Geologische Prozesse. Geologische Prozesse und Dokumente. Geologische Prozesse des Grundwassers

Die Erdoberfläche und ihr Inneres verändern sich ständig unter dem Einfluss verschiedenster Kräfte und Faktoren. Die überwiegende Mehrheit dieser Veränderungsprozesse vollzieht sich aus der Sicht eines Menschen äußerst langsam und ist nicht nur für sein Auge nicht wahrnehmbar, sondern oft auch für viele nachfolgende Generationen von Menschen nicht wahrnehmbar. Doch gerade diese langsamen Prozesse im Laufe der Millionen und Abermilliarden Jahre Erdgeschichte führen zu den auffälligsten und größten Veränderungen im Gesicht und in der inneren Struktur der Erde. Sie bilden den Hauptinhalt der Erdgeschichte.

Um die Dynamik der Erde richtig zu verstehen und die Muster ihrer Entwicklung richtig zu interpretieren, ist eine sehr subtile Beobachtung langsam ablaufender geologischer Prozesse erforderlich.

Um das Studium zu erleichtern, werden geologische Prozesse in zwei große Gruppen unterteilt: Prozesse der externen Geodynamik oder externe exogene Prozesse und Prozesse der internen Geodynamik oder interne endogene Prozesse.

Die Einteilung der Prozesse in äußere und innere Prozesse ist eher bedingt, da zwischen ihnen keine kategorische Unterscheidung besteht, sondern im Gegenteil eine enge Wechselwirkung beobachtet wird. Dennoch ist eine solche Aufteilung methodisch durchaus berechtigt.

Exogen (externe) Prozesse entstehen durch die Wechselwirkung der Steinhülle mit äußeren Sphären: Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre. Endogene Prozesse manifestieren sich, wenn die inneren Kräfte der Erde auf dieselbe Gesteinsschale einwirken.

Exogene Prozesse wiederum werden in drei große Gruppen eingeteilt: Verwitterungsprozesse, Denudationsprozesse und Akkumulationsprozesse oder Sedimentation. Entblößung und Ansammlung wirken nivellierend auf das Relief.

Verwitterung ist ein Prozess der Veränderung (Zerstörung) von Gesteinen und Mineralien aufgrund ihrer Anpassung an die Bedingungen der Erdoberfläche. Es besteht in der Veränderung der physikalischen Eigenschaften von Mineralien und Gesteinen, die sich hauptsächlich auf deren mechanische Zerstörung, Lockerung und Veränderung der chemischen Eigenschaften unter dem Einfluss von Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid in der Atmosphäre und der lebenswichtigen Aktivität von Organismen beschränkt.

Entblößung Und Akkumulation(oder Sedimentation) hängen eng miteinander zusammen. Unter Entblößung versteht man die Gesamtheit des Prozesses der Beseitigung von Gesteinszerstörungsprodukten, die hauptsächlich durch Verwitterung entstehen. Es manifestiert sich hauptsächlich im Land und beruht auf der Bewegung von zerkleinertem oder chemisch gelöstem Material aus dem Hochland in Reliefsenken – Täler, Becken, See- und Meeresbecken. Seine Hauptwirkstoffe sind Schwerkraft, fließendes Wasser, Wind und sich bewegendes Gletschereis. Entblößung (vom lateinischen Wort „denudo“ – ich entblöße) führt zur Zerstörung ganzer Gebirgssysteme, wobei sie Schritt für Schritt dem Erdboden gleichgemacht und in Ebenen verwandelt werden.

Akkumulation- Dies ist die Summe aller Sedimentansammlungsprozesse, die in Senken des Erdreliefs aufgrund von Verwitterungsprodukten durch Denudation auftreten. Es ist die erste Stufe bei der Bildung neuer Sedimentgesteine.

Die Verwitterung bereitet lediglich Material für die Entblößung vor, führt aber an sich nicht zu gravierenden Veränderungen im Erdbild. Die Entblößung ist der aktivste Faktor bei der Transformation der Erde, da sie riesige Materiemassen mobilisiert und in Bewegung setzt. Daher ist die Untersuchung der Denudation eines der Hauptthemen der dynamischen Geologie. Die Akkumulation ist ein weiteres Glied in der Kette exogener Prozesse, die darauf hinausläuft, dass Verwitterungsprodukte scheinbar wieder zur Ruhe kommen, ihre Beweglichkeit verlieren und Teil von Sedimentgesteinen werden. Die Akkumulation ist jedoch nicht das letzte Glied in der Umwandlungskette der Materie, sondern nur ein Stadium ihrer Zirkulation unter den Bedingungen der Erde.

Endogene (interne) Prozesse Dies sind die geologischen Prozesse, deren Ursprung mit dem tiefen Erdinneren verbunden ist. Die Substanz des Globus entwickelt sich in allen Teilen, auch in den Tiefen. Im Inneren der Erde, unter ihren Außenhüllen, finden komplexe physikalisch-mechanische und physikalisch-chemische Umwandlungen der Materie statt, wodurch mächtige Kräfte entstehen, die auf die Erdkruste einwirken und diese radikal verändern. Diese transformativen Prozesse werden endogene Prozesse genannt.

Endogene Prozesse kommen am deutlichsten in den Phänomenen des Vulkanismus zum Ausdruck, unter denen Prozesse verstanden werden, die mit der Bewegung von Magma sowohl in die oberen Schichten der Erdkruste als auch auf deren Oberfläche verbunden sind.

Die Phänomene des Vulkanismus führen den Menschen in die tief im Erdball befindliche Matrix mit ihrem physikalischen Zustand und ihrer chemischen Zusammensetzung ein. Manifestationen von Oberflächenvulkanismus treten nicht überall auf, sondern sind auf bestimmte Bereiche der Erdkruste beschränkt, deren Lage und Fläche sich im Laufe der Erdgeschichte verändert haben.

Magma, das in die Erdkruste eindringt, erreicht sehr oft nicht die Oberfläche, sondern erstarrt irgendwo in der Tiefe und bildet tiefe, intrusive Gesteine ​​(Granit, Gabbro usw.).

Das Phänomen des Eindringens von Magma in die Erdkruste wird Tiefenvulkanismus oder Plutonismus genannt.

Die zweite Art endogener Prozesse sind Erdbeben, die sich in bestimmten Bereichen der Erdoberfläche in Form von kurzzeitigen Erschütterungen oder Erschütterungen äußern.

Bei einem Erdbeben kommt es zu einer plötzlichen Freisetzung von Energie, die sich infolge tektonischer Prozesse in relativ begrenzten Bereichen der Erdkruste und des oberen Erdmantels über einen langen Zeitraum angesammelt hat. In diesem Fall kommt es zu einem Bruch (Fehler) in der Kontinuität der Gesteine, manchmal über mehrere Dutzend Kilometer.

Die meisten Erdbeben ereignen sich in Tiefen von bis zu 70 km; solche Erdbeben werden Oberflächenerdbeben genannt. Erdbeben, die in einer Tiefe von 70 bis 300 km auftreten, werden als mittelschwere Erdbeben bezeichnet, solche mit einer Tiefe von mehr als 300 km werden als tief bezeichnet. Bisher wurde kein Erdbeben tiefer als 720 km registriert.

Verteilung von Erdbeben nach Energie, nach geografischen Zonen sowie deren Zusammenhang mit der Struktur dieser Zonen, d. h. Diese gesamte Reihe von Merkmalen wird durch das Konzept der Seismizität vereint.

Seit 1964 verwendet die Europäische Union die moderne Europäische Makroseismische Skala (EMS). Die MSK-64-Skala ist die Grundlage von SNiP-11-7-81 „Bauen in seismischen Gebieten“ und wird weiterhin in Russland und den GUS-Staaten verwendet.

	Erdbebenstärke	eine kurze Beschreibung von
	Nicht gefühlt.	Nur durch seismische Instrumente markiert.
	Sehr schwaches Zittern	Markiert durch seismische Instrumente. Nur bestimmte Menschen, die sich in den oberen Stockwerken von Gebäuden in völliger Ruhe befinden, und sehr empfindliche Haustiere spüren es.
		Es ist nur in einigen Gebäuden zu spüren, wie der Schock eines Lastwagens.
	Mäßig	Erkennbar durch leichtes Klappern und Vibrieren von Gegenständen, Geschirr und Fensterglas, Knarren von Türen und Wänden. Im Inneren des Gebäudes spüren die meisten Menschen die Erschütterungen.
	Ziemlich stark	Im Freien spüren es viele, im Haus – jeder. Allgemeine Erschütterungen im Gebäude, Vibrationen von Möbeln. Die Pendel der Uhr bleiben stehen. Risse in Fensterglas und Putz. Die Schläfer erwecken. Es ist für Menschen außerhalb von Gebäuden spürbar; dünne Äste schwanken. Türen schlagen.
		Es spürt jeder. Viele Menschen rennen voller Angst auf die Straße. Bilder fallen von den Wänden. Einzelne Putzstücke brechen ab.
	Sehr stark	Schäden (Risse) in den Wänden von Steinhäusern. Erdbebensichere Gebäude sowie Gebäude aus Holz und Korbgeflecht bleiben unversehrt.
	destruktiv	Risse an steilen Hängen und nassem Boden. Denkmäler verschieben sich oder stürzen um. Häuser werden schwer beschädigt.
	Zerstörerisch	Schwere Schäden und Zerstörung von Steinhäusern. Alte Holzhäuser stehen schief.
	destruktiv	Risse im Boden sind teilweise bis zu einem Meter breit. Erdrutsche und Einstürze von Hängen. Zerstörung von Steingebäuden. Krümmung von Eisenbahnschienen.
	Katastrophe	Breite Risse in den Oberflächenschichten der Erde. Zahlreiche Erdrutsche und Einstürze. Steinhäuser werden fast vollständig zerstört. Starke Biegung und Ausbeulung von Eisenbahnschienen.
	Grössere Katastrophe	Veränderungen im Boden erreichen enorme Ausmaße. Zahlreiche Risse, Einstürze, Erdrutsche. Das Auftreten von Wasserfällen, Dämmen an Seen, Abweichungen von Flussläufen. Keine einzige Struktur kann dem standhalten.

Die Phänomene Erdbeben und Vulkanismus haben schon immer die menschliche Fantasie angeregt. In Fällen, in denen es in besiedelten Gebieten zu Erschütterungen kam, brachten Erdbeben erhebliche Katastrophen für die Menschheit mit sich: den Tod vieler Menschen, die Zerstörung von Gebäuden usw. Empfindliche Seismographen zeichnen jährlich etwa eine Million Erdbeben auf, von denen eines katastrophal und etwa hundert zerstörerisch sein kann.

Folgen des katastrophalen Erdbebens in San Francisco, USA im Jahr 1906

Eine der auffälligsten Erscheinungsformen innerer Kräfte sind Faltungen und diskontinuierliche Verformungen der Erdkruste. Diese Phänomene, die in den meisten Fällen einer direkten Beobachtung nicht zugänglich sind, spiegeln sich deutlich in der Art des Vorkommens von Sedimentgesteinen wider, aus denen die Erdkruste besteht. Aus dem Wasser fallende Sedimente der Meere und Ozeane fallen meist in gleichmäßigen horizontalen Schichten. Durch das Falten werden diese horizontal liegenden Schichten zu unterschiedlichen Falten zusammengefügt und manchmal zerrissen oder übereinander geschoben.

Das Phänomen des Zusammenbruchs und Bruchs von Schichten trägt zur Bildung von Hügeln und Bergen, Senken und Becken bei. Viele Wissenschaftler führten die Hauptrolle bei der Entstehung von Bergen auf das Phänomen der Faltverformungen zurück und glaubten, dass Felsen, die sich in Falten falten, die Erdoberfläche anschwellen lassen und Hügel bilden. Dieser Vorgang wird Orogenese genannt („oros“ bedeutet im Griechischen „Erhebung“, „genesis“ bedeutet Bildung). Mittlerweile wurde festgestellt, dass oszillierende Bewegungen bei der Bildung von Gebirgen keine geringere Rolle spielen als gefaltete, weshalb der Begriff „Orogenese“, der seine ursprüngliche Bedeutung verloren hat, seltener verwendet wird.

Gefaltete Deformationen treten nur in bestimmten, beweglichsten und für Magma durchlässigsten Bereichen der Erdkruste auf, den sogenannten Geosynklinalen. Im Gegensatz dazu werden stabile Gebiete mit schwacher tektonischer Aktivität als Plattformen bezeichnet.

Faltungsverformungen, Erdbeben und insbesondere Vulkanismus tragen zu erheblichen Veränderungen in den Gesteinen der Erdkruste bei. Durch die Kompression werden sie dichter und härter und unter dem Einfluss hoher Temperaturen werden sie verbrannt und sogar geschmolzen. Die Wirkung von Dämpfen und Gasen, die aus Magma freigesetzt werden, trägt zur Bildung neuer Mineralien in Gesteinen bei. Alle diese Phänomene der Umwandlung von Gesteinen unter dem Einfluss endogener Prozesse werden als Metamorphose bezeichnet.

Thema 4. Exogene geologische Prozesse.

Verwitterung ist ein Prozess der Zerstörung und Veränderung von Gesteinen und Mineralien. Arten der Verwitterung und ihre Ursachen.

1.1.Physikalische oder mechanische Bewitterung. Wirkfaktoren: Sonneneinstrahlung, Temperaturschwankungen, Reibung, Eis, Wasser und Wind, Schwerkraft.

1.2. Chemische Bewitterung. Wirkstoffe: Wasser, Kohlendioxid und Sauerstoff.

1.3.Biologische Verwitterung. Wirkstoffe: lebende Organismen, einschließlich Menschen.

Die Verwitterungskruste ist Eluvium. Verwitterungsprodukte: Gesteinsfragmente unterschiedlicher Form und Größe.

Verwitterungsprozesse und Bodenbildung.

Sedimentprozesse. Denudation (Entfernung), Transport (Übertragung), Sedimentation (Ablagerung, Akkumulation).

Geologische Aktivität des Windes. Äolische Prozesse. Corrasia. Barchans, Dünen. Geologische Aktivität von Oberflächenfließgewässern. Bodenerosion. Proluvius. Schlucht. Strahl. Flussschwemme. Geologische Aktivität des Grundwassers. Karstprozesse. Speläologie. Geologische Aktivität von Gletschern. Moräne. Geologische Aktivität von Ozeanen und Meeren. Küstenerosion. Geologische Aktivität von Bioorganismen und Menschen. Anthropogene Reliefformen. Geologische Auswirkungen des Weltraums. Kometen. Meteoriten. Die Gravitationskräfte von Mond und Sonne.

Fragen mit Antworten für Teilnehmer der Geologischen Schule

Für Schüler der Klassen 5-6

In welchem ​​Teil des Planeten Erde laufen exogene Prozesse ab?

Auf der Erdoberfläche. (1b).

Welche Art von Verwitterung und welcher Auslöser davon entsprechen geologischen Phänomenen wie Erdrutschen, Erdrutschen und der Bewegung von Gletschern aus Bergen?

Art der Bewitterung – physikalisch oder mechanisch (1 b). Der Auslöser von Erdrutschen usw. ist die Schwerkraft (1 b) (= Schwerkraft).

Wie zerstören Mikroorganismen Gesteine?

Mikroorganismen scheiden im Laufe ihres Lebens organische Säuren aus, die Gesteinsoberflächen auflösen, also zerstören können (1 b).

Auf dem Gemälde „Kiefernwald am Flussufer“ sehen wir Felsbrocken, Kies und Sand im Flussbett. Auf dem Territorium der Region Tula findet man eine solche Landschaft beispielsweise in Zaoksky, Belevsky, Suvorovsky, Aleksinsky, Yasnogorsky und anderen Gebieten. Welche Verwitterungsfaktoren trugen zum geologischen Prozess der Akkumulation und anschließenden Manifestation dieser Gesteine ​​bei?

Im Quartär brachte der Gletscher in seinem Körper zerstörtes Gestein aus Skandinavien in das Gebiet der Tula-Region. Als das Eis schmolz, blieben sie hier in Form einer Moräne zurück (1 b). Moderne Flüsse und Bäche erodieren die Moräne und wir sehen Felsbrocken, Kies und Sand. (1b).

So wird Gold mit einem Tablett gewaschen. Wie gelangt es in die Flüsse? Wie heißen die Flusssedimente, in denen man am besten danach suchen sollte?

Eine der Goldquellen auf der Erde sind goldhaltige Quarzadern. Diese Adern entstanden vor Hunderten von Millionen Jahren und wurden seitdem durch Hitze und Kälte, Pflanzen und Tiere, Regen und Wind, Schnee und Eis verwittert. Infolgedessen brachen reiche goldhaltige Adern zusammen, Quarzgestein mit Gold wurde in Flüsse gespült (1 b). Starke Wasserströme erzeugen bei starkem Regen eine kontinuierliche Bewegung der Steine, brechen und rollen sie und sortieren sie nach Größe, Form und Dichte. Gold ist deutlich schwerer als viele andere Materialien und neigt dazu, sich an bestimmten Stellen entlang der Strömung abzulagern. Solche Ablagerungen werden alluvial (1 b) genannt.

Dies ist ein berühmter Krater auf unserem Planeten Erde, aber nicht vulkanischen Ursprungs, sondern welcher Art?

Meteorit (1 b).

Für Schüler der Klassen 7-8

Welche geologischen Phänomene treten aufgrund der Schwerkraft auf?

Erdrutsche, Erdrutsche, Geröllhalden, Lawinen in den Bergen, Gletscher ziehen aus den Bergen. (bis 5 b). Planare Auswaschung und Hangerosion (durch die Aktivität fließender Gewässer unter Einwirkung der Schwerkraft). (+2 b)

Welche geologischen Phänomene treten aufgrund der Anziehungskraft von Sonne und Mond auf?

Der Mond und die Sonne verursachen das Auf und Ab der Meere und Ozeane. (2b). In diesen Stunden hebt sich die Erdkruste um mehrere Zentimeter. (1b).

Wie kommt es zur chemischen Verwitterung beispielsweise in Gesteinen wie Kalkstein?

Chemische Verwitterungsmittel sind: Wasser, Kohlendioxid und Sauerstoff. Aus ihnen entsteht in der Atmosphäre Kohlensäure, die bei Wechselwirkung mit Kalkstein diesen verändert. (1b).

Was ist Verwitterungskruste? Wo liegt die untere Grenze der Verwitterungskruste? Kann die Sedimentbedeckung von Gesteinen als Verwitterungskruste betrachtet werden?

Die Verwitterungskruste ist eine Dicke von Muttergesteinen des oberen Teils der Lithosphäre (magmatisch, metamorph oder sedimentär), die unter kontinentalen Bedingungen durch verschiedene Verwitterungsfaktoren (Faktoren) umgewandelt werden. Es unterscheidet sich vom Grundgestein durch seine lockere Struktur und chemische Zusammensetzung (1 b).

Als untere Grenze der Verwitterungskruste ist der Grundwasserspiegel in einem bestimmten Gebiet anzunehmen (1 b). Die Verwitterungskruste kann als Sedimentbedeckung von Gesteinen betrachtet werden (1 b).

Welche Fotonummern entsprechen den Bildern der folgenden Ansammlungen von Gesteinsfragmenten: Proluvium, Deluvium, Geröll, Alluvium, Kurum?

Proluvium (1,2) – Ansammlungen von Gesteinsfragmenten, die an Berghängen, im Bereich von Schwemmkegeln und in den Mündungen von Bergschluchten infolge der Aktivität wiederkehrender Regenwasserläufe (bis 2 b) entstehen.

Diluvium (3) ist eine Ansammlung loser Gesteinsverwitterungsprodukte an den Hängen von Bergen und Hügeln. Diluvium unterscheidet sich von Eluvium dadurch, dass sich seine Bestandteile nicht am Ort der ursprünglichen Entstehung befinden, sondern unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten gerutscht oder heruntergerollt sind. Alle Hänge sind mit einer mehr oder weniger dicken Kolluviumschicht bedeckt (1 b).

Geröll (3.4) ist eine Ansammlung von Gesteinsbrocken unterschiedlicher Größe (bis zu 2 b) an Berghängen, Hügeln oder am Fuße von Klippen.

Kurum (5) ist eine Ansammlung von grobem Steinmaterial, das sich langsam den Hang hinunter bewegt (1 b).

Alluvium (6) – durch Flussströmungen transportiertes und abgelagertes Schuttmaterial (1 b).

Eluvium ist heruntergefallener Schutt, der sich auf glatten horizontalen Flächen ansammelt.

Die Abbildung zeigt die Klassifizierung der Ansammlungsarten: I – alluvial; II – deluvial; III – Eluvial; 1 Kanal; 2 - schräg; 3 – Tal; 4 – terrassiert;

Wo bilden sich Sandreserven? Wann werden sie zu Dünen und wann werden sie zu Dünen? Welche Witterungsfaktoren spielen bei der Bildung von Dünen in Wüsten und Dünen an der Meeresküste eine Rolle?

Antwort:

Flusswasser fließt in tiefer gelegene Gebiete des Reliefs, wo es sich bildet (Seen, Meere). Der Wasserstrom transportierte zerstörtes Gestein, insbesondere Sand. Sand sammelt sich an Flussmündungen, am Grund und in Küstenbereichen von Stauseen (1 b). Trocknet ein Gewässer (See oder Meer) vollständig aus, bilden sich offene Sandvorkommen. Die Sonne (1 b) trocknet den Sand, der Wind (1 b) trägt ihn über eine Strecke und lagert ihn in Form von Dünen wieder ab. An den Küsten der Meere bilden sich Dünen. Wasser (1 b), Brandungswellen, Sand wird an Land geworfen. Die Sonne (1 b) trocknet den Sand, der Wind (1 b) trägt ihn über eine Strecke und lagert ihn in Form von Küstendünen wieder ab.

Für Schüler der Klassen 9-11

Welche Bedingungen sind notwendig, damit es zu einem Erdrutsch kommt? Nennen Sie Beispiele für volumetrische Erdrutschphänomene in der Region Tula.

Die Felsen müssen an einem Hang liegen (1 b). Unter der Gesteinsschicht d.b. wasserdichte Schicht, Wasserauslässe, die das Abrutschen geneigter Felsen fördern (1 b). Große Erdrutsche in der Region Tula ereignen sich in den Tälern der Flüsse Oka, Upa, Besputa und Vashany; im Gully-Beam-Netz in den Bezirken Aleksinsky, Bogoroditsky, Yasnogorsky, Leninsky und Shchekinsky (jeweils 1 b, jedoch nicht mehr als 5 b). Das Buch von V. Vasilyev und V. Fedotov „Tula Land“ (Priokskoe-Buchverlag. Tula, 1979) besagt, dass die folgenden Gebiete erdrutschaktiv sind: Aleksinsky, Shchekinsky, Yasnogorsky, Efremovsky, Leninsky. Beispielsweise berichtete die Zeitung „Kommersant“ vom 24. April 1999 über neun Erdrutsche im Bezirk Belevsky, die durch Frühjahrsüberschwemmungen verursacht wurden. Ihre Größe reichte von zwei Metern bis zu einem Kilometer. Zwölf Einwohner von Belevka blieben ohne Unterkunft, da ein Erdrutsch zwei Häuser am Ufer des unterirdischen Flusses Belevka zerstörte. Ein Jahr zuvor hatte ein Erdrutsch drei Häuser in der Stadt Lipki im Bezirk Kirejewski gefährdet. Am 1. September 2007 berichtete der Fernsehsender Kultura, dass auf dem Gelände eines Museums im Bezirk Zaoksky der Region ein Erdrutsch zum Stillstand gekommen sei. Es war notwendig, das Ufer der Oka mit Wasser zu stärken, gefährliches Gestein vom Hang zu entfernen und durchlässigen Sand einzufüllen. Nach Angaben des regionalen Zentrums für staatliche Überwachung des Untergrundzustands im Zentralen Föderationskreis der Russischen Föderation wurden im Jahr 2005 auf dem Abschnitt der Autobahn Bogoroditsk – Tovarkovo – Kurkino das Straßenbett und die Böschung aufgrund der Entwicklung von a zerstört Erdrutsch. Im Jahr 2007 kam es in der Nähe von Bogoroditsk erneut zu zwei Erdrutschen, einer mit einer Länge von 200 und der andere 300 m. (Vier Kilometer von Bogoroditsk entfernt begann die Bodenbewegung erneut... Es kam zu zwei Erdrutschen mit einer Länge von 200 und 300 Metern hier im Jahr 2007... die Bedrohung war das Stadtsystem). Im Jahr 2006 wurde in der Stadt Belev in der Region Tula erneut ein Erdrutsch beobachtet. Mitglieder der Expedition der Akademie der Grundlagenwissenschaften in der Region Belevsky behaupten, dass die antike Siedlung in der Nähe des Dorfes Ruka durch einen Erdrutsch künstlichen Ursprungs zur Hälfte zerstört wurde und nun ein ovales, in zwei Hälften geschnittenes, aus aufgequollenen Schächten von 1 bis 2,5 m Höhe darstellt hoch. Erdrutsche stellen nicht unbedingt eine lockere Ton-Sand-Masse dar. Am rechten Ufer des Flusses Oka in der Nähe der Dörfer Troitskoye, Veshnyakovo und Korovino wurde vor zwanzig Jahren ein Abrutschen von kalkhaltigem Grundgestein festgestellt. Die abgetrennten Kalksteinblöcke ähneln kuppelförmigen Erosionsresten. Im Verhältnis zur Basis erheben sich diese Hügel um 3 bis 5 m. Viele Touristen behaupten, dass sie sich in der Schlucht in der Nähe des Dorfes befinden. Monastyrshchina, Bezirk Kimovsky, in der Nähe des Zusammenflusses von Nepryadva und Don befindet sich eine Stätte, die durch einen alten Erdrutsch entstanden ist. Im Jahr 2008 erschienen in der Presse Berichte, dass es während der Errichtung eines Bauziegelwerks auf dem Gelände des Werks zu einem Erdrutsch in der Grube kam, bei dem eine Person starb. Am südwestlichen Stadtrand von Tula steht ein unbewohntes mehrstöckiges Wohngebäude, weil der Boden, auf dem es errichtet wurde, bis zum Balkenfuß gekrochen ist. In der Praxis kommt es in der gesamten Region mehr oder weniger stark zu Erdrutschen.

Erklären Sie den Grund für den Geruch von Markasit und berücksichtigen Sie dabei die exogenen Umwandlungen, die mit dem Mineral stattfinden. Welches neue braune Mineral bildet sich an der Oberfläche? Schreiben Sie eine Gleichung für die chemische Reaktion.

Bei der chemischen Bewitterung kommt es zu einer Oxidationsreaktion. So entsteht bei der Oxidation von Markasit mit Luftsauerstoff Schwefeldioxid (Schwefeldioxid) (1 b), das dem Markasit einen Geruch verleiht. Im Laufe der Zeit verändert sich die Farbe der Markasitoberfläche aufgrund der Bildung einer Kruste eines neuen braunen Minerals auf seiner Oberfläche – Limonit (1 b) (Eisenoxid).

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 (1 b)

Markasit + Sauerstoff = Limonit + Schwefeldioxid

Warum sind die Böden der Tula-Region in ihrem nordwestlichen Teil unfruchtbar (siehe Karten, um die Antwort zu formulieren)?

Bodenkarte der Region Tula Vegetationskarte Karte der Vereisungen: I – Likhvinsky und II – Dnjepr

In der nordwestlichen Hälfte der Region Tula sind die Böden nicht so fruchtbar, da ihre Bildung durch Gletscherablagerungen beeinflusst wurde, die arm an organischer Substanz sind (1 b).

Die Entstehung jedes Bodens, auch des Tula-Bodens, dauert viele Jahrhunderte. Wasser, Wind, Gletscher transportieren lose und lösliche Produkte. Gleichzeitig mit der Zerstörung findet auch ein Prozess der Akkumulation bzw. Ansammlung von Zerstörungsprodukten statt. Diese lockeren Sedimente werden von Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren bewohnt. Als nächstes beginnt sich organisches Material in der Mischung aus lockeren Sedimenten anzusammeln, was die Bodenfruchtbarkeit kennzeichnet. Je mehr organische Rückstände im Boden vorhanden sind, desto fruchtbarer ist er.

Auf bestimmten bodenbildenden Gesteinen des Quartärs bildeten sich in der Region Tula verschiedene Bodentypen. Bodenbildende Gesteine ​​haben großen Einfluss auf die Entstehung und Eigenschaften von Böden. Soddy-podzolic-Böden, die auf Geröllsanden und Moränenlehm entstanden sind; auf schwerer Nichtkarbonatdecke und teilweise moränischem Lehm, graue Waldsteppe; Tschernozeme auf karbonathaltigem, lössartigem Lehm.

Soddy-podzolic (mehr als 16 %) und graue Waldböden (39,4 %) der Tula-Region sind hauptsächlich entlang des rechten Ufers der Oka und ihres Nebenflusses Upa verteilt. Sie bildeten sich unter Mischwäldern auf alten Fluss-, Wasser-Gletscher-Sandböden lehmige und lehmige bodenbildende Böden bilden sich

Tschernozeme der Region Tula machen 46,4 % ihres Territoriums aus. Ihre Entstehung erfolgte als Folge des Absterbens der dichten Grasdecke, einer Zunahme der Sonneneinstrahlung und der Verdunstung bei gleichzeitiger Abnahme der atmosphärischen Niederschläge. http://info. Senatorvtule. ru

Der Mensch hat im Rahmen seiner wirtschaftlichen Aktivitäten einen wesentlichen Einfluss auf die Gestaltung der modernen Topographie der Region Tula. Aus der Antike sind Grabhügel, Verteidigungswälle und Befestigungsanlagen überliefert. Welche neuen Formen der anthropogenen Entlastung sind in der Region Tula zu beobachten? In welchem ​​Teil der Region Tula ist aufgrund der menschlichen Wirtschaftstätigkeit nur wenig von der natürlichen Oberfläche erhalten geblieben?

Heutzutage sind neue Formen der anthropogenen Entlastung entstanden: Kohlebergwerke, Steinbrüche, Müllhalden, Tunnel usw. (bis 5 b) entstanden unter Beteiligung leistungsstarker Bergbaumaschinen. Der Reichtum an anthropogenen Landschaftsformen in der Region Tula konzentriert sich auf das Stadtviereck Tula – Schtschekino – Bogoroditsk – Kimowsk, wo nur wenig von der natürlichen Oberfläche erhalten geblieben ist. (bis 5 b) (Nedra der Region Tula, S. 93-95).

Was verursacht Abrasion – die Zerstörung der Küsten von Meeren und Ozeanen (siehe Abbildung)?

Aufprallkraft von Wellen, Reibung von Sand und Kieselsteinen an felsigen Küstenmassiven, chemische Wirkung von Meerwasser (bis zu 3 b).

Welche Reliefformen treten in der Region Tula im Karst auf?

Karst wird in der Region in verschiedenen Formen beobachtet: Dolinen (Ponors), Becken, Schluchten, Karstseen, verschwindende Flüsse, Karstsenken, Nischen und unterirdische Hohlräume (bis zu 8 v).

GEOLOGISCHE PROZESSE

GEOLOGISCHE PROZESSE

Prozesse der Bildung und Veränderung der Erdkruste. Untersuchung der Ergebnisse geologischer Untersuchungen bei Forschung und Bau von Eisenbahnen. ist unbedingt notwendig, denn nur wenn man die Struktur des Streckengebietes und einzelner Streckenabschnitte kennt, kann man die Fundamente von Bauwerken exakt planen. Während des Eisenbahnprojekts Linien ist die Darstellung einer geologischen Anmerkung sowie eines geologischen Längsprofils der Linie und geologischer Abschnitte an Orten mit komplexen und gefährlichen Gesteinsschichten obligatorisch.

Technisches Eisenbahnwörterbuch. - M.: Staatlicher Verkehrs- und Eisenbahnverlag. N. N. Vasiliev, O. N. Isaakyan, N. O. Roginsky, Ya. B. Smolyansky, V. A. Sokovich, T. S. Khachaturov. 1941 .

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Vorlesung 4

Was ist damit gemeint geologischer Prozess? Hierbei handelt es sich um physikalische und chemische Prozesse, die im Inneren der Erde oder an ihrer Oberfläche ablaufen und zu Veränderungen ihrer Zusammensetzung, Struktur, Topographie und Tiefenstruktur führen.

Traditionell werden alle geologischen Prozesse üblicherweise in zwei Gruppen eingeteilt – endogen Und exogen. Diese Einteilung erfolgt nach dem Ort der Manifestation und Energiequelle diese Prozesse.

Endogen– es handelt sich um interne Prozesse; exogen– Externe, oberflächliche Energiequellen sind für sie die Energie der Sonne und die Schwerkraft (das Gravitationsfeld der Erde).

ZU endogen Prozesse umfassen :

Magmatismus(vom Wort Magma) – der Prozess, der mit der Entstehung, Bewegung und Umwandlung von Magma in magmatisches Gestein verbunden ist

Tektonik(tektonische Bewegungen) – alle mechanischen Bewegungen der Erdkruste – Hebungen, Abwärtsbewegungen, horizontale Bewegungen usw.

Metamorphismus– Prozesse, die zu Veränderungen in der Zusammensetzung und Struktur von Gesteinen im Erdinneren führen, wenn sich physikalische und chemische Parameter ändern, hauptsächlich sind dies T o und P, da mit ihrer Zunahme die Aktivität von Lösungen und der überhitzten Dampf-Gas-Phase stark zunimmt.

ZU exogen Prozesse umfassen Prozesse, die auf oder in der Nähe der Erdoberfläche ablaufen, ihr Aussehen verändern und mit den Aktivitäten der Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre verbunden sind, nämlich:

a) die Auswirkungen des Windes (äolische Aktivität) – Deflation (Blasen), Korrosion (Mahlen), Bodenerosion;

b) physikalische, chemische Unterwasserverwitterung (Halmyrolyse);

c) die Aktivität von Fließgewässern – Flussseiten- und Bodenerosion, Materialtransfer in Form von Trübungen, Bett- und Bodensedimenten sowie Eis;

d) zerstörerische und akkumulierende Aktivität von Gletschern, fluvioglazialen Ablagerungen;

e) Aktivität von Meer-, Ozean- und Grundwasser;

e) Erdrutsche, Geröllhalden, Erdrutsche, Murgänge.

Bei allen exogenen Prozessen manifestieren sich drei Merkmale in ihrer Aktivität.

Erste– Unter bestimmten Bedingungen führen sie destruktive Arbeit aus und entfernen Zerstörungsprodukte, während sich negative (verminderte) Reliefformen bilden und es zu einer allgemeinen Reliefminderung und Glättung der Landoberfläche kommt (Peniplanation). Der Prozess der Zerstörung und Entfernung von Zerstörungsprodukten wird als Denudation bezeichnet. Dieser Prozess ist sehr wichtig, weil es legt ständig tiefere Teile der Erdkruste an die Oberfläche frei.

Zweite Ein charakteristisches Merkmal der Aktivität exogener Prozesse besteht darin, dass sie unter anderen Bedingungen eine schöpferische Aktivität ausüben – die Akkumulation, die zur Anhäufung von Zerstörungsprodukten und zur Bildung geologischer Körper führt. Zwischen diesen beiden Seiten der Aktivität gibt es dritte, nämlich die Übertragung von Zerstörungsprodukten erfolgt.

Jeder geologische Prozess (endogen, exogen) führt letztendlich zu einigen Veränderungen, die nicht spurlos vorübergehen, sondern auf irgendeine Weise fixiert werden. Die wichtigsten geologischen Dokumente, die die Ergebnisse von Prozessen dokumentieren, sind: Mineralien, Gesteine, geologische Körper, Gas- und Wassergemische, physikalische Felder. Dies sind die realen Objekte (oder Dokumente), die wir sehen und untersuchen.

Mineral– ist eine natürliche chemische Verbindung oder einzelne chemische Elemente, die aus verschiedenen physikalischen und chemischen Prozessen resultieren, die in der Erde und auf ihrer Oberfläche ablaufen. Jedes Mineral hat eine mehr oder weniger konstante Zusammensetzung, Form und physikalisch-chemischen Eigenschaften. Gesteine ​​bestehen aus Mineralien.

Felsen ist eine natürliche Verbindung (Menge) von Mineralien einer bestimmten Herkunft, aus denen geologische Körper bestehen.

Geologischer Körper- ein bestimmtes Volumen innerhalb oder an der Oberfläche, das aus Gestein besteht und scharfe Grenzen zu anderen geologischen Körpern hat, zum Beispiel einer Schicht oder einem Quarzgang. Die Erdkruste besteht aus geologischen Körpern und geologische Karten zeigen die Aufschlüsse (Grenzen) geologischer Körper.

Fragen zur Selbstkontrolle

Definieren Sie Geologie als Wissenschaft und nennen Sie die Hauptgegenstände ihres Studiums

Nennen Sie die wichtigsten wissenschaftlichen Richtungen bei der Erforschung der Lithosphäre

Listen Sie endogene und exogene Prozesse und ihre Hauptmerkmale auf

Was ist „Entblößung“ und durch welche Prozesse wird sie verursacht?

THEMA UND AUFGABEN DER GEOLOGIE.

Der Zweck und die Ziele der Geologie. Verbindung der Geologie mit anderen naturwissenschaftlichen Disziplinen.

Methoden der Geologie.

Verschiedene Bereiche der Geologie.

1. Die Geologie (griechisch „geo“ – Erde, „logos“ – Lehre) ist eine der wichtigsten Wissenschaften über die Erde. Sie untersucht die Zusammensetzung, Struktur, Entwicklungsgeschichte der Erde und die Prozesse, die in ihrem Inneren und an der Oberfläche ablaufen. Die moderne Geologie nutzt die neuesten Errungenschaften und Methoden einer Reihe von Naturwissenschaften – Mathematik, Physik, Chemie, Biologie, Geographie. Bedeutende Fortschritte in diesen Bereichen der Wissenschaft und Geologie waren durch die Entstehung und Entwicklung wichtiger Grenzwissenschaften über die Erde gekennzeichnet – Geophysik, Geochemie, Biogeochemie, Kristallchemie, Paläogeographie, die es ermöglichen, Daten über die Zusammensetzung, den Zustand und die Eigenschaften der Erde zu erhalten Materie in den tiefen Teilen der Erdkruste und den darunter liegenden Erdhüllen. Besonders hervorzuheben ist die multilaterale Verbindung der Geologie mit der Geographie (Landschaftswissenschaft, Klimatologie, Hydrologie, Glaziologie, Ozeanographie) in der Kenntnis verschiedener geologischer Prozesse, die auf der Erdoberfläche ablaufen. Der Zusammenhang zwischen Geologie und Geographie wird besonders deutlich bei der Untersuchung des Reliefs der Erdoberfläche und der Muster ihrer Entwicklung. Die Geologie nutzt bei der Untersuchung des Reliefs Daten aus der Geographie, ebenso wie die Geographie auf der Geschichte der geologischen Entwicklung und dem Zusammenspiel verschiedener geologischer Prozesse beruht. Daher ist die Wissenschaft der Relief-Geomorphologie eigentlich auch eine Grenzwissenschaft.

Nach geophysikalischen Daten werden im Aufbau der Erde mehrere Schalen unterschieden: Erdkruste, Erdmantel Und Der Kern der Erde. Gegenstand des direkten Studiums der Geologie ist die Erdkruste und die darunter liegende feste Schicht des oberen Erdmantels – Lithosphäre(griechisch „lithos“ – Stein). Die Komplexität des Untersuchungsobjekts hat zu einer erheblichen Differenzierung der Geologiewissenschaften geführt, deren Komplex zusammen mit den Grenzwissenschaften (Geophysik, Geochemie usw.) die Erfassung verschiedener Aspekte seiner Struktur, seines Wesens, ermöglicht der ablaufenden Prozesse, der Entwicklungsgeschichte usw.

Eine von mehreren Hauptrichtungen der Geologie ist die Untersuchung der Materialzusammensetzung der Lithosphäre: Gesteine, Mineralien, chemische Elemente. Einige Gesteine ​​​​sind aus magmatischer Silikatschmelze entstanden und werden genannt magmatisch oder Monsterverheiratet; andere – durch Sedimentation und Ansammlung unter Meeres- und Kontinentalbedingungen und werden genannt sedimentär; drittens - aufgrund von Veränderungen in verschiedenen Gesteinen unter dem Einfluss von Temperatur und Druck werden flüssige und gasförmige Flüssigkeiten genannt Metamorphisch.

Die Untersuchung der Materialzusammensetzung der Lithosphäre wird von einem Komplex geologischer Wissenschaften durchgeführt, der oft unter dem Namen geochemischer Kreislauf zusammengefasst wird. Diese beinhalten: Petrographie(griechisch „petros“ – Stein, Fels, „grapho“ – schreiben, beschreiben), oder Petrologie- eine Wissenschaft, die magmatische und metamorphe Gesteine, ihre Zusammensetzung, Struktur, Entstehungsbedingungen, den Grad der Veränderung unter dem Einfluss verschiedener Faktoren und Verteilungsmuster in der Erdkruste untersucht. Lithologie(Griechisch „Lithos“ – Stein) – eine Wissenschaft, die Sedimentgesteine ​​untersucht. Mineralogie - eine Wissenschaft, die Mineralien untersucht – natürliche chemische Verbindungen oder einzelne chemische Elemente, aus denen Gesteine ​​bestehen. Kristallographie Und Kristallchemie Sie untersuchen Kristalle und den kristallinen Zustand von Mineralien. Geochemie - eine verallgemeinernde, synthetisierende Wissenschaft über die materielle Zusammensetzung der Lithosphäre, die auf den Errungenschaften der oben genannten Wissenschaften basiert und die Geschichte der chemischen Elemente, die Gesetze ihrer Verteilung und Wanderung im Erdinneren und auf ihrer Oberfläche untersucht. Mit der Geburt der Isotopengeochemie in der Geologie wurde eine neue Seite in der Wiederherstellung der Geschichte der geologischen Entwicklung der Erde aufgeschlagen.

2. Die Untersuchung der Materialzusammensetzung der Lithosphäre sowie anderer Prozesse erfolgt mit verschiedenen Methoden. Das hier zunächst einmal Direkte geologische Methoden- direkte Untersuchung von Gesteinen in natürlichen Aufschlüssen an den Ufern von Flüssen, Seen, Meeren, Minenabschnitten, Minen, Bohrlochkernen. All dies ist auf relativ geringe Tiefen beschränkt. Der tiefste und bisher einzige Brunnen der Welt, der Kola-Brunnen, erreichte nur 12,5 km. Aber auch tiefere Horizonte der Erdkruste und des angrenzenden Teils des oberen Erdmantels sind einer direkten Untersuchung zugänglich. Dies wird durch Vulkanausbrüche erleichtert, die Gesteinsfragmente des oberen Erdmantels zu uns bringen, die in ausgebrochenen Magma-Lavaströmen eingeschlossen sind. Das gleiche Bild ist bei diamanthaltigen Explosionsrohren zu beobachten, deren Tiefe 150-200 km entspricht. Zusätzlich zu den oben genannten direkten Methoden, optische Methoden und andere physikalisch und chemischForschung- Röntgenbeugung, Spektrometrie usw. In diesem Fall werden sie häufig verwendet mathematische Methoden basierend auf einem Computer, um die Zuverlässigkeit chemischer und spektraler Analysen zu beurteilen, rationale Klassifizierungen von Gesteinen und Mineralien zu erstellen usw. In den letzten Jahrzehnten wurden experimentelle Methoden, auch mit Hilfe eines Computers, verwendet, um geologische Prozesse zu simulieren; verschiedene Mineralien und Gesteine ​​künstlich gewinnen; enorme Drücke und Temperaturen nachbilden und das Verhalten der Materie unter diesen Bedingungen direkt beobachten; Prognostizieren Sie die Bewegung der Lithosphärenplatten und stellen Sie sich in gewissem Maße sogar das Aussehen der Oberfläche unseres Planeten in den kommenden Millionen Jahren vor.

3. Die nächste Richtung der geologischen Wissenschaft ist dynamische Geologie, Untersuchung verschiedener geologischer Prozesse, Landformen der Erdoberfläche, Beziehungen zwischen Gesteinen unterschiedlicher Herkunft, der Art ihres Vorkommens und Verformungen. Es ist bekannt, dass sich im Laufe der geologischen Entwicklung die Zusammensetzung, der Aggregatzustand, das Erscheinungsbild der Erdoberfläche und die Struktur der Erdkruste mehrfach verändert haben. Diese Transformationen sind mit verschiedenen verbunden geologische Prozesse und ihr Zusammenspiel. Unter ihnen stechen zwei Gruppen hervor: 1) endogen(griechisch „endos – innen“), oder intern, verbunden mit der thermischen Wirkung der Erde, den in ihren Tiefen auftretenden Spannungen, der Gravitationsenergie und ihrer ungleichmäßigen Verteilung; 2) exogen(griechisch „exos“ – draußen, äußerlich), oder extern, Dies führt zu erheblichen Veränderungen der oberflächennahen und oberflächennahen Teile der Erdkruste. Diese Veränderungen hängen mit der Strahlungsenergie der Sonne, der Schwerkraft, der kontinuierlichen Bewegung von Wasser- und Luftmassen, der Wasserzirkulation an der Oberfläche und innerhalb der Erdkruste, mit der lebenswichtigen Aktivität von Organismen und anderen Faktoren zusammen. Alle exogenen Prozesse stehen in engem Zusammenhang mit endogenen, was die Komplexität und Einheit der Kräfte widerspiegelt, die im Inneren der Erde und auf ihrer Oberfläche wirken.

Das Gebiet der dynamischen Geologie umfasst Geotektonik(griechisch „tectos – Erbauer, Struktur, Struktur) – eine Wissenschaft, die die Struktur der Erdkruste und Lithosphäre und ihre Entwicklung in Zeit und Raum untersucht. Zu den besonderen Teilgebieten der Geotektonik gehören: die Strukturgeologie, die sich mit den Vorkommensformen von Gesteinen beschäftigt; Tektonophysik, die die physikalischen Grundlagen der Gesteinsverformung untersucht; regionale Geotektonik, deren Untersuchungsgegenstand die Struktur und ihre Entwicklung innerhalb einzelner großer Regionen der Erdkruste ist. Wichtige Zweige der dynamischen Geologie sind Seismologie(Griechisch „seismos“ – Zittern) – die Wissenschaft von Erdbeben und Vulkanologie, Umgang mit modernen vulkanischen Prozessen.

Gegenstand der Untersuchung ist die Geschichte der geologischen Entwicklung der Erdkruste und der Erde als Ganzes Historische Geologie, welches beinhaltet Stratigraphie(griech. „stratum“ – Schicht), befasst sich mit der Abfolge der Entstehung von Gesteinsschichten und ihrer Aufteilung in verschiedene Einheiten, sowie Paläogeographie(Griechisch „palyaios“ – alt), Untersuchung der physikalischen und geografischen Bedingungen auf der Erdoberfläche in der geologischen Vergangenheit, und Paläotektonik, Rekonstruktion alter Strukturelemente der Erdkruste. Die Aufteilung der Gesteinsschichten und die Feststellung des relativen geologischen Alters der Schichten ist ohne die Untersuchung fossiler organischer Überreste, die hier behandelt wird, nicht möglich Paläontologie, eng mit Biologie und Geologie verbunden.

Es sollte betont werden, dass eine wichtige geologische Aufgabe die Untersuchung der geologischen Struktur und Entwicklung bestimmter Bereiche der Erdkruste ist, die als Regionen bezeichnet werden und einige gemeinsame Struktur- und Entwicklungsmerkmale aufweisen. Dies wird normalerweise durchgeführt Regionale Geologie , die praktisch alle aufgeführten Zweige der geologischen Wissenschaften nutzt und diese sich im Zusammenspiel miteinander ergänzen, was ihre enge Verbindung und Untrennbarkeit demonstriert. In der Regionalforschung werden Methoden der Fernerkundung häufig eingesetzt, wenn Beobachtungen von Hubschraubern, Flugzeugen und künstlichen Erdsatelliten aus durchgeführt werden.

Indirekte Erkenntnismethoden, vor allem der Tiefenstruktur der Erdkruste und der Erde als Ganzes, sind weit verbreitet Geophysik - Wissenschaft basierend auf physikalischen Forschungsmethoden. Aufgrund der verschiedenen physikalischen Felder, die in solchen Studien verwendet werden, werden magnetometrische, gravimetrische, elektrometrische, seismometrische und eine Reihe anderer Methoden zur Untersuchung der geologischen Struktur unterschieden. Die Geophysik ist eng mit der Physik, der Mathematik und der Geologie verbunden.

Eine der wichtigsten Aufgaben der Geologie ist die Vorhersage von Mineralvorkommen, die die Grundlage der Wirtschaftskraft des Staates bilden. Darum geht es in der Wissenschaft Mineralvorkommen verkauft , Der Umfang umfasst sowohl Erze als auch nichtmetallische Mineralien sowie Brennstoffe – Öl, Gas, Kohle, Ölschiefer. Ein ebenso wichtiges Mineral ist heute Wasser, insbesondere Grundwasser, dessen Herkunft, Vorkommensbedingungen, Zusammensetzung und Bewegungsmuster die Wissenschaft untersucht Hydrogeologie(Griechisch „hydrer“ – Wasser), verbunden sowohl mit Chemie als auch mit Physik und natürlich mit der Geologie.

es ist wichtig Ingenieurgeologie - eine Wissenschaft, die die Erdkruste als Medium für Leben und verschiedene menschliche Aktivitäten untersucht. Als angewandter Zweig der Geologie, der die geologischen Bedingungen beim Bau von Ingenieurbauwerken untersucht, löst diese Wissenschaft heute wichtige Probleme im Zusammenhang mit dem menschlichen Einfluss auf die Lithosphäre und die Umwelt. Die Ingenieurgeologie interagiert einerseits mit Physik, Chemie, Mathematik und Mechanik, andererseits mit verschiedenen Disziplinen der Geologie und drittens mit Bergbau und Bauwesen. In jüngster Zeit hat sie sich zu einer eigenständigen Wissenschaft entwickelt ge Okryologie (griechisch „krios“ – Kälte, Eis), untersucht Prozesse in den Entwicklungsgebieten von Permafrostgesteinen des „Permafrosts“, die fast 50 % des Territoriums der UdSSR einnehmen. Die Geokryologie ist eng mit der Ingenieurgeologie verbunden.

Seit Beginn der Weltraumforschung entstanden Raum Himmelsgeologie , oder Geologie der Planeten. Die Entwicklung des Ozeans und der Meerestiefen führte zur Entstehung Meeresgeologie , Ihre Bedeutung nimmt rasant zu, da bereits fast ein Drittel des weltweit geförderten Öls auf den Grund der Meere und Ozeane gelangt.

INNERE STRUKTUR DER ERDE.

Die Erde besteht aus mehreren Hüllen – einer äußeren (Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre) und einer inneren Hülle, die als Geosphären (Kern, Mantel, Lithosphäre) bezeichnet werden. Die Untersuchung der inneren Struktur der Erde erfolgt mit verschiedenen Methoden. Geologische Methoden, basierend auf der Untersuchung natürlicher Gesteinsaufschlüsse, Abschnitte von Bergwerken und Bergwerken, Kerne von Tiefbohrlöchern, ermöglichen es, die Struktur des oberflächennahen Teils der Erdkruste zu beurteilen. Die Tiefe bekannter Bohrbrunnen erreicht 7,5–9,5 km, und nur eine Pilotbohrung auf der Welt, die auf der Kola-Halbinsel angelegt wurde, hat bereits eine Tiefe von mehr als 12 km erreicht, bei einer geplanten Tiefe von bis zu 15 km. In vulkanischen Gebieten können die Produkte von Vulkanausbrüchen genutzt werden, um die Zusammensetzung der Materie in Tiefen von 50–100 km zu beurteilen. Im Allgemeinen wird hauptsächlich die tiefe innere Struktur der Erde untersucht geophysikalische Methoden: seismisch, gravimetrisch, magnetometrisch usw. Eine der wichtigsten Methoden ist seismisch(griechisch „seismos“ – Zittern) Methode, basierend auf der Untersuchung natürlicher Erdbeben und „künstlicher Erdbeben“, die durch Explosionen oder Schockvibrationseffekte auf die Erdkruste verursacht werden.

Erdbebenquellen befinden sich in verschiedenen Tiefen von oberflächennah (ca. 10 km) bis tief (bis zu 700 km) und werden in Verwerfungszonen entlang der Ränder des Pazifischen Ozeans verfolgt. Kommt im Herd vor Seismische Wellen als würden sie die Erde erleuchten und eine Vorstellung von der Umgebung vermitteln, durch die sie gehen. An der Quelle (oder im Fokus) entstehen zwei Haupttypen von Wellen:

1) am schnellsten longitudinale P-Wellen(d. h. primär);

2) langsamer querS-Wellen(also sekundär). Bei der Ausbreitung von P-Wellen erfahren Gesteine ​​Druck und Spannung (Verschiebung von Partikeln des Mediums entlang der Wellenrichtung). P-Wellen breiten sich durch feste und flüssige Körper im Erdinneren aus. Transversale S-Wellen breiten sich nur in Festkörpern aus und ihre Ausbreitung ist mit Schwingungen von Gesteinen im rechten Winkel zur Wellenausbreitungsrichtung verbunden. Beim Durchtritt von Scherwellen erfährt elastisches Gestein eine Scher- und Torsionsverformung. Darüber hinaus gibt es oberflächlichL-Wellen(d. h. lang), die durch komplexe Sinusschwingungen entlang oder nahe der Erdoberfläche gekennzeichnet sind. Die Registrierung des Eintreffens seismischer Wellen erfolgt an speziellen seismischen Stationen, die mit Aufzeichnungsgeräten ausgestattet sind. Seismographen, in unterschiedlicher Entfernung von der Quelle liegen. Diese Anordnung seismischer Stationen ermöglicht es, die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schwingungen in unterschiedlichen Tiefen zu beurteilen, da Wellen, die tiefere Erdschichten durchquert haben, an weiter entfernten Stationen ankommen. Die Aufzeichnung des Eintreffens von Wellen durch einen Seismographen nennt man Seismogramm.

Die tatsächlichen Geschwindigkeiten seismischer Wellen hängen von den elastischen Eigenschaften und der Dichte des Gesteins ab, durch das sie wandern. Änderungen in der Geschwindigkeit seismischer Wellen weisen deutlich auf die Heterogenität und Schichtung der Erde hin. Die verschiedenen Schichten und der Zustand der sie bildenden Stoffe werden durch gebrochene und reflektierte Wellen an ihren Grenzflächen angezeigt. Basierend auf der Ausbreitungsgeschwindigkeit seismischer Wellen teilte der australische Seismologe K. Bullen die Erde in mehrere Zonen ein und gab ihnen Buchstabenbezeichnungen in bestimmten gemittelten Tiefenintervallen, die mit einigen Verfeinerungen bis heute verwendet werden. Es gibt drei Hauptregionen der Erde:

1. Erdkruste(Schicht A) – die obere Hülle der Erde, deren Dicke von 6–7 km unter den tiefen Teilen der Ozeane über 35–40 km unter den flachen Plattformbereichen der Kontinente bis hin zu 50–70 km (75) variiert. km unter Bergstrukturen (die größten unter dem Himalaya und den Anden) .

2. Erdmantel, erstreckt sich bis in Tiefen von 2900 km. Innerhalb seiner Grenzen werden laut seismischen Daten unterschieden: oberer Mantel – Schicht B bis zu 400 km tief und Schicht C – bis zu 800-1000 km (einige Forscher nennen Schicht C den mittleren Mantel); unterer Mantel - Schicht D bis zu einer Tiefe von 2700 mit einer Übergangsschicht D - von 2700 bis 2900 km.

3. Der Erdkern, unterteilt: in den äußeren Kern - Schicht E in der Tiefe von 2900-4980 km; die Übergangshülle – Schicht F – von 4980 bis 5120 km und der innere Kern – Schicht G bis 6971 km.

Den verfügbaren Daten zufolge wurden mehrere Abschnitte erster Ordnung identifiziert, in denen sich die Geschwindigkeit seismischer Wellen stark ändert.

Die Erdkruste wird durch eine ziemlich scharfe Grenzgeschwindigkeit von der Schicht B des oberen Erdmantels getrennt. Im Jahr 1909 Der jugoslawische Seismologe A. Mohorovicic stellte bei der Untersuchung von Erdbeben auf dem Balkan erstmals die Existenz dieses Abschnitts fest, der heute seinen Namen trägt und als untere Grenze der Erdkruste gilt. Diese Grenze wird oft als Moho- oder M-Grenze abgekürzt. Der zweite scharfe Abschnitt fällt mit dem Übergang vom unteren Mantel zum äußeren Kern zusammen, wo es zu einem abrupten Abfall der Geschwindigkeit der Longitudinalwellen von 13,6 auf 8,1 km/s kommt Transversalwellen werden gedämpft. Ein plötzlicher starker Rückgang der Geschwindigkeit der Longitudinalwellen und das Verschwinden der Transversalwellen im äußeren Kern weisen auf einen ungewöhnlichen Zustand der Materie hin, der sich vom Zustand des festen Mantels unterscheidet.

Diese Grenze ist nach B. Gutenberg benannt. Der dritte Abschnitt fällt mit (der Basis der Schicht F und dem inneren Erdkern (Schicht G) zusammen.

Durchschnitt Dichte Die Erde hat 5,52 g/cm 3 . Die Gesteine, aus denen die Erdkruste besteht, zeichnen sich durch eine geringe Dichte aus. In Sedimentgesteinen beträgt die Dichte etwa 2,4–2,5 g/cm 3, in Graniten und den meisten metamorphen Gesteinen 2,7–2,8 g/cm 3 und in basischen magmatischen Gesteinen 2,9–3,0 g/cm 3. Die durchschnittliche Dichte der Erdkruste wird mit etwa 2,8 g/cm 3 angenommen. Ein Vergleich der durchschnittlichen Dichte der Erdkruste mit der Dichte der Erde zeigt, dass in den inneren Hüllen – Mantel und Kern – die Dichte viel höher sein dürfte. Den verfügbaren Daten zufolge beträgt die Gesteinsdichte im Dach des oberen Erdmantels unterhalb der Moho-Grenze 3,3–3,4 g/cm 3 und an der unteren Grenze des unteren Erdmantels (Tiefe 2900 km) etwa 5,5–5,7 g /cm 3 , unterhalb der Gutenberg-Grenze (obere Grenze des äußeren Kerns) – 9,7–10,0 g/cm3, steigt dann auf 11,0–11,5 g/cm3 und steigt im inneren Kern auf 12,5–13,0 g/cm 3 an.

Druck. Berechnungen des Drucks in verschiedenen Tiefen der Erde entsprechend den angegebenen Dichten werden durch die folgenden Werte ausgedrückt

Erdbeschleunigung. An mehreren Punkten der Erdoberfläche wurde der Absolutwert der Schwerkraft mit Gravimetern nach der geophysikalischen gravimetrischen Methode gemessen. Diese Untersuchungen können gravimetrische Anomalien identifizieren – Bereiche mit deutlicher Zunahme oder Abnahme der Schwerkraft. Eine Zunahme der Schwerkraft ist normalerweise mit dem Vorhandensein dichterer Materie verbunden; eine Abnahme weist auf eine geringere Dichte hin. Die Größe der Erdbeschleunigung ist unterschiedlich. An der Oberfläche beträgt sie durchschnittlich 982 cm/s 2 (bei 983 cm/s 2 am Pol und 978 cm/s 2 am Äquator), mit der Tiefe nimmt sie zunächst zu und fällt dann schnell ab. Laut V.A. Magnitsky erreicht der Maximalwert der Erdbeschleunigung 1037 cm/s 2 an der Basis des unteren Erdmantels an der Grenze zum äußeren Kern. Im Erdkern beginnt die Erdbeschleunigung deutlich abzunehmen und erreicht 452 cm/s 2 in der Zwischenschicht F, auf 126 cm/s 2 in 6000 km Tiefe und im Zentrum auf 0.

Magnetismus. Die Erde wirkt wie ein riesiger Magnet mit einem Kraftfeld um sie herum. Informationen über die Verteilung des Erdmagnetfeldes auf der Erdoberfläche und im erdnahen Raum liefern Boden-, See- und aeromagnetische Untersuchungen sowie Messungen an niedrig fliegenden künstlichen Erdsatelliten. Das Erdmagnetfeld ist ein Dipol; die magnetischen Pole der Erde stimmen nicht mit den geografischen überein, d. h. wahr - nördlich und südlich. Zwischen den magnetischen und geografischen Polen wird ein bestimmter Winkel (ca. 11,5°) gebildet, der sogenannte magnetische Deklination. es gibt auch magnetischStimmung, definiert als der Winkel zwischen den magnetischen Kraftlinien und der horizontalen Ebene. Der Ursprung des konstanten Magnetfelds der Erde ist mit der Wirkung eines komplexen Systems elektrischer Ströme verbunden, die während der Erdrotation entstehen und turbulente Konvektion (Bewegung) im flüssigen äußeren Kern begleiten. Somit wirkt die Erde wie ein Dynamo, in dem die mechanische Energie dieses Konvektionssystems elektrische Ströme und den damit verbundenen Magnetismus erzeugt.

Das Erdmagnetfeld beeinflusst auch die Ausrichtung ferromagnetischer Mineralien in Gesteinen wie Hämatit, Magnetit, Titanomagnetit usw. Dies zeigt sich besonders deutlich in magmatischen Gesteinen – Basalten, Gabbros, Peridotiten usw. Ferromagnetische Mineralien entstehen im Prozess der Erstarrung von Magma von der Ausrichtung des zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Magnetfeldes ab. Nach vollständiger Aushärtung des Gesteins bleibt die Ausrichtung der ferromagnetischen Mineralien erhalten. Auch in Sedimentgesteinen kommt es bei der Ablagerung eisenhaltiger Mineralpartikel zu einer bestimmten Orientierung ferromagnetischer Mineralien. Die Magnetisierung orientierter Proben wird sowohl im Labor als auch im Feld bestimmt. Als Ergebnis von Messungen wird die Deklination und Neigung des Magnetfeldes während der anfänglichen Magnetisierung von Gesteinsmineralien ermittelt. Daher weisen sowohl magmatische als auch sedimentäre Gesteine ​​häufig eine stabile Magnetisierung auf, die die Richtung des Magnetfelds zum Zeitpunkt ihrer Entstehung anzeigt. Derzeit wird die magnetometrische Methode häufig in der geologischen Forschung und bei der Suche nach Eisenerzvorkommen eingesetzt.

Thermomodus Die Erde wird durch die Strahlung der Sonne und die durch intraterrestrische Quellen erzeugte Wärme bestimmt. Die Erde erhält die größte Energiemenge von der Sonne, ein erheblicher Teil wird jedoch zurück in den Weltraum reflektiert. Die Menge der von der Erde empfangenen und reflektierten Sonnenwärme ist für verschiedene Breitengrade nicht gleich. Die durchschnittliche Jahrestemperatur einzelner Punkte auf jeder Hemisphäre nimmt vom Äquator zu den Polen hin ab. Unterhalb der Erdoberfläche wird der Einfluss der Sonnenwärme stark reduziert, wodurch die Gürtel mit konstantem TempoNaturen, gleich der durchschnittlichen Jahrestemperatur des Gebiets. Die Tiefe des Gürtels konstanter Temperaturen variiert in verschiedenen Gebieten zwischen einigen Metern und 20–30 m.

Unterhalb des Gürtels konstanter Temperaturen wird die innere Wärmeenergie der Erde wichtig. Es ist seit langem bekannt, dass es in Bergwerken, Bergwerken und Bohrlöchern zu einem ständigen Temperaturanstieg mit der Tiefe kommt, der mit dem Wärmefluss aus dem Erdinneren verbunden ist. Wärmefluss gemessen in Kalorien pro Quadratzentimeter pro Sekunde – μcal/cm x s. Zahlreichen Daten zufolge wird der durchschnittliche Wärmefluss mit 1,4-1,5 µcal/cm 2 x Sek. angenommen. Allerdings haben sowohl auf Kontinenten als auch in den Ozeanen durchgeführte Studien erhebliche Unterschiede im Wärmefluss in verschiedenen Strukturzonen gezeigt.

Laut E. A. Lyubimova wurden die niedrigsten Werte des Wärmeflusses im Bereich der alten kristallinen Schilde (Ostsee, Ukrainisch, Kanada) festgestellt und betrugen durchschnittlich 0,85 μcal/cm x s ± 10 % (mit Schwankungen von 0,6 bis 10 %). zu 1. 1). In flachen Plattformbereichen liegt der Wärmefluss im Bereich von 1,0-1,2 µcal/cm x s und steigt nur stellenweise auf einzelnen Erhebungen auf 1,3-1,4 µcal/cm x s an. In paläozoischen orogenen Regionen wie dem Ural und den Appalachen steigt die Strömungsintensität auf 1,5 µcal/cm 2 x s.

In jungen Gebirgsstrukturen, die in jüngerer geologischer Zeit entstanden sind (z. B. Alpen, Kaukasus, Tien Shan, Kordilleren usw.), sind die Wärmeflüsse sehr unterschiedlich. Beispielsweise beträgt der Wärmefluss in den gefalteten Karpaten und angrenzenden Teilen interner Tröge durchschnittlich 1,95 μcal/cm 2 x s und im Cis-Karpaten-Trog - 1,18 µcal/cm 2 x s. Ähnliche Veränderungen wurden im Kaukasus beobachtet, wo in Hebungszonen der Wärmefluss auf 1,6–1,8 μcal/cm 2 x s ansteigt. und in der gefalteten Struktur des Großen Kaukasus ergaben Einzelbestimmungen die höchsten Werte des Wärmeflusses – 3,0–4,0 μcal/cm 2 x s. Für die südöstliche Senkung des Kaukasus wurden erhebliche Schwankungen der Wärmeflüsse festgestellt und ein interessantes Detail festgestellt, dass ihre Werte in der Nähe von Schlammvulkanen auf 1,9–2,33 μcal/cm 2 x s anstiegen. In Gebieten mit modernem Vulkanismus werden hohe Wärmeflüsse beobachtet, die durchschnittlich etwa 3,6 μcal/cm-s betragen. Im Rift-System (englisch „rift“ – Spalte, Schlucht) des Sees. Der Baikal-Wärmefluss wird auf 1,2 bis 3,4 µcal/cm 2 -s geschätzt. In weiten Teilen des Weltmeeresbodens liegt der Wärmeflusswert im Bereich von 1,1–1,2 μcal/cm 2 x s, was mit Daten auf den Plattformteilen der Kontinente vergleichbar ist. Hohe Wärmeströme sind damit verbunden RissTäler mittelozeanische Rücken. Der durchschnittliche Wärmefluss beträgt 1,8-2 µcal/cm2 x s, an mehreren Stellen steigt er jedoch auf 6,7-8,0 µcal/cm2 x s. Die Vielfalt der angegebenen Wärmeflusswerte hängt offenbar mit heterogenen tektonomagmatischen Prozessen in verschiedenen Zonen der Erde zusammen.

Welche Wärmequellen gibt es im Inneren der Erde? Bekanntlich entstand die Erde nach modernen Konzepten durch die Ansammlung von Gas- und Staubpartikeln einer protoplanetaren Wolke in Form eines kalten Körpers. Folglich muss es im Inneren der Erde Wärmequellen geben, die den modernen Wärmefluss und die hohe Temperatur im Erdinneren erzeugen. Eine der Quellen interner Wärmeenergie ist radiogene Wärme, verbunden mit dem Zerfall langlebiger radioaktiver Elemente 238 U, 23 S U, 232 Th, 40 K, 87 Rb. Die Halbwertszeiten dieser Isotope sind vergleichbar mit dem Alter der Erde, sodass sie nach wie vor eine wichtige Quelle thermischer Energie darstellen. In den Anfangsstadien der Erdentwicklung könnten kurzlebige radioaktive Isotope wie 26 Al, 38 CI usw. Wärmelieferanten gewesen sein. Es wird von der zweiten Quelle thermischer Energie ausgegangen Gravitationsdifferenzierung Substanz, die nach einiger Erhitzung auf der Ebene des Kerns und möglicherweise in Schicht B des oberen Mantels entsteht. Doch ein Großteil der mit der Gravitationsdifferenzierung verbundenen Wärme scheint in den Weltraum abgeleitet worden zu sein, insbesondere zu Beginn der Planetenentstehung. Eine zusätzliche interne Wärmequelle kann sein Gezeitenreibung, tritt auf, wenn sich die Erdrotation aufgrund der Gezeitenwechselwirkung mit dem Mond und in geringerem Maße mit der Sonne verlangsamt.

Temperatur im Inneren der Erde. Die Bestimmung der Temperatur in den Erdhüllen basiert auf verschiedenen, oft indirekten Daten. Die zuverlässigsten Temperaturdaten beziehen sich auf den obersten Teil der Erdkruste, der durch Minen und Bohrlöcher bis in Tiefen von maximal 12 km freigelegt wird (Kola-Brunnen). Man nennt den Temperaturanstieg in Grad Celsius pro Tiefeneinheit geothermischer Gradient, und die Tiefe in Metern, in der die Temperatur um 1 C ansteigt, - geothermische Bühne. Der geothermische Gradient und dementsprechend die geothermische Stufe ändern sich von Ort zu Ort, abhängig von den geologischen Bedingungen, der endogenen Aktivität in verschiedenen Gebieten sowie der heterogenen Wärmeleitfähigkeit von Gesteinen. Darüber hinaus unterscheiden sich die Schwankungsgrenzen laut B. Gutenberg um mehr als das 25-fache. Ein Beispiel hierfür sind zwei stark unterschiedliche Steigungen: 1) 150° pro 1 km im Bundesstaat Oregon (USA), 2) 6° pro 1 km in Südafrika. Entsprechend dieser Geothermiegradienten ändert sich auch die Geothermiestufe von 6,67 m im ersten Fall auf 167 m im zweiten Fall. Die häufigsten Gradientenschwankungen liegen im Bereich von 20–50°, und die geothermische Stufe beträgt 15–45 m. Der durchschnittliche geothermische Gradient wurde lange mit 30°C pro 1 km angenommen.

Laut V. N. Zharkov wird der geothermische Gradient nahe der Erdoberfläche auf 20° C pro 1 km geschätzt. Basierend auf diesen beiden Werten des geothermischen Gradienten und seiner Konstanz tief in der Erde sollte in einer Tiefe von 100 km eine Temperatur von 3000 oder 2000 °C herrschen. Dies steht jedoch im Widerspruch zu den tatsächlichen Daten. In diesen Tiefen entstehen regelmäßig Magmakammern, aus denen Lava mit einer Höchsttemperatur von 1200–1250 °C an die Oberfläche fließt. Unter Berücksichtigung dieses besonderen „Thermometers“ glauben mehrere Autoren (V. A. Lyubimov, V. A. Magnitsky), dass die Temperatur in einer Tiefe von 100 km 1300–1500 °C nicht überschreiten darf. Bei höheren Temperaturen würden die Mantelgesteine ​​vollständig geschmolzen sein, was dem freien Durchgang seismischer Scherwellen widerspricht. Daher kann der durchschnittliche geothermische Gradient nur bis zu einer bestimmten, relativ geringen Tiefe von der Oberfläche (20–30 km) verfolgt werden und sollte dann abnehmen. Aber selbst in diesem Fall ist die Temperaturänderung an derselben Stelle mit der Tiefe ungleichmäßig. Dies lässt sich am Beispiel der Temperaturänderungen mit der Tiefe entlang des Kola-Bohrlochs erkennen, das sich innerhalb der stabilen kristallinen Abschirmung der Plattform befindet. Bei der Verlegung dieses Bohrlochs wurde ein geothermischer Gradient von 10 0 pro 1 km berechnet und daher wurde in der geplanten Tiefe (15 km) eine Temperatur in der Größenordnung von 150 °C erwartet. Ein solches Gefälle existierte jedoch nur bis zu einer Tiefe von 3 km und begann dann um das 1,5- bis 2,0-fache zuzunehmen. In 7 km Tiefe betrug die Temperatur 120°C, in 10 km Tiefe - 180, in 12 km - 220°C. Es wird erwartet, dass die Temperatur in der Auslegungstiefe bei etwa 280 °C liegen wird. Das zweite Beispiel sind Daten aus einem Bohrloch in der nördlichen Kaspischen Region, in einem Gebiet mit einem aktiveren endogenen Regime. Darin betrug die Temperatur in 500 m Tiefe 42,2 °C, in 1500 m - 69,9, in 2000 m - 80,4, in 3000 m - 108,3 °C.

Wie hoch ist die Temperatur in den tieferen Zonen des Erdmantels und Erdkerns? Über die Temperatur der Basis der Schicht B des oberen Erdmantels liegen mehr oder weniger zuverlässige Daten vor. Laut V. N. Zharkov ermöglichten detaillierte Untersuchungen des Phasendiagramms Mg2SiO4 - Fe2SiO4 die Bestimmung der Referenztemperatur in einer Tiefe, die der ersten Zone der Phasenübergänge (400 km) entspricht, d. h. Übergang von Olivin zu Spinell. Die Temperatur beträgt hier, als Ergebnis dieser Untersuchungen, etwa 1600 ± 50 °C.

Die Frage der Temperaturverteilung im Erdmantel unterhalb der Schicht B und im Erdkern ist noch nicht geklärt, weshalb unterschiedliche Vorstellungen geäußert wurden. Man kann nur davon ausgehen, dass die Temperatur mit der Tiefe zunimmt, wobei der geothermische Gradient deutlich abnimmt und die geothermische Stufe zunimmt. Man geht davon aus, dass die Temperatur im Erdkern zwischen 4000 und 5000 °C liegt.

Durchschnittliche chemische Zusammensetzung der Erde. Um die chemische Zusammensetzung der Erde zu beurteilen, werden Daten von Meteoriten verwendet, den wahrscheinlichsten Proben protoplanetaren Materials, aus dem terrestrische Planeten und Asteroiden entstanden sind. Bis heute sind viele Meteoriten, die zu unterschiedlichen Zeiten und an verschiedenen Orten auf die Erde einschlugen, gut untersucht. Aufgrund ihrer Zusammensetzung gibt es drei Arten von Meteoriten: 1) Eisenmeteoriten, die hauptsächlich aus Nickeleisen (90–91 % Fe) mit einer geringen Beimischung von Phosphor und Kobalt bestehen; 2) Eisenstein (Siderolite), bestehend aus Eisen- und Silikatmineralien; 3) Stein oder Aerolite, die hauptsächlich aus Eisen-Magnesium-Silikaten und Einschlüssen von Nickel-Eisen bestehen.

Am häufigsten sind Steinmeteoriten – etwa 92,7 % aller Funde, Eisensteine ​​1,3 % und Eisen 5,6 %. Steinmeteoriten werden in zwei Gruppen eingeteilt: a) Chondrite mit kleinen runden Körnern – Chondren (90 %); b) Achondrite, die keine Chondren enthalten. Die Zusammensetzung von Steinmeteoriten ähnelt ultramafischen magmatischen Gesteinen. Laut M. Bott enthalten sie etwa 12 % Eisen-Nickel-Phase.

Basierend auf einer Analyse der Zusammensetzung verschiedener Meteoriten sowie den gewonnenen experimentellen geochemischen und geophysikalischen Daten geben eine Reihe von Forschern eine moderne Schätzung der Bruttoelementzusammensetzung der Erde ab, die in der Tabelle dargestellt ist.

Die erhöhte Häufigkeit bezieht sich auf die vier wichtigsten Elemente – O, Fe, Si, Mg, die über 91 % ausmachen. Zur Gruppe der weniger verbreiteten Elemente gehören Ni, S, Ca, A1. Die übrigen Elemente des Periodensystems von Mendelejew sind im globalen Maßstab im Hinblick auf die allgemeine Verteilung von untergeordneter Bedeutung. Wenn wir die angegebenen Daten mit der Zusammensetzung der Erdkruste vergleichen, ist ein deutlicher Unterschied deutlich sichtbar, der aus einem starken Rückgang von O, Al, Si und einem deutlichen Anstieg von Fe, Mg und dem Auftreten von S und Ni in merklichen Mengen besteht .