Shtëpi Përgatitjet për dimër Cikli gjeologjik i formimit të shkëmbinjve. Metodat për studimin e brendësisë së tokës

Përgatitjet për dimër

Cikli gjeologjik i formimit të shkëmbinjve. Metodat për studimin e brendësisë së tokës

Ciklet gjeologjike

Ciklet gjeologjike janë njësia më e madhe e periodicitetit të vendosur Kalesnik S.V. Modelet e përgjithshme gjeografike të tokës: një libër shkollor për fakultetet gjeografike të universiteteve / S.V. Kalesnik. - M .: Thought, 1970. - P. 85 .. Ato u pasqyruan në ndryshimin e regjimeve të sedimentimit, vullkanizmit dhe magmatizmit, epokat e diseksionit dhe nivelimit të relievit, periudhat e formimit të kores së motit dhe formacioneve eluviale. , në alternimin e shkeljeve dhe regresioneve detare, akullnajore dhe ndërglaciale, në ndryshimet klimatike të planetit dhe përmbajtjen e gazeve atmosferike.

E gjithë historia gjeologjike e Tokës e njohur për ne zbulon cikle disa qindra milionë vjeçare, të cilat shërbejnë si sfond për cikle më të shkurtra (dhjetëra miliona, miliona, qindra mijëra vjet, etj.), natyra e të cilave është e ndryshme. Periudha më e gjatë astronomike është viti galaktik - koha midis dy kalimeve të njëpasnjëshme të Diellit nëpër të njëjtën pikë të orbitës galaktike. Kjo periudhë është 180-200 milionë vjet Po aty. F. 86.. Lëvizjet osciluese të kores së tokës dhe ndryshimet që rezultojnë në shpërndarjen e tokës dhe detit përcaktojnë periodicitetin gjeologjik me një ritëm 35-45 milion vjet, i cili është baza për ndarjen e periudhave. Periudhat kohore të treguara paraqesin një lloj "stinësh" të vitit galaktik, në të cilat janë caktuar dukuri të ndryshme të sistemit planetar: cikle të mëdha tektono-magmatike, epoka të shkeljeve dhe regresioneve, shtrirjes dhe copëtimit të tokës, shfaqjes së epoka globale të akullnajave, etj.

Ekziston një cikël që zgjat 85-90 milion vjet (një gjysmë viti kozmik, ose një periudhë drakonike për astronomët), për shkak të një ndryshimi në pozicionin e planit ekliptik të sistemit diellor në raport me të njëjtin plan të universit. Kur analizohen deformime të mëdha të kores së tokës dhe sipërfaqes së saj, përvijohet një periodicitet prej 500-570 milion vjetësh (viti galaktik i trefishtë), arsyeja për të cilën ende nuk është e qartë.

Historia e zhvillimit të Tokës gjatë 570 milion viteve të fundit është e ndarë në tre faza: kaledoniane (kambriane, ordoviciane, siluriane), që zgjasin rreth 200 milion vjet, herciniane (devoniane, karbonifere, permiane), që zgjasin 150-190 milion vjet, alpine. (Mesozoik, Cenozoik) , që zgjat rreth 240 milionë vjet. Kjo e fundit shpesh ndahet në Alpine të Hershme (Cimmerian) me një kohëzgjatje prej rreth 170 milion vjet dhe Alpine të Vonë (Alpine), e cila filloi rreth 70-90 milion vjet më parë Seliverstov Yu.P. Dekret. op. S. 98..

Me njëfarë ndryshimi në kohëzgjatje, këto faza kanë veçori të përbashkëta që na lejojnë të flasim për ciklin: fillimi i çdo etape shënohet nga një ulje e përgjithshme e kores së tokës dhe përfundimi i saj nga ngritja. Në epokën e rrëshqitjes mbizotëron një regjim detar dhe një klimë uniforme; në epokën e ngritjeve, toka e thatë, lëvizjet e fuqishme palosëse dhe ndërtimore malore dhe klimat e ndryshme janë të përhapura. Kohëzgjatja mesatare (170-190 milion vjet) e këtyre fazave korrespondon afërsisht me kohëzgjatjen e vitit galaktik. Nuk mund të ketë reflektim të drejtpërdrejtë në kohë, pasi është e nevojshme të merret parasysh vonesa në reflektimin e ndikimit në një objekt specifik. Ekzistojnë supozime për një krahasim të mundshëm të ciklikitetit të akullnajave të mëdha, të përsëritura pas rreth 150-160 milion vjetësh dhe kohëzgjatjes së vitit galaktik (Fig. 1) Seliverstov Yu.P. Dekret. op. S. 99..

Kompleksiteti i problemit të cikleve gjeologjike qëndron jo vetëm në përcaktimin e shkaqeve të tyre, por edhe në shkallën e besueshmërisë së ekzistencës së tyre. Për më tepër, rajonet e largëta nga njëri-tjetri zhvillohen në terma tektonikë në mënyra të ndryshme. Për shembull, në disa zona të Siberisë Jugore, manifestimet e palosjes në epokën kaledoniane ishin në periudha të ndryshme: palosja kryesore në Tuva ishte në Ordovicianin e hershëm, në Sayanin Perëndimor - në mes të Silurianit, në Kuznetsk Alatau. - në kufirin e Kambrianit të Mesëm dhe të Vonë.

Mekanizmi që kontrollon lëvizjet ritmike të kores së tokës ende nuk është sqaruar dhe mund të lidhet me veçoritë e brendshme të zhvillimit të Tokës ose për shkak të kohëzgjatjes së vitit galaktik.

Figura 2 dhe 3 tregojnë pamjen e përgjithshme të ritmeve gjeologjike më domethënëse Kalesnik S.V. Dekret. op. S. 86..

Gjeologjia√ një nga shkencat themelore të natyrës që studion strukturën, përbërjen, origjinën dhe zhvillimin e Tokës. Ai eksploron fenomene dhe procese komplekse që ndodhin në sipërfaqen e tij dhe në thellësi. Gjeologjia moderne mbështetet në përvojën shekullore në njohjen e Tokës dhe një shumëllojshmëri metodash të veçanta kërkimi. Ndryshe nga shkencat e tjera të tokës, gjeologjia merret me studimin e brendësisë së saj. Detyrat kryesore të gjeologjisë janë studimi i guaskës së jashtme të gurit të planetit - kores së tokës dhe predhave të jashtme dhe të brendshme të Tokës që bashkëveprojnë me të (e jashtme - atmosfera, hidrosfera, biosfera; e brendshme - manteli dhe bërthama).

Objektet e studimit të drejtpërdrejtë të gjeologjisë janë mineralet, shkëmbinjtë, mbetjet organike fosile dhe proceset gjeologjike.

2. Cikli i shkencave gjeologjike.

Gjeologjia është e lidhur ngushtë me shkencat e tjera të tokës, si astronomia, gjeodezia, gjeografia dhe biologjia. Gjeologjia mbështetet në shkenca të tilla themelore si matematika, fizika dhe kimia. Gjeologjia është një shkencë sintetike, edhe pse në të njëjtën kohë ajo ndahet në shumë degë të ndërlidhura, disiplina shkencore që studiojnë Tokën në aspekte të ndryshme dhe marrin informacion për dukuritë dhe proceset gjeologjike individuale. Kështu, përbërja e litosferës studiohet nga: petrologjia, e cila studion shkëmbinjtë magmatikë dhe metamorfikë, litologjia, e cila studion shkëmbinjtë sedimentarë, mineralogjia - shkenca që studion mineralet si komponime kimike natyrore dhe gjeokimia - shkenca e shpërndarjes dhe migrimit të elementet kimike në zorrët e tokës.

Proceset gjeologjike që formojnë relievin e sipërfaqes së tokës studiohen nga gjeologjia dinamike, e cila përfshin gjeotektonikën, sizmologjinë dhe vullkanologjinë.

Seksioni i gjeologjisë që studion historinë e zhvillimit të kores së tokës dhe tokës në tërësi përfshin stratigrafinë, paleontologjinë, gjeologjinë rajonale dhe quhet "Gjeologjia historike".

Ka shkenca në gjeologji që kanë një rëndësi të madhe praktike. Si për vendburimet minerale, hidrogjeologjia, gjeologjia inxhinierike, gjeokriologjia.

Në dekadat e fundit, shkencat që lidhen me studimin e hapësirës (gjeologjia kozmike), fundi i deteve dhe oqeaneve (gjeologjia detare) janë shfaqur dhe po bëhen gjithnjë e më të rëndësishme.

Së bashku me këtë, ka shkenca gjeologjike që janë në kryqëzim me shkencat e tjera natyrore: gjeofizika, biogjeokimia, kimia e kristaleve, paleobotanika. Këto përfshijnë gjithashtu gjeokiminë dhe paleogjeografi. Lidhja më e afërt dhe më e gjithanshme midis gjeologjisë dhe gjeografisë. Për shkencat gjeografike, si shkenca e peizazhit, klimatologjia, hidrologjia, oqeanografia, më të rëndësishmet janë shkencat gjeologjike që studiojnë proceset që ndikojnë në formimin e topografisë së sipërfaqes së tokës dhe historinë e formimit të kores tokësore të të gjithë Tokës. .

3. Metodat për studimin e brendësisë së tokës.

Në gjeologji përdoren metoda direkte, indirekte, eksperimentale dhe matematikore.

Direkt√ këto janë metoda të studimeve të drejtpërdrejta tokësore dhe të largëta (nga troposfera, hapësira) të përbërjes dhe strukturës së kores së tokës. Kryesor √ rilevim gjeologjik dhe hartografi. Studimi i përbërjes dhe strukturës së kores së tokës kryhet duke studiuar daljet natyrore (shkëmbinj lumenjsh, gryka, shpatet malore), punimet artificiale të minierave (kanalet, pusetat, guroret, miniera) dhe puset (maksimumi √ 3,5 √ 4 km. Në Indi dhe Afrikën e Jugut, pusi Kola - më shumë se 12 km., Projekti 15 km.) Në zonat malore, mund të vëzhgohen seksione natyrore në luginat e lumenjve, duke zbuluar masa shkëmbore të mbledhura në palosje komplekse dhe të ngritura gjatë ndërtimit malor nga thellësia 16 √ 20 km. Kështu, metoda e vëzhgimit dhe studimit të drejtpërdrejtë të shtresave shkëmbore është e zbatueshme vetëm për një pjesë të vogël, më të lartë të kores së tokës. Vetëm në rajonet vullkanike, nga llava e shpërthyer nga vullkanet dhe nga derdhjet e ngurta, mund të gjykohet përbërja e materies në thellësi 50 √ 100 km. dhe më shumë, ku zakonisht ndodhen dhomat vullkanike.

indirekte√ metoda gjeofizike, të cilat bazohen në studimin e fushave fizike natyrore dhe artificiale të Tokës, duke lejuar eksplorimin e thellësive të konsiderueshme të brendshme.

Ekzistojnë metoda sizmike, gravimetrike, elektrike, magnetometrike dhe të tjera gjeofizike. Nga këto, më e rëndësishmja është metoda sizmike (╚sismos╩√ lëkundje), e bazuar në studimin e shpejtësisë së përhapjes në Tokë të lëkundjeve elastike që ndodhin gjatë tërmeteve ose shpërthimeve artificiale. Këto dridhje quhen valë sizmike, të cilat rrezatojnë nga burimi i një tërmeti. Ka 2 lloje: Vp gjatësore, të cilat lindin si reagim i mediumit ndaj ndryshimeve të vëllimit, përhapen në trupa të ngurtë dhe të lëngshëm dhe karakterizohen nga shpejtësia më e lartë, dhe valët tërthore Vs, që përfaqësojnë reagimin e mediumit ndaj një ndryshimi në formojnë dhe përhapen vetëm në trupa të ngurtë. Shpejtësia e valëve sizmike në shkëmbinj të ndryshëm është e ndryshme dhe varet nga vetitë elastike dhe dendësia e tyre. Sa më i madh të jetë elasticiteti i mediumit, aq më shpejt përhapen valët. Studimi i natyrës së përhapjes së valëve sizmike bën të mundur gjykimin e pranisë së predhave të ndryshme të topit me elasticitet dhe densitet të ndryshëm.

eksperimentale kërkimi ka për qëllim modelimin e proceseve të ndryshme gjeologjike dhe prodhimin artificial të mineraleve dhe shkëmbinjve të ndryshëm.

Matematikore metodat në gjeologji synojnë rritjen e efikasitetit, besueshmërisë dhe vlerës së informacionit gjeologjik.

4. Struktura e Tokës.

Ka 3 predha të Tokës: bërthama, manteli dhe korja e tokës.

Bërthama√ guaska më e dendur e Tokës. Besohet se bërthama e jashtme është në një gjendje që i afrohet lëngut. Temperatura e substancës arrin 2500 √ 3000 0 С, dhe presioni është ~ 300 Gpa. Bërthama e brendshme besohet të jetë në gjendje të fortë. Përbërja e ~ së jashtme dhe e brendshme është e njëjtë √ Fe √ Ni, afër përbërjes së meteoritëve.

Mantel√ guaska më e madhe e Tokës. Masa √ 2/3 e masës së planetit. Manteli i sipërm karakterizohet nga heterogjeniteti vertikal dhe horizontal. Nën kontinente dhe oqeane, struktura e tij është dukshëm e ndryshme. Në oqeane në një thellësi prej ~ 50 km, dhe në kontinente √ 80 √ 120 km. fillon një shtresë me shpejtësi të ulëta sizmike, e cila quhet përcjellës valësh sizmik ose astenosferë (dmth. gjeosfera ╚pa forcë╩) dhe dallohet nga rritja e plasticitetit. (Udhëzuesi i valëve përhapet nën oqeane deri në 300 √ 400 km, nën kontinente - 100-150 km.) Shumica e burimeve të tërmeteve janë të kufizuara në të. Besohet se dhomat e magmës lindin në të, si dhe një zonë e rrymave të konvekcionit nënkryesor dhe shfaqja e proceseve më të rëndësishme endogjene.

VV Belousov kombinon koren e tokës, mantelin e sipërm, duke përfshirë astenosferën në tektonosferë.

Shtresa e ndërmjetme dhe manteli i poshtëm karakterizohen nga një mjedis më homogjen se ai i sipërm.

Manteli i sipërm përbëhet kryesisht nga silikate ferromagneziane (olivina, piroksene, granata), që korrespondon me përbërjen peridotite të shkëmbinjve. Në shtresën kalimtare C, minerali kryesor është olivina.

Përbërja kimike: oksidet e Si, Al? Fe (2+, 3+), Ti, Ca, Mg, Na, K, Mn. Mbizotërojnë Si dhe Mg.

5. Korja e tokës.

korja e tokës√ është guaska e sipërme e Tokës, e përbërë nga shkëmbinj magmatikë, metamorfikë dhe sedimentarë, me trashësi nga 7 deri në 70 √ 80 km. Kjo është shtresa më aktive e Tokës. Karakterizohet nga magmatizmi dhe manifestimet e proceseve tektonike.

Kufiri i poshtëm i kores së tokës është simetrik me sipërfaqen e tokës. Nën kontinente, ajo zhytet thellë në mantel, dhe nën oqeane i afrohet sipërfaqes. Korja e tokës me mantelin e sipërm deri në kufirin e sipërm të astenosferës (d.m.th., pa astenosferën) formon litosferën.

Në strukturën vertikale të kores së tokës dallohen tre shtresa, të përbëra nga shkëmbinj me përbërje, veti dhe origjinë të ndryshme.

1 shtresë√ e sipërme ose sedimentare (stratosfera) përbëhet nga shkëmbinj sedimentarë dhe vullkano-sedimentarë, argjila, rreshpe argjilore, shkëmbinj ranorë, vullkanikë dhe karbonatikë. Shtresa mbulon pothuajse të gjithë sipërfaqen e Tokës. Trashësia në gropat e thella arrin 20 √ 25 km, mesatarisht √ 3 km.

Shkëmbinjtë e mbulesës sedimentare karakterizohen nga dislokim i dobët, densitet relativisht i ulët dhe ndryshime të lehta që korrespondojnë me ato diagjenetike.

2 shtresa√ mesatar ose granit (granit √ gneiss), shkëmbinjtë janë të ngjashëm me vetitë e granitit. Përbëhet nga: gneiss, granodiorites, diorites, okalises, si dhe gabro, mermere, silinite etj.

Shkëmbinjtë e kësaj shtrese janë të shumëllojshëm në përbërje dhe shkallë të dislokimit të tyre. Ato mund të jenë të pandryshueshme dhe të metamorfizuara. Kufiri i poshtëm i shtresës së granitit quhet seksioni sizmik i Konradit. Trashësia e shtresës √ nga 6 deri në 40 km. Në disa pjesë të Tokës, kjo shtresë mungon.

3 shtresa√ më i ulët, bazalt përbëhet nga shkëmbinj më të rëndë, të cilët janë të ngjashëm në veti me shkëmbinjtë magmatikë, bazaltet.

Në disa vende midis shtresës së bazaltit dhe mantelit shtrihet e ashtuquajtura shtresa eklogite me një dendësi më të madhe se shtresa e bazaltit.

Trashësia mesatare e shtresës në pjesën kontinentale është ~ 20 km. Nën vargmalet malore arrin 30 √ 40 km, dhe nën depresione zvogëlohet në 12 √ 13 dhe 5-7 km.

Trashësia mesatare e kores së tokës në pjesën kontinentale (N. A. Belyavsky) është √40.5 km., min. √ 7 √ 12 km. në oqeane, maksimumi. √ 70 √ 80 km. (malësi në kontinente).

Gjeologjia dhe cikli i shkencave gjeologjike

Gjeologjia- një nga shkencat themelore të natyrës që studion strukturën, përbërjen, origjinën dhe zhvillimin e Tokës. Ai eksploron fenomene dhe procese komplekse që ndodhin në sipërfaqen e tij dhe në thellësi. Gjeologjia moderne mbështetet në përvojën shekullore në njohjen e Tokës dhe një shumëllojshmëri metodash të veçanta kërkimi. Ndryshe nga shkencat e tjera të tokës, gjeologjia merret me studimin e brendësisë së saj. Detyrat kryesore të gjeologjisë janë studimi i guaskës së jashtme të gurit të planetit - kores së tokës dhe predhave të jashtme dhe të brendshme të Tokës që bashkëveprojnë me të (e jashtme - atmosfera, hidrosfera, biosfera; e brendshme - manteli dhe bërthama).

Objektet e studimit të drejtpërdrejtë të gjeologjisë janë mineralet, shkëmbinjtë, mbetjet organike fosile dhe proceset gjeologjike.

Gjeologjia është e lidhur ngushtë me shkencat e tjera të tokës, si astronomia, gjeodezia, gjeografia dhe biologjia. Gjeologjia mbështetet në shkenca të tilla themelore si matematika, fizika dhe kimia. Gjeologjia është një shkencë sintetike, edhe pse në të njëjtën kohë ajo ndahet në shumë degë të ndërlidhura, disiplina shkencore që studiojnë Tokën në aspekte të ndryshme dhe marrin informacion për dukuritë dhe proceset gjeologjike individuale. Kështu, përbërja e litosferës studiohet nga: petrologjia, e cila studion shkëmbinjtë magmatikë dhe metamorfikë, litologjia, e cila studion shkëmbinjtë sedimentarë, mineralogjia, e cila është shkenca që studion mineralet si komponime kimike natyrore, dhe gjeokimia, e cila është shkenca e shpërndarja dhe migrimi i elementeve kimike në zorrët e tokës.

Proceset gjeologjike që formojnë relievin e sipërfaqes së tokës studiohen nga gjeologjia dinamike, e cila përfshin gjeotektonikën, sizmologjinë dhe vullkanologjinë.

Ka shkenca në gjeologji që kanë një rëndësi të madhe praktike. Si për vendburimet minerale, hidrogjeologjia, gjeologjia inxhinierike, gjeokriologjia.

Mosha absolute dhe relative e tokës, shkalla gjeokronologjike.

Mosha e Tokës si planet sipas të dhënave më të fundit vlerësohet në ~ 4.6 miliardë vjet. Studimi i meteoritëve dhe shkëmbinjve hënor gjithashtu konfirmon këtë shifër. Megjithatë, shkëmbinjtë më të lashtë të Tokës të disponueshëm për studim të drejtpërdrejtë janë rreth 3.8 miliardë vjet të vjetër. Prandaj, e gjithë faza më e lashtë e historisë së Tokës quhet para fazës gjeologjike. Objekti i studimit gjeologjik është historia e Tokës gjatë 3.8 miliardë viteve të fundit, e cila spikat në fazën e saj gjeologjike.

Të sqarohen rregullsitë dhe kushtet për formimin e g.p. është e nevojshme të dihet sekuenca e formimit dhe moshës së tyre, d.m.th. përcaktojnë kronologjinë e tyre gjeologjike.

Të dallojë mosha relative g.p. (gjeokronologjia relative) dhe mosha absolute g.p. (gjeokronologji absolute).

Përcaktimi i moshës g.p. të angazhuar në shkencë stratigrafia(lat. Stratum - shtresë).

Mosha absolute e shkëmbinjve dhe metodat për përcaktimin e saj.

Gjeokronologjia absolute përcakton moshën e g.p. në njësi të kohës. Përcaktimi i moshës absolute është i nevojshëm për korrelacionin dhe krahasimin e ndarjeve biostratigrafike të pjesëve të ndryshme të Tokës, si dhe për përcaktimin e moshës së mbetjeve paleontologjike të shkëmbinjve fanerozoik dhe prelembrian.

Metodat për përcaktimin e moshës absolute të shkëmbinjve përfshijnë metodat bërthamore (ose gjeokronologjia izotopike) dhe metodat jo-radiologjike.

Metodat e gjeokronologjisë bërthamore në kohën tonë, janë më të saktat për përcaktimin e moshës absolute të GP-ve, të cilat bazohen në fenomenin e shndërrimit spontan të një izotopi radioaktiv të një elementi në një izotop të qëndrueshëm të një tjetri. Thelbi i metodave është përcaktimi i marrëdhënies midis sasisë së elementeve radioaktive dhe sasisë së produkteve të qëndrueshme të prishjes së tyre në shkëmb. Sipas shkallës së zbërthimit të izotopit, që është një vlerë konstante për një izotop të caktuar radioaktiv, numri i izotopeve radioaktive dhe të qëndrueshme të formuara, llogaritet koha e kaluar që nga fillimi i formimit të mineralit (dhe shkëmbit, përkatësisht).

Janë zhvilluar një numër i madh metodash radioaktive për përcaktimin e moshës absolute: plumb, kalium-argon, rubidium-stroncium, radiokarbon, etj. .

Metodat jo-radiologjike janë inferiore në saktësi ndaj atyre bërthamore.

Metoda e kripës u përdor për të përcaktuar moshën e oqeaneve. Bazohet në supozimin se ujërat e oqeanit ishin fillimisht të freskëta, atëherë, duke ditur sasinë aktuale të kripërave nga kontinentet, është e mundur të përcaktohet koha e ekzistencës së Oqeanit Botëror (~ 97 milion vjet).

metoda e sedimentimit bazuar në studimin e shkëmbinjve sedimentarë në dete. Njohja e vëllimit dhe trashësisë së sedimenteve detare në W.C. në sisteme individuale dhe vëllimi i lëndës minerale që bartet çdo vit në dete nga kontinentet, është e mundur të llogaritet kohëzgjatja e mbushjes së tyre.

metodë biologjike bazohet në idenë e një zhvillimi relativisht uniform të org. paqen. Parametri fillestar është kohëzgjatja e periudhës Kuaternare 1.7 - 2 milion vjet.

Metoda për numërimin e shtresave të argjilës me shirita, duke u grumbulluar në periferi të shkrirjes së akullnajave. Sedimentet argjilore depozitohen në dimër, ndërsa sedimentet ranore depozitohen në verë dhe pranverë; secila palë e shtresave të tilla është rezultat i një akumulimi njëvjeçar të reshjeve (akullnaja e fundit në Detin Baltik ndaloi së lëvizuri 12 mijë vjet më parë).

Ngjyra minerale

Çështja e natyrës së ngjyrosjes së mineraleve është shumë e ndërlikuar. Natyra e ngjyrave të disa mineraleve ende nuk është përcaktuar. Në rastin më të mirë, ngjyra e një minerali përcaktohet nga përbërja spektrale e rrezatimit të dritës të reflektuar nga minerali ose përcaktohet nga vetitë e tij të brendshme, ndonjë element kimik që është pjesë e mineralit, përfshirje të shpërndara imët të mineraleve të tjerë, lëndës organike, dhe arsye të tjera. Pigmenti ngjyrues ndonjëherë shpërndahet në mënyrë të pabarabartë, në vija, duke dhënë modele shumëngjyrësh (për shembull, në agat).

Ngjyra e disa mineraleve transparente ndryshon për shkak të reflektimit të dritës që bie mbi to nga sipërfaqet e brendshme, çarjet ose përfshirjet. Këto janë fenomenet e ngjyrës së ylbertë të mineraleve kalcopirit, pirit dhe ylbertë - tejmbushjet blu, blu të labradorit.

Disa minerale janë shumëngjyrësh (polikrom) dhe kanë ngjyra të ndryshme përgjatë gjatësisë së kristalit (turmaline, ametist, beril, gips, fluorit, etj.).

Ngjyra e mineralit ndonjëherë mund të jetë diagnostikuese. Për shembull, kripërat ujore të bakrit janë jeshile ose blu. Natyra e ngjyrës së mineraleve përcaktohet vizualisht, zakonisht duke krahasuar ngjyrën e vëzhguar me koncepte të njohura: e bardhë qumështi, jeshile e lehtë, e kuqe vishnje etj. kjo veçori nuk është gjithmonë karakteristike për mineralet, pasi ngjyrat e shumë prej tyre ndryshojnë shumë.

Ngjyra e dashit

Një tipar diagnostik më i besueshëm se ngjyra e një minerali është ngjyra e pluhurit të tij, e cila lihet kur minerali i testuar gërvisht sipërfaqen mat e një pllake porcelani. Në disa raste, ajo përputhet me ngjyrën e vetë mineralit, në të tjera është krejtësisht e ndryshme. Pra, në cinnabar, ngjyra e mineralit dhe pluhurit janë të kuqe, dhe në piritin e verdhë bronzi, vija është e gjelbër-e zezë. Karakteristika jepet nga mineralet e buta dhe të forta mesatare, ndërsa ato të forta vetëm gërvishtin pllakën dhe lënë brazda mbi të.

Transparenca

Sipas aftësisë së tyre për të transmetuar dritën, mineralet ndahen në disa grupe:

transparente(kristal shkëmb, kripë guri) - duke transmetuar dritë, objektet janë qartë të dukshme përmes tyre;
i tejdukshëm(kalcedoni, opal) - objektet, objektet janë dobët të dukshme përmes tyre;
i tejdukshëm vetëm në pllaka shumë të holla;
i errët- drita nuk transmetohet as në pllaka të holla (pirit, magnetit).

Shkëlqej

Shkëlqimi është aftësia e një minerali për të reflektuar dritën. Nuk ka një përkufizim të rreptë shkencor të konceptit të shkëlqimit. Të dallojë mineralet me shkëlqim metalik si mineralet e lëmuara (pirit, galena); me gjysmë metalike (diamanti, qelqi, mat, vajor, dylli, margaritar, i ylbertë, i mëndafshtë). Shumë veti fizike janë veçori të rëndësishme diagnostikuese në përcaktimin e mineraleve.

Dekolte

Fenomeni i ndarjes në minerale përcaktohet nga ngjitja e grimcave brenda kristaleve dhe është për shkak të vetive të rrjetave të tyre kristalore. Ndarja e mineraleve ndodh më lehtë paralelisht me rrjetet më të dendura të rrjetave kristalore. Këto rrjeta më shpesh dhe në zhvillimin më të mirë manifestohen edhe në kufizimin e jashtëm të kristalit.

Numri i planeve të ndarjes në minerale të ndryshme nuk është i njëjtë, deri në gjashtë, dhe shkalla e përsosjes së planeve të ndryshme mund të mos jetë e njëjtë. Ekzistojnë llojet e mëposhtme të ndarjes:

shume perfekte kur minerali ndahet pa shumë përpjekje në gjethe ose pllaka individuale me sipërfaqe të lëmuara me shkëlqim - rrafshët e ndarjes (gips).
perfekte, zbuluar nga një ndikim i lehtë në mineral, i cili shkërmoqet në copa, i kufizuar vetëm nga aeroplanët e lëmuar me shkëlqim. Sipërfaqet e pabarabarta jo përgjatë planit të ndarjes fitohen shumë rrallë (kalciti ndahet në rombohedronë të rregullt të madhësive të ndryshme, kripa e gurit në kube, sfaleriti në dodekaedrone rombike).
e mesme, e cila shprehet në faktin se kur goditet një mineral, formohen thyerje si përgjatë rrafsheve të ndarjes ashtu edhe përgjatë sipërfaqeve të pabarabarta (feldspat - ortoklase, mikroklinë, labrador)
papërsosur. Planet e ndarjes në mineral janë të vështira për t'u zbuluar (apatit, olivin).
shumë i papërsosur. Nuk ka plane ndarjeje në mineral (kuarc, pirit, magnetit). Në të njëjtën kohë, ndonjëherë kuarci (kristal shkëmb) gjendet në kristale të prera mirë. Prandaj, është e nevojshme të dallohen faqet natyrore të kristalit nga rrafshet e ndarjes që shfaqen kur minerali është i thyer. Aeroplanët mund të jenë paralel me skajet dhe të kenë një pamje më të freskët dhe një shkëlqim më të fortë.

ngërç

Natyra e sipërfaqes së formuar gjatë thyerjes (ndarjes) të mineralit është e ndryshme:

1. Pushim i qetë nëse ndarja e mineralit ndodh përgjatë planeve të ndarjes, si, për shembull, në kristalet e mikës, gipsit, kalcitit.

2. thyerje hapi fitohet kur në mineral ka plane shkëputjeje të kryqëzuara; mund të vërehet tek feldspatët, kalciti.

3. frakturë e pabarabartë karakterizohet nga mungesa e zonave të ndarjes me shkëlqim, si, për shembull, në kuarc.

4. thyerje kokrrash vërehet në minerale me strukturë kokrrizore-kristaline (magnetit, kromit).

5. thyerje dheu karakteristikë e mineraleve të buta dhe shumë poroze (limoniti, boksiti).

6. konkoidale- me zona konvekse dhe konkave si ato të predhave (apatit, opal).

7. copëza(acicular) - një sipërfaqe e pabarabartë me copa të orientuara në një drejtim (selenit, asbest krizotil, hornblende).

8. I tëri– në sipërfaqen e ndarë shfaqen parregullsi të fiksuara (bakër, ar, argjend). Ky lloj i thyerjes është tipik për metalet e lakueshëm.

Fortësia

Fortësia minerale- kjo është shkalla e rezistencës së sipërfaqes së tyre të jashtme ndaj depërtimit të një minerali tjetër, më të fortë dhe varet nga lloji i rrjetës kristalore dhe forca e lidhjeve të atomeve (joneve). Fortësia përcaktohet duke gërvishtur sipërfaqen e mineralit me thonj, thikë, xhami ose minerale me fortësi të njohur nga shkalla Mohs, e cila përfshin 10 minerale me fortësi në rritje gradualisht (në njësi relative).

Relativiteti i pozicionit të mineraleve për sa i përket shkallës së rritjes së fortësisë së tyre është i dukshëm kur krahasohet: përcaktimet e sakta të fortësisë së diamantit (ngurtësia në një shkallë prej 10) treguan se është më shumë se 4000 herë më e lartë se ajo e talkut. (ngurtësia - 1).

Shkalla e Mohs

Masa kryesore e mineraleve ka një fortësi nga 2 deri në 6. Mineralet më të forta janë oksidet anhidër dhe disa silikate. Gjatë përcaktimit të një minerali në një shkëmb, duhet të sigurohet që është minerali që testohet dhe jo shkëmbi.

Gravitet specifik

Graviteti specifik varion nga 0,9 në 23 g/cm 3 . Për shumicën e mineraleve, është 2 - 3,4 g / cm 3, mineralet e xeheve dhe metalet vendase kanë peshën specifike më të lartë prej 5,5 - 23 g / cm 3. Graviteti i saktë specifik përcaktohet në laborator, dhe në praktikën normale - duke "peshuar" mostrën në dorë:

Dritë (me një peshë specifike deri në 2.5 g / cm3) - squfur, kripë guri, gips dhe minerale të tjera;

E mesme (2,6 - 4 g / cm3) - kalcit, kuarc, fluorit, topaz, mineral hekuri kafe dhe minerale të tjera;

Me një peshë specifike të madhe (më shumë se 4). Këto janë bariti (spar i rëndë) - me një peshë specifike 4.3 - 4.7, xeherore të squfurit të plumbit dhe bakrit - një peshë specifike 4.1 - 7.6 g / cm 3, elementë vendas - ari, platini, bakri, hekuri, etj. d. me një peshë specifike nga 7 në 23 g / cm 3 (iridium osmik - 22,7 g / cm 3, iridium platini - 23 g / cm 3).

magnetizëm

Vetia e mineraleve për t'u tërhequr nga një magnet ose për të devijuar një gjilpërë të busullës magnetike është një nga karakteristikat diagnostikuese. Magnetiti dhe pirrotiti janë minerale shumë magnetike.

Shkathtësia dhe brishtësia

Të lakueshëm janë mineralet që ndryshojnë formën e tyre kur goditen me çekiç, por nuk shkërmoqen (bakër, ar, platin, argjend). I brishtë - shkërmoqet në copa të vogla me goditje.

Përçueshmëria elektrike

Përçueshmëria elektrike e mineraleveështë aftësia e mineraleve për të përcjellë një rrymë elektrike nën ndikimin e një fushe elektrike. Përndryshe, mineralet quhen dielektrikë, d.m.th. jopërçues.

Ndezshmëria dhe erë

Disa minerale marrin flakë nga shkrepsja dhe krijojnë erëra karakteristike (squfur - dioksid squfuri, qelibar - një erë aromatike, ozocerite - një erë mbytëse e monoksidit të karbonit). Era e sulfurit të hidrogjenit shfaqet kur godet markaziti, piriti, kur bluahet kuarci, fluori, kalciti. Kur copat e fosforit fërkohen me njëra-tjetrën, shfaqet era e kockës së djegur. Kaolini, kur laget, merr erën e një sobë.

Shije

Ndjesitë e shijes shkaktohen vetëm nga mineralet që janë mirë të tretshëm në ujë (haliti - shije e kripur, sylvin - e kripur e hidhur).

Vrazhdësi dhe yndyrë

Të yndyrshme, pak të njollosura janë talku, kaoliniti, i ashpër - boksiti, shkumësi.

Higroskopia

Kjo është vetia e mineraleve për t'u lagur duke tërhequr molekulat e ujit nga mjedisi, duke përfshirë edhe nga ajri (karnalit).

Disa minerale reagojnë me acide. Për të identifikuar mineralet që janë kripëra të acidit karbonik në përbërjen kimike, është e përshtatshme të përdoret reaksioni i zierjes së tyre me acid klorhidrik të dobët (5 - 10%).

faktorët e metamorfizmit.

Ndryshimi i shkëmbinjve magmatikë dhe sedimentarë në gjendje të ngurtë nën ndikimin e faktorëve endogjenë quhet metamorfizëm.

Ndikimi vendimtar në metamorfizmin e shkëmbinjve ushtrohet nga presioni, temperatura dhe lëngjet.

Temperatura. Burimet e nxehtësisë në koren e tokës janë prishja e elementeve radioaktive; shkrihet magmatike, të cilat, duke u ftohur, u japin nxehtësi shkëmbinjve përreth; lëngje të thella të ngrohura; proceset tektonike dhe një sërë faktorësh të tjerë. Gradient gjeotermik, d.m.th. numri i gradëve për 1 km thellësi ndryshon nga vendi në vend në glob dhe diferenca mund të jetë pothuajse 100o C. Brenda blloqeve të qëndrueshme dhe të ngurtë të kores së tokës, për shembull, në mburojat e platformave antike, gradienti gjeotermik bën jo më shumë se 6-10o C, ndërsa si në strukturat malore me rritje të re mund të arrijë gati 100 o C. Temperatura përshpejton ndjeshëm rrjedhën e reaksioneve kimike, nxit rikristalizimin e materies dhe ndikon fuqishëm në proceset e formimit të mineraleve. Rritja e temperaturës çon në dehidratim (dehidrim) të mineraleve, formimin e bashkimeve minerale me temperaturë më të lartë pa ujë, dekarbonatizimin e gurëve gëlqerorë etj. Zakonisht, transformimet metamorfike fillojnë në T mbi 300o C dhe ndalojnë kur T arrin pikën e shkrirjes. të shkëmbinjve të zhvilluar në një vend të caktuar .

Presioni ndahet në gjithëpërfshirëse (lithostatike), për shkak të masës së shkëmbinjve të sipërm, dhe stresit, ose i njëanshëm, i shoqëruar me lëvizjet drejtimore tektonike. Presioni litostatik i gjithanshëm shoqërohet jo vetëm me thellësinë, por edhe me densitetin e shkëmbinjve, dhe në një thellësi prej 10 km mund të kalojë 200 MPa, dhe në një thellësi prej 30 km - 600-700 MPa. Me një gradient gjeotermik prej 25 deg/km, shkrirja e shkëmbinjve mund të fillojë në një thellësi prej rreth 20 km. Në presione të larta, shkëmbinjtë kalojnë në një gjendje plastike.Presioni i njëanshëm i stresit manifestohet më së miri në pjesën e sipërme të kores tokësore të zonave të palosura dhe shprehet në formimin e disa veçorive strukturore dhe teksturale të shkëmbit dhe mineraleve specifike të stresit. si glaukofani, disteni etj Presioni i stresit shkakton deformim mekanik të shkëmbinjve, thërrmim, prerje të tyre, rritje të tretshmërisë së mineraleve në drejtim të presionit. Lëngjet depërtojnë në zona të tilla të milonitizuara, nën ndikimin e të cilave shkëmbinjtë përjetojnë rikristalizimin.

Lëngjet, të cilat përfshijnë H2O, CO2, CO, CH4, H2, H2S, SO2 dhe të tjerë, transferojnë nxehtësinë, shpërndajnë mineralet në shkëmbinj, transferojnë elementë kimikë, marrin pjesë aktive në reaksionet kimike dhe luajnë rolin e katalizatorëve. Rëndësia e lëngjeve ilustrohet nga fakti se në<сухих системах>, t.s. pa lëngje, edhe në prani të presioneve dhe temperaturave të larta, ndryshimet metamorfike pothuajse nuk ndodhin.

Shkëmbinj sedimentarë.

Shkëmbinjtë sedimentarë u formuan në sipërfaqen e litosferës si rezultat i grumbullimit të masave minerale të marra në procesin e shkatërrimit të shkëmbinjve magmatikë, metamorfikë dhe sedimentarë. Proceset e shkatërrimit të shkëmbinjve të litosferës dhe akumulimi i shkëmbinjve të rinj në sipërfaqen e tokës janë kudo: në shkretëtira, ku era është energjike; përgjatë brigjeve të detit dhe oqeanit, ku valët lëvizin mbeturinat; në fund të pjesëve të thella të deteve dhe oqeaneve, ku organizmat që vdesin krijojnë shtresa shkëmbinjsh sedimentarë. Kushtet e formimit lënë një gjurmë të rëndësishme në shfaqjen e shkëmbinjve sedimentarë. Në disa raste, ato përbëhen nga fragmente të shkëmbinjve të shkatërruar më parë, në të tjera - nga akumulimet e mbetjeve organike, në të tjera - nga kokrra kristalore që kanë rënë nga zgjidhja.

Shkëmbinjtë sedimentarë, në varësi të origjinës, ndryshojnë ndjeshëm nga njëri-tjetri. Prandaj, ato zakonisht ndahen në tre grupe:

origjinë klastike

Origjina kimike

Origjina organogjene

Shkembinjte sedimentare jane me interes te vecante per ndertuesit, pasi sherbejne si themel dhe medium per struktura te ndryshme dhe jane gjeresisht te disponueshme si materiale ndertimi. Ato janë me origjinë dytësore, pasi materiali fillestar për formimin e tyre janë produktet e shkatërrimit të shkëmbinjve paraekzistues. Procesi i formimit të shkëmbinjve sedimentarë vazhdon sipas skemës: gërryerja fizike dhe kimike e shkëmbinjve, transferimi mekanik dhe kimik, depozitimi dhe grumbullimi i produkteve të shkatërrimit të tyre dhe, së fundi, ngjeshja dhe çimentimi i sedimentit të lirshëm me shndërrimin e tij në shkëmb. Vetitë e zakonshme të shkëmbinjve sedimentarë janë të njëjtat forma të shfaqjes në formën e shtresave, me të cilat shoqërohen veçoritë e tyre karakteristike tekstuale - shtresimi dhe poroziteti. Kjo e fundit është veçanërisht e rëndësishme, pasi ka një ndikim të madh në vetitë fizike dhe mekanike të shkëmbinjve: forca, dendësia dhe dendësia mesatare, thithja e ujit, rezistenca ndaj ngricave, përpunimi mekanik, etj.

Shkëmbinjtë sedimentarë dallohen nga një shumëllojshmëri strukturash me një variacion të gjerë në formën, madhësinë e grimcave dhe raportin e tyre në përfaqësues të ndryshëm. Ato karakterizohen nga një shumëllojshmëri e konsiderueshme e përbërësve mineralë, të cilët janë më të thjeshtë në përbërjen kimike dhe janë kryesisht neoformacione sedimentare, që përkojnë në përbërje me disa minerale magmatike. Mineralet që formojnë shkëmbinj përfshijnë karbonate, sulfate, silicë me ujë të precipituar nga tretësirat ujore; produkte dytësore (argjilore) të gërryerjes së shkëmbinjve mëmë - kaolinit, montmorillonit; mineralet mike, hidroksidet e Al dhe Fe; minerale relikte që kanë mbetur të pandryshuara - kuarci magmatik, feldspatët, si dhe fragmente shkëmbinjsh të gjenezave të ndryshme dhe mbetjet e organizmave. Disa përfaqësues të shkëmbinjve sedimentarë treten në ujë, të tilla si kripa shkëmbore, gipsi, guri gëlqeror.

Klasifikimi i tokës.

Klasifikimi i dherave përfshin njësitë taksonomike të mëposhtme, të dalluara sipas grupeve të veçorive:

Klasa - sipas natyrës së përgjithshme të marrëdhënieve strukturore;

Grupi - sipas natyrës së lidhjeve strukturore (duke marrë parasysh forcën e tyre);

Nëngrupi - sipas origjinës dhe kushteve të arsimimit;

Lloji - sipas përbërjes së materialit;

Lloji - sipas emrit të tokës (duke marrë parasysh madhësinë e grimcave dhe treguesit e pronës);

Varietetet - sipas treguesve sasiorë të përbërjes së materialit, vetive dhe strukturës së dherave.

Klasa e tokave shkëmbore natyrore - tokat me lidhje të forta strukturore (kristalizimi dhe çimentimi) ndahen në grupe, nëngrupe, lloje, lloje dhe varietete sipas tabelës 1.

Klasa e tokave të shpërndara natyrore - tokat me lidhje strukturore ujore-koloidale dhe mekanike ndahen në grupe, nëngrupe, lloje, lloje dhe varietete.

Klasa e tokave të ngrira natyrore * - tokat me lidhje strukturore kriogjene ndahen në grupe, nëngrupe, lloje, lloje dhe varietete

Klasa e tokave teknologjike (shkëmbore, të shpërndara dhe të ngrira) - tokat me lidhje të ndryshme strukturore të formuara si rezultat i veprimtarisë njerëzore, ndahen në grupe, nëngrupe, lloje dhe lloje.

Klasifikime të veçanta sipas përbërjes materiale, vetive dhe strukturës së tokave (varieteteve) shkëmbore, të shpërndara dhe të ngrira janë paraqitur në Shtojcën B.

Sipas origjinës së tyre, shkëmbinjtë ndahen në:

magmatik, magmatik, i formuar si rezultat i ngurtësimit të magmës; kanë strukturë kristalore dhe klasifikohen si toka shkëmbore;

Sedimentare; ato janë formuar si rezultat i shkatërrimit dhe gërryerjes së shkëmbinjve me ndihmën e ujit dhe ajrit dhe formojnë toka shkëmbore dhe jo shkëmbore;

Metamorfike, të cilat u formuan si rezultat i veprimit të temperaturave të larta dhe presioneve të larta mbi shkëmbinjtë metamorfikë dhe sedimentarë; ato klasifikohen si toka shkëmbore.

Kreu suprem, karakteristik.

Verkhovodka është një akumulim i përkohshëm i ujërave nëntokësore në zonën e ajrimit. Kjo zonë ndodhet në një thellësi të vogël nga sipërfaqja, mbi horizontin e ujërave nëntokësore, ku një pjesë e poreve të shkëmbinjve është e zënë nga uji i lidhur dhe një pjesë tjetër nga ajri.

Purka formohet mbi ujësjellës të rastësishëm (ose gjysëm ujësjellës), në rolin e të cilave mund të jenë thjerrëzat e argjilës dhe argjilës në rërë, ndërshtresa shkëmbinjsh më të dendur. Gjatë infiltrimit, uji zgjat përkohësisht dhe formon një lloj akuiferi. Më shpesh kjo shoqërohet me një periudhë të shkrirjes së madhe të borës, një periudhë shiu. Pjesën tjetër të kohës, uji i ngritur avullon dhe depërton në ujërat nëntokësore.

Një tipar tjetër i ujit të vendosur është mundësia e formimit të tij edhe në mungesë të ndonjë ndërshtrese rezistente ndaj ujit në zonën e ajrimit. Për shembull, uji derdhet me bollëk në shtresat e shkrifëta, por për shkak të përshkueshmërisë së ulët të ujit, kullimi ndodh ngadalë dhe uji i vendosur formohet në pjesën e sipërme të shtresës. Pas një kohe, ky ujë do të përthithet.

Në përgjithësi, uji i vendosur karakterizohet nga: natyrë e përkohshme, shpesh sezonale, zonë e vogël e shpërndarjes, fuqi e ulët dhe pa presion. Në shkëmbinjtë lehtësisht të depërtueshëm, për shembull, në rërë, uji i vendosur ndodh relativisht rrallë. Është më tipike për shkembinj të ndryshëm dhe gurë loess.

Verkhovodka paraqet një rrezik të konsiderueshëm për ndërtimin. Shtrirja brenda pjesëve nëntokësore të ndërtesave dhe strukturave (bodrumet e dhomave të kaldajave), mund të shkaktojë përmbytje të tyre, nëse paraprakisht nuk janë parashikuar masa kullimi ose hidroizolimi. Kohët e fundit, si rezultat i rrjedhjeve të konsiderueshme të ujit (furnizimi me ujë, pishina), është vërejtur shfaqja e horizonteve ujore të vendosura në territorin e objekteve industriale dhe zonave të reja të banimit të vendosura në zonën e shkëmbinjve të loses. Kjo përbën një rrezik serioz, pasi dherat e themelit ulin qëndrueshmërinë e tyre dhe funksionimi i ndërtesave dhe strukturave bëhet më i vështirë.

Gjatë sondazheve inxhinierike dhe gjeologjike të kryera në sezonin e thatë, nuk gjendet gjithmonë ujë i ulur. Prandaj, pamja e saj për ndërtuesit mund të jetë e papritur.

Ujërat e zonës së ajrimit.

Si rregull, zona e ajrimit ka shtresa dheu me përshkueshmëri të ndryshme uji. Prandaj, gjatë reshjeve, në zonën e ajrimit mund të formohet një akuifer i përkohshëm, i cili quhet purtekë. Verkhovodka është veçanërisht karakteristike gjatë shkrirjes së dimrit dhe në pranverë, kur një shtresë e papërshkueshme nga uji e permafrostit sezonal mbetet ende në tokë, dhe shkrirja e borës në sipërfaqe siguron ngopje intensive të tokës me ujë. Uji i ngritur në burim shpesh është shkaku i përmbytjeve në bodrumet e ndërtesave.

Prania e lagështisë në zonën e ajrimit shpjegohet me faktin se të gjitha sistemet kapilare-poroze, në veçanti, që është zona e ajrimit e përbërë nga rëra, kanë aftësinë të thithin lagështinë nga ajri, ta mbajnë dhe ta grumbullojnë atë në poret e tyre. Pas kësaj, lagështia e akumuluar mund të "kullojë" nga zona e ajrimit në akuifer, duke rimbushur rezervat e saj. Kjo aftësi rritet me uljen e lagështisë së tokës, uljen e temperaturës së saj dhe rritjen e përmbajtjes së kripërave në të. Falë proceseve të kondensimit brenda tokës të avullit të ujit, edhe në shkretëtira, ku lagështia e ajrit është minimale, nën duna formohen thjerrëza uji të freskët.

Zona e ajrimit ndodhet midis sipërfaqes së tokës dhe nivelit të ujërave nëntokësore. Zona e ngopjes së shkëmbinjve ndodhet nën nivelin e ujërave nëntokësore. Ujërat nëntokësore në zonën e ngopjes qarkullojnë në formën e ujërave të përhershme, të ujërave nëntokësore, artizanale, të çara dhe të përhershme. Verkhovodki janë akumulime të përkohshme të ujërave nëntokësore në zonën e ajrimit. Verkhovodki formohen mbi ujëmbledhës të rastësishëm - thjerrëza balte dhe pjellore; gjatë infiltrimit, uji mbahet dhe formon akuiferë. Kjo për shkak të periudhës së shkrirjes së madhe të borës, sezonit të shirave. Shfaqet edhe për shkak të përshkueshmërisë së ulët të tokës nga uji.

Për të siguruar një zonë ajrimi, që rrënjët të marrin frymë dhe për dekompozimin e duhur të lëndës organike në tokë, duhet të ndodhë shkëmbimi i gazit, në të cilin i gjithë vëllimi i ajrit në shtresën rrënjësore do të rinovohet në jo më shumë se 8 ditë. Për rritjen dhe zhvillimin normal të bimëve, toka duhet të përmbajë njëkohësisht një raport të caktuar ajri dhe uji. Me mungesë uji, rrënjët e bimëve nuk mund të furnizojnë sasinë e nevojshme të tij në gjethe (thatësira e tokës). Në tokën e thatë ka shumë ajër, si rezultat i të cilit aktivizohet aktiviteti i baktereve aerobe dhe kjo çon në dekompozimin e shpejtë të lëndës organike. Me një përmbajtje të ulët uji në tokë, përqendrimi i tretësirës së tokës rritet dhe bimët nuk mund ta përdorin atë. Me një tepricë të ujit, përmbajtja e ajrit zvogëlohet dhe frymëmarrja e rrënjëve përkeqësohet, proceset e dekompozimit të lëndës organike ngadalësohen.

Kështu, shkalla e sigurimit të bimëve me të, përmbajtja e ajrit në tokë, regjimi termik dhe ushqimor në tokë, d.m.th., varet nga sasia e ujit në tokë. pjellorinë e saj. Lagështia optimale e tokës për bimë të ndryshme është e ndryshme (tabela). sa më shumë lëndë ushqyese në tokë, aq më e lartë është përmbajtja optimale e lagështisë.

Rërë të shpejtë dhe pseudo rëra të gjalla.

Rërë e shpejtë (a. rërë lëvizëse, rërë lundruese, rërë rrjedhëse, rërë e gjallë; n. Schwimmsand; f. mbulesë e terrenit, akuifer sable; dhe. arena movedliza, roca pastosa, fluidez de suelo) - shkëmbinj të lirshëm, të litifikuar dobët, kryesisht me rërë të ngopur me ujë, i aftë të përhapet dhe të rrjedhë.

Dalloni midis rërës së gjallë të vërtetë dhe të rreme. Rëra e vërtetë e gjallë përbëhet nga rëra me kokrriza të imta dhe me baltë, si dhe dhera që përmbajnë koloidë hidrofilë që veprojnë si lubrifikant. Një tipar karakteristik i këtyre rërave të gjalla është lëvizshmëria e tyre e madhe dhe aftësia për t'u kthyer shpejt në një gjendje rëre të ndezur me pak veprim mekanik, veçanërisht gjatë lëkundjeve ose dridhjeve. Me lagështi të ulët dhe densitet të lartë, rëra e gjallë ka forcë të konsiderueshme. Kur lagështia është mbi një vlerë të caktuar kritike, rërat e gjalla mund të rrjedhin në tërësi nën ndikimin e streseve të vogla. Rëra e vërtetë e gjallë, kur ngrin, pëson gërvishtje të fortë, filtron dobët ujin, thahet dhe fiton koherencë. Ndryshe nga tokat plastike shumë të shpërndara, vetitë plastike të rërës së gjallë janë të përkohshme dhe gradualisht zhduken pasi të hiqet ngarkesa. Rërat e gjalla të rreme nuk përmbajnë grimca koloidale dhe vetitë e tyre të rërës së gjallë shfaqen në gradient të rëndësishëm presioni. Me rritjen e densitetit, rërat e gjalla të rreme shpesh humbasin vetitë e tyre të rërës së gjallë.

Rërat e gjalla ndërlikojnë kryerjen e operacioneve minerare gjatë drejtimit të punimeve të minierave, ndërtimeve të gropave, strukturave, tuneleve, etj. Si masa mbrojtëse gjatë fundosjes në rëra të gjalla, përdoren mburoja speciale, kasonë, puset e uljes, ngrirja, fundosja paraprake dhe fiksimi i rërave të gjalla.

Llojet e ujit në shkëmbinj.

Në varësi të gjendjes fizike, lëvizshmërisë dhe natyrës së lidhjes me tokën, dallohen disa lloje të ujit në tokë: ujë i lidhur kimikisht dhe fizikisht, kapilar, i lirë, i ngurtë dhe me avull.

Uji i lidhur kimikisht është pjesë e disa mineraleve, si gipsi, sulfati i bakrit. Uji nga minerale të tilla mund të hiqet në shumicën e rasteve vetëm kur nxehet në 300-400 C.

Uji i lidhur fizikisht mbahet në sipërfaqen e mineraleve dhe grimcave të tokës nga forcat molekulare dhe mund të hiqet nga toka vetëm në një temperaturë prej të paktën 90-120 C. Ky lloj uji ndahet në higroskopik dhe film.

Uji higroskopik formohet për shkak të përthithjes së molekulave të ujit nga grimcat e tokës. Në sipërfaqen e grimcave, uji higroskopik mbahet nga forcat molekulare dhe elektrike.

Uji i filmit formon një shtresë mbi ujin higroskopik kur lagështia e tokës bëhet më e lartë se higroskopia maksimale e saj. Ky ujë mund të lëvizë nga një grimcë e tokës në tjetrën.

Uji kapilar formohet në poret e tokës pas ngopjes me ujë filmik, mbush poret dhe çarjet e holla dhe lëviz në to nën veprimin e forcave kapilare.ujërat nëntokësore në rrjedhën e poshtme; i ngritur me kapilar, i vendosur në formën e një zone kapilare mbi nivelin e ujërave nëntokësore dhe i lidhur ngushtë me të; të ndara me kapilar, të vendosura në pjesën tjetër të tokës. Uji kapilar avullon përmes sipërfaqes së tokës ose gjetheve të bimëve, luan një rol të rëndësishëm në ngopjen e tokës me ujë, regjimin e ujërave nëntokësore dhe ushqimin e bimëve.

Uji i lirë është komponenti më i lëvizshëm dhe më i rëndësishëm i ujërave nëntokësore. Ky ujë i lëngshëm ndodhet në poret dhe çarjet e tokës dhe lëviz nën ndikimin e gravitetit dhe gradientëve të presionit hidrostatik.

Uji në gjendje të ngurtë gjendet në tokë në formën e kristaleve, ndërshtresave dhe thjerrëzave të akullit.

Uji në gjendje avulli, së bashku me ajrin, mbushin boshllëqet në tokë që nuk janë të zëna nga uji.

Provat në terren të dherave.

Metodat në terren të kërkimit të tokës përdoren në kryerjen e rilevimeve inxhinierike dhe gjeologjike, për të vlerësuar forcën dhe vetitë deformuese të dherave, për të marrë parametrat hidrogjeologjikë, në kushtet e shfaqjes natyrore të shkëmbinjve. Kërkimi kryhet në vendin (rrugën) e strukturave inxhinierike që po projektohen ose rindërtohen. Kryerja e punës kërkon disponueshmërinë e pajisjeve dhe makinerive speciale. Metodat në terren të hulumtimit të tokës kanë qëllime të ndryshme dhe zgjidhin probleme të ndryshme:

studimi i vetive fizike, fortësisë dhe deformimit të dherave në shfaqjen e tyre natyrore;

marrjen e informacionit për kushtet e shfaqjes së ujërave nëntokësore, shtresave shkëmbore, gjenezën e tyre;

marrja e parametrave dhe karakteristikave hidrogjeologjike të masivit të tokës.

Metodat e hulumtimit në terren të tokës:

tingull statik;

test pullash;

test matës presioni;

prova e prerjes së shtyllave të dheut;

Punimet eksperimentale të filtrimit.

Tingulli statik i referohet metodave speciale për marrjen e informacionit inxhiniero-gjeologjik. Aftësitë moderne kanë zgjeruar ndjeshëm gamën e informacionit që mund të merret duke përdorur këtë metodë në terren të kërkimit të tokës. Thellësia e provës u rrit ndjeshëm deri në 45 m (në varësi të përbërjes litologjike të masivit).

Sounding statike, si metodë e hulumtimit në terren të dherave, ka aftësi të gjera teknologjike për kryerjen e mostrave të shkëmbinjve dhe mostrave të ujërave nëntokësore, si dhe studime të veçanta të dherave në dukuri natyrore.

Materialet e marra gjatë sondimit statik mund të përdoren për të zgjidhur detyrat kryesore të mëposhtme:

ndarja e seksionit gjeologjik në shtresa të veçanta (elemente inxhiniero-gjeologjike), identifikimi i tyre sipas zonës dhe thellësisë;

tipizimi dhe klasifikimi i dherave sipas përbërjes, gjendjes dhe vetive;

studimi i ndryshueshmërisë hapësinore të vetive të tokës për të zgjedhur modelet më të arsyeshme të llogaritjes së themeleve;

përcaktimi i treguesve të vetive fizike dhe mekanike të dherave bazuar në formulat e interpretimit empirik dhe në zgjidhjet analitike;

zgjidhja e problemeve të projektimit dhe llogaritjes së themeleve (për shembull, përcaktimi i ngarkesës së projektimit në një grumbull, rezistenca e projektimit të tokës, vendosja e një grumbulli dhe një themeli grumbulli).

Shënim.

Qëllimi i kursit të përgjithshëm në historinë dhe metodologjinë e shkencave gjeologjike është t'i japë specialistit të diplomuar një ide të përgjithshme për rrjedhën e zhvillimit të shkencave gjeologjike, të zbulojë çështjet themelore të metodologjisë së kërkimit shkencor dhe logjikës. të ndërtimit të kërkimit shkencor; pasqyrojnë ide moderne për disa probleme filozofike të gjeologjisë. Një detyrë e rëndësishme e kursit është të studiojë historinë e gjeologjisë ruse në sfondin e përgjithshëm të zhvillimit të njohurive gjeologjike. Zhvillimi kreativ i lëndës përfshin studimin e pavarur të literaturës gjeologjike dhe metodologjike dhe shkrimin e një abstrakti për sa i përket lëndës.

Prezantimi.

Historia e gjeologjisë si pjesë e historisë së përgjithshme të shkencës natyrore dhe kulturës botërore në tërësi. Procesi i formimit të njohurive gjeologjike dhe zhvillimi i veçorive ekonomike, sociale, kulturore dhe historike të gjendjes së shoqërisë.

Metodologjia - doktrina e parimeve dhe logjikës së ndërtimit të kërkimit shkencor, formave dhe metodave të veprimtarisë shkencore dhe njohëse. Vendi i gjeologjisë në sistemin e shkencave natyrore. Klasifikimi i shkencave të ciklit gjeologjik. Parimet e periodizimit të historisë së gjeologjisë.

1. Historia e shkencave gjeologjike.

1.1. Faza parashkencore në zhvillimin e njohurive gjeologjike (nga antikiteti deri në mesin e shekullit të 18-të).

Periudha e formimit të qytetërimit njerëzor (nga kohërat e lashta deri në shekullin V para Krishtit). Akumulimi i njohurive empirike rreth gurëve, xeheve, kripërave dhe ujërave nëntokësore.

Periudha antike (shek. V para erës sonë - shekulli V pas Krishtit). Origjina e ideve për mineralet, shkëmbinjtë dhe proceset gjeologjike brenda kornizës së filozofisë natyrore. Origjina e plutonizmit dhe neptunizmit. Përfaqësuesit kryesorë të shkollës së filozofisë natyrore greko-romake.

Periudha skolastike (shek. V - XV në Evropën Perëndimore, shekulli VII - XVII në vende të tjera). Stagnimi në zhvillimin e shkencës, mbizotërimi i dogmave të kishës në Evropën Perëndimore. Zhvillimi i zejeve dhe minierave. Themelimi i universiteteve të para. Qytetërimi arab dhe roli i tij në zhvillimin e shkencës natyrore në shekujt VII - XIII. Zanat e Rusisë së Lashtë, themelimi në 1584 i Urdhrit të Çështjeve të Gurit.

Periudha e Rilindjes (XV - XVII deri në mesin e shekullit XVIII). Zbulime të mëdha gjeografike. Miratimi i pamjes heliocentrike të botës. Përfaqësimet gjeologjike të Leonardo da Vinçit, Bernard Palissy, Nikolaus Stenon, Georg Bauer (Agricola). Konceptet kozmogonike të R. Descartes dhe G. Leibniz. Plutonizmi dhe deluvianizmi. Zhvillimi i njohurive gjeologjike në Rusi në epokën e reformave të Pjetrit. Krijimi i Urdhrit të Çështjeve të Minierave (1700), Bergcollegium (1718), hapja e Akademisë së Shkencave (1725).

1.2. Faza shkencore në zhvillimin e gjeologjisë (që nga fillimi i shekullit të 19-të). Periudha e tranzicionit (gjysma e dytë e shekullit të 18-të).

Hipotezat kozmogonike të E. Kant dhe P. Laplace. Idetë gjeologjike të J.Buffon, M.V.Lomonosov. Origjina e stratigrafisë. A.G. Werner, mësimdhënia dhe shkolla e tij. J. Hutton (Getton) dhe "Teoria e Tokës" e tij. Kontradiktat në çështjen e rolit të proceseve të jashtme dhe të brendshme në zhvillimin e Tokës. Zhvillimi i kristalografisë. Hapja e Universitetit të Moskës (1755) dhe e Shkollës së Lartë të Minierave (Instituti i ardhshëm i Minierave (1773)). Ekspeditat akademike ruse. VM Severgin dhe roli i tij në zhvillimin e mineralogjisë.

Periudha heroike e zhvillimit të gjeologjisë (gjysma e parë e shekullit të 19-të). Lindja e biostratigrafisë dhe paleontologjisë. Hipoteza e parë tektonike është hipoteza e "kratereve të ngritjes". Katastrofistët dhe evolucionistët - një mosmarrëveshje historike midis dy kampeve shkencore. Zhvillimi i shkallës stratigrafike fanerozoike. Fillimi i hartës gjeologjike. Përparimet në studimin e mineraleve. Fillimi i fazës kimike të studimit të mineraleve. Mësimdhënia rreth singonive, izomorfizmit dhe polimorfizmit dhe paragjenezës së mineraleve.

C. Lyayel dhe libri i tij "Bazat e gjeologjisë ..." (1830-1833). Diskutim rreth origjinës së gurëve ekzotikë. Formimi i teorisë akullnajore. Krijimi i shoqërive të para gjeologjike dhe rilevimeve gjeologjike kombëtare. Gjeologjia në Rusi në gjysmën e parë të shekullit të nëntëmbëdhjetë.

Periudha klasike e zhvillimit të gjeologjisë (gjysma e dytë e shekullit XIX). Vëzhgimet gjeologjike të Charles Darwin dhe ndikimi në zhvillimin e gjeologjisë të librit të tij "Origjina e specieve përmes përzgjedhjes natyrore ...". Triumfi i ideve evolucionare në gjeologji. Hipoteza e tkurrjes së Elie de Beaumont dhe zhvillimi i saj në veprat e E. Suess. Origjina e doktrinës së gjeosinklinave dhe platformave. Formimi i paleogjeografisë, gjeomorfologjisë, hidrogjeologjisë.

Zhvillimi i petrografisë mikroskopike. Shfaqja e konceptit të magmës, llojet dhe diferencimi i saj. Origjina e doktrinës së metamorfizmit, formimi i petrografisë eksperimentale. Zhvillimi i mineralogjisë teorike dhe gjenetike. përparimet në kristalografi. Formimi i doktrinës së vendburimeve xeherore. Origjina e gjeologjisë së naftës. Hapat e parë të gjeofizikës në studimin e strukturës së thellë të Tokës. Fillimi i bashkëpunimit ndërkombëtar të gjeologëve. Kongreset e para ndërkombëtare gjeologjike. Themelimi i Komitetit Gjeologjik të Rusisë (1882).

Periudha "kritike" e zhvillimit të shkencave gjeologjike (vitet 10 - 50 të shekullit XX). Revolucioni shkencor në shkencën e natyrës në fund të shekujve 19 - 20. Kriza në gjeotektonikë. Rënia e hipotezës së tkurrjes. Shfaqja e hipotezave tektonike alternative. Origjina e ideve të mobilizmit është hipoteza e zhvendosjes kontinentale. Refuzimi i mobilizmit dhe ringjallja e ideve të fiksizmit. Zhvillimi i mëtejshëm i doktrinës së gjeosinklinave dhe platformave. Formimi i doktrinës së gabimeve të thella. Origjina e neotektonikës, tektonofizikës. Zhvillimi i mëtejshëm i gjeofizikës. Krijimi i një modeli të strukturës së guaskës së Tokës Formimi i metodave gjeofizike të eksplorimit dhe interpretimi gjeologjik i të dhënave gjeofizike.

Zhvillimi i shkencave të materies. Përdorimi i analizës së difraksionit me rreze X në studimin e kristaleve, shfaqjen e kimisë kristalore dhe mineralogjinë strukturore. Origjina e gjeokimisë. Doktrina e biosferës dhe noosferës. Zhvillimi i petrologjisë dhe degëve të saj (petrokimi, kimia e magmave, petrografia hapësinore). Zhvillimi i doktrinës së metamorfizmit. Zhvillimi i doktrinës së vendburimeve xeherore; zhvillimi i mëtejshëm i teorisë hidrotermale. Minerografia. Termobarometria. Përparimet në metalogjeni.

Formimi i litologjisë dhe përparimi në paleogjeografi. Origjina e doktrinës së formacioneve. Zhvillimi i gjeologjisë së lëndëve djegëse fosile. Doktrina e baseneve të naftës dhe gazit. Gjeologjia e qymyrit. Zhvillimi i mëtejshëm i hidrogjeologjisë, zhvillimi i problemit të zonalitetit vertikal hidrokimik dhe hidrodinamik të ujërave nëntokësore. Harta hidrogjeologjike. Origjina e permafrostit.

Periudha e fundit në zhvillimin e gjeologjisë (vitet 60 - 90 të shekullit XX). Ripajisja teknike e gjeologjisë: mikroskop elektronik, mikrosondë, spektromatër masiv, kompjuter, shpime të thella dhe ultra të thella, eksplorim i Tokës nga hapësira, etj Fillimi i studimit intensiv gjeologjik dhe gjeofizik të oqeaneve dhe planetëve të sistemit diellor. Ringjallja e mobilizmit në gjeotektonikë. Krijimi i astenosferës. Paleomagnetizmi. Hipoteza e zgjerimit (përhapjes) të dyshemesë së oqeanit. Tektonika e re globale ose tektonika e pllakave - një paradigmë e re e gjeologjisë. Koncepte të tjera alternative mobiliste.

"Revolucioni dixhital" në gjeofizikë, zhvillimi i gjeofizikës eksploruese dhe metodave të gjeofizikës detare. Përparim në studimin e kores së tokës dhe të mantelit të sipërm.

Përparimet në paleontologji; grupe të reja mbetjesh fosile, faza në zhvillimin e botës organike dhe evolucionin e biosferës, zhdukja e grupeve të mëdha sistematike dhe krizat biocenotike globale. Zhvillimi i stratigrafisë, futja e metodave të reja: magneto- dhe sizmostratigrafia, radiokronometria; Studimi i stratigrafisë Prekambriane.

Zhvillimi i mëtejshëm i shkencave të materies tokësore. Kozmokimia dhe gjeokimia e izotopeve, mineralogjia eksperimentale dhe petrologjia; zhvillimi i doktrinës së facialeve metamorfike; metodat gjeokimike të kërkimit të vendburimeve xeherore.

Zhvillimi i bazave teorike të gjeologjisë së naftës dhe gazit.

Planetologjia krahasuese dhe rëndësia e saj për deshifrimin e fazave të hershme të zhvillimit të Tokës. Zhvillimi i mëtejshëm i hidrogjeologjisë, gjeologjisë inxhinierike dhe gjeokriologjisë. Shfaqja e një drejtimi të ri në gjeologji - gjeologjia ekologjike. Bashkëpunimi ndërkombëtar i gjeologëve. Gjendja aktuale dhe perspektivat e menjëhershme të gjeologjisë. Nga tektonika e pllakave litosferike në një model të përgjithshëm gjeodinamik global të Tokës. Modelet globale gjeodinamike dhe gjeoekologjia. Funksionet sociale, ideologjike, ekonomike të gjeologjisë. Shqyrtim i shkurtër i problemeve moderne të gjeologjisë.

Historia e mësimdhënies së gjeologjisë dhe shkollave shkencore të gjeologëve në Universitetin e Moskës.

2. Metodologjia e shkencave gjeologjike.

2.1. Objekti dhe lënda e gjeologjisë, ndryshimi i tyre në rrjedhën e zhvillimit të shkencës. Forma gjeologjike e zhvillimit të materies. Metodat e shkencave gjeologjike (të përgjithshme shkencore, të veçanta). Ligjet në gjeologji. Problemi i kohës në gjeologji.

2..2. Modelet e përgjithshme të zhvillimit të shkencave gjeologjike. Proceset e diferencimit dhe integrimit të shkencave gjeologjike. Revolucionet shkencore në gjeologji.

2.3. Parimet e ndërtimit të kërkimit shkencor. Rregullimi i temës së kërkimit, shtrimi i problemit, përcaktimi i detyrës së metodave të kërkimit. Modeli hipotetik, bazat e ndërtimit të tij. Modeli teorik, bazat e ndërtimit dhe zhvillimit të tij. Faktet, vendi dhe rëndësia e tyre në kërkimin shkencor.

2.4. Roli i paradigmës në kërkimin empirik dhe teorik. Koncepti i një qasje model në kërkimin gjeologjik. Analiza e sistemit dhe parimet e saj. Veçoritë e modelit të sistemit të objekteve gjeologjike. Fraktaliteti i objekteve gjeologjike. Proceset e vetëorganizimit të materies dhe parimet e ndërtimit të modeleve gjeologjike. Ligjet e termodinamikës jo ekuilibër dhe proceset gjeodinamike.

Letërsia

Belousov V.V. Ese mbi historinë e gjeologjisë. Në origjinën e shkencës së Tokës (gjeologjia deri në fund të shekullit të 18-të). - M., - 1993.
Vernadsky V.I. Punime të zgjedhura për historinë e shkencës. - M.: Nauka, - 1981.
Kuhn T. Struktura e revolucioneve shkencore - M .: Progresi, - 1975.
Cookery A.S., Onoprienko V.I. Minerologjia: e kaluara, e tashmja, e ardhmja. - Kiev: Naukova Dumka, - 1985.
Idetë moderne të gjeologjisë teorike. - L .: Nedra, - 1984.
Khain V.E. Problemet kryesore të gjeologjisë moderne (gjeologjia në pragun e shekullit XXI) .- M .: Bota shkencore, 2003 ..
Khain V.E., Ryabukhin A.G. Historia dhe metodologjia e shkencave gjeologjike. - M.: MGU, - 1996.
Hallem A. Mosmarrëveshje të mëdha gjeologjike. M.: Mir, 1985.

Në vitin 2014, një vrimë e çuditshme në tokë u gjet në rajonin qendror të Gadishullit Yamal: një gyp i rrumbullakët kishte një diametër prej rreth 20 metrash dhe një thellësi rreth 50 metra. Origjina e saj ka mbetur një mister që atëherë. Një grup shkencëtarësh nga Universiteti Shtetëror i Moskës, pasi ekzaminuan mostrat e permafrostit, zbuluan se kjo gyp u formua për shkak të një fenomeni që nuk ishte vërejtur më parë në Tokë. Botuar javën e kaluar në një revistë raportet shkencore artikulli përshkruan formimin e tij në terma të kriovolkanizmit, duke propozuar kështu jo vetëm një mekanizëm të ri për formimin e këtyre kratereve të pazakonta, por edhe duke përshkruar për herë të parë kriovolkanin tokësor.

Në verën e vitit 2014, një formacion i pazakontë gjeologjik u gjet në pjesën qendrore të Gadishullit Yamal pranë fushës së gazit Bovanenkovskoye: një krater pothuajse i rrumbullakët me diametër 20 metra dhe rreth 50 metra i thellë (Fig. 1). Shumë hipoteza janë paraqitur në lidhje me origjinën e tij, duke përfshirë rënien e një meteori dhe migrimin e gazeve biogjene për shkak të shkrirjes së përhershme të ngricave (shih, për shembull, M. Leibman et al., 2014. Krateri i ri me tipare të thellë të permafrostit në Yamal qendror (Siberia Perëndimore, Rusia) si përgjigje ndaj luhatjeve të klimës lokale, V. Olenchenko et al., 2015. Rezultatet e vëzhgimeve gjeofizike të zonës së "kraterit Yamal", strukturës së re gjeologjike), por të gjitha kishin të metat e tyre . Në parim, formimi i strukturave të ngjashme me krateret si rezultat i proceseve gjeokriologjike është një fenomen i rrallë, por jo i jashtëzakonshëm (J. Mackay, 1979. Pingos of the Tuktoyaktuk Peninsula Area, Northwest Territories). Për shembull, në vitin 2017, në Yamal u regjistrua dy kratere të ngjashme, por shumë më të vogla në madhësi.

Krateri Yamal ndodhet në zonën e permafrostit me temperatura mesatare vjetore nga -1°C deri në -5°C dhe një fraksion vëllimi akulli prej 30-65%, shpesh i përqendruar në thjerrëzat e akullit. Falë teknologjive moderne, madje ishte e mundur të zbulohej koha e përafërt e formimit të strukturës: deri në vitin 2013, sipas imazheve satelitore, në vendin e kraterit kishte një tumë të madhe me ngritje (shiko foton e ditës "Pingo ose tuma të larta”), rreth 8 metra në lartësi dhe 50–55 metra në diametër.

Përgjatë vijës që kalon kraterin, shkencëtarët shpuan disa puse dhe morën bërthama (kolonat cilindrike të shkëmbinjve të hequr nga pusi) të permafrostit (Fig. 2). Një nga puset, i vendosur pesë metra në veri të kraterit, zbuloi një lente të madhe akulli në një thellësi prej 5.8 m. Pavarësisht se thellësia e këtij pusi ishte 17 m, nuk ishte e mundur të arrihej në kufirin e poshtëm të lente. Janë marrë mostra nga kjo lente dhe puset ngjitur për studime të mëtejshme. Ato përbëheshin nga akulli, acide humike dhe përfshirje minerale. Analizat treguan se shkencëtarët kanë të bëjnë me dy lloje të ndryshme ngricash të përhershme që përmbajnë sedimente të lashta detare: lloji i parë është pothuajse i paprekur nga termokarsti (procesi i shkrirjes dhe shkatërrimit të permafrostit), dhe i dyti, përkundrazi, ripunohet intensivisht prej tij. . Akulli në mostrat e tipit të parë përmbante sasi të vogla metalesh dhe karbon organik, ndërsa akulli nga kampionet e tipit të dytë përmbante komponime karboni me origjinë organike deri në 3,5 g/litër dhe përfshirje të tretësirave alkaline kafe të errët (pH 8-9,5). Një ndryshim tjetër u vu re midis përbërësve të akullit dhe sedimentarëve të mostrave: përqendrimi i metaleve ishte i parëndësishëm në sedimentet e lashta (përveç SiO 2 , CaO, Na 2 O) dhe relativisht i lartë në mostrat e akullit. Kjo mund të interpretohet si rezultat i një ndërveprimi të gjatë midis ujërave nëntokësore dhe ujërave të shkrirë, gjë që çon në idenë se një liqen ka ekzistuar dikur në vendin e kraterit me një zonë të madhe të shkrirë poshtë tij (talik).

Karakteristika kryesore e mostrave të studiuara është një përqendrim jashtëzakonisht i lartë i gazrave, duke arritur në 20 përqind vëllim në disa mostra. Në thelb është CO 2 dhe N 2 . Por metani - fajtori i supozuar për formimin e kraterit - doli të ishte i vogël (përqindja e parë). Kjo, si dhe rezultatet e analizës izotopike, treguan se burimi i gazrave nuk ishte fusha e Bovanenkovos, siç mendohej më parë. Mbizotërimi midis hidrokarbureve të alkaneve më të larta normale (C 19 H 40 dhe komponimeve me b rreth një numër i madh atomesh karboni) treguan se ato u formuan si rezultat i dekompozimit të mbetjeve bimore.

Bazuar në rezultatet e modelimit matematikor, u vendos sekuenca e ngjarjeve që i paraprinë formimit të kraterit. Së pari, nën një liqen termokarst jetëgjatë (ujë i lëngshëm në një temperaturë pozitive), ngrirja e përhershme shkrihet (Fig. 3, A), duke formuar një talik me madhësinë e një liqeni të thatë modern, në qendër të të cilit ka një krater. Sipas gjeokriologëve, formimi i një zone të shkrirjes 60-70 metra kërkon afërsisht 3000 vjet. Kur liqeni thahet, zona e shkrirë fillon të ngrijë përsëri nga skajet në qendër (Fig. 3, C). Në fazat e fundit të jetës së liqenit, fundi i tij ngrin, duke formuar një mbulesë akulli mbi talik ende jo plotësisht të ngrirë (Fig. 3, C). Uji i mbetur nën presionin e akullit në rritje fillon të shtrydhet, duke formuar një tumë që ka ekzistuar për njëqind vitet e fundit (Fig. 3, D).

Bazuar në përmbajtjen e gazeve në kampionet e studiuara, supozohet se gazrat e tretur përbënin rreth 14 për qind vëllimore të talikit. Gjatë ngrirjes, disa nga këto gaze migruan në shkëmbinjtë përreth, duke shmangur ngrirjen, dhe disa (kryesisht CO 2 lehtësisht i tretshëm në ujë) mbetën në talik, duke rritur presionin dhe duke kontribuar në formimin e një tume që ngrihet. Për shkak të ujit nën mbulesën e ngrirë të akullit 6–8 metra të trashë, presioni në talik mund të arrijë 5 bar, por duhen rreth 10 bar për ta thyer atë. Kjo vlerë është mjaft e arritshme nëse merret parasysh kontributi i komponentit të gazit. Në pjesën e poshtme të talikut, presioni arrin në 15 bar, gjë që bën të mundur formimin e clathrates CO 2 (skenar që realizohet nëse lëngu është i ngopur me gaz). Nëse nuk do të kishte mjaft gaz, atëherë gjatë shkatërrimit të pingos, do të ndodhte vetëm një lëshim i vogël i ujit, por jo një shpërthim dhe formimi i një krateri.

Para shpërthimit, në talik u vu re një strukturë e shtresuar: toka të shkrira me një sasi të madhe klatrate të dioksidit të karbonit në fund, ujë me gaz të tretur në mes dhe kryesisht gaz në pjesën e sipërme (Fig. 4, A). Shpërthimi u shkaktua nga formimi i pykave të akullit përgjatë çarjeve në kapakun e ngrirë dhe përbëhej nga tre faza:
1) Faza pneumatike (minutat e para): degazimi nga dhoma e sipërme e talik, emetimi i avionëve të dioksidit të karbonit (Fig. 4, C). Shpërndarja e tokës në distanca të gjata dhe dëmtimi i bimësisë nga një rrymë gazi të ftohtë.
2) Faza hidraulike (disa orë): derdhja e ujit nga krateri (Fig. 4, C) - çlirimi i presionit shkaktoi shkumëzimin e ujit të ngopur me gaz (një efekt i ngjashëm me një rrymë shampanje pas heqjes së tapës). Thyerja e plotë e kapakut të akullit dhe fillimi i formimit të një muri rreth kraterit.
3) Faza freatike (5–25 orë): zbërthimi i hidrateve të gazit në shtresën e poshtme të tokës dhe largimi i tij në sipërfaqe me shkumën që rezulton (Fig. 4, D). Meqenëse dekompozimi i hidrateve të gazit është një proces mjaft i ngadaltë, kjo fazë është pjesa më e gjatë e shpërthimit.

Një rindërtim i tillë i ngjarjeve na lejon të themi se formimi i kraterit Yamal është një fenomen i plotë, "Elementet", 02/07/2014 dhe Analiza e fushës gravitacionale të Enceladus tregon gjithashtu praninë e ujit të lëngshëm në të, "Elementet", 07/04/2014, si dhe një artikull nga J. S. Kargel , 1995. Kriovolkanizmi në satelitët e akullt). Gjurmët e aktivitetit kriovolkanik të kaluar janë të bollshme në rajonin e jashtëm të sistemit diellor. Studimi serioz i këtyre objekteve filloi në 1979-1989, pasi sondat Voyager kaluan pranë hënave të akullta të gjigantëve të gazit, por studimi i tyre i drejtpërdrejtë nuk ka qenë i disponueshëm deri më tani, pasi asnjë kriovolkan i vetëm nuk është zbuluar në Tokë. Tani duket sikur shkencëtarët po e marrin këtë mundësi.

Më parë, supozohej se kriovolkanizmi kërkonte një burim nxehtësie të vendosur nën kriovolkan. Kjo është pjesërisht e vërtetë, por puna në diskutim tregon se procese të tilla mund të ndodhin jo vetëm për shkak të ngrohjes së ujit, por edhe për shkak të kristalizimit të tij: kristalizimi i akullit në sistemet e ngopura me gaz çon në rritje të presionit dhe, për shembull, mund të shërbejë si një shpjegimi për avionët e ujit në Enceladus (J. H. Waite Jr et al., 2009. Uji i lëngshëm në Enceladus nga vëzhgimet e amoniakut dhe 40 Ar në shtëllungë). Të dhënat e marra gjatë studimit të kraterit Yamal mund të na lejojnë të hedhim një vështrim të ri në shpërthimet në trupat e akullt.