزيائية إلى تكوين صخور متبلورة ذات أشكال غريبة على شكل أبراج وأعمدة ومسلات وما إلى ذلك.

تآكل التربة- تدمير التربة بالمياه والرياح وحركة منتجات التدمير وإعادة وضعها.

تعليم التضاريس الإيوليةيحدث تحت تأثير الرياح بشكل رئيسي في المناطق ذات المناخ الجاف (الصحاري وشبه الصحراوية)؛ ويوجد أيضًا على طول شواطئ البحار والبحيرات والأنهار ذات غطاء نباتي ضئيل غير قادر على حماية الصخور الركيزة السائبة والمتأثرة بالعوامل الجوية من حركة الرياح. الاكثر انتشارا تراكميو الأشكال التراكمية الانكماشية، والتي تكونت نتيجة لحركة وترسب جزيئات الرمل بواسطة الرياح، وكذلك التضاريس الإيولية المتطورة (الانكماشية) الناتجة عن النفخ (الانكماش)منتجات التجوية السائبة وتدمير الصخور تحت تأثير التأثيرات الديناميكية للرياح نفسها وخاصة تحت تأثير تأثيرات الجزيئات الصغيرة التي تحملها الرياح في تدفق الرمال والرياح.

يعتمد شكل وحجم التكوينات التراكمية والانكماشية التراكمية على نظام الرياح (قوة، تردد، اتجاه، بنية تدفق الرياح) السائد في المنطقة والذي يعمل في الماضي، على تشبع جزيئات الرمل في الرياح الرملية التدفق، ودرجة اتصال الركيزة السائبة بالنباتات، والرطوبة وعوامل أخرى، وكذلك طبيعة التضاريس الأساسية. التأثير الأكبر على ظهور التضاريس الإيولية في الصحاري الرملية هو الذي يمارسه النظام رياح نشطة,يتصرف بشكل مشابه لتدفق الماء مع حركة مضطربة للوسط بالقرب من سطح صلب. بالنسبة للرمال الجافة ذات الحبيبات المتوسطة والناعمة (التي يبلغ قطرها الحبيبي 0.5-0.25 ملم)، فإن الحد الأدنى لسرعة الرياح النشطة هو 4 م/ث. تتحرك الأشكال التراكمية والانكماشية التراكمية، كقاعدة عامة، وفقًا لاتجاه الرياح السائد موسميًا: تدريجيًا تحت التأثير السنوي للرياح النشطة من نفس الاتجاهات أو اتجاهات مماثلة؛ متذبذبة ومتذبذبة متعدية، إذا تغيرت اتجاهات هذه الرياح بشكل كبير خلال العام (إلى العكس، عمودي، وما إلى ذلك). تحدث حركة الأشكال التراكمية الرملية العارية بشكل مكثف بشكل خاص (بسرعة تصل إلى عدة عشرات من الأمتار في السنة).

تتميز أشكال الإغاثة الإيولية التراكمية والانكماشية للصحاري بوجود متزامن لأشكال من عدة فئات ذات حجم متراكبة على بعضها البعض: الفئة الأولى - تموجات الرياح، الارتفاع من كسور ملليمتر إلى 0.5 متر، المسافة بين التلال من عدة ملليمترات إلى 2.5 م؛ الفئة الثانية - تراكمات الغدة الدرقية بارتفاع لا يقل عن 40 سم؛ الفئة الثالثة - الكثبان الرملية التي يصل ارتفاعها إلى 2-3 أمتار، وتتصل بسلسلة من التلال الطولية للرياح أو بسلسلة الكثبان الرملية المستعرضة للرياح؛ الفئة الرابعة - تضاريس الكثبان الرملية التي يصل ارتفاعها إلى 10-30 مترًا؛ الفئتان الخامسة والسادسة - أشكال كبيرة (يصل ارتفاعها إلى 500 متر)، تتشكل بشكل رئيسي من خلال التيارات الهوائية الصاعدة. في الصحارى المنطقة المعتدلة، أين دور كبيرتلعب النباتات دورًا ، حيث تقيد عمل الريح ، ويتحرك تكوين الإغاثة بشكل أبطأ ولا تتجاوز الأشكال الأكبر 60-70 مترًا وأكثرها تميزًا هنا هي الضفائر العضية والتلال والتلال التي يتراوح ارتفاعها من عدة ديسيمترات إلى 10 ؛ -20 م.

نظرًا لأن نظام الرياح السائد (الرياح التجارية، ونسيم الرياح الموسمية، والإعصار، وما إلى ذلك) وتوحيد الركيزة السائبة يتم تحديدهما بشكل أساسي من خلال عوامل جغرافية مناطقية، فإن أشكال الإغاثة الإيولية التراكمية والمتراكمة الانكماشية يتم توزيعها بشكل عام على مستوى المناطق. وفقًا للتصنيف الذي اقترحه الجغرافي B. A. Fedorovich، فهو عاري وسهل الحركة قوالب الرملتتميز بشكل رئيسي بالصحاري الاستوائية القاحلة (الصحراء، صحاري شبه الجزيرة العربية، إيران، أفغانستان، تاكلامكان)؛ شبه متضخمة، ضعيفة الحركة - بشكل رئيسي للصحاري خارج المدارية (صحاري آسيا الوسطى وكازاخستان، دزونغاريا، منغوليا، أستراليا)؛ أشكال الكثبان الرملية المتضخمة والثابتة في الغالب - للمناطق غير الصحراوية (معظمها المناطق الجليدية القديمة في أوروبا، سيبيريا الغربية، أمريكا الشمالية). ويرد تصنيف مفصل للأشكال الأرضية التراكمية والانكماشية التراكمية اعتمادًا على نظام الرياح في وصف الكثبان والكثبان الرملية.

من بين الأشكال الدقيقة المنتجة (التي يصل قطرها إلى عدة عشرات من السنتيمترات) هي الأكثر شيوعًا بنيةأو صخور قرص العسل,تتكون بشكل رئيسي من صخور ثلاثية. بين الأشكال المتوسطة الحجم (أمتار وعشرات الأمتار) - الياردات ، المجوفة ، الغلاياتو منافذ تهب، والصخور ذات الشكل الغريب(على شكل فطر، على شكل حلقةوما إلى ذلك)، والتي غالبًا ما تشكل مجموعات منها "مدنًا" إيولاية بأكملها؛ تشمل الأشكال الكبيرة المُصنَّعة (عرض عدة كيلومترات). أحواض النفخو المنخفضات الانكماشية المالحة،تشكلت تحت التأثير المشترك للعمليات المكثفة للتجوية الفيزيائية والكيميائية (الملحية) والانكماش (بما في ذلك مساحات شاسعة تصل إلى مئات الكيلومترات؛ على سبيل المثال، منخفض كاراجي في غرب كازاخستان). تم إجراء دراسة شاملة للتضاريس الإيولية ومورفولوجيتها وأصلها وديناميكياتها مهمفي النمو الإقتصاديالصحاري.

تآكل(من اللات. أنا آسف- الكشط والحلاقة) - تدمير الأمواج والأمواج لشواطئ البحار والبحيرات والخزانات الكبيرة. تعتمد شدة التآكل على درجة حركة موجة الخزان. الشرط الأكثر أهمية، التي تحدد مسبقًا تطور تآكل الساحل، هي الزاوية شديدة الانحدار نسبيًا للمنحدر الأولي (أكثر من 1 درجة) للجزء الساحلي من البحر أو قاع البحيرة. يؤدي التآكل إلى إنشاء مصطبة أو مقعد للتآكل وحافة أو جرف على الضفاف (الشكل 17). يمكن أن تشارك الرمال والحصى والحصى المتكونة نتيجة تدمير الصخور في عمليات حركة الرواسب وتكون بمثابة مواد للأشكال التراكمية الساحلية. يتم نقل جزء من المادة عن طريق الأمواج والتيارات إلى سفح المنحدر الكاشطة تحت الماء ويشكل هنا شرفة تراكمية مائلة. مع توسع شرفة التآكل، يتلاشى التآكل تدريجيًا (مع توسع شريط المياه الضحلة، للتغلب على طاقة الأمواج المستهلكة)، ومع وصول الرواسب، يمكن استبداله بالتراكم. على سفوح الخزانات الاصطناعية، التي تشكلت منحدراتها في الماضي بعوامل أخرى غير التآكل، فإن معدل التآكل مرتفع بشكل خاص - يصل إلى عشرة أمتار في السنة.

أرز. 17.

ك - الهاوية؛ ال - شرفة التآكل (مقاعد البدلاء) ؛ بات - شرفة تراكمية تحت الماء؛ مرحاض - مستوى المياه. يشير الخط المنقط إلى تخفيف ما قبل الكشط (BER).

استئصال(من أواخر اللات. ehagayo- التلاعب) - التلاعب بالأنهار الجليدية، وتدمير الصخور التي تشكل قاعها بواسطة نهر جليدي، وإزالة منتجات التدمير (المخلفات، والصخور، والحصى، والرمل، والطين، وما إلى ذلك) بواسطة نهر جليدي متحرك. ونتيجة للاستخراج تظهر أحواض وأحواض بحيرة و"جبهة الكباش" و"صخور مجعدة" وندوب جليدية وتظليل. جنبا إلى جنب مع تدمير الصخور، يتم تنعيمها وصقلها وصقلها.

الأشكال الرئيسية لمظاهر العمليات الخارجية على سطح الأرض:

• - تدمير الصخور والتحول الكيميائي للمعادن المكونة لها (التجوية الفيزيائية والكيميائية والعضوية)؛
• - إزالة ونقل المنتجات المفككة والقابلة للذوبان من تدمير الصخور عن طريق المياه والرياح والأنهار الجليدية؛
• - ترسيب (تراكم) هذه المنتجات على شكل رواسب على الأرض أو في قاع الأحواض المائية وتحولها التدريجي إلى صخور رسوبية نتيجة العمليات المتعاقبة من تكوين الترسيب والتطور والتطور.

وتشارك العمليات الخارجية بالاشتراك مع العمليات الداخلية في تكوين تضاريس الأرض، وفي تكوين طبقات الصخور الرسوبية والرواسب المعدنية المرتبطة بها. على سبيل المثال، في ظل ظروف معينة من عمليات التجوية والترسيب، يتم تشكيل خامات الألومنيوم (البوكسيت)، والحديد، والنيكل، وما إلى ذلك؛ نتيجة للترسيب الانتقائي للمعادن عن طريق تدفقات المياه، يتم تشكيل الغرينيات من الذهب والماس؛ في ظل ظروف مواتية لتراكم المواد العضوية والصخور الرسوبية المخصبة بها، تنشأ معادن قابلة للاحتراق.

أسئلة

1.العمليات الداخلية والخارجية

.هزة أرضية

.الخصائص الفيزيائية للمعادن

.الحركات اللاهوائية

.فهرس

1. العمليات الخارجية والداخلية

العمليات الخارجية - العمليات الجيولوجية التي تحدث على سطح الأرض وفي الأجزاء العليا من القشرة الأرضية (التجوية، التآكل، النشاط الجليدي، إلخ)؛ تنتج بشكل رئيسي عن طاقة الإشعاع الشمسي والجاذبية والنشاط الحيوي للكائنات الحية.

التآكل (من اللاتينية تآكل - تآكل) هو تدمير الصخور والتربة عن طريق تدفقات المياه السطحية والرياح، بما في ذلك فصل وإزالة شظايا المواد ويرافقها ترسيبها.

في كثير من الأحيان، وخاصة في الأدب الأجنبييُفهم التآكل على أنه أي نشاط مدمر القوى الجيولوجيةمثل أمواج البحر، والأنهار الجليدية، والجاذبية؛ في هذه الحالة، التآكل مرادف للتعرية. ومع ذلك، هناك مصطلحات خاصة لها: التآكل (التآكل الموجي)، التمزق (التآكل الجليدي)، عمليات الجاذبية، solifluction، وما إلى ذلك. يتم استخدام نفس المصطلح (الانكماش) ​​بالتوازي مع مفهوم تآكل الرياح، ولكن الأخير هو أكثر شيوعا.

بناءً على سرعة التطور، ينقسم التآكل إلى طبيعي ومتسارع. يحدث الوضع الطبيعي دائمًا في ظل وجود أي جريان سطحي واضح، ويحدث بشكل أبطأ من تكوين التربة ولا يؤدي إلى تغيرات ملحوظة في مستوى وشكل سطح الأرض. ويكون متسارعاً أسرع من تكوين التربة ويؤدي إلى تدهور التربة ويصاحبه تغير ملحوظ في تضاريسها. لأسباب، يتم التمييز بين التآكل الطبيعي والبشري. تجدر الإشارة إلى أن التآكل البشري المنشأ لا يتسارع دائمًا، والعكس صحيح.

عمل الأنهار الجليدية هو نشاط تشكيل الإغاثة للأنهار الجليدية الجبلية والغطاءية، والذي يتكون من التقاط جزيئات الصخور بواسطة نهر جليدي متحرك، ونقلها وترسبها عند ذوبان الجليد.

العمليات الداخلية العمليات الداخلية هي عمليات جيولوجية مرتبطة بالطاقة الناشئة في أعماق الأرض الصلبة. وتشمل العمليات الداخلية العمليات التكتونية، الصهارة، التحول، النشاط الزلزالي.

العمليات التكتونية - تشكيل العيوب والطيات.

الصهارة هو مصطلح يجمع بين العمليات الانفعالية (البركانية) والتدخلية (البلوتونية) في تطوير المناطق المطوية والمنصية. تُفهم الصهارة على أنها مجمل جميع العمليات الجيولوجية التي تكون القوة الدافعة لها هي الصهارة ومشتقاتها.

الصهارة هي مظهر من مظاهر نشاط الأرض العميق. فهو يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتطوره وتاريخه الحراري وتطوره التكتوني.

تتميز الصهارة:

جيوسينكلينال

منصة

محيطي

الصهارة من مناطق التنشيط

حسب عمق المظهر:

السحيقة

hypabyssal

سطح

وفقا لتكوين الصهارة:

فوق أساسي

أساسي

قلوية

في العصر الجيولوجي الحديث، تم تطوير الصهارة بشكل خاص داخل المحيط الهادئ. حزام جيوسيكلينال، تلال وسط المحيط، مناطق الشعاب المرجانية في أفريقيا والبحر الأبيض المتوسط، وما إلى ذلك كمية كبيرةالرواسب المعدنية المختلفة.

النشاط الزلزالي هو مقياس كمي للنظام الزلزالي، يتم تحديده من خلال متوسط ​​عدد بؤر الزلزال في نطاق معين من مقادير الطاقة التي تحدث في المنطقة قيد النظر وقت محددالملاحظات.

2. الزلازل

القشرة الأرضية الجيولوجية

ويتجلى تأثير القوى الداخلية للأرض بشكل واضح في ظاهرة الزلازل، والتي تُفهم على أنها اهتزاز القشرة الأرضية نتيجة لنزوح الصخور في باطن الأرض.

هزة أرضية- ظاهرة شائعة إلى حد ما. ويلاحظ في أجزاء كثيرة من القارات، وكذلك في قاع المحيطات والبحار (في الحالة الأخيرةيتحدثون عن "زلزال البحر"). عدد الزلازل لكل الكرة الأرضيةيصل إلى عدة مئات الآلاف سنويًا، أي في المتوسط، يحدث زلزال أو زلزالان في الدقيقة. تختلف قوة الزلزال: يتم اكتشاف معظمها فقط من خلال أدوات حساسة للغاية - أجهزة قياس الزلازل، والبعض الآخر يشعر بها الشخص مباشرة. يصل عدد الأخير إلى ألفين إلى ثلاثة آلاف سنويا، ويتم توزيعها بشكل غير متساو للغاية - في بعض المناطق الزلازل القويةشائعة جدًا، بينما في حالات أخرى تكون نادرة جدًا أو حتى غائبة عمليًا.

يمكن تقسيم الزلازل إلى داخليةالمرتبطة بالعمليات التي تحدث في أعماق الأرض، وخارجيةاعتمادًا على العمليات التي تحدث بالقرب من سطح الأرض.

إلى الزلازل الطبيعيةوتشمل هذه الزلازل البركانية الناجمة عن الانفجارات البركانية والزلازل التكتونية الناجمة عن حركة المادة في باطن الأرض العميق.

إلى الزلازل الخارجيةتشمل الزلازل التي تحدث نتيجة الانهيارات تحت الأرض المرتبطة بالكارست وبعض الظواهر الأخرى والانفجارات الغازية وغيرها. يمكن أن تحدث الزلازل الخارجية أيضًا بسبب العمليات التي تحدث على سطح الأرض نفسها: سقوط الصخور، وتأثيرات النيزك، وتساقط المياه من ارتفاع عاليوغيرها من الظواهر، وكذلك العوامل المرتبطة بالنشاط البشري (الانفجارات الاصطناعية، تشغيل الآلات، إلخ).

وراثيا يمكن تصنيف الزلازل على النحو التالي: طبيعي

داخلية المنشأ: أ) التكتونية، ب) البركانية. خارجية: أ) الانهيارات الأرضية الكارستية، ب) الغلاف الجوي ج) من الأمواج والشلالات، وما إلى ذلك. اصطناعية

أ) من الانفجارات، ب) من نيران المدفعية، ج) من انهيار الصخور الاصطناعية، د) من النقل، إلخ.

في دورة الجيولوجيا، يتم النظر فقط في الزلازل المرتبطة بالعمليات الداخلية.

عندما تحدث الزلازل القوية في مناطق مكتظة بالسكان، فإنها تسبب أضرارا جسيمة للإنسان. ومن حيث الكوارث التي تصيب الإنسان، فلا يمكن مقارنة الزلازل بأي ظاهرة طبيعية أخرى. على سبيل المثال، في اليابان، خلال زلزال 1 سبتمبر 1923، الذي استمر بضع ثوانٍ فقط، تم تدمير 128266 منزلاً بشكل كامل و126233 منزلاً بشكل جزئي، وفُقدت حوالي 800 سفينة، وقُتل أو فقد 142807 أشخاص. وأصيب أكثر من 100 ألف شخص.

من الصعب للغاية وصف ظاهرة الزلزال، لأن العملية برمتها تستمر بضع ثوان أو دقائق فقط، وليس لدى الشخص وقتا لإدراك مجموعة متنوعة من التغييرات التي تحدث في الطبيعة خلال هذا الوقت. عادة ما يتركز الاهتمام فقط على الدمار الهائل الذي يحدث نتيجة للزلزال.

هكذا يصف السيد غوركي الزلزال الذي وقع في إيطاليا عام 1908، والذي كان شاهد عيان عليه: "كانت الأرض مكتومة، وتئن، ومنحنية تحت أقدامنا، وقلقة، وتشكل شقوقًا عميقة - كما لو كانت هناك دودة ضخمة في الأعماق، كانت في سبات لعدة قرون، وقد استيقظت وكانت تتقلب وتتقلب... كانت المباني ترتعش وتترنح، وتلتفت الشقوق على طول جدرانها البيضاء، مثل البرق، وانهارت الجدران، ونامت. الشوارع الضيقةوالناس بينهم... قعقعة تحت الأرض، قعقعة الحجارة، صرير الخشب يطغى على صرخات الاستغاثة، صرخات الجنون. تهتز الأرض كالبحر، تقذف من صدرها القصور والأكواخ والمعابد والثكنات والسجون والمدارس، فتهلك مع كل ارتجاف مئات وآلاف النساء والأطفال والأغنياء والفقراء. "

نتيجة لهذا الزلزال، تم تدمير مدينة ميسينا وعدد من المستوطنات الأخرى.

تمت دراسة التسلسل العام لجميع الظواهر أثناء الزلزال بواسطة I.V.Mushketov خلال أكبر زلزال في آسيا الوسطى، زلزال ألما آتا عام 1887.

في 27 مايو 1887، في المساء، كما كتب شهود العيان، لم تكن هناك علامات على حدوث زلزال، لكن الحيوانات الأليفة تصرفت بقلق، ولم تتناول الطعام، وانكسرت من المقود، وما إلى ذلك. في صباح يوم 28 مايو، الساعة 4: في تمام الساعة 35 صباحًا، سمع صوت قعقعة تحت الأرض ودفع قوي جدًا. ولم يستمر الاهتزاز أكثر من ثانية. وبعد دقائق قليلة، استؤنفت الطنينة، وبدت وكأنها تشبه الرنين الخافت للعديد من الأجراس القوية أو هدير المدفعية الثقيلة العابرة. وأعقب الزئير ضربات ساحقة قوية: سقط الجص في المنازل، وتطاير الزجاج، وانهارت المواقد، وسقطت الجدران والأسقف: امتلأت الشوارع بالغبار الرمادي. وكانت المباني الحجرية الضخمة هي الأكثر تضرراً. سقطت الجدران الشمالية والجنوبية للمنازل الواقعة على طول خط الطول، بينما تم الحفاظ على الجدران الغربية والشرقية. في البداية بدا أن المدينة لم تعد موجودة، وأن جميع المباني دمرت دون استثناء. واستمرت الصدمات والهزات طوال اليوم، رغم أنها أقل حدة. وسقطت العديد من المنازل المتضررة ولكنها كانت قائمة في السابق من هذه الهزات الأضعف.

وتشكلت انهيارات أرضية وتشققات في الجبال، ومن خلالها ظهرت مجاري المياه إلى السطح في بعض الأماكن المياه الجوفية. بدأت التربة الطينية على المنحدرات الجبلية، التي كانت مبللة بشدة بالفعل بالمطر، تزحف، مما أدى إلى ازدحام قاع النهر. اندفعت هذه الكتلة الكاملة من الأرض والركام والصخور التي جمعتها الجداول إلى سفح الجبال على شكل تدفقات طينية كثيفة. ويمتد أحد هذه الجداول لمسافة 10 كيلومترات ويبلغ عرضه 0.5 كيلومتر.

كان الدمار في مدينة ألماتي نفسها هائلا: من بين 1800 منزل، لم ينج سوى عدد قليل من المنازل، لكن عدد الضحايا البشريين كان صغيرا نسبيا (332 شخصا).

أظهرت ملاحظات عديدة أن الجدران الجنوبية للمنازل انهارت أولاً (قبل ذلك بجزء من الثانية)، ثم الشمالية، وأن أجراس كنيسة الشفاعة (في الجزء الشمالي من المدينة) دقت بعد ثوانٍ قليلة. الدمار الذي لحق بالجزء الجنوبي من المدينة. كل هذا يدل على أن مركز الزلزال كان جنوب المدينة.

كما أن معظم التشققات في المنازل كانت مائلة نحو الجنوب، أو بشكل أدق إلى الجنوب الشرقي (170 درجة) بزاوية 40-60 درجة. عند تحليل اتجاه الشقوق، توصل I. V. Mushketov إلى استنتاج مفاده أن مصدر موجات الزلزال يقع على عمق 10-12 كم، على بعد 15 كم جنوب ألما آتا.

يُطلق على المركز العميق أو بؤرة الزلزال اسم مركز الزلزال. فيفي المخطط تم تحديده كمنطقة مستديرة أو بيضاوية.

المساحة الواقعة على السطح تسمى الأرض فوق مركز الانفجارمركز الزلزال . ويتميز بأقصى قدر من التدمير، حيث تتحرك العديد من الأشياء عموديا (كذاب)، وتقع الشقوق في المنازل بشكل حاد للغاية، عموديا تقريبا.

وتم تحديد منطقة مركز زلزال ألما آتا بـ 288 كم ² (36*8 كم)، والمنطقة التي كان فيها الزلزال أقوى وتغطي مساحة 6000 كم ². كانت تسمى هذه المنطقة pleistoseist ("pleisto" - الأكبر و "seistos" - اهتزت).

استمر زلزال ألما آتا لأكثر من يوم واحد: بعد هزات 28 مايو 1887، حدثت هزات أقل قوة لأكثر من عامين. على فترات عدة ساعات أولية، ثم أيام. وفي غضون عامين فقط، كان هناك أكثر من 600 إضراب، مما أدى إلى إضعافها بشكل متزايد.

في تاريخ الأرض، تم وصف الزلازل منذ ذلك الحين كمية كبيرةالارتعاش. على سبيل المثال، في عام 1870، بدأت الهزات الأرضية في مقاطعة فوسيس في اليونان، والتي استمرت لمدة ثلاث سنوات. وفي الأيام الثلاثة الأولى، كانت الصدمات تتوالى كل 3 دقائق، وخلال الأشهر الخمسة الأولى، حدثت حوالي 500 ألف صدمة، منها 300 حالة القوة التدميريةويتبع كل منهما الآخر بفاصل زمني متوسطه 25 ثانية. وعلى مدى ثلاث سنوات، حدث أكثر من 750 ألف إضراب.

وبالتالي، فإن الزلزال لا يحدث نتيجة لحدث لمرة واحدة يحدث في العمق، ولكن نتيجة لعملية طويلة المدى من حركة المادة في الأجزاء الداخليةالكرة الأرضية.

عادة ما تتبع الصدمة الكبيرة الأولية سلسلة من الصدمات الأصغر، ويمكن أن تسمى هذه الفترة بأكملها بفترة الزلزال. جميع الصدمات في فترة واحدة تأتي من مركز هبوطي مشترك، والذي يمكن أن يتحول في بعض الأحيان أثناء التطور، وبالتالي يتغير مركز الزلزال أيضًا.

وهذا واضح في عدد من أمثلة الزلازل القوقازية، وكذلك الزلزال الذي وقع في منطقة عشق أباد، والذي وقع في 6 أكتوبر 1948. وأعقبت الصدمة الرئيسية ساعة و12 دقيقة دون صدمات أولية واستمرت 8-10 ثواني. خلال هذا الوقت، كان هناك في المدينة والقرى المحيطة بها تدمير ضخم. انهارت المنازل المكونة من طابق واحد والمبنية من الطوب الخام، وكانت الأسطح مغطاة بأكوام من الطوب والأدوات المنزلية وما إلى ذلك. وسقطت الجدران الفردية للمنازل المبنية بشكل أكثر صلابة، وانهارت الأنابيب والمواقد. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن المباني شكل دائري(المصعد، المسجد، الكاتدرائية، إلخ) تحملت الصدمة بشكل أفضل من المباني رباعية الزوايا العادية.

وكان مركز الزلزال على بعد 25 كيلومترا. جنوب شرق عشق أباد، في منطقة مزرعة ولاية كاراجودان. تبين أن المنطقة المركزية ممدودة في الاتجاه الشمالي الغربي. يقع مركز الانفجار على عمق 15-20 كم. ويبلغ طول المنطقة البليستوسية 80 كم وعرضها 10 كم. كانت فترة زلزال عشق أباد طويلة وتألفت من هزات عديدة (أكثر من 1000)، كانت مراكزها تقع شمال غرب الزلزال الرئيسي داخل شريط ضيقتقع في سفوح كوبيت-داج

كانت مراكز الانفجار لكل هذه الهزات الارتدادية على نفس العمق الضحل (حوالي 20-30 كم) مثل مركز الصدمة الرئيسية.

يمكن أن تقع مراكز الزلازل ليس فقط تحت سطح القارات، ولكن أيضًا تحت قاع البحار والمحيطات. أثناء الزلازل البحرية، يكون تدمير المدن الساحلية كبيرًا جدًا أيضًا ويصاحبه خسائر بشرية.

وقع أقوى زلزال عام 1775 في البرتغال. غطت المنطقة البليستوسية لهذا الزلزال مساحة ضخمة؛ وكان مركز الزلزال يقع تحت قاع خليج بسكاي بالقرب من عاصمة البرتغال لشبونة، التي كانت الأكثر تضررا.

حدثت الصدمة الأولى بعد ظهر يوم 1 تشرين الثاني (نوفمبر) وكان مصحوبًا بزئير رهيب. وبحسب شهود عيان فإن الأرض ارتفعت ثم هبطت ذراعاً كاملاً. انهارت المنازل بانهيار رهيب. تمايل الدير الضخم على الجبل بعنف من جانب إلى آخر لدرجة أنه كان مهددًا بالانهيار كل دقيقة. استمرت الهزات لمدة 8 دقائق. وبعد ساعات قليلة استؤنف الزلزال.

انهار السد الرخامي وغرق تحت الماء. تم جذب الأشخاص والسفن الواقفة بالقرب من الشاطئ إلى قمع المياه الناتج. وبعد الزلزال وصل عمق الخليج في موقع السد إلى 200 متر.

انحسر البحر في بداية الزلزال، ولكن بعد ذلك ضربت موجة ضخمة ارتفاعها 26 مترًا الشاطئ وأغرقت الساحل بعرض 15 كيلومترًا. كانت هناك ثلاث موجات من هذا القبيل، تليها واحدة تلو الأخرى. ما نجا من الزلزال جرفته المياه ونُقلت إلى البحر. تم تدمير أو تضرر أكثر من 300 سفينة في ميناء لشبونة وحده.

مرت موجات زلزال لشبونة عبر كامل المنطقة المحيط الأطلسي: بالقرب من قادس وصل ارتفاعها إلى 20 مترًا، على الساحل الأفريقي، قبالة سواحل طنجة والمغرب - 6 أمتار، في جزيرتي فونشال وماديرا - حتى 5 أمتار. عبرت الأمواج المحيط الأطلسي وشعرت بها قبالة الساحل الأمريكية في جزر المارتينيك وبربادوس وأنتيغوا وغيرها. مات أكثر من 60 ألف شخص خلال زلزال لشبونة.

غالبًا ما تنشأ مثل هذه الموجات أثناء الزلازل البحرية؛ وتتراوح سرعة انتشار هذه الموجات من 20 إلى 300 م/ث حسب: عمق المحيط؛ يصل ارتفاع الموج إلى 30 م.

يتم شرح ظهور موجات التسونامي وأمواج المد والجزر على النحو التالي. في المنطقة المركزية، بسبب تشوه القاع، يتم تشكيل موجة ضغط تنتشر للأعلى. يتضخم البحر في هذا المكان بقوة فقط، وتتشكل على السطح تيارات قصيرة المدى، تتباعد في كل الاتجاهات، أو "تغلي" مع رمي الماء على ارتفاع يصل إلى 0.3 متر. كل هذا مصحوب بالهمهمة. ثم تتحول موجة الضغط على السطح إلى موجات تسونامي، وتنتشر في اتجاهات مختلفة. يتم تفسير انخفاض المد والجزر قبل حدوث تسونامي بحقيقة أن الماء يندفع أولاً إلى حفرة تحت الماء، ومن ثم يتم دفعه إلى المنطقة المركزية.

عندما تحدث مراكز الزلزال في مناطق مكتظة بالسكان، تسبب الزلازل كوارث هائلة. وكانت الزلازل في اليابان مدمرة بشكل خاص، حيث تم تسجيل 233 زلزالًا كبيرًا على مدار أكثر من 1500 عام، مع تجاوز عدد الهزات 2 مليون.

الكوارث الكبرى تحدث بسبب الزلازل في الصين. وخلال كارثة 16 ديسمبر 1920، توفي أكثر من 200 ألف شخص في منطقة كانسو، و سبب رئيسيوكانت الوفيات نتيجة انهيار المساكن المحفورة في اللوس. حدثت زلازل ذات قوة استثنائية في أمريكا. وأدى زلزال منطقة ريوبامبا عام 1797 إلى مقتل 40 ألف شخص وتدمير 80% من المباني. في عام 1812، تم تدمير مدينة كاراكاس (فنزويلا) بالكامل خلال 15 ثانية. تم تدمير مدينة كونسيبسيون في تشيلي بشكل متكرر تقريبًا بالكامل، وتعرضت مدينة سان فرانسيسكو لأضرار بالغة في عام 1906. وفي أوروبا، لوحظ أكبر تدمير بعد الزلزال الذي وقع في صقلية، حيث دمرت 50 قرية في عام 1693 ومات أكثر من 60 ألف شخص .

على أراضي الاتحاد السوفياتي، كانت الزلازل الأكثر تدميرا في جنوب آسيا الوسطى، في شبه جزيرة القرم (1927) وفي القوقاز. عانت مدينة شيماخا في منطقة القوقاز بشكل خاص من الزلازل. تم تدميرها في 1669، 1679، 1828، 1856، 1859، 1872، 1902. حتى عام 1859، كانت مدينة شيماخا هي المركز الإقليمي لشرق القوقاز، ولكن بسبب الزلزال، كان لا بد من نقل العاصمة إلى باكو. في التين. 173 يوضح موقع بؤر زلازل الشماخة. وكما هو الحال في تركمانستان، فهي تقع على طول خط معين يمتد في اتجاه الشمال الغربي.

أثناء الزلازل، تحدث تغيرات كبيرة على سطح الأرض، والتي يتم التعبير عنها في تكوين الشقوق والانخفاضات والطيات وارتفاع المناطق الفردية على الأرض، وتكوين الجزر في البحر، وما إلى ذلك. وغالبًا ما تساهم هذه الاضطرابات، التي تسمى زلزالية لتكوين انهيارات أرضية قوية وانهيارات أرضية وتدفقات طينية وطينية في الجبال، وظهور منابع جديدة، وتوقف القديمة، وتكوين التلال الطينية، انبعاثات غازيةوإلخ. تسمى الاضطرابات التي تتشكل بعد الزلازل ما بعد الزلزالية.

الظواهر. وتسمى المرتبطة بالزلازل سواء على سطح الأرض أو في باطنها بالظواهر الزلزالية. العلم الذي يدرس الظواهر الزلزالية يسمى علم الزلازل.

3. الخصائص الفيزيائية للمعادن

على الرغم من أن الخصائص الرئيسية للمعادن (التركيب الكيميائي والبنية البلورية الداخلية) يتم تحديدها على أساس التحليلات الكيميائية وحيود الأشعة السينية، إلا أنها تنعكس بشكل غير مباشر في الخصائص التي يسهل ملاحظتها أو قياسها. لتشخيص معظم المعادن، يكفي تحديد بريقها ولونها وانشطارها وصلابتها وكثافتها.

يشرق(معدني وشبه معدني وغير معدني - الماس والزجاج والدهني والشمعي والحرير واللؤلؤي وما إلى ذلك) يتم تحديده من خلال كمية الضوء المنعكس من سطح المعدن ويعتمد على معامل انكساره. بناءً على الشفافية، تنقسم المعادن إلى شفافة، وشفافة، وشفافة في أجزاء رقيقة، ومعتمة. التحديد الكمي لانكسار الضوء وانعكاسه ممكن فقط تحت المجهر. تعكس بعض المعادن المعتمة الضوء بقوة ولها بريق معدني. وهذا شائع في المعادن الخام مثل الجالينا (معدن الرصاص)، والكالكوبايرايت والبورنيت (معادن النحاس)، والأرجنتيت والأكانثيت (معادن الفضة). تمتص معظم المعادن أو تنقل جزءًا كبيرًا من الضوء الساقط عليها، ولها بريق غير معدني. تمتلك بعض المعادن بريقًا يتحول من المعدن إلى غير المعدن، وهو ما يسمى شبه المعدن.

المعادن ذات البريق غير المعدني عادة ما تكون فاتحة اللون، وبعضها شفاف. غالبًا ما يكون الكوارتز والجبس والميكا الخفيفة شفافة. المعادن الأخرى (على سبيل المثال، الكوارتز الأبيض الحليبي) التي تنقل الضوء، ولكن من خلالها لا يمكن تمييز الأشياء بوضوح، تسمى شفافة. تختلف المعادن التي تحتوي على معادن عن غيرها في انتقال الضوء. إذا مر الضوء عبر المعدن، على الأقل في أنحف حواف الحبوب، فهو عادة غير معدني؛ إذا لم يمر الضوء، فهو خام. ومع ذلك، هناك استثناءات: على سبيل المثال، غالبًا ما يكون السفاليريت ذو اللون الفاتح (معدن الزنك) أو الزنجفر (معدن الزئبق) شفافًا أو نصف شفاف.

تختلف المعادن في الخصائص النوعية لبريقها غير المعدني. الطين له لمعان ترابي باهت. الكوارتز على حواف البلورات أو على أسطح الكسر زجاجي، التلك، الذي ينقسم إلى أوراق رقيقة على طول مستويات الانقسام، هو عرق اللؤلؤ. مشرق، متألق، مثل الماس، تألق يسمى الماس.

عندما يسقط الضوء على معدن له بريق غير معدني، فإنه ينعكس جزئيًا عن سطح المعدن وينكسر جزئيًا عند هذه الحدود. تتميز كل مادة بمعامل انكسار معين. نظرًا لأنه يمكن قياسه بدقة عالية، فهو يعد ميزة تشخيصية معدنية مفيدة جدًا.

تعتمد طبيعة اللمعان على معامل الانكسار، وكلاهما يعتمد على التركيب الكيميائي و الهيكل البلوريالمعدنية. وبشكل عام، تتميز المعادن الشفافة التي تحتوي على ذرات المعادن الثقيلة باللمعان العالي ومعامل الانكسار العالي. تتضمن هذه المجموعة معادن شائعة مثل الأنجليسيت (كبريتات الرصاص)، وحجر القصدير (أكسيد القصدير)، والتيتانيت أو السفين (سيليكات التيتانيوم والكالسيوم). يمكن أيضًا للمعادن المكونة من عناصر خفيفة نسبيًا أن تتمتع بلمعان عالٍ ومعامل انكسار مرتفع إذا كانت ذراتها متراصة بإحكام ومتماسكة معًا بواسطة قوى قوية. الروابط الكيميائية. مثال صارخالماس يتكون من عنصر خفيف واحد فقط وهو الكربون. وبدرجة أقل، ينطبق هذا أيضًا على معدن اكسيد الالمونيوم (Al 2يا 3)، أصناف ملونة شفافة منها - الياقوت والصفير - أحجار كريمة. على الرغم من أن اكسيد الالمونيوم يتكون من ذرات خفيفة من الألومنيوم والأكسجين، إلا أنها مرتبطة ببعضها البعض بإحكام بحيث يتمتع المعدن ببريق قوي إلى حد ما ومعامل انكسار مرتفع نسبيًا.

تعتمد بعض اللمعان (زيتية، شمعية، غير لامعة، حريرية، إلخ) على حالة سطح المعدن أو على بنية الركام المعدني؛ لمعان راتنجي هو سمة من سمات الكثيرين مواد غير متبلورة(بما في ذلك المعادن التي تحتوي على العناصر المشعة اليورانيوم أو الثوريوم).

لون- بسيطة ومريحة علامة تشخيصية. ومن الأمثلة على ذلك البيريت الأصفر النحاسي (FeS 2) ، الجالينا الرمادي الرصاصي (PbS) والزرنبيريت الفضي الأبيض (FeAsS 2). في المعادن الخام الأخرى ذات اللمعان المعدني أو شبه المعدني، قد يتم إخفاء اللون المميز من خلال تلاعب الضوء في طبقة سطحية رقيقة (تشويه). هذا أمر شائع في معظم معادن النحاس، وخاصة البورنيت، والذي يسمى "خام الطاووس" بسبب لونه الأزرق والأخضر المتقزح الذي يتطور بسرعة عند كسره حديثًا. ومع ذلك، فإن معادن النحاس الأخرى مطلية بألوان مألوفة: الملكيت - الأخضر، الأزوريت - الأزرق.

يمكن التعرف على بعض المعادن غير المعدنية بشكل لا لبس فيه من خلال اللون الذي يحدده العنصر الكيميائي الرئيسي (الأصفر - الكبريت والأسود - الرمادي الداكن - الجرافيت، وما إلى ذلك). تتكون العديد من المعادن اللافلزية من عناصر لا تمدها بلون محدد، ولكن لها أصناف ملونة، يرجع لونها إلى وجود شوائب من العناصر الكيميائية بكميات قليلة لا تقارن مع شدة المادة. اللون الذي يسببونه. تسمى هذه العناصر حاملات اللون؛ وتتميز أيونها بالامتصاص الانتقائي للضوء. على سبيل المثال، يدين الجمشت الأرجواني الداكن بلونه إلى كمية ضئيلة من الحديد في الكوارتز، في حين أن اللون الأخضر العميق للزمرد يرجع إلى كمية صغيرة من الكروم في البريل. يمكن أن يظهر لون المعادن عديمة اللون عادةً بسبب عيوب في التركيب البلوري (بسبب المواضع الذرية غير المملوءة في الشبكة أو حدوث الأيونات الأجنبية)، والتي يمكن أن تسبب امتصاصًا انتقائيًا لأطوال موجية معينة في طيف الضوء الأبيض. ثم يتم طلاء المعادن بألوان إضافية. ويعود لون الياقوت والياقوت الأزرق والألكسندريت إلى هذه التأثيرات الضوئية على وجه التحديد.

يمكن تلوين المعادن عديمة اللون عن طريق الشوائب الميكانيكية. وبالتالي، فإن الانتشار الرقيق المتناثر للهيماتيت يعطي الكوارتز لونًا أحمر، والكلوريت - أخضر. الكوارتز اللبني غائم مع شوائب الغاز السائل. على الرغم من أن اللون المعدني يعد من أكثر الخصائص التي يمكن تحديدها بسهولة في تشخيص المعادن، إلا أنه يجب استخدامه بحذر لأنه يعتمد على العديد من العوامل.

على الرغم من التباين في لون العديد من المعادن، إلا أن لون المسحوق المعدني ثابت للغاية، وبالتالي يعد ميزة تشخيصية مهمة. عادة، يتم تحديد لون المسحوق المعدني من خلال الخط (ما يسمى "لون الخط") الذي يتركه المعدن عند تمريره فوق طبق خزفي غير مزجج (البسكويت). على سبيل المثال، معدن الفلوريت ملون ألوان مختلفةولكن خطه دائما أبيض.

انقسام- مثالي جدًا، مثالي، متوسط ​​(واضح)، ناقص (غير واضح) وغير كامل جدًا - يتم التعبير عنه في قدرة المعادن على الانقسام في اتجاهات معينة. الكسر (الملس، المتدرج، غير المستوي، المتشقق، المحاري، الخ) هو الذي يميز سطح انقسام المعدن الذي لم يحدث على طول الانقسام. على سبيل المثال، الكوارتز والتورمالين، الذي يشبه سطح كسرهما شريحة زجاجية، لديهما كسر محاري. وفي المعادن الأخرى، يمكن وصف الكسر بأنه خشن، أو خشن، أو منقسم. بالنسبة للعديد من المعادن، السمة ليست الكسر، بل الانقسام. وهذا يعني أنها تنقسم على طول مستويات ناعمة مرتبطة مباشرة ببنيتها البلورية. قوى الاقتران بين الطائرات شعرية الكريستالقد تختلف تبعا للاتجاه البلوري. إذا كانت في بعض الاتجاهات أكبر بكثير من غيرها، فسوف ينقسم المعدن عبر نفس الشيء اتصال ضعيف. وبما أن الانقسام دائمًا ما يكون موازيًا للمستويات الذرية، فيمكن تحديده باستخدام الاتجاهات البلورية. على سبيل المثال، يحتوي الهاليت (NaCl) على انقسام مكعب، أي. ثلاثة اتجاهات متعامدة بشكل متبادل للانقسام المحتمل. يتميز الانقسام أيضًا بسهولة ظهوره وجودة سطح الانقسام الناتج. تتمتع ميكا بانقسام مثالي جدًا في اتجاه واحد، أي. تنقسم بسهولة إلى أوراق رفيعة جدًا ذات سطح لامع وناعم. التوباز لديه انقسام مثالي في اتجاه واحد. يمكن أن تحتوي المعادن على اتجاهين أو ثلاثة أو أربعة أو ستة اتجاهات للانقسام، حيث تنقسم على طولها بسهولة متساوية، أو عدة اتجاهات للانقسام درجات متفاوته. بعض المعادن ليس لها انقسام على الإطلاق. نظرًا لأن الانقسام، باعتباره مظهرًا من مظاهر البنية الداخلية للمعادن، هو خاصية ثابتة لها، فهو بمثابة ميزة تشخيصية مهمة.

صلابة- المقاومة التي يوفرها المعدن عند خدشه. تعتمد الصلابة على البنية البلورية: فكلما كانت الذرات الموجودة في بنية المعدن مرتبطة ببعضها البعض بشكل أكثر إحكامًا، زادت صعوبة خدشها. التلك والجرافيت عبارة عن معادن ناعمة تشبه الصفائح، مكونة من طبقات من الذرات متصلة ببعضها البعض بشكل وثيق قوى ضعيفة. وهي دهنية الملمس: فعند فركها على جلد اليد، تنزلق طبقات رقيقة منفردة. أصعب المعادن هو الماس، حيث تكون ذرات الكربون مترابطة بشكل وثيق بحيث لا يمكن خدشها إلا بواسطة ماسة أخرى. في بداية القرن التاسع عشر. قام عالم المعادن النمساوي ف. موس بترتيب 10 معادن حسب صلابتها. منذ ذلك الحين، تم استخدامها كمعايير للصلابة النسبية للمعادن، ما يسمى. مقياس موس (الجدول 1)

الجدول 1. مقياس صلابة وزارة الصحة

الصلابة المعدنية النسبيةالتلك 1 الجبس 2 الكالسيت 3 الفلوريت 4 الأباتيت 5 الأورثوكلاز 6 الكوارتز 7 التوباز 8 الكوراندوم 9 الماس 10

لتحديد صلابة المعدن، من الضروري تحديد أصلب معدن يمكن أن يخدشه. ستكون صلابة المعدن الذي يتم فحصه أكبر من صلابة المعدن الذي تم خدشه، ولكنها أقل من صلابة المعدن التالي على مقياس موس. يمكن أن تختلف قوى الترابط اعتمادًا على الاتجاه البلوري، وبما أن الصلابة هي تقدير تقريبي لهذه القوى، فإنها يمكن أن تختلف في اتجاهات مختلفة. عادة ما يكون هذا الاختلاف صغيرًا، باستثناء الكيانيت الذي تبلغ صلابته 5 في الاتجاه الموازي لطول البلورة و7 في الاتجاه العرضي.

للحصول على تقدير أقل دقة للصلابة، يمكنك استخدام المقياس العملي التالي والأبسط.

2 -2.5 صورة مصغرة 3 عملة فضية 3.5 عملة برونزية 5.5-6 نصل المطواة 5.5-6 زجاج النافذة 6.5-7 ملف

في الممارسة المعدنية، يتم أيضًا استخدام قياس قيم الصلابة المطلقة (ما يسمى بالصلابة الدقيقة) باستخدام جهاز مقياس الصلابة، والذي يتم التعبير عنه بالكيلوجرام / مم. 2.

كثافة.تختلف كتلة ذرات العناصر الكيميائية من الهيدروجين (الأخف) إلى اليورانيوم (الأثقل). مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، فإن كتلة المادة التي تتكون من ذرات ثقيلة أكبر من كتلة المادة التي تتكون من ذرات خفيفة. على سبيل المثال، تحتوي كربوناتان - الأراغونيت والسيروسيت - على بنية داخلية مماثلة، لكن الأراغونيت يحتوي على ذرات كالسيوم خفيفة، ويحتوي السيروسيت على ذرات رصاص ثقيلة. ونتيجة لذلك، فإن كتلة السيروسيت تتجاوز كتلة الأراغونيت من نفس الحجم. تعتمد الكتلة لكل وحدة حجم من المعدن أيضًا على كثافة التعبئة الذرية. الكالسيت، مثل الأراغونيت، هو كربونات الكالسيوم، ولكن في الكالسيت تكون الذرات أقل كثافة، لذلك لديه كتلة أقل لكل وحدة حجم من الأراغونيت. الكتلة النسبية، أو الكثافة، تعتمد على التركيب الكيميائي والبنية الداخلية. الكثافة هي نسبة كتلة المادة إلى كتلة نفس الحجم من الماء عند 4 درجات مئوية. لذلك، إذا كانت كتلة المعدن 4 جم، وكتلة نفس الحجم من الماء 1 جم، إذن كثافة المعدن هي 4. في علم المعادن، من المعتاد التعبير عن الكثافة بـ جم / سم 3.

تعد الكثافة سمة تشخيصية مهمة للمعادن وليس من الصعب قياسها. أولا، يتم وزن العينة في الهواء ثم في الماء. بما أن العينة المغمورة في الماء تتعرض لقوة طفو لأعلى، فإن وزنها هناك أقل من وزنها في الهواء. فقدان الوزن يساوي وزن الماء المزاح. وبالتالي، يتم تحديد الكثافة بنسبة كتلة العينة في الهواء إلى فقدان وزنها في الماء.

الكهرباء الحرارية.تصبح بعض المعادن، مثل التورمالين والكالامين وما إلى ذلك، مكهربة عند تسخينها أو تبريدها. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة عن طريق تلقيح معدن التبريد بمزيج من مساحيق الكبريت والرصاص الأحمر. في هذه الحالة، يغطي الكبريت المناطق ذات الشحنة الموجبة من سطح المعدن، ويغطي المينيوم المناطق ذات الشحنة السالبة.

المغناطيسية -هذه هي خاصية بعض المعادن للتأثير على الإبرة المغناطيسية أو الانجذاب للمغناطيس. لتحديد المغناطيسية، استخدم إبرة مغناطيسية موضوعة على حامل ثلاثي القوائم حاد، أو حذاء أو قضيب مغناطيسي. كما أنه من الملائم جدًا استخدام إبرة مغناطيسية أو سكين.

عند اختبار المغناطيسية، هناك ثلاث حالات ممكنة:

أ) عندما يكون المعدن في الشكل الطبيعي("في حد ذاته") يعمل على الإبرة المغناطيسية،

ب) عندما يصبح المعدن مغناطيسيًا فقط بعد التكليس في اللهب المختزل لأنبوب النفخ

ج) عندما لا يظهر المعدن مغناطيسية سواء قبل أو بعد التكليس في لهب مختزل. للتكلس باستخدام لهب مخفض، عليك أن تأخذ قطعًا صغيرة بحجم 2-3 مم.

يشع.العديد من المعادن التي لا تتوهج من تلقاء نفسها تبدأ في التوهج في ظل ظروف خاصة معينة.

هناك التفسفر، التلألؤ، التلألؤ الحراري وتلألؤ المعادن. الفسفرة هي قدرة المعدن على التوهج بعد تعرضه لشعاع أو آخر (الويليت). التلألؤ هو القدرة على التوهج في لحظة التشعيع (السكلايت عند تشعيعه بالأشعة فوق البنفسجية وأشعة الكاثود والكالسيت وما إلى ذلك). التألق الحراري - يتوهج عند تسخينه (الفلوريت، الأباتيت).

تلألؤ ثلاثي - توهج في لحظة الخدش بإبرة أو شق (الميكا، اكسيد الالمونيوم).

النشاط الإشعاعي.العديد من المعادن التي تحتوي على عناصر مثل النيوبيوم، التنتالوم، الزركونيوم، الأتربة النادرةغالبًا ما يكون لليورانيوم والثوريوم نشاط إشعاعي كبير جدًا، ويمكن اكتشافه بسهولة حتى بواسطة أجهزة قياس الإشعاع المنزلية، والتي يمكن أن تكون بمثابة علامة تشخيصية مهمة.

لاختبار النشاط الإشعاعي، يتم أولاً قياس وتسجيل القيمة الخلفية، ثم يتم تقريب المعدن، وربما أقرب إلى كاشف الجهاز. يمكن أن تكون الزيادة في القراءات بأكثر من 10-15٪ بمثابة مؤشر على النشاط الإشعاعي للمعدن.

التوصيل الكهربائي.يتمتع عدد من المعادن بموصلية كهربائية كبيرة، مما يسمح بتمييزها بوضوح عن المعادن المماثلة. يمكن التحقق من ذلك باستخدام جهاز اختبار منزلي عادي.

4. الحركات البيئية للقشرة الأرضية

الحركات اللاهوائية- الارتفاعات والانخفاضات المزمنة البطيئة للقشرة الأرضية، والتي لا تسبب تغيرات في التشكل الأولي للطبقات. هذه الحركات الرأسية متذبذبة بطبيعتها وقابلة للعكس، أي. قد يتم استبدال الارتفاع بالانخفاض. وتشمل هذه الحركات:

الحديثة، والتي يتم تسجيلها في ذاكرة الإنسان ويمكن قياسها بشكل فعال عن طريق التسوية المتكررة. ولا تزيد سرعة الحركات التذبذبية الحديثة في المتوسط ​​عن 1-2 سم/سنة، وفي المناطق الجبلية يمكن أن تصل إلى 20 سم/سنة.

الحركات التكتونية الحديثة هي حركات خلال العصر النيوجيني الرباعي (25 مليون سنة). في الأساس، فهي لا تختلف عن تلك الحديثة. تم تسجيل الحركات التكتونية الحديثة في التضاريس الحديثة الطريقة الرئيسيةدراستهم جيومورفولوجية. سرعة حركتهم أقل بكثير، في المناطق الجبلية - 1 سم/سنة؛ على السهول - 1 مم / سنة.

تم تسجيل الحركات الرأسية البطيئة القديمة في أجزاء من الصخور الرسوبية. وتبلغ سرعة الحركات التذبذبية القديمة، بحسب العلماء، أقل من 0.001 ملم/سنة.

الحركات الجينيةتحدث في اتجاهين - الأفقي والرأسي. الأول يؤدي إلى انهيار الصخور وتكوين الطيات والانحناءات، أي: إلى تقليص سطح الأرض. تؤدي الحركات العمودية إلى ارتفاع المنطقة التي يحدث فيها الطي وغالباً ظهور الهياكل الجبلية. تحدث الحركات الجبلية بشكل أسرع بكثير من الحركات التذبذبية.

وهي مصحوبة بالصهارة النشطة والتدخلية، فضلا عن التحول. في العقود الأخيرة، تم تفسير هذه الحركات من خلال اصطدام صفائح الغلاف الصخري الكبيرة، التي تتحرك أفقيًا على طول طبقة الغلاف الوري من الوشاح العلوي.

أنواع العيوب التكتونية

أنواع الاضطرابات التكتونية

أ - النماذج المطوية (الطبقية)؛

في معظم الحالات، يرتبط تكوينها بضغط أو ضغط مادة الأرض. تنقسم العيوب المورفولوجية إلى نوعين رئيسيين: محدبة ومقعرة. في حالة القطع الأفقي، توجد الطبقات الأقدم في قلب الطية المحدبة، وتقع الطبقات الأصغر سنًا على الأجنحة. من ناحية أخرى، تحتوي الانحناءات المقعرة على رواسب أصغر سنا في قلبها. في الطيات، تميل الأجنحة المحدبة عادة إلى الجانبين من السطح المحوري.

ب - أشكال متقطعة (منفصلة).

الاضطرابات التكتونية الصدعية هي تلك التغييرات التي تتعطل فيها استمرارية (سلامة) الصخور.

تنقسم الصدوع إلى مجموعتين: الصدوع دون إزاحة الصخور المنفصلة عنها بالنسبة لبعضها البعض، والأخطاء مع الإزاحة. تسمى الشقوق الأولى بالشقوق التكتونية، أو الشقوق التكتونية، وتسمى الثانية الشقوق التكتونية.

فهرس

1. بيلوسوف ف. مقالات عن تاريخ الجيولوجيا. في أصول علم الأرض (الجيولوجيا حتى نهاية القرن الثامن عشر). - م.، - 1993.

فيرنادسكي ف. أعمال مختارة عن تاريخ العلم. - م: العلوم، - 1981.

بوفارنيخ أ.س.، أونوبرينكو ف.آي. علم المعادن: الماضي، الحاضر، المستقبل. - كييف : ناوكوفا دومكا - 1985.

الأفكار الحديثة للجيولوجيا النظرية. - ل.: ندرة، - 1984.

خين ف. المشاكل الرئيسية للجيولوجيا الحديثة (الجيولوجيا على عتبة القرن الحادي والعشرين). - م.: العالم العلمي, 2003..

خين في إي، ريابوخين إيه جي. تاريخ ومنهجية العلوم الجيولوجية. - م: جامعة ولاية ميشيغان، - 1996.

هالام أ. النزاعات الجيولوجية الكبرى. م: مير، 1985.

1. العمليات الخارجية والداخلية

العمليات الخارجية - العمليات الجيولوجية التي تحدث على سطح الأرض وفي الأجزاء العليا من القشرة الأرضية (التجوية، التآكل، النشاط الجليدي، إلخ)؛ تنتج بشكل رئيسي عن طاقة الإشعاع الشمسي والجاذبية والنشاط الحيوي للكائنات الحية.

التآكل (من اللاتينية تآكل - تآكل) هو تدمير الصخور والتربة عن طريق تدفقات المياه السطحية والرياح، بما في ذلك فصل وإزالة شظايا المواد ويرافقها ترسيبها.

في كثير من الأحيان، خاصة في الأدب الأجنبي، يُفهم التآكل على أنه أي نشاط مدمر للقوى الجيولوجية، مثل أمواج البحر والأنهار الجليدية والجاذبية؛ في هذه الحالة، التآكل مرادف للتعرية. ومع ذلك، هناك أيضًا مصطلحات خاصة بالنسبة لهم: التآكل (التآكل الموجي)، والتآكل (التآكل الجليدي)، وعمليات الجاذبية، والتدفق الانسيابي، وما إلى ذلك. ويستخدم نفس المصطلح (الانكماش) ​​بالتوازي مع مفهوم التآكل بالرياح، ولكن الأخير هو أكثر شيوعا.

بناءً على سرعة التطور، ينقسم التآكل إلى طبيعي ومتسارع. يحدث الوضع الطبيعي دائمًا في ظل وجود أي جريان سطحي واضح، ويحدث بشكل أبطأ من تكوين التربة ولا يؤدي إلى تغيرات ملحوظة في مستوى وشكل سطح الأرض. ويكون متسارعاً أسرع من تكوين التربة ويؤدي إلى تدهور التربة ويصاحبه تغير ملحوظ في تضاريسها. لأسباب، يتم التمييز بين التآكل الطبيعي والبشري. تجدر الإشارة إلى أن التآكل البشري المنشأ لا يتسارع دائمًا، والعكس صحيح.

عمل الأنهار الجليدية هو نشاط تشكيل الإغاثة للأنهار الجليدية الجبلية والغطاءية، والذي يتكون من التقاط جزيئات الصخور بواسطة نهر جليدي متحرك، ونقلها وترسبها عند ذوبان الجليد.

العمليات الداخلية العمليات الداخلية هي عمليات جيولوجية مرتبطة بالطاقة الناشئة في أعماق الأرض الصلبة. وتشمل العمليات الداخلية العمليات التكتونية، والصهارة، والتحول، والنشاط الزلزالي.

العمليات التكتونية - تشكيل العيوب والطيات.

الصهارة هو مصطلح يجمع بين العمليات الانفعالية (البركانية) والتدخلية (البلوتونية) في تطوير المناطق المطوية والمنصية. تُفهم الصهارة على أنها مجمل جميع العمليات الجيولوجية التي تكون القوة الدافعة لها هي الصهارة ومشتقاتها.

الصهارة هي مظهر من مظاهر نشاط الأرض العميق. فهو يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتطوره وتاريخه الحراري وتطوره التكتوني.

تتميز الصهارة:

جيوسينكلينال

منصة

محيطي

الصهارة من مناطق التنشيط

حسب عمق المظهر:

السحيقة

hypabyssal

سطح

وفقا لتكوين الصهارة:

فوق أساسي

أساسي

حامِض

قلوية

في العصر الجيولوجي الحديث، تم تطوير الصهارة بشكل خاص داخل الحزام الجيولوجي المحيط الهادئ، وتلال وسط المحيط، ومناطق الشعاب المرجانية في أفريقيا والبحر الأبيض المتوسط، وما إلى ذلك. ويرتبط تكوين عدد كبير من الرواسب المعدنية المتنوعة بالصهارة.

النشاط الزلزالي هو مقياس كمي للنظام الزلزالي، يتم تحديده من خلال متوسط ​​عدد مصادر الزلازل في نطاق معين من مقادير الطاقة التي تحدث في المنطقة قيد النظر خلال وقت مراقبة معين.

2. الزلازل

القشرة الأرضية الجيولوجية

ويتجلى تأثير القوى الداخلية للأرض بشكل واضح في ظاهرة الزلازل، والتي تُفهم على أنها اهتزاز القشرة الأرضية نتيجة لنزوح الصخور في باطن الأرض.

الزلازل ظاهرة شائعة إلى حد ما. ويلاحظ في أجزاء كثيرة من القارات، وكذلك في قاع المحيطات والبحار (في الحالة الأخيرة يتحدثون عن "زلزال بحري"). يصل عدد الزلازل في العالم إلى عدة مئات الآلاف سنويًا، أي في المتوسط، يحدث زلزال أو زلزالان في الدقيقة. تختلف قوة الزلزال: يتم اكتشاف معظمها فقط من خلال أدوات حساسة للغاية - أجهزة قياس الزلازل، والبعض الآخر يشعر بها الشخص مباشرة. يصل عدد هذه الأخيرة إلى ألفين إلى ثلاثة آلاف سنويًا، ويتم توزيعها بشكل غير متساوٍ للغاية - في بعض المناطق تكون مثل هذه الزلازل القوية متكررة جدًا، وفي مناطق أخرى تكون نادرة بشكل غير عادي أو حتى غائبة عمليًا.

يمكن تقسيم الزلازل إلى داخلية، مرتبطة بالعمليات التي تحدث في أعماق الأرض، وخارجية، اعتمادًا على العمليات التي تحدث بالقرب من سطح الأرض.

تشمل الزلازل الطبيعية الزلازل البركانية، الناجمة عن الانفجارات البركانية، والزلازل التكتونية، الناجمة عن حركة المادة في باطن الأرض العميق.

تشمل الزلازل الخارجية الزلازل التي تحدث نتيجة الانهيارات تحت الأرض المرتبطة بالكارست وبعض الظواهر الأخرى والانفجارات الغازية وغيرها. يمكن أن تحدث الزلازل الخارجية أيضًا بسبب العمليات التي تحدث على سطح الأرض نفسها: سقوط الصخور، وتأثيرات النيازك، وتساقط المياه من ارتفاعات كبيرة وغيرها من الظواهر، بالإضافة إلى العوامل المرتبطة بالنشاط البشري (الانفجارات الاصطناعية، وتشغيل الآلات، وما إلى ذلك). .

وراثيا يمكن تصنيف الزلازل على النحو التالي: طبيعي

داخلية المنشأ: أ) التكتونية، ب) البركانية. خارجية: أ) الانهيارات الأرضية الكارستية، ب) الغلاف الجوي ج) من الأمواج والشلالات، وما إلى ذلك. اصطناعية

أ) من الانفجارات، ب) من نيران المدفعية، ج) من انهيار الصخور الاصطناعية، د) من النقل، إلخ.

في دورة الجيولوجيا، يتم النظر فقط في الزلازل المرتبطة بالعمليات الداخلية.

عندما تحدث الزلازل القوية في مناطق مكتظة بالسكان، فإنها تسبب أضرارا جسيمة للإنسان. ومن حيث الكوارث التي تصيب الإنسان، فلا يمكن مقارنة الزلازل بأي ظاهرة طبيعية أخرى. على سبيل المثال، في اليابان، خلال زلزال 1 سبتمبر 1923، الذي استمر بضع ثوانٍ فقط، تم تدمير 128266 منزلاً بشكل كامل و126233 منزلاً بشكل جزئي، وفُقدت حوالي 800 سفينة، وقُتل أو فقد 142807 أشخاص. وأصيب أكثر من 100 ألف شخص.

من الصعب للغاية وصف ظاهرة الزلزال، لأن العملية برمتها تستمر بضع ثوان أو دقائق فقط، وليس لدى الشخص وقتا لإدراك مجموعة متنوعة من التغييرات التي تحدث في الطبيعة خلال هذا الوقت. عادة ما يتركز الاهتمام فقط على الدمار الهائل الذي يحدث نتيجة للزلزال.

هكذا يصف السيد غوركي الزلزال الذي وقع في إيطاليا عام 1908، والذي كان شاهد عيان عليه: "كانت الأرض مكتومة، وتئن، ومنحنية تحت أقدامنا، وقلقة، وتشكل شقوقًا عميقة - كما لو كانت هناك دودة ضخمة في الأعماق، كانت نائمة منذ قرون، وقد استيقظت وكانت تتقلب وتتقلب... كانت المباني ترتعش وتترنح، وتلتفت الشقوق على طول جدرانها البيضاء، مثل البرق، وتفتت الجدران، وغطت الشوارع الضيقة والناس من بينهم.. هدير تحت الأرض، قعقعة الحجارة، صرير الخشب غرق صرخات المساعدة، صرخات الجنون. تهتز الأرض كالبحر، تقذف من صدرها القصور والأكواخ والمعابد والثكنات والسجون والمدارس، فتهلك مع كل ارتجاف مئات وآلاف النساء والأطفال والأغنياء والفقراء. "

نتيجة لهذا الزلزال، تم تدمير مدينة ميسينا وعدد من المستوطنات الأخرى.

تمت دراسة التسلسل العام لجميع الظواهر أثناء الزلزال بواسطة I.V.Mushketov خلال أكبر زلزال في آسيا الوسطى، زلزال ألما آتا عام 1887.

في 27 مايو 1887، في المساء، كما كتب شهود العيان، لم تكن هناك علامات على حدوث زلزال، لكن الحيوانات الأليفة تصرفت بقلق، ولم تتناول الطعام، وانكسرت من المقود، وما إلى ذلك. في صباح يوم 28 مايو، الساعة 4: في تمام الساعة 35 صباحًا، سمع صوت قعقعة تحت الأرض ودفع قوي جدًا. ولم يستمر الاهتزاز أكثر من ثانية. وبعد دقائق قليلة، استؤنفت الطنينة، وبدت وكأنها تشبه الرنين الخافت للعديد من الأجراس القوية أو هدير المدفعية الثقيلة العابرة. وأعقب الزئير ضربات ساحقة قوية: سقط الجص في المنازل، وتطاير الزجاج، وانهارت المواقد، وسقطت الجدران والأسقف: امتلأت الشوارع بالغبار الرمادي. وكانت المباني الحجرية الضخمة هي الأكثر تضرراً. سقطت الجدران الشمالية والجنوبية للمنازل الواقعة على طول خط الطول، بينما تم الحفاظ على الجدران الغربية والشرقية. في البداية بدا أن المدينة لم تعد موجودة، وأن جميع المباني دمرت دون استثناء. واستمرت الصدمات والهزات طوال اليوم، رغم أنها أقل حدة. وسقطت العديد من المنازل المتضررة ولكنها كانت قائمة في السابق من هذه الهزات الأضعف.

وتشكلت الانهيارات الأرضية والشقوق في الجبال، وظهرت من خلالها مجاري المياه الجوفية إلى السطح في بعض الأماكن. بدأت التربة الطينية على المنحدرات الجبلية، التي كانت مبللة بشدة بالفعل بالمطر، تزحف، مما أدى إلى ازدحام قاع النهر. اندفعت هذه الكتلة الكاملة من الأرض والركام والصخور التي جمعتها الجداول إلى سفح الجبال على شكل تدفقات طينية كثيفة. ويمتد أحد هذه الجداول لمسافة 10 كيلومترات ويبلغ عرضه 0.5 كيلومتر.

كان الدمار في مدينة ألماتي نفسها هائلا: من بين 1800 منزل، لم ينج سوى عدد قليل من المنازل، لكن عدد الضحايا البشريين كان صغيرا نسبيا (332 شخصا).

أظهرت ملاحظات عديدة أن الجدران الجنوبية للمنازل انهارت أولاً (قبل ذلك بجزء من الثانية)، ثم الشمالية، وأن أجراس كنيسة الشفاعة (في الجزء الشمالي من المدينة) دقت بعد ثوانٍ قليلة. الدمار الذي لحق بالجزء الجنوبي من المدينة. كل هذا يدل على أن مركز الزلزال كان جنوب المدينة.

كما أن معظم التشققات في المنازل كانت مائلة نحو الجنوب، أو بشكل أدق إلى الجنوب الشرقي (170 درجة) بزاوية 40-60 درجة. عند تحليل اتجاه الشقوق، توصل I. V. Mushketov إلى استنتاج مفاده أن مصدر موجات الزلزال يقع على عمق 10-12 كم، على بعد 15 كم جنوب ألما آتا.

يُطلق على المركز العميق أو بؤرة الزلزال اسم مركز الزلزال. في المخطط تم تحديده كمنطقة مستديرة أو بيضاوية.

المنطقة الواقعة على سطح الأرض فوق مركز الانفجار تسمى مركز الزلزال. ويتميز بأقصى قدر من التدمير، حيث تتحرك العديد من الأشياء عموديا (كذاب)، وتقع الشقوق في المنازل بشكل حاد للغاية، عموديا تقريبا.

تم تحديد منطقة مركز زلزال ألما آتا بـ 288 كم² (36*8 كم)، وكانت المنطقة التي كان فيها الزلزال أقوى بمساحة 6000 كم². كانت تسمى هذه المنطقة pleistoseist ("pleisto" - الأكبر و "seistos" - اهتزت).

استمر زلزال ألما آتا لأكثر من يوم واحد: بعد هزات 28 مايو 1887، حدثت هزات أقل قوة لأكثر من عامين. على فترات عدة ساعات أولية، ثم أيام. وفي غضون عامين فقط، كان هناك أكثر من 600 إضراب، مما أدى إلى إضعافها بشكل متزايد.

يصف تاريخ الأرض الزلازل بمزيد من الهزات. على سبيل المثال، في عام 1870، بدأت الهزات الأرضية في مقاطعة فوسيس في اليونان، والتي استمرت لمدة ثلاث سنوات. في الأيام الثلاثة الأولى، حدثت هزات كل 3 دقائق، خلال الأشهر الخمسة الأولى، حدثت حوالي 500 ألف هزة، منها 300 هزة مدمرة وتتابعت بعضها البعض بمتوسط ​​فاصل 25 ثانية. وعلى مدى ثلاث سنوات، حدث أكثر من 750 ألف إضراب.

وبالتالي، فإن الزلزال لا يحدث نتيجة لحدث لمرة واحدة يحدث في العمق، ولكن نتيجة لعملية طويلة المدى لحركة المادة في الأجزاء الداخلية من الكرة الأرضية.

عادة ما تتبع الصدمة الكبيرة الأولية سلسلة من الصدمات الأصغر، ويمكن أن تسمى هذه الفترة بأكملها بفترة الزلزال. جميع الصدمات في فترة واحدة تأتي من مركز هبوطي مشترك، والذي يمكن أن يتحول في بعض الأحيان أثناء التطور، وبالتالي يتغير مركز الزلزال أيضًا.

وهذا واضح في عدد من أمثلة الزلازل القوقازية، وكذلك الزلزال الذي وقع في منطقة عشق أباد، والذي وقع في 6 أكتوبر 1948. وأعقبت الصدمة الرئيسية ساعة و12 دقيقة دون صدمات أولية واستمرت 8-10 ثواني. خلال هذا الوقت، حدث دمار هائل في المدينة والقرى المحيطة بها. انهارت المنازل المكونة من طابق واحد والمبنية من الطوب الخام، وكانت الأسطح مغطاة بأكوام من الطوب والأدوات المنزلية وما إلى ذلك. وسقطت الجدران الفردية للمنازل المبنية بشكل أكثر صلابة، وانهارت الأنابيب والمواقد. ومن المثير للاهتمام أن المباني المستديرة (المصعد، المسجد، الكاتدرائية، إلخ) تحملت الصدمة بشكل أفضل من المباني رباعية الزوايا العادية.

وكان مركز الزلزال على بعد 25 كيلومترا. جنوب شرق عشق أباد، في منطقة مزرعة ولاية كاراجودان. تبين أن المنطقة المركزية ممدودة في الاتجاه الشمالي الغربي. يقع مركز الانفجار على عمق 15-20 كم. ويبلغ طول المنطقة البليستوسية 80 كم وعرضها 10 كم. كانت فترة زلزال عشق أباد طويلة وتألفت من هزات عديدة (أكثر من 1000)، وتقع مراكزها شمال غرب الزلزال الرئيسي ضمن شريط ضيق يقع في سفوح كوبيت-داغ

كانت مراكز الانفجار لكل هذه الهزات الارتدادية على نفس العمق الضحل (حوالي 20-30 كم) مثل مركز الصدمة الرئيسية.

يمكن أن تقع مراكز الزلازل ليس فقط تحت سطح القارات، ولكن أيضًا تحت قاع البحار والمحيطات. أثناء الزلازل البحرية، يكون تدمير المدن الساحلية كبيرًا جدًا أيضًا ويصاحبه خسائر بشرية.

وقع أقوى زلزال عام 1775 في البرتغال. غطت المنطقة البليستوسية لهذا الزلزال مساحة ضخمة؛ وكان مركز الزلزال يقع تحت قاع خليج بسكاي بالقرب من عاصمة البرتغال لشبونة، التي كانت الأكثر تضررا.

حدثت الصدمة الأولى بعد ظهر يوم 1 تشرين الثاني (نوفمبر) وكان مصحوبًا بزئير رهيب. وبحسب شهود عيان فإن الأرض ارتفعت ثم هبطت ذراعاً كاملاً. انهارت المنازل بانهيار رهيب. تمايل الدير الضخم على الجبل بعنف من جانب إلى آخر لدرجة أنه كان مهددًا بالانهيار كل دقيقة. استمرت الهزات لمدة 8 دقائق. وبعد ساعات قليلة استؤنف الزلزال.

انهار السد الرخامي وغرق تحت الماء. تم جذب الأشخاص والسفن الواقفة بالقرب من الشاطئ إلى قمع المياه الناتج. وبعد الزلزال وصل عمق الخليج في موقع السد إلى 200 متر.

انحسر البحر في بداية الزلزال، ولكن بعد ذلك ضربت موجة ضخمة ارتفاعها 26 مترًا الشاطئ وأغرقت الساحل بعرض 15 كيلومترًا. كانت هناك ثلاث موجات من هذا القبيل، تليها واحدة تلو الأخرى. ما نجا من الزلزال جرفته المياه ونُقلت إلى البحر. تم تدمير أو تضرر أكثر من 300 سفينة في ميناء لشبونة وحده.

مرت أمواج زلزال لشبونة عبر المحيط الأطلسي بأكمله: بالقرب من قادس، وصل ارتفاعها إلى 20 مترًا، وعلى الساحل الأفريقي، قبالة سواحل طنجة والمغرب - 6 أمتار، في جزيرتي فونشال وماديرا - حتى 5 أمتار. عبرت الأمواج المحيط الأطلسي وشعرت بها قبالة سواحل أمريكا في جزر المارتينيك وبربادوس وأنتيغوا وغيرها. وقتل زلزال لشبونة أكثر من 60 ألف شخص.

غالبًا ما تنشأ مثل هذه الموجات أثناء الزلازل البحرية؛ وتتراوح سرعة انتشار هذه الموجات من 20 إلى 300 م/ث حسب: عمق المحيط؛ يصل ارتفاع الموج إلى 30 م.

عادة ما يستمر تجفيف الساحل قبل حدوث تسونامي عدة دقائق وفي حالات استثنائية يصل إلى ساعة. تحدث موجات التسونامي فقط أثناء الزلازل البحرية عندما ينهار أو يرتفع جزء معين من القاع.

يتم شرح ظهور موجات التسونامي وأمواج المد والجزر على النحو التالي. في المنطقة المركزية، بسبب تشوه القاع، يتم تشكيل موجة ضغط تنتشر للأعلى. يتضخم البحر في هذا المكان بقوة فقط، وتتشكل على السطح تيارات قصيرة المدى، تتباعد في كل الاتجاهات، أو "تغلي" مع رمي الماء على ارتفاع يصل إلى 0.3 متر. كل هذا مصحوب بالهمهمة. ثم تتحول موجة الضغط على السطح إلى موجات تسونامي، وتنتشر في اتجاهات مختلفة. يتم تفسير انخفاض المد والجزر قبل حدوث تسونامي بحقيقة أن الماء يندفع أولاً إلى حفرة تحت الماء، ومن ثم يتم دفعه إلى المنطقة المركزية.

عندما تحدث مراكز الزلزال في مناطق مكتظة بالسكان، تسبب الزلازل كوارث هائلة. وكانت الزلازل في اليابان مدمرة بشكل خاص، حيث تم تسجيل 233 زلزالًا كبيرًا على مدار أكثر من 1500 عام، مع تجاوز عدد الهزات 2 مليون.

الكوارث الكبرى تحدث بسبب الزلازل في الصين. خلال كارثة 16 ديسمبر 1920، توفي أكثر من 200 ألف شخص في منطقة كانسو، وكان السبب الرئيسي للوفاة هو انهيار المساكن المحفورة في اللوس. حدثت زلازل ذات قوة استثنائية في أمريكا. وأدى زلزال منطقة ريوبامبا عام 1797 إلى مقتل 40 ألف شخص وتدمير 80% من المباني. في عام 1812، تم تدمير مدينة كاراكاس (فنزويلا) بالكامل خلال 15 ثانية. تم تدمير مدينة كونسيبسيون في تشيلي بشكل متكرر تقريبًا بالكامل، وتعرضت مدينة سان فرانسيسكو لأضرار بالغة في عام 1906. وفي أوروبا، لوحظ أكبر تدمير بعد الزلزال الذي وقع في صقلية، حيث دمرت 50 قرية في عام 1693 ومات أكثر من 60 ألف شخص .

على أراضي الاتحاد السوفياتي، كانت الزلازل الأكثر تدميرا في جنوب آسيا الوسطى، في شبه جزيرة القرم (1927) وفي القوقاز. عانت مدينة شيماخا في منطقة القوقاز بشكل خاص من الزلازل. تم تدميرها في 1669، 1679، 1828، 1856، 1859، 1872، 1902. حتى عام 1859، كانت مدينة شيماخا هي المركز الإقليمي لشرق القوقاز، ولكن بسبب الزلزال، كان لا بد من نقل العاصمة إلى باكو. في التين. 173 يوضح موقع بؤر زلازل الشماخة. وكما هو الحال في تركمانستان، فهي تقع على طول خط معين يمتد في اتجاه الشمال الغربي.

أثناء الزلازل، تحدث تغيرات كبيرة على سطح الأرض، والتي يتم التعبير عنها في تكوين الشقوق والانخفاضات والطيات وارتفاع المناطق الفردية على الأرض، وتكوين الجزر في البحر، وما إلى ذلك. وغالبًا ما تساهم هذه الاضطرابات، التي تسمى زلزالية لتشكيل الانهيارات الأرضية القوية والانهيارات الأرضية والتدفقات الطينية والتدفقات الطينية في الجبال، وظهور مصادر جديدة، ووقف المصادر القديمة، وتشكيل التلال الطينية، وانبعاثات الغاز، وما إلى ذلك. وتسمى الاضطرابات التي تتشكل بعد الزلازل ما بعد الزلازل.

الظواهر. وتسمى المرتبطة بالزلازل سواء على سطح الأرض أو في باطنها بالظواهر الزلزالية. العلم الذي يدرس الظواهر الزلزالية يسمى علم الزلازل.

3. الخصائص الفيزيائية للمعادن

على الرغم من أن الخصائص الرئيسية للمعادن (التركيب الكيميائي والبنية البلورية الداخلية) يتم تحديدها على أساس التحليلات الكيميائية وحيود الأشعة السينية، إلا أنها تنعكس بشكل غير مباشر في الخصائص التي يسهل ملاحظتها أو قياسها. لتشخيص معظم المعادن، يكفي تحديد بريقها ولونها وانشطارها وصلابتها وكثافتها.

يتم تحديد اللمعان (المعدني وشبه المعدني وغير المعدني - الماس والزجاج والدهني والشمعي والحريري واللؤلؤي وما إلى ذلك) من خلال كمية الضوء المنعكس من سطح المعدن ويعتمد على معامل انكساره. بناءً على الشفافية، تنقسم المعادن إلى شفافة، وشفافة، وشفافة في أجزاء رقيقة، ومعتمة. التحديد الكمي لانكسار الضوء وانعكاسه ممكن فقط تحت المجهر. تعكس بعض المعادن المعتمة الضوء بقوة ولها بريق معدني. وهذا شائع في المعادن الخام مثل الجالينا (معدن الرصاص)، والكالكوبايرايت والبورنيت (معادن النحاس)، والأرجنتيت والأكانثيت (معادن الفضة). تمتص معظم المعادن أو تنقل جزءًا كبيرًا من الضوء الساقط عليها، ولها بريق غير معدني. تمتلك بعض المعادن بريقًا يتحول من المعدن إلى غير المعدن، وهو ما يسمى شبه المعدن.

المعادن ذات البريق غير المعدني عادة ما تكون فاتحة اللون، وبعضها شفاف. غالبًا ما يكون الكوارتز والجبس والميكا الخفيفة شفافة. المعادن الأخرى (على سبيل المثال، الكوارتز الأبيض الحليبي) التي تنقل الضوء، ولكن من خلالها لا يمكن تمييز الأشياء بوضوح، تسمى شفافة. تختلف المعادن التي تحتوي على معادن عن غيرها في انتقال الضوء. إذا مر الضوء عبر المعدن، على الأقل في أنحف حواف الحبوب، فهو عادة غير معدني؛ إذا لم يمر الضوء، فهو خام. ومع ذلك، هناك استثناءات: على سبيل المثال، غالبًا ما يكون السفاليريت ذو اللون الفاتح (معدن الزنك) أو الزنجفر (معدن الزئبق) شفافًا أو نصف شفاف.

تختلف المعادن في الخصائص النوعية لبريقها غير المعدني. الطين له لمعان ترابي باهت. الكوارتز على حواف البلورات أو على أسطح الكسر زجاجي، التلك، الذي ينقسم إلى أوراق رقيقة على طول مستويات الانقسام، هو عرق اللؤلؤ. مشرق، متألق، مثل الماس، تألق يسمى الماس.

عندما يسقط الضوء على معدن له بريق غير معدني، فإنه ينعكس جزئيًا عن سطح المعدن وينكسر جزئيًا عند هذه الحدود. تتميز كل مادة بمعامل انكسار معين. نظرًا لأنه يمكن قياسه بدقة عالية، فهو يعد ميزة تشخيصية معدنية مفيدة جدًا.

تعتمد طبيعة اللمعان على معامل الانكسار، وكلاهما يعتمد على التركيب الكيميائي والتركيب البلوري للمعدن. وبشكل عام، تتميز المعادن الشفافة التي تحتوي على ذرات المعادن الثقيلة باللمعان العالي ومعامل الانكسار العالي. تتضمن هذه المجموعة معادن شائعة مثل الأنجليسيت (كبريتات الرصاص)، وحجر القصدير (أكسيد القصدير)، والتيتانيت أو السفين (سيليكات التيتانيوم والكالسيوم). يمكن أيضًا للمعادن المكونة من عناصر خفيفة نسبيًا أن تتمتع بلمعان عالٍ ومعامل انكسار مرتفع إذا كانت ذراتها متراصة بإحكام ومتماسكة معًا بواسطة روابط كيميائية قوية. ومن الأمثلة الصارخة على ذلك الماس، الذي يتكون من عنصر خفيف واحد فقط، وهو الكربون. وبدرجة أقل، ينطبق هذا على معدن اكسيد الالمونيوم (Al2O3)، وأصنافه الملونة الشفافة - الياقوت والياقوت الأزرق - هي أحجار كريمة. على الرغم من أن اكسيد الالمونيوم يتكون من ذرات خفيفة من الألومنيوم والأكسجين، إلا أنها مرتبطة ببعضها البعض بإحكام بحيث يتمتع المعدن ببريق قوي إلى حد ما ومعامل انكسار مرتفع نسبيًا.

تعتمد بعض اللمعان (زيتية، شمعية، غير لامعة، حريرية، إلخ) على حالة سطح المعدن أو على بنية الركام المعدني؛ البريق الراتنجي هو سمة من سمات العديد من المواد غير المتبلورة (بما في ذلك المعادن التي تحتوي على العناصر المشعة اليورانيوم أو الثوريوم).

اللون هو علامة تشخيصية بسيطة ومريحة. تشمل الأمثلة البيريت الأصفر النحاسي (FeS2)، والجالينا الرمادي الرصاصي (PbS)، والأرسينوبيرايت الأبيض الفضي (FeAsS2). في المعادن الخام الأخرى ذات اللمعان المعدني أو شبه المعدني، قد يتم إخفاء اللون المميز من خلال تلاعب الضوء في طبقة سطحية رقيقة (تشويه). هذا أمر شائع في معظم معادن النحاس، وخاصة البورنيت، والذي يسمى "خام الطاووس" بسبب لونه الأزرق والأخضر المتقزح الذي يتطور بسرعة عند كسره حديثًا. ومع ذلك، فإن معادن النحاس الأخرى مطلية بألوان مألوفة: الملكيت الأخضر، والأزوريت الأزرق.

يمكن التعرف على بعض المعادن غير المعدنية بشكل لا لبس فيه من خلال اللون الذي يحدده العنصر الكيميائي الرئيسي (الأصفر - الكبريت والأسود - الرمادي الداكن - الجرافيت، وما إلى ذلك). تتكون العديد من المعادن اللافلزية من عناصر لا تمدها بلون محدد، ولكن لها أصناف ملونة، يرجع لونها إلى وجود شوائب من العناصر الكيميائية بكميات قليلة لا تقارن مع شدة المادة. اللون الذي يسببونه. تسمى هذه العناصر حاملات اللون؛ وتتميز أيونها بالامتصاص الانتقائي للضوء. على سبيل المثال، يدين الجمشت الأرجواني الداكن بلونه إلى كمية ضئيلة من الحديد في الكوارتز، في حين أن اللون الأخضر العميق للزمرد يرجع إلى كمية صغيرة من الكروم في البريل. يمكن أن تنتج الألوان في المعادن عديمة اللون عادة عن عيوب في البنية البلورية (الناجمة عن المواقع الذرية غير المملوءة في الشبكة أو دمج أيونات غريبة)، والتي يمكن أن تسبب امتصاصًا انتقائيًا لأطوال موجية معينة في طيف الضوء الأبيض. ثم يتم طلاء المعادن بألوان إضافية. ويعود لون الياقوت والياقوت الأزرق والألكسندريت إلى هذه التأثيرات الضوئية على وجه التحديد.

يمكن تلوين المعادن عديمة اللون عن طريق الشوائب الميكانيكية. وبالتالي، فإن الانتشار الرقيق المتناثر للهيماتيت يعطي الكوارتز لونًا أحمر، والكلوريت - أخضر. الكوارتز اللبني غائم مع شوائب الغاز السائل. على الرغم من أن اللون المعدني يعد من أكثر الخصائص التي يمكن تحديدها بسهولة في تشخيص المعادن، إلا أنه يجب استخدامه بحذر لأنه يعتمد على العديد من العوامل.

على الرغم من التباين في لون العديد من المعادن، إلا أن لون المسحوق المعدني ثابت للغاية، وبالتالي يعد ميزة تشخيصية مهمة. عادة، يتم تحديد لون المسحوق المعدني من خلال الخط (ما يسمى "لون الخط") الذي يتركه المعدن عند تمريره فوق طبق خزفي غير مزجج (البسكويت). على سبيل المثال، يأتي معدن الفلوريت بألوان مختلفة، لكن خطه يكون دائمًا أبيض.

يتم التعبير عن الانقسام - مثالي جدًا، ومثالي، ومتوسط ​​(واضح)، وغير كامل (غير واضح) وغير كامل - في قدرة المعادن على الانقسام في اتجاهات معينة. الكسر (الملس، المتدرج، غير المستوي، المتشقق، المحاري، الخ) هو الذي يميز سطح انقسام المعدن الذي لم يحدث على طول الانقسام. على سبيل المثال، الكوارتز والتورمالين، الذي يشبه سطح كسرهما شريحة زجاجية، لديهما كسر محاري. وفي المعادن الأخرى، يمكن وصف الكسر بأنه خشن، أو خشن، أو منقسم. بالنسبة للعديد من المعادن، السمة ليست الكسر، بل الانقسام. وهذا يعني أنها تنقسم على طول مستويات ناعمة مرتبطة مباشرة ببنيتها البلورية. يمكن أن تختلف قوى الترابط بين مستويات الشبكة البلورية اعتمادًا على الاتجاه البلوري. إذا كانت أكبر بكثير في بعض الاتجاهات منها في اتجاهات أخرى، فسوف ينقسم المعدن عبر الرابطة الأضعف. وبما أن الانقسام دائمًا ما يكون موازيًا للمستويات الذرية، فيمكن تحديده باستخدام الاتجاهات البلورية. على سبيل المثال، يحتوي الهاليت (NaCl) على انقسام مكعب، أي. ثلاثة اتجاهات متعامدة بشكل متبادل للانقسام المحتمل. يتميز الانقسام أيضًا بسهولة ظهوره وجودة سطح الانقسام الناتج. تتمتع ميكا بانقسام مثالي جدًا في اتجاه واحد، أي. تنقسم بسهولة إلى أوراق رفيعة جدًا ذات سطح لامع وناعم. التوباز لديه انقسام مثالي في اتجاه واحد. يمكن أن تحتوي المعادن على اتجاهين أو ثلاثة أو أربعة أو ستة اتجاهات للانقسام يسهل على طولها الانقسام بنفس القدر، أو عدة اتجاهات انقسام بدرجات متفاوتة. بعض المعادن ليس لها انقسام على الإطلاق. نظرًا لأن الانقسام، باعتباره مظهرًا من مظاهر البنية الداخلية للمعادن، هو خاصية ثابتة لها، فهو بمثابة ميزة تشخيصية مهمة.

الصلابة هي المقاومة التي يظهرها المعدن عند خدشه. تعتمد الصلابة على البنية البلورية: فكلما كانت الذرات الموجودة في بنية المعدن مرتبطة ببعضها البعض بشكل أكثر إحكامًا، زادت صعوبة خدشها. التلك والجرافيت عبارة عن معادن ناعمة تشبه الصفائح، مكونة من طبقات من الذرات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى ضعيفة للغاية. وهي دهنية الملمس: فعند فركها على جلد اليد، تنزلق طبقات رقيقة منفردة. أصعب المعادن هو الماس، حيث تكون ذرات الكربون مترابطة بشكل وثيق بحيث لا يمكن خدشها إلا بواسطة ماسة أخرى. في بداية القرن التاسع عشر. قام عالم المعادن النمساوي ف. موس بترتيب 10 معادن حسب صلابتها. منذ ذلك الحين، تم استخدامها كمعايير للصلابة النسبية للمعادن، ما يسمى. مقياس موس (الجدول 1)

مقياس صلابة وزارة الصحة

تختلف كثافة وكتلة ذرات العناصر الكيميائية من الهيدروجين (الأخف) إلى اليورانيوم (الأثقل). مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، فإن كتلة المادة التي تتكون من ذرات ثقيلة أكبر من كتلة المادة التي تتكون من ذرات خفيفة. على سبيل المثال، تحتوي كربوناتان - الأراغونيت والسيروسيت - على بنية داخلية مماثلة، لكن الأراغونيت يحتوي على ذرات كالسيوم خفيفة، ويحتوي السيروسيت على ذرات رصاص ثقيلة. ونتيجة لذلك، فإن كتلة السيروسيت تتجاوز كتلة الأراغونيت من نفس الحجم. تعتمد الكتلة لكل وحدة حجم من المعدن أيضًا على كثافة التعبئة الذرية. الكالسيت، مثل الأراغونيت، هو كربونات الكالسيوم، ولكن في الكالسيت تكون الذرات أقل كثافة، لذلك لديه كتلة أقل لكل وحدة حجم من الأراغونيت. تعتمد الكتلة النسبية أو الكثافة على التركيب الكيميائي والبنية الداخلية. الكثافة هي نسبة كتلة المادة إلى كتلة نفس الحجم من الماء عند 4 درجات مئوية. لذلك، إذا كانت كتلة المعدن 4 جم، وكتلة نفس الحجم من الماء 1 جم، فإن كثافة المعدن هي 4. في علم المعادن، من المعتاد التعبير عن الكثافة بـ جم / سم 3.

تعد الكثافة سمة تشخيصية مهمة للمعادن وليس من الصعب قياسها. أولا، يتم وزن العينة في الهواء ثم في الماء. بما أن العينة المغمورة في الماء تتعرض لقوة طفو لأعلى، فإن وزنها هناك أقل من وزنها في الهواء. فقدان الوزن يساوي وزن الماء المزاح. وبالتالي، يتم تحديد الكثافة بنسبة كتلة العينة في الهواء إلى فقدان وزنها في الماء.

الكهرباء الحرارية. تصبح بعض المعادن، مثل التورمالين والكالامين وما إلى ذلك، مكهربة عند تسخينها أو تبريدها. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة عن طريق تلقيح معدن التبريد بمزيج من مساحيق الكبريت والرصاص الأحمر. في هذه الحالة، يغطي الكبريت المناطق ذات الشحنة الموجبة من سطح المعدن، ويغطي المينيوم المناطق ذات الشحنة السالبة.

المغناطيسية هي خاصية بعض المعادن للتأثير على إبرة مغناطيسية أو جذبها للمغناطيس. لتحديد المغناطيسية، استخدم إبرة مغناطيسية موضوعة على حامل ثلاثي القوائم حاد، أو حذاء أو قضيب مغناطيسي. كما أنه من الملائم جدًا استخدام إبرة مغناطيسية أو سكين.

عند اختبار المغناطيسية، هناك ثلاث حالات ممكنة:

أ) عندما يؤثر المعدن في شكله الطبيعي ("في حد ذاته") على إبرة مغناطيسية،

ب) عندما يصبح المعدن مغناطيسيًا فقط بعد التكليس في اللهب المختزل لأنبوب النفخ

ج) عندما لا يظهر المعدن مغناطيسية سواء قبل أو بعد التكليس في لهب مختزل. للتكلس باستخدام لهب مخفض، عليك أن تأخذ قطعًا صغيرة بحجم 2-3 مم.

يشع. العديد من المعادن التي لا تتوهج من تلقاء نفسها تبدأ في التوهج في ظل ظروف خاصة معينة.

هناك التفسفر، التلألؤ، التلألؤ الحراري وتلألؤ المعادن. الفسفرة هي قدرة المعدن على التوهج بعد تعرضه لشعاع أو آخر (الويليت). التلألؤ هو القدرة على التوهج في لحظة التشعيع (السكلايت عند تشعيعه بالأشعة فوق البنفسجية وأشعة الكاثود والكالسيت وما إلى ذلك). التألق الحراري - يتوهج عند تسخينه (الفلوريت، الأباتيت).

تلألؤ ثلاثي - توهج في لحظة الخدش بإبرة أو شق (الميكا، اكسيد الالمونيوم).

النشاط الإشعاعي. غالبًا ما تحتوي العديد من المعادن التي تحتوي على عناصر مثل النيوبيوم والتنتالوم والزركونيوم والأتربة النادرة واليورانيوم والثوريوم على نشاط إشعاعي كبير جدًا، يمكن اكتشافه بسهولة حتى بواسطة أجهزة قياس الإشعاع المنزلية، والتي يمكن أن تكون بمثابة علامة تشخيصية مهمة.

لاختبار النشاط الإشعاعي، يتم أولاً قياس وتسجيل القيمة الخلفية، ثم يتم تقريب المعدن، وربما أقرب إلى كاشف الجهاز. يمكن أن تكون الزيادة في القراءات بأكثر من 10-15٪ بمثابة مؤشر على النشاط الإشعاعي للمعدن.

التوصيل الكهربائي. يتمتع عدد من المعادن بموصلية كهربائية كبيرة، مما يسمح بتمييزها بوضوح عن المعادن المماثلة. يمكن التحقق من ذلك باستخدام جهاز اختبار منزلي عادي.

الحركات البيئية للقشرة الأرضية

الحركات فوق المنشأ هي ارتفاعات وهبوطات طويلة الأمد بطيئة في القشرة الأرضية ولا تسبب تغيرات في التشكل الأولي للطبقات. هذه الحركات الرأسية متذبذبة بطبيعتها وقابلة للعكس، أي. قد يتم استبدال الارتفاع بالانخفاض. وتشمل هذه الحركات:

الحديثة، والتي يتم تسجيلها في ذاكرة الإنسان ويمكن قياسها بشكل فعال عن طريق التسوية المتكررة. ولا تزيد سرعة الحركات التذبذبية الحديثة في المتوسط ​​عن 1-2 سم/سنة، وفي المناطق الجبلية يمكن أن تصل إلى 20 سم/سنة.

الحركات التكتونية الحديثة هي حركات خلال العصر النيوجيني الرباعي (25 مليون سنة). في الأساس، فهي لا تختلف عن تلك الحديثة. يتم تسجيل الحركات التكتونية الحديثة في الإغاثة الحديثة والطريقة الرئيسية لدراستها هي الجيومورفولوجية. سرعة حركتهم أقل بكثير، في المناطق الجبلية - 1 سم/سنة؛ على السهول – 1 ملم/سنة.

تم تسجيل الحركات الرأسية البطيئة القديمة في أجزاء من الصخور الرسوبية. وتبلغ سرعة الحركات التذبذبية القديمة، بحسب العلماء، أقل من 0.001 ملم/سنة.

تحدث الحركات الجبلية في اتجاهين - أفقيًا وعموديًا. الأول يؤدي إلى انهيار الصخور وتكوين الطيات والانحناءات، أي: إلى تقليص سطح الأرض. تؤدي الحركات العمودية إلى ارتفاع المنطقة التي يحدث فيها الطي وغالباً ظهور الهياكل الجبلية. تحدث الحركات الجبلية بشكل أسرع بكثير من الحركات التذبذبية.

وهي مصحوبة بالصهارة النشطة والتدخلية، فضلا عن التحول. في العقود الأخيرة، تم تفسير هذه الحركات من خلال اصطدام صفائح الغلاف الصخري الكبيرة، التي تتحرك أفقيًا على طول طبقة الغلاف الوري من الوشاح العلوي.

أنواع العيوب التكتونية

أنواع الاضطرابات التكتونية:

أ - النماذج المطوية (الطبقية)؛

في معظم الحالات، يرتبط تكوينها بضغط أو ضغط مادة الأرض. تنقسم العيوب المورفولوجية إلى نوعين رئيسيين: محدبة ومقعرة. في حالة المقطع الأفقي، توجد الطبقات الأقدم في قلب الطية المحدبة، وتقع الطبقات الأحدث على الأجنحة. من ناحية أخرى، تحتوي الانحناءات المقعرة على رواسب أصغر سنا في قلبها. في الطيات، تميل الأجنحة المحدبة عادة إلى الجانبين من السطح المحوري.

ب – أشكال متقطعة (منفصلة).

الاضطرابات التكتونية الصدعية هي تلك التغييرات التي تتعطل فيها استمرارية (سلامة) الصخور.

تنقسم الصدوع إلى مجموعتين: الصدوع دون إزاحة الصخور المنفصلة عنها بالنسبة لبعضها البعض، والأخطاء مع الإزاحة. تسمى الشقوق الأولى بالشقوق التكتونية، أو الشقوق التكتونية، وتسمى الثانية الشقوق التكتونية.

فهرس

1. بيلوسوف ف. مقالات عن تاريخ الجيولوجيا. في أصول علم الأرض (الجيولوجيا حتى نهاية القرن الثامن عشر). – م.، – 1993.

فيرنادسكي ف. أعمال مختارة عن تاريخ العلم. - م: ناوكا، - 1981.

بوفارنيخ أ.س.، أونوبرينكو ف.آي. علم المعادن: الماضي، الحاضر، المستقبل. – كييف: ناوكوفا دومكا، – 1985.

الأفكار الحديثة للجيولوجيا النظرية. – ل.: نيدرا، – 1984.

خين ف. المشاكل الرئيسية للجيولوجيا الحديثة (الجيولوجيا على عتبة القرن الحادي والعشرين). – م.: العالم العلمي، 2003..

خين في إي، ريابوخين إيه جي. تاريخ ومنهجية العلوم الجيولوجية. - م: جامعة ولاية ميشيغان، - 1996.

هالام أ. النزاعات الجيولوجية الكبرى. م: مير، 1985.