Строение и свойства камней виды

Литосфера Земли

Более 4 миллиардов лет назад из космической пыли, летящей в межзвездном пространстве после взрывов новых и сверхновых звезд , под воздействием сил притяжения образовалась прекрасная голубая планета Земля. Это третья от Солнца планета в Солнечной системе, и единственная, о жизни на которой известно человечеству.

12 ноября 2019
Поделитесь в соц.сетях

Глоссарий

Астеносфера — расположенный на глубине около 150-200 км частично расплавленный, находящийся в вязком состоянии слой.

Лава — лишенная газов, застывшая на поверхности Земли магма.

Магма — огненная масса в слое астеносферы, расплавленная, содержащая большое количество газов.

Литосферные плиты — гигантские участки земной коры, свободно перемещающиеся по вязкому слою мантии.

Области складчатости — участки земной коры между плитами литосферы, находящиеся в относительном движении, в рельефе им соответствуют горные системы суши и дна морей.

Определение литосферы

Литосферой (λίθος – «камень» и σφαίρα – «шар») называют твердую земную оболочку, которая полностью покрывает планету, защищая ее от достигающей 60000 °С температуры раскаленного ядра. Литосфера расположена между атмосферой и гидросферой сверху и астеносферой снизу. Толщина твердой оболочки Земли не однородна, и на различных участках составляет от десятков до нескольких сотен километров.

9. Виды камней. Окружающий мир — 2 класс

Пангея

Несмотря на солидный возраст, формирование планеты не окончено до сих пор. И тонкая поверхность коры, что является домом для человека, растений и животных, и горячие недра находятся в постоянном движении. Меняются очертания материков, рельеф местности, климатические условия.

Глядя на современные космические снимки планеты с очертанием шести отдельных континентов, сложно поверить, что около 250 миллионов лет назад на планете существовал единый сверхконтинент, носящий название Пангея.

В результате активных процессов в недрах планеты единый материк раскололся на современные континенты, которые, благодаря медленному, от 2.5 см до 7 см в год (по данным различных источников), движению тектонических плит за миллионы лет удалились на максимальное расстояние.

Поднимаясь на царапающие облака горы или спускаясь в недра океана, человек считает себя покорителем природы, но ни один рукотворный небоскреб не сравнился по высоте с горами, и ни один батискаф не спустился в самую глубокую Марианскую впадину.

Поверхность литосферы не сплошная, а представлена отдельными плитами, которые в некоторых местах находят друг друга, образуя горные хребты или расходятся, формируя морские впадины.

В строении литосферы ученые выделяют восемь крупных плит и значительное количество более мелких. Плиты не зафиксированы неподвижно, а медленно передвигаются по горячей и жидкой астеносфере, образуя в местах стыков пластин зоны сейсмической активности.

География. Землеведение. 5-6 классы. Учебник

Учебник адресован учащимся 5-6 классов и входит в линию учебников по географии под редакцией О.А. Климановой и А.И. Алексеева. Методический аппарат учебника хорошо проработан и отражает замысел развивающего и личностно-ориентированного обучения; возможность параллельной работы с электронным приложением к учебнику способствует эффективному усвоению учебного материала. Учебник особенно подходит для гимназий и классов с углублённым изучением гуманитарных предметов.

Крупнейшие тектонические плиты:

• Австралийская плита
• Антарктическая плита
• Африканская плита
• Евразийская плита
• Индостанская плита
• Тихоокеанская плита
• Северо-Американская плита
• Южно-Американская плита

Строение литосферы

Если смотреть на Землю в поперечном разрезе вдоль полюсов, то можно выделить: земную кору, пограничный слой, мантию, ядро.

К литосфере относятся: земная кора, переходный слой и самый верхний, вязкий слой мантии.

Литосфера, о которой мы ведем сейчас речь — это всего лишь около 1% от радиуса земли, но именно этот 1% позволяет существовать жизни на планете.

Земная кора — самый верхний слой литосферы. В неоднородности земной коры можно убедиться, стоя на берегу и глядя на обрыв скромной реки, где слои различных пород находятся друг над другом. Найденные при раскопках полезные ископаемые (нефть, газ, железная руда, алмазы) рассказывают ученым о процессах, происходящих на планете миллионы лет назад.

Земная кора — не только самый верхний слой литосферы, но и самый тонкий — ее размер составляет от 80 километров на горных участках планеты до 30 км на равнинных. По типу земная кора делится на океаническую и материковую. Такое деление характерно только для Земли, на остальных планетах такого разделения нет, если верить показаниям космических зондов и планетоходов.

В коре материкового типа выделяют три слоя пород:

• осадочный — сформирован породами осадочного и вулканического происхождения;
• гранитный — сформирован породами метаморфического горного происхождения, которые представлен кварцем и полевым шпатом;
• базальтовый — в формировании участвовали магматические породы.

Океаническая кора состоит из осадочного и базальтового слоев.

Под земной корой, в точности повторяя ее очертания, и отделяя ее от мантии, расположен пограничный слой или поверхность Мохоровичича. Граница Мохоровичича представляет собой тонкий слой из пепла, который образуется в результате электроразрядных молний, протекающих в верхнем слое мантии.

Огромное давление между мантией и земной корой привело к тому, что слой пепла спрессовался и при пропускании сейсмических волн ведет себя как плотное, практически монолитное вещество. Поверхность Мохоровичича выполняет гидро-, электро- и теплоизоляционную функции.

Мантия делится на два слоя:

• верхний, который относится к литосфере;
• нижний, окутывающий раскаленное ядро.

Ядро, жидкое снаружи и плотное внутри, состоит преимущественно из железа и никеля.

В верхнем слое мантии образуется раскаленная магма, ищущая свой выход через разломы в земной коре в местах соприкосновения тектонических плит. И именно в недрах обычный уголь под действием давления и температуры превращается в самый прочный (и к тому же драгоценный) камень — алмаз.

Способы изучения земной коры

Вы спросите, откуда ученым это известно? Ведь толщина земной коры составляет около 60-70 километров, а буровые установки, созданные человеком, достигли глубины чуть более 12 километров.

Вулканы — смертельно опасные, но в тоже время впечатляющие и завораживающие доказательства огненных процессов, происходящих в земных недрах. Преодолев сопротивление земной коры, на поверхность под давлением выбрасывается раскаленная магма, которая, остывая в атмосфере, превращается в реки лавы, несущие вулканические камни и газ, а с ними сведения для ученых о процессах, происходящих глубоко внутри Земли.

По линиям глубинных разломов земной коры расположены активные действующие вулканы. Тихоокеанское огненное кольцо, в которое входят вулканы Камчатки, Японии, Филиппинских островов, Индонезии, Мексики, Алеутских островов, Южной Америки и Огненной Земли дает ученым ответы на вопросы, а наблюдателям — незабываемое зрелище.

Но «дыхание» планеты и ее активную жизнь можно увидеть и на менее разрушительных примерах.

Среди древних городских развалин небольшого городка Поццуоли, расположенного на берегах Неаполитанского залива, в центре города есть остатки древнего храма и прилегающей к нему рыночной площади, построенных более двух тысяч лет назад, еще во времена Римской Империи. Даже невооруженным глазом заметно, что мраморные колонны изъедены морскими камнеточцами почти на 6 метров в высоту.

Из исторических хроник известно, что к XIII веку городская площадь опустилась ниже уровня моря. Однако произошло это не одномоментно, в результате землетрясения или другого катаклизма, а медленно, год за годом. В течение трех веков остатки зданий были затоплены,затем суша неспеша начала подниматься. К 1800 году руины вновь оказались выше уровня моря, и любознательные туристы могут своими глазами наблюдать уникальное явление брадисеймса, когда слой магмы настолько близко подходит к земной коре, что в результате подземных движений поверхность Земли поднимается и опускается.

География. Страноведение. 7 класс. Учебник

Учебник предназначен для учащихся 7 классов и входит в линию учебников под редакцией О. А. Климановой и А. И. Алексеева. В учеьнике увеличена доля страноведческой информации, причём все страны и территории рассматриваются с учётом взаимосвязей природы и хозяйства, материальной и духовной культуры населения. Первостепенное внимание уделено странам Евразии — «родного материка» россиян; в числе стран Евразии рассматривается и Россия.

Методические советы

С помощью наводящих вопросов и наглядного материала в виде таблиц и схем ребята узнают о движении литосферных плит, указывая на карте их границы.

1. Ребята схематически зарисовывают строение материковой и океанической коры.
2. Затем рассматривают образцы минералов различного происхождения, определяют отличия между представителями разных литосферных слоев.
3. Заключительный этап — тестирование по теме.

Темы докладов

• От Пангеи до 6 континентов.Движение литосферных плит

ТЕСТ

1. Как называется твердая оболочка Земли?

• литосфера +
• наносфера
• атмосфера

• имя древнегреческой богини плодородия
• название единого континента, когда-то существовавшего на планете Земля +
• название планеты в Крабовидной Туманности

• пожары на нефтяных танкерах в Тихом океане
• активные действующие вулканы,расположенные по линиям глубинных разломов земной коры +
• рой светящегося планктона, видимый в Тихом океане ночью

• космонавтика
• тектоника
• брадисеймс +

• между земной корой и верхним слоем магмы +
• между базальтовым и осадочными слоями земной коры
• между нижним слоем магмы и земным ядром

Источник: rosuchebnik.ru

Откуда появились камни валуны и где их применяют: описание и знаменитые на весь мир булыжники

Натуральный камень валун – это обломок горных пород. Валуны формируются под воздействием воды, ветряных и воздушных потоков, передвижений ледников. Их собирают по побережьям водоемов (озер, рек). Используют в строительстве, декоративных целях.

История и народные предания о камне

С древности люди наделяли некоторые камни особыми свойствами – лечебными, магическими. Некоторые избранные экземпляры считали святыми, к ним приходили на поклон, откуда и пошло название «поклонный камень». Поблизости строили капища (культовые места), часовни, храмы.

Камни разделяли на «Божьи» (окутывали их заботой и любовью) и «Чертовы» (сторонились их). По преданиям в каменную глыбу могли обратиться люди, животные и даже целые поселения.

С научной точки зрения, валуны появились много миллионов лет назад. Они представлены породами метаморфического, магматического или осадочного происхождения.

В дополнение к теме новостной сюжет о камне желаний:

Характеристики и описание камня

Валун состоит в основном из гранита, кварца, песчаника. Это обусловливает цветовую гамму. Возможны серые оттенки, зеленоватые, розовые, белые, черные.

Камни имеют разную форму: от округлой до причудливой необычной. Это зависит от внешних воздействий – падений, ударов, омываний водами и т. д.

Названия в зависимости от размеров:

• маленькие (максимум 7–15 см) – гравий;
• средние (в среднем 12–28 см) – булыжники;
• крупные (от 50 см) – глыбы.

Виды валунов

По происхождению выделяют разновидности:

1. Эрратические – наиболее распространенная разновидность, обломок горных пород, унесенный ледником в отдаленные места.
2. Коллювиальные – сформировались при горных обвалах и осыпях.
3. Пролювиальные – образовались при смывании продуктов выветривания с горных склонов.
4. Аллювиальные – сформировались под воздействием водных потоков.

По составу валун чаще всего гранитный, реже – представитель других известковых пород.[/info-box]

Эрратические валуны

Эрратический валун – это крупный камень, проделавший значительный путь. Изначально камень валун был частью горной породы. Но в какой-то момент откололся и в составе ледника или айсберга был перенесен за многие километры от своей родины. Такой «путешественник» называется эрратическим.

Другое название – ледниковая эрратика. В переводе с латинского erraticus – блуждающий.

Применение камня

Валуны востребованы преимущественно в строительной сфере и ландшафтном дизайне. Это обусловлено характеристиками камня (прочностью, доступностью, приемлемой стоимостью, эстетическими особенностями).

Декоративный валун в ландшафтном дизайне

Для украшения садов и придомовых участков используют как натуральный камень, так и искусственный. Искусственные валуны можно сделать самостоятельно. Для этого потребуются самые простые подручные составляющие (песок, цемент, вода, макулатура, мешковина, проволока).

Искусственный камень для сада удобен тем, что он легкий и его можно перемещать по участку.

Натуральный же – тяжелый и массивный, но зато более долговечный.

Декоративными камешками украшают:

• тропинки;
• цветочные клумбы;
• альпийские горки;
• искусственные водоемы (пруды, бассейны, колодцы, фонтаны);
• создают каменистые сады;
• оформляют заборы и перегородки на участке.

К тому же, на территории частного владения валунами можно оформить уличные грили, замаскировать неприглядные нюансы, а в доме задекорировать камин, баню, сауну.

Валун в строительстве

Строители используют камень для облицовочных работ. Им можно оформить как внутренние стены, так и наружный фасад здания. Популярен и для укрепления земляного откоса, создания фундамента.

Материал используют в качестве основы на начальном этапе строительства плотин. Также выступает основой для получения щебня.

Валун на могилу

Природные валуны используют в качестве памятника на могилу. Такой вариант относительно экономичный, при этом внешне выглядит достойно. Камню можно придать любую форму и нанести гравировку методом художественной резьбы. На валунный камень можно нанести любые надписи, портрет или все, что вы пожелаете.

Известные камни-достопримечательности

Известны несколько достопримечательностей, поражающих своими размерами, возрастом, мистическими свойствами. Они расположены в нашей стране и за границей. Пользуются вниманием туристов.

Валуны Моераки

Любимцы туристов Новой Зеландии – группа валунов Моераки. Они находятся на юго-востоке Южного острова на побережье, представлены экземплярами размерами от полуметра до 2,2 метров. Образовались из палеоценового аргиллита под воздействием вод. Есть подобные достопримечательности на Северном острове Новой Зеландии, в России и некоторых других местах.

Жуковлянские

Деревня Жуковляна прославила Кировскую область необычными каменными глыбами, названными одноименно. Предположительно камням около 250 миллионов лет. Их так много (около тысячи), что такое место называют каменным лесом. Форма камней различная: округлые, наподобие собаки, напоминающие целующуюся пару, причудливые.

Жуковлянские валуны окутаны легендами.

Один из шаманов утверждал, что они живые и способны исполнять желания, а также помогать в трудной ситуации.

Другие предания гласят, что камни нельзя забирать и уносить, иначе накличете на себя беду. Так ли это на самом деле – никто точно сказать не может. Но местные жители настоятельно рекомендуют не перечить легенде.

Ледниковый валун и Скандинавский гранитный валун

Мурманская достопримечательность – Ледниковый валун – до нашего времени не сохранилась, т. к. ее уничтожили при строительстве автомобильной трассы. Геологический памятник занимал 0,1 гектара и находился в центральной части Кольского полуострова.

Еще одним не сохранившимся до наших дней памятником природы является Скандинавский гранитный валун.

Он имел периметр 13 метров, высоту до 2,5 метров, массу более 50 тонн. Постепенно опускался в грунт, сейчас его практически нет. В связи с этим природоохранный статус был снят. Локация – Московская область, Рузский район.

Петровицкий

В Ломоносовском районе Ленинградской области расположен самый большой экземпляр ледникового происхождения – Петровицкий валун. Его обхват около 33 метров, а высота до 5,5 метров, масса порядка 500 тонн.

Камень находится в поле, имеет вытянутую форму, в разных точках неодинаковый по высоте. Края скругленные. Из камня растут небольшие деревья, а рядом расположены небольшие собратья.

Блоковский

В Подмосковье на территории усадьбы Шахматово (Солнечногорский район) находится камень необычной формы со скругленными выступами.

Согласно историческим данным, он был перенесен из оврага у ручья на территорию усадьбы. Немного позднее владение приобрел дедушка великого поэта А. А. Блока, в связи с чем было дано название – Блоковский. Другое название – Бабий камень.

Сейчас любители поэзии ежегодно устраивают праздник – взбираются на камень и декламируют стихи.

Русич

Валун Русич локализуется под Санкт-Петербургом в Ломоносовском районе в деревне Ломаха. Иногда можно встретить название – Ломаховский камень.

Представитель ледникового периода имеет гранитную основу, по форме напоминает баранью голову, расположен посреди поля. Разные источники сообщают о различных размерах. Ориентировочно 5×8×33 метров (высота×ширина×охват).

Лось

В Вологодской области близ реки Сухона находится розово-серый камень Лось. Точное происхождение названия не известно. Возможно оно получено ввиду внешнего сходства с головой животного. Возможно – от того, что на поверхности имеется след, подобный следу лося. По более мистической версии – в древности он был алтарем для жертвоприношений в виде лося.

Есть другое название – Царев стол. Оно произошло после трапезы Петра Первого со своей свитой на каменном «столе».

Размеры составляют в длину 8 метров, в ширину 4 метра.

Шутов камень

В Подмосковье (Дмитровский район) в Кимершинском Святилище находится Шутов камень. По одной из легенд, название дано в честь Духа Леса – Шута. По другой версии – христиане прозвали камень Шутовым по аналогии с языческими Богами.

Считается, что он способен излечить от любых болезней. Особенно эффективен в лечении детей. Проводятся даже паломничества местных жителей, чтобы исцелиться или попросить об исполнении желания.

Другое название достопримечательности – Киндяковский валун. Древний мегалит в длину достигает 1,5 метра.

Великан

В Волгоградской области одной из достопримечательностей является двухметровый ледниковый валун Великан. Он находится на побережье реки Хопер в Кумылженском районе. По научным данным известно, что Великан проделал путь в две тысячи километров, начиная от Скандинавии.

Музей валунов в Минске

В 76 году прошлого века была организована научная экспедиция, которая занималась изучением и сбором валунов на территории Беларуси. Двухтысячная коллекция была представлена в музее в Минске (микрорайон Уручье).

Музей уникален по своей структуре. Он имитирует карту страны. Границей является кустарник, реками – дорожки, возвышенностями – искусственные насыпи. А представленные образцы расположены именно в тех местах, где были найдены.

Посещали ли вы перечисленные достопримечательности? Загадывали ли желание, сбылось ли оно? Или может вы смогли исцелиться от болезни? Поделитесь комментариями с описанием жизненного опыта и фотографиями. Делайте репост в соцсетях.

Источник: zakamnem.ru

Строение, свойства костей и типы их соединений

Кость — составная часть скелета, опора организма, его твердый орган. Она имеет довольно сложное строение с преобладанием костной ткани. Верхний слой кости составляет так называемое компактное вещество (или же компактная костная ткань), ниже лежит губчатое вещество (или же губчатая костная ткань). В разных типах костей степень развития этих двух веществ отличается.

Снаружи кость обволакивается тонкой прочной пленкой надкостницей. Она пронизана нервными окончаниями и сосудами. Именно благодаря ей идет кровоснабжение компактного вещества, а детские кости растут вширь. Лишены надкостницы только суставные поверхности костных концевых утолщений.

Компактное вещество

Крепкое, плотное и надежное, его основная задача — обеспечить прочность кости, препятствовать ее деформации. В общей массе скелета этот подвид ткани занимает до 80 процентов. Состоит компактное вещество из множества цилиндров, называемых остеонами, сложенных из костных пластинок, которых бывает от 5 до 20.

В состав пластинок входит белок коллаген, гарантирующий плотность и эластичность кости. Диаметр каждого цилиндра-остеона очень мал, не больше 0,4 миллиметра, внутри него идет Гаверсов канал с кровеносными сосудами. По всему костному веществу разбросаны костные клетки, выделяющие костный материал пластинок (межклеточное вещество). Тела костных клеток, имеющие многочисленные отростки, находятся между соседними костными пластинками.

Губчатое вещество

Наполняющая внутреннее пространство кости губчатая ткань намного более рыхлая и легкая, чем наружная компактная ткань. Благодаря этому масса кости уменьшается. Особенно развито губчатое вещество в эпифизах — на концах трубчатых костей. Строение его имеет решетчатый, ячеистый вид. В промежутках между перегородками-трабекулами находится красный костный мозг.

Каковы особенности костной ткани?

Костная ткань — один из типов соединительной. Две трети ее составляет межклеточное вещество, в котором хранится почти весь запас кальция, фосфора, половина запаса магния и натрия! Костная ткань не жадничает, она отдает эти вещества в кровь, поддерживая гомеостаз. Новая ткань образуется у человека всю жизнь, примерно за три десятка лет она полностью обновляется.

Наиболее бурный рост костной ткани идет в молодом возрасте, а с течением лет темп снижается, костная ткань обедняется, теряет запас полезных веществ и массу. Хорошее развитие скелетных мышц усиливает прочность костей.

Как идет рост костей?

Изначально закладываются хрящи, которые в процессе развития организма замещаются костной тканью. В ширину кости, как уже сказано выше, растут благодаря надкостнице (а именно ее внутреннему остеогенному слою), а в длину — благодаря хрящевым прослойкам около головок (эпифизов) длинных костей — пластинкам роста.

Вещества кости

Органические вещества (главное место здесь занимает белок коллаген) придают кости эластичность и упругость. Неорганические (фосфаты кальция — гидроксилапатиты, магния, и др.) делают ее твердой, но зато хрупкой и ломкой.

Проводя опыты, выдерживая кость в 10-процентном растворе соляной кислоты, мы выводим из нее неорганические вещества, — в результате кость становится мягкой и гибкой. Сжигая кость, мы уничтожает органику, остаются лишь неорганические вещества — в результате кость легко ломается.

Типы костей

1. Трубчатые. Очень прочны, являются надежной основой скелета конечностей. Длинные трубчатые кости: бедренная, берцовые, плечевая, локтевая с лучевой. Короткие: кости плюсны, пясти, фаланг пальцев и др.

Средняя часть кости этого типа — диафиз — построена из компактного вещества и выглядит как трубка с костно-мозговой полостью, заполненной желтым костным мозгом (хранящим запас жиров). Эпифизы (головки) — концевые части трубчатых костей, в них преобладает губчатое вещество с красным костным мозгом.

2. Плоские. Представляют собой две параллельные пластинки компактного вещества, между которыми спрятано губчатое вещество. Кости этого типа — лопатка, грудина, ключица, ребра, тазовая кость, кости крыши черепа — служат для формирования стенок полостей, которые окружают различные органы, и поясов конечностей.

3. Губчатые. Имеют лишь тонкий слой наружного плотного компактного вещества, внутри же — основное губчатое вещество. Кости этого типа находятся там, где большая нагрузка сочетается с высокой подвижностью: кости запястья, мелкие кости стопы, коленная чашечка (надколенник), пяточная кость.

4. Кроме того, выделяют смешанные кости — они состоят из частей, имеющих различия в происхождении и строении. К таким костям относятся, например, позвонки, кости основания черепа.

Типы соединения костей

1. Непрерывные соединения обеспечены соединительной тканью (хрящевой, фиброзной, костной), которая, словно мостик, связывает два костных окончания. Они бывают, в свою очередь, совершенно неподвижными и полуподвижными.

1) Неподвижные — это, например, кости черепа с костными швами, или сросшиеся позвонки копчика.

2) Полуподвижные — имеющие хрящевые прокладки как, например, между позвонками. Такое соединение еще называют симфиз (полусустав): например, лобковый симфиз.

2. Прерывные соединения всегда только подвижные. Вот суставы — это подвижные сочленения: в суставную впадину входит суставная головка. Соединяемые поверхности покрыты суставным хрящом, между костями — внутрисуставные связки. К тому же поверхности костей окружены суставной сумкой (капсулой), в ней находится суставная жидкость, выполняющая роль смазки.

Первая помощь при травмах связок, костей и суставов

Растяжение связок. Место повреждения нужно охладить, приложив к нему медицинский гель, любой замороженный предмет, или погрузив в холодную воду. После этого необходимо туго перебинтовать сустав и не нагружать его.

Переломы костей. При открытом переломе край раны обработать антисептиком и наложить стерильную повязку. Для обездвиживание применяется шина, которая должна заходить за суставы выше и ниже участка кости. При повреждении ключицы нужно подвесить руку на косынку, положив валик в подмышечную впадину. При повреждении ребер — после выдоха туго забинтовать грудную клетку.

Вывихи суставов. При вывихе идет смещение концов костей. Нельзя их вправлять самостоятельно. Необходимо охладить сустав, обеспечить человеку полный покой и доставить его в медучреждение.

Заболевания опорно-двигательного аппарата

1. Рахит — возникает при недостатке витамина «Д» и недостаточном питании, лишенном витаминов, у детей первых лет жизни, может привести к деформации костей.

2. Искривление позвоночника возникает по причине различных заболеваний (рахит, полиомиелит, туберкулез), травм, нарушения осанки при пребывании в одной позе. При искривлении нарушается равномерное натяжение мышц, что еще более усугубляет проблему.

3. Плоскостопие — уплощение свода стопы. Причины его: слабые связки стопы, ожирение, ношение тесной и узкой обуви на каблуке, длительные нагрузки, травмы, следствие рахита. Лечение заключается в упражнениях, массаже, ношении качественной ортопедической обуви и стелек.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — курсы ЕГЭ в Москве по биологии

Источник: egevideo.ru

Горные породы – богатство и щит планеты

Горные породы окружают нас повсюду. Это и песок в песочнице, и стены дома, и декоративные изделия. Вообразить существование нашей цивилизации без них сложно.

Что такое горная порода

Горные породы – это массы из одного либо нескольких видов минеральных компонентов, органического вещества. Они сформированы природными процессами и слагают земную кору.

В широком смысле к горным породам причисляют также воду, жидкие углеводороды и газы.

Это предмет изучения нескольких наук: литологии, петрографии, петрофизики, геохимии, геодинамики.

Термин «горная порода» ввел в научный оборот в 1798 году русский химик и минералог Василий Севергин.

Разновидности

Наиболее популярна классификация минерального сырья по происхождению. Выделяют четыре класса горных пород.

Магматические

Формируются в результате остывания магмы. Состав и свойства зависят от температуры, давления, глубины извержения, минерального и химического состава расплава.

Магматические горные породы подразделяются на интрузивные и эффузивные:

• Интрузивные. Формируются на глубине при замедленном остывании расплава.
• Эффузивные. Застывают при выходе магмы на поверхность.

Разновидность интрузивных – гипабиссальные породы. Они образуются на меньшей глубине. Отличить от интрузивных позволяет неравномерно-зернистая текстура.

Магматическое сырье классифицируется как первичное.

Представители группы: базальт, гранит (и его разновидность пегматит), лабрадорит, габбро.

Осадочные

Осадочные горные породы формируются на поверхности или очень малой глубине при низкой температуре и давлении.

Это результат нескольких процессов:

1. Переформирование фрагментов более древних руд, в результате чего получаются обломочные породы.
2. Концентрация продуктов жизнедеятельности биологических организмов.
3. Осаждение из воды химических элементов и соединений.

Осадочный материал считается вторичным. Его отличает слоистость и залегание пластами.

Метаморфические

Метаморфические, то есть измененные, руды создаются, когда осадочные и магматические изменяются под воздействием окружающей среды.

Если температура заставляет породу плавиться, говорят об ультраметаморфизме. Такой процесс уравнивает метаморфические горные породы с магматическими.

Метасоматические

Метасоматические горные породы – итог взаимодействия с жидкостями. Вода, расплавы карбонатов, силикатов, других соединений проходят сквозь рудную толщу. Материнская руда остается твердой, но, насыщаясь, меняет химический состав.

Их легко отличить по зональности, создаваемой потоком. При этом каждая зона выглядит по-своему.

Представители: вторичные кварциты, березиты, гумбеиты, скарны, альбититы.

90% объема земной коры – это магматические, метасоматические и метаморфические горные породы. Однако осадочные (10% объема) охватывают три четверти поверхности планеты.

Возраст

Ученые и геологи определяют возраст горных минералов по двум шкалам.

Относительный

Возраст горных пород определяется относительно друг друга: какая моложе, какая старше.

Это выясняют стратиграфическим или палеонтологическим методами:

• Стратиграфический метод предусматривает изучение взаимного расположения слоев. Но только если за миллионы лет движения из-за тектонических процессов не наблюдалось. То есть разрушения слоев не было, их последовательность сохранилась. В этом случае чем выше слой, тем моложе порода. В самых верхних слоях она самая молодая.
• Маркер палеонтологического метода – ископаемые органические остатки. Установлено, что слои-ровесники содержат остатки одних и тех же видов растений или животных.

Оба метода берут за основу расположение слоев породы в земной коре.

Абсолютный

Точный возраст залежей выясняют по состоянию радиоактивных элементов в составе.

Степень распада радиоактивных элементов известна точно, у него постоянная скорость, на которую не влияют внешние катаклизмы. Это позволяет установить возраст горной породы с точностью до сотен лет.

Обычно используются уран-235 или 238, торий-232, углерод-14.

Выбор изотопа зависит от предполагаемого возраста породы:

• Для материала моложе 50 тыс. лет (например, торфа) это изотоп углерода.
• Изотопы урана, свинца, тория, калия, самария годятся для пород старше 3,5 млрд. лет.
• Рубидий-стронциевый, уран-свинцовый материал применим к образцам возраста от ста млн. до пяти млрд. лет.

Для определения возраста рассчитывают отношение массы вновь образованного элемента к массе используемого радиоактивного изотопа.

Месторождения

Горные породы – основа земной коры, почти все их месторождения имеют промышленное значение.

Их классифицируют по нескольким признакам:

• Вид сырья. Рудные, нерудные, горючие (углеводороды, сланцы, угли, торф), гидроминеральные (вода).
• Геологическое строение. Простые, сложные, особо сложные. За основу взято состояние слоев, равномерность залегания.
• Глубина залегания. В зависимости от нее сырье добывают открытым (карьер) или закрытым (шахта) способом.

Объемы добычи измеряются миллионами тонн, цена почти всегда устанавливается также за тонну. Исключение – радиоактивные, декоративные материалы. Например, каррарский мрамор.

Свойства и характеристики

Каждая горная порода наделена характеристиками и свойствами, которые создают ее уникальное описание. Среди основных – структура и текстура.

Структура создается зернистостью (форма и габариты зерен), кристалличностью, соотношением компонентов:

• У магматических учитывается степень кристалличности.
• Для осадочного материала актуальна форма кристаллов.
• Метаморфические агломераты классифицируют по размеру зерен.
• Метасоматические образования наделены гранобластовой структурой.

Текстура – это взаимное расположение и распределение компонентов в объеме:

• У магматических бывает однородной либо неоднородной.
• У осадочных различают характер поверхности и межслоевой.
• Метаморфические горные образования представлены пятнистой, полосчатой, сланцевой, плойчатой, другими текстурами.
• У метасоматических горных пород она наследуется от исходных компонентов или создается в виде ритмичных слоев.

Текстура отражает слоистость, пористость, массивность, цвета, оттенки породы.

Сферы применения

В отличие от драгоценных минералов, горные породы имеют, в первую очередь, утилитарное, прикладное значение. Но могут приносить и эстетическое наслаждение.

Хозяйственный комплекс

Промышленность, другие отрасли используют горные породы всех видов:

• Из руд извлекают металлы, включая редкоземельные и ценные. Например, габбро – источник железа, титана, ванадия, никеля, меди, серы. Пироксениты насыщены железом и платиной.
• Гранитом, мрамором, базальтами, порфирами декорируют здания и интерьеры премиум-уровня. Из кирпича, бетона возводят частные дома, общественные здания.
• Щебнем, бетоном, битумом выкладывают дороги, автотрассы, тротуары.
• Уголь, торф, радиоактивное сырье – источник энергии. Его забирают тепло-, гидро-, атомные станции. Углем топят печи в населенных пунктах, куда не добрался газ.
• Из песка, песчаников изготавливают стекло, силикатный кирпич. Их добавляют в бетон, смесь для покрытия автомобильного или железнодорожного полотна.
• Доломит используется при производстве изделий из резины, фарфора, фаянса.
• Известняк – исходник для получения химического ассортимента: соляной, уксусной кислоты, ацетилена, каустической соды, карбида кальция, цемента.
• Из глины получают черепицу, посуду, кирпичи, фарфоро-фаянсовые изделия. Специальной разновидностью очищают жиры, масла, соки. Ее ценят косметологи и врачи.
• Это полезная составляющая сельхозудобрений.

Без горных минералов не обходится пищевая, химическая отрасль, машино-, приборостроение.

Нашли применение даже алмазы. Рядовое сырье служит абразивом, элитный горный минерал превращается в бриллиант.

Его разновидность графит становится стержнями в карандашах и ядерных реакторах.

Другие сферы

Достоянием истории стала античная скульптура из мрамора, греческий Парфенон, средневековые храмы.

Современными мастерами-камнерезами востребованы гранит, мрамор, яшмы, эстетические разновидности другого сырья. Из них изготавливают статуи, канделябры, настольные приборы, резные каминные полки, другие подобные изделия. А также эзотерический ассортимент, раскупаемый адептами эзотерики, магами, целителями.

Собиратели минералогических коллекций не упустят возможности приобрести даже рядовой экземпляр для полноты ассортимента.

Зачем нужно изучать свойства пород

Выявление свойств горных пород имеет практическое значение:

• Малая пористость делает агломерат прочнее, плотнее. Он меньше уязвим перед влагой, но хуже проводит тепло, ток. Аналогична ситуация с зернистостью.
• От упругости зависят акустические параметры.
• Магнитные, электрические характеристики влияют на электромагнитные свойства.

При разработке месторождения учитывают объемы залежей плюс характер сырья: твердость, плотность, цельность, степень выветривания. Исходя из этого, подбирают технику, определяют количество, состав бригады, время на выполнение работ.

Точные физико-технические характеристики породы помогают разработать оптимальную технологию их использования.

Для строителей имеет значение массивность, прочность, истираемость породы. У декораторов в приоритете красота и возможность обработки.

Источник: jgems.ru