Технологии обработки информации и виды данных

1 2 3 4 5 6 7

Конспект лекций по географии для студентов 1 курса

Лекция 1. Введение. Физическая география в системе наук о Земле.

1. Объект, предмет и содержание географической науки.

География (гео— земля, графо— описание; т.е. землеописание) с момента своего возникновения развивалась как энциклопедический свод знаний о природе, населении и хозяйстве различных стран.

Определение объекта изучения географии менялись на протяжении истории развития науки. Как главный объект географической науки большинство ученых рассматривало поверхность Земли. Объектом исследования современной географии является географическая оболочка Географическая оболочка Земли представляет собой сложное образование, состоящее из взаимодействующих главных земных сфер или их элементов— литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы, педосферы.

Зона контакта этих сфер оказалась в фокусе взаимодействия Земли и космоса:

· световая коротковолновая энергия Солнца трансформируется в тепловую длинноволновую;

· взаимодействуют потоки вещества и энергии, идущие из недр Земли и из космоса,

· вещество одновременно находится в трех состояниях - твердом, жидком и газообразном;

· здесь возникла жизнь.

Компонентами географической оболочки являются воздух, вода, горные породы, живое вещество (растения, животные). Природа географической оболочки потому так разнообразна, что в ней наиболее интенсивно взаимодействуют образования разного вещественного состава: косного (неорганическое вещество), живого (организмы), биокосного (органоминеральные соединения почвы).

Основными энергетическими компонентами географической оболочки являются гравитационная энергия, лучистая энергия Солнца, внутреннее тепло планеты и энергия космических лучей.

Границами географической оболочки считают озоновый слой (20— 30 км) и граница зоны гипергенеза (500‑600 м).

Главным свойством географической оболочки является ее целостность. Она характеризуется единством двух важных качеств— непрерывности (континуальности) и прерывистости (дискретности).

В пределах географической оболочки выделяют ландшафтную сферу – небольшую по мощности приповерхностную сферу, включающую кору выветривания, почвы, растительность, животный мир, приземные слои воздуха, поверхностные и грунтовые воды суши. Это своеобразный биологический фокус Земли, в котором наиболее тесно соприкасаются и активно взаимодействуют элементы всех оболочек Земли.

Важным понятием в физической географии является понятие о географическом пространстве - природной системе, простирающейся от верхней границы магнитного поля Земли (10 земных радиусов) до поверхности Мохоровичича. Географическое пространство разделяется на четыре основных отдела:

1) ближний космос, нижняя граница которого проходит на высоте 1500 - 2000 км над Землей.

2 )высокая атмосфера, с нижней границей, проходящей по стратопаузе.

3) географическая оболочки Земли.

4) подстилающая кора, простирающаяся от нижней границы зоны гипергенеза до поверхности Мохоровичича.

Предметами изучения географии являются сложные территориальные системы, составляющие структуру земной поверхности. Эти системы могут быть природными (природные комплексы) и социальными (природно-территориальные комплексы).

Соотношение понятия географической оболочки и понятия “окружающая среда”. Понятие окружающей среды отличается от понятия географической среды (или оболочки) тем, что оно антропоцентрично. Когда говорится об окружающей среде, то подразумевается, что оцениваются условия жизни человека в определенном природном окружении, состояние природных комплексов, их способность воспроизводить здоровую среду жизни человека и возобновимые природные ресурсы. Характеристиками окружающей среды являются показатели, определяющими ее экологическое состояние: пдк, ПДВ, ПДН и др.

2. Структура географической науки.

В настоящее время в системе географических наук выделяют четыре блока или подсистемы.

1. естественнонаучный, в который входят следующие теоретические и физико-географические науки: общая физическая география (землеведение), ландшафтоведение, палеогеография и компонентные физико-географические науки, каждая из которых изучает один из компонентов географической оболочки (рельеф— геоморфология, климат— климатология и метеорология, поверхностные воды— гидрология, почвы— почвоведение, растительность— биогеография, воды мирового океана— океанология).

2. социально-экономический представлен в первую очередь общей социально-экономической географией. Наряду с ней в блок входят отраслевые науки (география промышленности, география сельского хозяйства, география туризма и т.д.), а также география населения с отдельными направлениями, политическая география, экономико- географическое страноведение.

3. природно-общественный выделился в самостоятельный сравнительно недавно и отражает интеграционные процессы, происходящие в областях, пограничных между двумя блоками. Возникают науки, предметом исследования которых являются различные типы взаимодействия между природой и обществом. К числу таких наук относятся геоэкология, медицинская география, рекреационная география, ресурсоведение.

4. сквозной, который включает дисциплины, концепции, методы и приемы которых пронизывают всю систему географических наук, поэтому они не могут быть включены ни в один из уже рассмотренных блоков.Это картография, история географии, топонимика.

Лекция 2.Космические и планетарные факторы, влияющие на географическую оболочку.

1. Строение Солнца и солнечное излучение

Излучение Солнца является источником энергии для всех процессов, протекающих в географической оболочке.

70% массы Солнца составляет водород. 29%– гелий, 1% приходится на другие элементы. Средняя плотность вещества Солнца составляет 1.41 г/см³, внутри же эта величина достигает 100 г/см³. (Для Земли эти величины составляют соответственно 5.52 г/см³ и 13 г/см³.) Диаметр Солнца составляет 1.39 млн. км (диаметр Земли— 12756 км).

В Солнце выделяют несколько областей, в пределах которых вещество отличается по своим свойствам и механизмам распространения энергии

Ядро Солнца является источником энергии. В нем при температурах, составляющих 15 млн. ⁰К, идет термоядерная реакция перехода водорода в гелий (4Н - Не).

Зона лучистой передачи энергии, в которой энергия от ядра распространяется путем поглощения и излучения веществом порций света - квантов.

Зона конвективного переноса энергии - конвективная зона. В этой зоне потоки горячего газа поднимаются к поверхности, а охлажденный солнечный газ опускается вниз. Скорость подъема горячих масс вверх и опускания холодных вниз составляет 1‑2 км/сек.

Солнечная атмосфера состоит из трех последовательных слоев.

2.Солнечная активность.

Солнечной активностью называется комплекс нестационарных явлений в солнечной атмосфере:

· солнечные пятна - относительно холодные образования в фотосфере неправильной тарелкообразной формы с очень сильными магнитными полями, напряженность которых может достигать нескольких тысяч эрстед.

· факелы и хромосферные вспышки сопровождают появление пятен. Плотность вещества в местах вспышки значительно превышает плотность в окружающих областях хромосферы. Во время вспышки возрастает также интенсивность рентгеновского и радиоволнового излучений, отдельных участков ультрафиолетового и видимого спектров

· пятна являются источниками корпускулярных потоков, более сильных, чем солнечный ветер

3. Влияние солнечной активности на Землю

Солнечная активность вызывает целый ряд явлений и процессов как в абиотической, так и биотической составляющих биосферы Земли.

Увеличение интенсивности рентгеновского излучения в диапазоне 30-10х10^-3 мкм в 2 раза, в диапазоне 10-1х10^-3 мкм – в 3-5 раз, в диапазоне 1-0,2х10^-3 мкм более чем в 100 раз. Жесткое рентгеновское излучение с длиной волны меньше 0,2х10^-3 мкм появляется в спектре Солнца всего лишь на короткое время после вспышек.

Ионизация земной атмосферы в высоких широтах, колебания ее прозрачности в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, изменения условий распространения коротких волн.

Из-за усиления солнечного ветра происходит сжатие магнитосферы Земли с солнечной стороны, усиление токов на ее внешней границе, частичное проникновению частиц солнечного ветра вглубь магнитосферы и пополнение частицами высоких энергий радиационных поясов Земли. Эти процессы сопровождаются

• колебаниями напряженности геомагнитного поля (магнитной бурей),
• полярными сияниями и другими геофизическими явлениями, отражающими общее возмущение магнитного поля Земли.

Возмущения в магнитосфере и верхней атмосфере Земли из-за вращения Солнца вокруг своей оси повторяются через 27 суток.

Во время максимумов солнечной активности нагревается и расширяется термосфера. На высоте нескольких сот километров плотность воздуха может увеличиваться в 50 раз.

Солнечная активность влияет и на количество ясных дней в году, на траектории тайфунов и ураганов.

Силы притяжения Солнца и Луны вызывают в атмосфере приливы. Атмосферные приливы вызывают изменения давления воздуха. Скорость приливных ветров составляет около 0,3 км/час. Приливные воздушные течения усиливаются с высотой, что вызывает в нижней части ионосферы перемещения ионизированного газа вертикально в магнитном поле Земли и приводит к возникновению электрических токов.

11-летний цикл солнечной активности прослеживается в явлениях органической природы. Это изменение скорости роста деревьев с периодом в 11 лет, установленный по чередованиям толщины годовых колец, изменения урожайности сельскохозяйственных культур, периодичность возникновения эпидемий.

Лекция 3. Планета Земля. Форма размеры Земли. Ее движение вокруг Солнца

1.Общая характеристика планеты Земля

Земля, третья от Солнца планета Солнечной системы (группа внутренних планет с небольшими размерами, высокой средней плотностью вещества и медленным вращением вокруг оси).

Основные параметры Земли: среднее расстояние от Земли до Солнца (астрономическая единица) - 149,6 млн. км,

Эксцентриситет земной орбиты составляет 0,017

Точка перигелия - декабре-начало января, точка афелия - июнь, начало июля

Средняя скорость движения Земли по орбите -29,76 км/сек (в перигелии быстрее, в афелии – медленнее).

Один оборот вокруг своей оси она совершает за 23 часа, 56 мин., 4,09 сек.

Земная ось образует с плоскостью эклиптики угол в 66⁰ 31¢22².

Средний радиус Земли (т.е. радиус шара, одинакового по объему с земным сфероидом) составляет 6371,110 км,

Объем Земли - 1,083 х 10¹² км³,

Площадь поверхности - 510 млн. км²,

Средняя плотность 5,52 г/см³, масса - 5, 976 х 10²¹т.

Ускорение силы тяжести на полюсе - 983 см/сек², на экваторе -978 см/сек².

Наиболее распространенными элементами вещества Земли являются следующие 11 химических элементов: кислород, водород, кремний, алюминий, натрий, магний, кальций, железо, калий, углерод, титан ( 99,5% всех атомов земного вещества).

Возраст Земли оценивают в 4,5-5 млрд лет.

Оболочечное строении, возникшее в процессе развития и дифференциации первичного вещества: концентрические оболочки: ядро, мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, биосфера, особая, объединяющая оболочка - географическая оболочка.

Географическое значение размеров и массы Земли:

1. данный радиус Земли позволяет ей иметь постоянное магнитное поле, которого не было бы при маленьком радиусе;

2. сила тяжести планеты позволяет ей удерживать протяженную и достаточно плотную атмосферу, что определяет возможность возникновения и существования жизни;

3. устойчивое магнитное поле, простирающееся на 20-25 земных радиусов, разное по напряжению в различных точках Земли, вместе с атмосферной образует как бы «защитный пояс» планеты: захватывает подлетающие к Земле космические частицы и мешает им как ускользнуть обратно в космическое пространство, так и проникнуть в нижние слои атмосферы. Беспрепятственно вторгаться в атмосферу космические частицы могут только в районе магнитных полюсов. Свойства магнитного поля являются причиной существования вокруг Земли радиационного пояса - замкнутой зоны заряженных частиц, заполненной протонами и электронами.

2.Фигура Земли

История становления представлений о форме Земли (Пифагор и его учеником Парменид, У1 век до н.э. Аристотель (1У в.до н.э.), Эратосфеном (276-196 гг. до н.э.), Исаак Ньютон.

Идеальный шар, эллипсоид вращения, трехосный кардиоид вращении, геоид.

Геоид - геометрически неправильное тело, ограниченное уровенной поверхностью). Поднятия геоида над эллипсоидом не превышают 136 м, опускания - 162 м.

Установленные в настоящее время средние величины экваториальных и полярных радиусов составляют:

экваториальный (средний)- 6378,245км,

северный полярный 6356,863 км,

южный полярный короче северного на 100 м и составляет 6356, 763 км,

экваториальные радиусы различаются на 213 м.

Одна десятимиллионная часть четверти длины парижского меридиана.– метр - единица длины на поверхности Земли.

Форма Земли зависит от целого ряда факторов:

• от размеров планеты,

• от распределения в ней плотностей,

• от скорости осевого вращения.

Эти факторы непостоянны и нестабильны. Вследствие глубинного сжатия Земли, радиус ее сокращается примерно на 5 см в столетие. Это приводит к уменьшению объема Земли. Однако это вековое уменьшение носит пульсирующий характер. Чередование периодов сжатия и расширения определяют ход глобальных тектонических процессов на Земле.

Сжатие и расширение планеты отражаются также на скорости вращения Земли. Современная форма Земли (Белоусов В.В.) отвечает не сегодняшней скорости, а той, которая была приблизительно 10 млн. лет назад.

Изменения формы Земли определяет размещение материков и океанов на планете. Современное распределение океанов и материков в северном полушарии отражает тенденцию ослабления полярного сжатия, в южном - тенденцию увеличения этого сжатия.

Лекция 4. Атмосфера

Атмосфера (от греч. atmos - пар, sphaira – шар) - это воздушная оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее суточном и годовом вращении.

Масса атмосферы составляет около 5,15х10¹⁵т, - что по весу соответствует весу равномерно распределенной по поверхности Земли воды слоем в 10 м или ртути слоем 76 см.

Основная масса атмосферы - около 50% - сосредоточена в нижнем (5-ти км) слое, 90% находится в 16-километровом слое, а масса воздуха, находящегося выше 30 км, не превышает одного процента всей массы атмосферы.

Атмосфера состоит из смеси газов, называемой воздухом. Состав воздуха у земной поверхности:

78,08% (по объему) и 76% (по массе)- азот,

20,95% (по объему) и 23% (по массе) – кислород.

0,95% (по объему) и 0,93% (по массе) – аргон

0,03% - углекислый газ.

Остальные газы (ксенон, неон, криптон, гелий, метан, водород, закись азота, озон, диоксид азота, диоксид серы, аммиак, угарный газ, йод, радон) составляют тысячные, миллионные и миллиардные доли процента. Все перечисленные газы, составляющие сухой воздух, сохраняют газообразное состояние при наблюдающихся в атмосфере температурах и давлении не только у земной поверхности, но и в высоких слоях атмосферы

Кроме того, в состав воздуха входит газы с переменным содержанием: водяной пар, В углекислый газ и озон.

Объем воды в атмосфере составляет около 13х10³км³ (в среднем около 0,16% от объема воздуха, колеблясь у земной поверхности от 3% в тропиках до 0,01% в Антарктиде). С высотой его содержание быстро убывает.

В воздухе во взвешенном состоянии находятся также жидкие и твердые частички, общая масса которых крайне незначительна по сравнению с массой атмосферы.

До высот 100 - 120 км из-за интенсивного перемешивание воздуха сохраняется однородность вещественного состава нижних слоев атмосферы. Эта часть атмосферы называется гомосферой.

Выше в соответствии с законом Дальтона происходит гравитационное разделение газов, их расслоение по плотности, которое усиливается с высотой. В результате в атмосфере происходит непрерывное изменение состава, как по слоям, так и во времени. Эта часть атмосферы названа гетеросферой.

Процесс разделения газов по плотности осложняется диссоциацией и фотоионизацией молекул на атомы под влиянием коротковолнового солнечного излучения. Чисто гравитационное разделение газов происходит только с благородными газами: аргоном и гелием.

В результате этого выше 1000 км атмосфера состоит из гелия и водорода в атомарном состоянии. На этих высотах начинается процесс ускользания легких газов из земной атмосферы в космическое пространство. Выше 1500 км в годы минимума солнечной активности атмосфера состоит преимущественно из водорода, в годы максимума активности – из гелия.

В настоящее время на состав воздуха оказывает влияние человек: поступают хлорфторуглеводороды, в том числе фреоны, меняется содержание диоксида углерода и озона.

2. Температурный режим атмосферы.

В зависимости от изменения температуры в атмосфере выделяются несколько слоев.

Нижний слой — тропосфера — нагревается от Земли, которая в свою очередь нагревается солнечными лучами. Непосредственный нагрев воздуха за счёт поглощения им солнечных лучей в десятки раз меньше.

С высотой нагрев уменьшается, и это понижает температуру воздуха в среднем для всей тропосферы от +14°С (среднегодовая температура поверхности на уровне моря) до —55° С на верхней границе тропосферы. Высота тропосферы зависит от степени нагревания поверхности Земли. Поэтому в тропиках слой атмосферы, который способно прогреть тепловое излучение поверхности довольно мощный и составляет 18 км, в умеренных широтах он составляет 10-12 км, а в полярных – всего 8 км.

В среднем же температура уменьшается с высотой на 0,6⁰ на каждые 100 м (вертикальный температурный градиент).

В тропосфере сосредоточено 80% всей массы атмосферного воздуха, в ней содержится почти весь водяной пар, возникают почти все облака. Очень развита турбулентность, процессы вертикального и горизонтального переноса. Высота, до которой простирается тропосфера над каждым местом Земли, меняется изо дня в день, колеблясь около приведенных выше высот. Давление воздуха на верхней границе тропосферы в 3-10 раз меньше, чем у поверхности.

Самый нижний слой тропосферы (50-100 м) носит название приземного слоя. Слой от земной поверхности до высот 1000-1500 м называют планетарным пограничным слоем или слоем трения.

Верхняя граница тропосферы, тонкий переходный слой с мощностью 2 км, где падение температуры с высотой сменяется ее постоянством, называется тропопаузой.

Стратосфера поднимается до высот 50-55 км и характеризуется ростом температура с высотой от – 50⁰С до 0⁰ на границе стратопаузы. Возрастание температуры с высотой приводит к отсутствию конвективных (вертикальных движений) и активного перемешивания.

На высотах 22-24 км иногда наблюдают перламутровые облака. Они состоят из переохлажденных капель. Состав воздуха стратосферы отличается от тропосферного только большим количеством озона.

Мезосфера. Она простирается до высот 80-82 км. В мезосфере температура понижается с высотой от 0⁰С до -110⁰С. Из-за быстрого падения температуры в мезосфере сильно развита турбулентность. В верхней части мезосферы образуются серебристые облака, состоящие из кристалликов льда. Верхней границе мезосферы является мезопауза.

Термосфера - верхняя часть атмосферы над мезосферой. Ее верхняя граница проводится либо на высоте 800-1000 км, а выше выделяют экзосферу, либо термосферой называют всю часть атмосферы, лежащую выше мезопаузы. В термосфере температура резко растет с высотой. Рост температуры в термосфере связан с поглощением ультрафиолетовой радиации и сопровождается ионизацией атмосферы. В годы активного Солнца на высоте 200-250 км она превышает 1500⁰С.

Часть термосферы (от 100 км до 800-1000 км) называют ионосферой.

Атмосферные слои выше 800-1000 км называют сферой ускользания газов. Ускользают в основном атомы водорода и гелия, образуя вокруг Земли земную корону, простирающуюся на 20000 км.

Озоновый слой. Озон - трехатомарный кислород, образующийся в слоях от 15 до 70 км (с максимумом на высотах 20-23 км) и поглощающий ультрафиолетовую радиацию с длинами волн от 0,15 до 0,29 мкм.

Приведенная толщина слоя озона – толщина слоя озона при нормальном давлении. Общее содержание озона измеряется в «единицах Добсона», равных 0,01 мм чистого озона в приземных условиях, и колеблется от 150 до 450 этих единиц.

3.Происхождение атмосферы.

Воздушная оболочка Земли возникла в период формирования нашей планеты в результате дифференциации протопланетного вещества. Первичная атмосфера была по составу близка составу метеоритных и вулканических газов. Она состояла из углекислого газа – до 98%, аргона – 0,19%, азота – 1,5%, имела восстановительный характер и была практически лишена свободного кислорода. Основная часть кислорода образовалась позднее и имеет в основном биогенное происхождение.

Атмосфера оказала значительное влияние на эволюцию литосферы и эволюцию гидросферы.

Все главные газовые составляющие атмосферы расходуются и снова поступают в атмосферу в результате взаимодействия с живыми организмами, водами гидросферы и минеральными веществами литосферы.

Лекция 5. Гидросфера. Мировой океан.

1. Общая характеристика гидросферы.

Общий объем воды на Земле составляет 1,370*10¹⁸т. Кроме гидросферы она содержится во внутренних оболочках планеты: в земной коре. Почти вся вода в этих слоях находится в связанном состоянии - она входит в состав горных пород и минералов.

Гидросфера включает около 1,5 млрд. км³ воды. Мировой океан – 1,370 млрд. км³ (94%), воды суши – 0,13млрд. км³, из них 60 млн. км³ – подземные воды, 24 млн. км³ - ледники, 230 тыс. км³- озера, 1,2 тыс. км³ – реки, 75 тыс. км³ -вода почв,14 тыс. км³ -вода атмосферы.

Основные химические элементы, образующие гидросферу Земли - кислород - 86%, водород - 11%, натрий и хлор - 3%. В составе гидросферы содержится около 5*10¹⁶т. солей, будучи равномерно распределены по поверхности планеты, они образовали бы слой в 45м.

2.Строение и свойства воды.

Вода – единственный на Земле минерал, который в термодинамических условиях земной поверхности способен находится в трех физических состояниях: твердом, жидком и газообразном и быстро переходить из одного состояния в другое. Температура, при которой жидкая вода, пар и лед находятся в равновесии равна +0,01⁰С. Изменение состояния воды сопровождается выделением энергии.

Вода простейшее и устойчивое соединение кислорода с водородом и состоит из 11,11% водорода и 88,89% кислорода (по весу) (11,19% и 88,81% по массе). Аномалии физических свойств воды объясняются структурой ее молекулы (гидроль, дигидроль, тригидроль.).

Исключительное значение в природе имеют особенности поведения воды при замерзании. Температура замерзания дистиллированной воды принята за 0°С, а температура кипения при нормальном давлении - за 100° С. Вода имеет максимальную плотность при температуре +4⁰С, при понижении температуры ниже 4⁰С уменьшается ее плотность, а при замерзании объем увеличивается на 9%. Аномальное изменение плотности воды объясняется особенностями ее строения

Жидкая вода в тонких слоях бесцветна, в толстых имеет голубовато-зеленый оттенок. Чистая вода, без примесей, почти не проводит электрический ток.

Вода имеет большое поверхностное натяжение и может подниматься по тонким капиллярам на несколько метров вверх, что обеспечивает питания растений и является важным фактором почвообразования.

Вода – универсальный растворитель. Поэтому все природные воды – растворы. Даже в самой чистой природной воде - дождевой содержатся соли. Универсальная растворительная способность воды обеспечивает перенос веществ в географической оболочке, в том числе солевой обмен. Эта способность воды лежит в основе обмена веществами между организмом и средой, в основе питания живых организмов. Вода поддерживает растворенные в ней вещества в ионизированном состоянии. Биохимические реакции совершаются между ионами. Это свойство делает воду носителем жизни, все жизненно важные процессы протекают в живых организмах только в водных растворах.

3. Мировой океан.

Непрерывная водная поверхность Мирового океана составляет 70,8% площади поверхности планеты.

Части Мирового океана. Название «океан» происходит от собственного имени мифической реки Океан. Сейчас на Земле выделяют 4 океана: Северный Ледовитый, Тихий, Атлантический и Индийский. Иногда говорят о Южном океане, имея в виду акваторию Мирового океана, окружающую Антарктиду.

Каждый океан обладает комплексом только ему присущих качеств: распределение солености, температурный и ледовый режим, характер глубин и господствующие донные отложения, а также свои системы течений, системы приливов и отливов и особая циркуляция атмосферы.

При взаимном проникновении частей материков в океан и частей океана в материки образуются со стороны суши острова и полуострова, а со стороны океана моря, заливы и проливы.

Морем называется обособленная часть океана, отличающаяся физико-географическими, главным образом гидрологическими и климатическими особенностями. Оно может находиться или между двумя материками, или вдаваться в материк, или, наконец, отделяться от океана полуостровами, островами и подводным рельефом.

В зависимости от характера контакта материка и океанов моря делятся на три группы:

1. Средиземные.

1. Внутренние.
2. Окраинные.

Географическое положение моря во многом определяет его гидрологический режим. Внутренние моря слабо связаны с океаном, поэтому соленость их воды, течения и приливы заметно отличаются от океанских. Режим окраинных морей в сущности океанический.

4.Прозрачность морской воды.

Вода прозрачна только для видимых лучей и сильно поглощает инфракрасные. В верхнем полуметровом слое поглощается инфракрасная радиация, а ниже последовательно — красные, желтые, зеленые и синие лучи. Фотопластинка в специальной фотокамере на глубине 100 м затуманивается при экспозиции 80 мин. Слабые признаки света обнаружены наблюдениями из батискафов до глубин 500 м, и совсем ничтожное его количество доходит до 1000 м.

Для фотосинтеза требуется сравнительно много света, поэтому с глубин 100—150, редко 200 м растения исчезают (нижняя граница фотосинтеза).

Проникновение света в воду зависит от ее прозрачности. Она выражается числом метров, т. е. глубиной, на которой еще виден белый диск диаметром 30 см.

За последние десятилетия отмечается большое техногенное загрязнение океанской воды, в частности нефтью. Поэтому охрана чистоты океанских акваторий стала международной задачей.

5.Структура Мирового океана.

Структурой Мирового океана называется его строение - вертикальная стратификация вод, горизонтальная (географическая) поясность, характер водных масс и океанских фронтов.

В вертикальном разрезе толща воды распадается на большие слои, аналогичные слоям атмосферы

В современную эпоху океану свойственна четырехслойная стратификация:

Ø поверхностная область (сфера) - до глубины 200 м;

Ø батиальная область (сфера)- от 200 - 1500 м глубины;

Ø абиссальная область (сфера)- глубже 1500 м.

Ø гипабиссальная область (сфера) – свыше 4 км.

Лекция 6. Гидросфера. Воды суши.

Воды Мирового океана, воды суши совместно с водой и водяными парами атмосферы взаимосвязаны и образуют круговорот, являющийся одним из важнейших звеньев обмена вещества и энергии в географической оболочке Земли.

1.Река, речная система, бассейн реки.

Реками называют водные потоки, текущие в естественных руслах и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов. Река с ее притоками образует речную систему, характер и развитие которой обусловлено климатом, рельефом, геологическим строением и размерами бассейна.

Река характеризуется длиной, шириной, глубиной, площадью бассейна, падением и уклонами, скоростями, расходами воды, режимом, твердым стоком (наносами) и химическим расходом.

Истоком реки называется место, где начинается река. Место впадения реки в другую реку, озеро или море называется устьем. Типы устьев: дельта (подводная, собственно дельта и выдвинутая дельта), эстуарий. В населенных оазисах пустынь предгорий многие реки полностью разбираются на орошение и их устья заменяются оросительными веерами.

Количество воды, проходящее через живое сечение реки за определенный промежуток времени называется стоком. Сток определяется за сутки, за сезон, за год. Он характеризует водность реки. Количественно водность реки характеризуется средним многолетним расходом в м³/сек.

2.Питание рек. Типы водного режима и климатическая классификация рек.

Питание реки – это поступление воды в ее русло. Питание рек осуществляется за счет поверхностного и подземного стока. Существует четыре основных типа питания рек - дождевое, снеговое, ледниковое, подземное. Роль каждого из них или их сочетания зависит от климатических условий. В годовом водном режиме рек выделяют межень, половодье и паводок.

Межень - наиболее низкий уровень воды в реке при преобладании подземного питания. Летняя межень наступает в результате высокой инфильтрационной способности почв и сильного испарения, зимняя - в результате отсутствия поверхностного питания.

Половодье - ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное и значительное увеличение количества воды в реке, сопровождающееся подъемом уровня, Оно вызывается таянием льда и снега, обильными дождями.

Паводок - относительно кратковременный и непериодический подъем воды в реке, вызываемый обильным поступление в реку дождевых или талых вод.

В зависимости от условий питания все реки подразделяются на несколько групп: э кваториальный, субэкваториальный (или саванновый, т ропический пустынный, с убтропический средиземноморский, с убтропический муссонный, умеренный морской (западноевропейский), умеренный континентальный (русский) тип, у меренный пустынный тип (казахстанский), умеренный пустынный, у меренный муссонный или дальневосточный, вечномерзлотный (восточносибирский), полярный тип, озерный тип, горный тип.

Водные режимы без искажений проявляются в малых и средних реках. В больших реках, протекающих по нескольким природным зонам режим оказывается довольно сложным.

Лекция 7. Гидросфера. Озера.

Озера - водоёмы, не сообщающиеся с океаном. Они занимают 1,8% площади суши. Озера состоят из трех взаимосвязанных элементов: озерной котловины, воды и растворенных в ней веществ.

Несмотря на разнообразие, озера имеют ряд общих физических, химических и биологических характеристик и подчиняются многим общим законам. Поэтому изучением озер во всем их многообразии и во всех аспектах занимается одна научная дисциплина – озероведение, или лимнология (от греч. lmn° – озеро, пруд и lgos – слово, учение).

1.Озерные котловины.

По происхождению озерной котловины выделяют: тектонические, ледниковые (экзарационные и аккумулятивные), вулканические, карстовые, плотинные, провальные, термокарстовые.

Тектонические озера располагаются в тектонических впадинах (сбросовых, мульдовых и сложного строения), возникающих в результате тектонических процессов (тектонической активности)..

Ледниковые экзарационные озера заполняют впадины, созданные зкзарационной деятельностью ледника.

Ледниковые аккумулятивные озерные котловины образовались при подпруживании ледниковыми отложениями талых вод ледников или речных вод.

Вулканическая деятельность приводит к образованию: кратерных и кальдерных озерных котловин.

Карстовые озерные котловины возникают в областях, сложенных растворимыми горными породами – известняками, гипсами, доломитами.

Термокарстовые озера образуются в областях развития многолетнемерзлых горных за счет таяния ископаемого льда и мерзлых пород и проседанию грунта. В Сибири эти озера называют аласами.

Суффозионные озерные котловины обязаны просадкам грунта в связи с выносом грунтовыми водами растворимых, а также легко подвижных горных пород верхних слоев коры выветривания (илистых частиц).

Плотинные озера возникают чаще всего в горах, в речных долинах перегороженных в результате обвалов или крупных оползней.

2.Растительность и животный мир озер.

Каждый водоем – это биотоп. Большое разнообразие озер по глубине, термическому режиму и химическому составу воды создает пестроту экологических условий существования живых организмов.

Озера классифицируют по содержанию фосфора- основного лимитирующего элемента питания биоты озер: эфтрофные, мезотрофные, дистрофные и олиготрофные.

Различаются по экологическим условиям и разные зоны озер. Эпилимнион почти всегда насыщен растворенным кислородом, образующимся здесь в процессе фотосинтеза, а также захваченным из пограничного слоя атмосферы при циркуляции воды.

В озерах существуют три типа местообитаний: зона контакта атмосферы и воды, зона контакта донных отложений и воды и собственно водная толща. В каждой зоне встречается набор организмов, приспособленных к специфическим условиям данного типа местообитания.

Зона контакта атмосферы и воды. Организмы, обитающие в этой зоне, носят собирательное название «нейстон» (от греч. neusts – плавающий).

Зона контакта донных отложений и воды. Совокупность организмов, обитающих в этой зоне, называется бентосом (от греч. bnthos – глубина). Эта группа включает как растения, так и животных. Растения, обычно известные как водные, или макрофиты, обитают на мелководьях, где им доступен свет, и образуют определенную зональность. На дне вдоль кромки озера растут полупогруженные макрофиты, включающие осоки и рогоз. Далее от берега и несколько глубже укореняются такие макрофиты, как, например, кувшинки с длинными стеблями, увенчанными плавающими листьями, через которые поглощается углекислый газ из атмосферы. Еще дальше от берега, на большей глубине произрастают полностью погруженные в воду макрофиты (например, рдесты).

Огромная площадь поверхности растений мелководий служит средой обитания для группы прикрепляющихся к ним организмов, называемой перифитоном, в которую входят бактерии, простейшие и водоросли. Глубже в сублиторальной зоне обитают бактерии, простейшие и настоящие черви

Водная толща. Обитающие здесь организмы делятся на две группы: нектон и планктон.

Нектон. По особенностям питания озерные рыбы делятся на несколько групп: рыбоядные или хищные рыбы, планктоноядные рыбы, бентосоядные рыбы.

Планктон. Различают фитопланктон (растительные организмы) и зоопланктон (животные организмы). Все они микроскопические и имеют удельный вес, близкий удельному весу пресной воды, но если бы он был выше, планктон быстро опускался бы на дно.

Водоросли играют важную роль в озерах, поскольку они вместе с более крупными растениями составляют первое звено пищевой цепи водоемов.

Зоопланктоном обычно называются микроскопические животные или иные микроскопические организмы, не осуществляющие фотосинтез. Зоопланктон включает некоторые группы бактерий, а также простейших, коловраток и мельчайших ракообразных.

Однако озера редко пребывают в равновесном состоянии. Напротив, они часто используются как источники воды для орошения, питьевой воды, для сельскохозяйственных нужд или же для сброса таких продуктов современной цивилизации, как сточные воды предприятий, ливневые и сельскохозяйственные стоки. Озера загрязняются все возрастающим количеством пестицидов, гербицидов и попадающих в воду из воздуха органических соединений, таких, как полихлорированные бифенилы, а также кислотными дождями, образующимися в результате выбросов загрязняющих веществ двигателями автомобилей и тепловыми электростанциями. В них проникают чуждые им виды растений и животных, заносимые рыбаками на днищах судов и иными случайными способами. Угрожающие размеры принимает эвтрофикация. В некоторых случаях большие, имеющие хозяйственное значение озера находятся даже под угрозой полного исчезновения.

Загрязнение озер – очень серьезная проблема. Сформировалась целая наука о восстановлении озер, базирующаяся главным образом на эмпирических соотношениях, связывающих такие показатели, как обилие водорослей и прозрачность воды, с концентрациями фосфора в озерных водах. В некоторых регионах регулируется забор воды из озер. Тщательно изучается применение пестицидов.

Лекция 8. Гидросфера. Подземные воды.

1.Общая характеристика подземных вод.

Подземные воды - это воды, находящиеся в верхних слоях земной коры в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Подземная вода должна рассматриваться и как часть гидросферы и как часть земной коры. По особенностям термодинамического поля земной коры можно выделить: глубинные воды, не участвующей в современном влагообороте, капельно-жидкую воду в верхнем слое земной коры и воду, участвующей во влагообороте. Последняя входит в состав географической оболочки.

Характеристиками свободного пространства в почвах и горных породах, являющихся условием циркуляции вод (пор и трещин) являются пористость и скважность. Под пористостью понимают наличие в породах малых пустот — капиллярных пор, под скважностью — наличие в породах более крупных, некапиллярных промежутков — скважин различного происхождения и формы. Иногда совокупность всех пустот объединяют в понятие общей пористости.

высушивания.

Водоотдача — способность породы, насыщенной водой, отдавать путем свободного стекания то или иное количество воды.

Водопроницаемость — способность породы пропускать через себя воду.

По степени водопроницаемости породы подразделяются на две основные группы: водопроницаемые и водонепроницаемые, или водоупорные.

Перемещение подземных вод. Перемещение воды в природе осуществляется под влиянием той или иной силы или равнодействующей группы сил: силы тяжести, силы молекулярного взаимодействия, капиллярные силы, осмотические силы сосущая сила корневых систем растений (десукция)

2. Виды подземных вод.

Химически связанная вода — входит в молекулу вещества гидроксильной группой, например Fе₂О₃+ЗН₂О → 2Fе(ОН)₃.

Кристаллизационная вода — является составной частью многих минералов, например гипса (CaSO₄*2H₂O), и удаляется из породы нагреванием до 100-200°С или химическим путем.

Парообразная вода находится в порах и пустотах пород и перемещается под влиянием разности упругостей пара из областей с большей упругостью в области с меньшей.

Гигроскопическая вода — это вода, адсорбированная частицами породы из воздуха. Гигроскопическая вода прочно связана с частицами минерального грунта.

Пленочная вода обволакивает частицы породы сверх максимальной гигроскопичности. Эта вода адсорбируется из жидкой фазы. Она менее прочно связана с минеральными частицами и относится к категории рыхлосвязанной. Растениями усваивается с трудом. Передвигается от частицы к частице под влиянием сорбционных сил.

Капиллярная вода — заполняет сравнительно мелкие поры породы. Она удерживается и передвигается в почво-грунтах под влиянием капиллярных (менисковых) сил из зоны большего увлажнения в зону меньшего увлажнения.

Гравитационная, или свободная, вода — заполняет некапиллярные пустоты породы. Под влиянием силы тяжести просачивается в породе сверху вниз в виде отдельных струй (при неполном насыщении породы) или фильтруется в толще насыщенной водой породы в направлении падения уровня подземных вод. Гравитационная вода передает гидростатический напор, под действием которого воды могут подниматься вверх, как в сообщающихся сосудах.

Внутриклеточная вода — содержится в неполностью разложившихся остатках растений в почве. В большом количестве такая вода содержится в болотных почвах и особенно в торфах.

При наличии источников питания залегание подземных вод в земной коре в значительной мере определяется геологическим строением местности: структурой и литологическим составом горных пород - чередованием водопроницаемых и водоупорных пород. В водопроницаемых слоях формируются водоносные слои, или водоносные горизонты.

Грунтовые воды распространены повсеместно и существуют постоянно. При характеристике грунтовых вод отмечают мощность водоносного горизонта, глубину залегания грунтовых вод, их химический состав и режим.

Скорость движения грунтовых вод зависит от проницаемости пород. При выходе грунтовых вод на поверхность образуется родник.

Площадь распространения грунтовых вод совпадает с площадью их питания, т. е. с областью.

Глубина залегания грунтовых вод может быть различной: от десятков метров до 1-2 м. В

Артезианские воды. Воды, насыщающие водопроницаемый слой, заключенный между водоупорными породами, и обладающие гидростатическим напором, называются напорными, или артезианскими, подземными водами.

3.Минеральные воды. Источники

Минеральными принято называть такие воды, которые в силу своего особого химического состава или физических свойств (радиоактивности, повышенной температуры) оказывают определенное воздействие на организм человека. Эти воды часто относятся к категории лечебных. Лечебные свойства минеральным водам придает содержание в них некоторых характерных ионов и газов.

Различают пластовые выходы и источники (родники). Пластовые выходы проявляются в равномерном увлажнении склона на относительно большом расстоянии вдоль пересечения его с водоносным пластом. Сосредоточенные выходы подземных вод в виде отдельных струй или потоков называются источниками (родниками).

По характеру выхода и условиям питания источники обычно подразделяются на нисходящие и восходящие.

Источники, выбрасывающие воду под действием давления паров воды, имеющих на некоторой глубине температуру выше 100°С, называются гейзерами.

Происхождение подземных вод.

Основным видом питания подземных вод зоны активного водообмена является инфильтрация (просачивание) атмосферных осадков. Часть подземных вод образуется путем конденсации и сорбции.

Единой точки зрения по вопросу формирования запасов подземных вод в глубоких недрах земной коры в настоящее время нет. Различные взгляды отражены в трех основных гипотезах происхождения подземных вод: 1) магматическое и метаморфическое, 2) седиментационное и 3) поверхностное (атмосферное).

В соответствии механизмом образования подземные воды подразделяются на следующие группы: вадозные, ювенильные, седиментационные воды.

Лекция 9. Педосфера.

1.Общая характеристика педосферы.

Почвы представляют собой органоминеральное образование верхнего горизонта литосферы, вовлеченное в биогеохимический круговорот атомов при участии растений, животных и микроорганизмов, обладающее плодородием. Почвы на поверхности суши образуют почти сплошной покров и формируют биокосную сферу, которая носит название педосфера.

Основателем научного почвоведения является выдающийся русский ученый географ В.В.Докучаев (1846-1903 гг).

Специфической особенностью почв является сложный обмен веществ (биогеохимический круговорот), который совершается между горными породами и живыми организмами.

2.Образование почв.

Почва образуется при трансформировании горных пород под влиянием различных агентов. В результате биохимических преобразований в составе почвообразующих пород появляется мелкозем, содержащий вторичные минералы (вторичные глиноподобные минералы, аморфные формы кремнезема, гидроксиды железа). С появлением в составе минеральной части почвы вторичных минералов примитивная почва приобретает поглотительную способность, что создает благоприятные условия для расселения высших растений, что усиливает биохимические процессы. В результате всех этих изменений мелкозем обогащается органическим веществом, в том числе и гумусом. Образование 1 см почвенного слоя в среднем протекает в течение 150 лет.

Сформировавшаяся почва имеет мощность 1,5-2,5 м. Она представляет собой не просто твердое тело (как большинство пород литосферы), а сложную трехфазную систему, в которой твердые частица окружены воздухом и водой.

3.Состав почв.

В состав твердой фазы входят минеральные и органические вещества.

В состав минеральной части почвы входят: кислород (55%), кремний (20%), алюминий (7%), водород (5%), углерод (5%), железо, калий, натрий, магний, кальций, фосфор, сера в сумме не превышают 5% и некоторые микроэлементы – медь, молибден, йод, бор, фтор, свинец и др. Подавляющее большинство химических элементов находится в форме оксидов и солей угольной кислоты, фосфорной, хлористо-водородной и других кислот.

При взаимодействии почвенных солей с почвенной влагой образуется почвенный раствор - наиболее подвижная и активная часть почвы, так как вещества в нем находятся в молекулярном и коллоидальном состоянии. В почвенный раствор переходят также и газообразные вещества, входящие в состав почвенного воздуха.

Органическая часть почвы образуется в результате воздействия на почву растений и микроорганизмов. Органическая часть почвы представлена как азотсодержащими, так и безазотистыми органическими соединениями. Они накапливаются в почве при разложении растительных и животных остатков, а также в процессе жизнедеятельности самих организмов. Основную часть органических соединений почвы (до 85%) определяющих ее плодородие, составляет специфически органические соединения, которые называются почвенным гумусом. Синтез этих высокомолекулярных органических соединений происходит при участии окислительных ферментов микроорганизмов. Основу гумуса составляют перегнойные кислоты (гуминовые и фульвокислоты), образованные в результате аэробного и анаэробного разложения травянистых растений и древесных остатков.

Лекция 10. Педосфера. Зональные типы почв (продолжение).

1.Арктические и субарктические почвы,

Арктические почвы, зональные для арктической зоны, очень маломощные (первые десятки см) со слаборазвитым гумусовым горизонтом.

Тундровые почвы являются зональными почвами тундр. Они влажные, торфянистые, для них характерно оглеение всего деятельного слоя.

Основные понятия: Арктические почвы Тундровые почвы, оглеение.

2.Бореальные почвы.

В таежной зоне зональными являются подзолистые и мерзлотно-таежные почвы. Подзолистые почвы характерны для районов, где нет вечной мерзлоты. Для них свойствен промывной водный режим, с активным развитием процессов оподзоливания, а также с длительным водозастойным периодом и развитием процессов оглеения. Характерной особенностью этих почв является отсутствие или малая мощность гумусового горизонта и особая роль лесной подстилки.

Ареал мерзлотно-таежных почв (криоземов) совпадает с ареалом вечной мерзлоты и приурочен к лиственничной светлохвойной тайге. Многолетняя мерзлота оказывает многостороннее воздействие на почвы.

Лучшая обеспеченность теплом и обильное увлажнение подзоны южной тайги определяет формирование здесь дерново-подзолистых почв. Теплый и влажный климат благоприятствует развитию микробиологических процессов и интенсификации круговорота веществ в системе почва-растение.

Основные понятия: мерзлотно-таежные почвы, подзолистые и дерново-подзолистые почвы, оподзоливание.

3.Суббореальное почвообразоание.

В зоне широколиственных лесов зональными являются бурые и серые лесные почвы. Ведущий почвообразовательный процесс – гумусонакопление, которое сочетается с подзолистым процессом. Благоприятные условия увлажнения и достаточное количество кислорода в почве активизируют жизнедеятельность микроорганизмов и определяют интенсивный биологический круговорот.

В более сухих условиях умеренного пояса – лесостепях и степях формируются черноземные и каштановые почвы. Черноземами называют богатые темноокрашенные гумусом почвы, не имеющие признаков современного переувлажнения, сформированные в плакорных условиях под многолетней травянистой растительностью в условиях непромывного режима. Ведущим процессом образования черноземов является гумусово-аккумулятивный процесс, в результате которого образуется темнокрашенный высокобиогенный гумусово-аккумулятивный горизонт с зернистой структурой и относительно высоким содержанием гумуса гуматно-кальциевого состава.

Каштановые почвы характерны для более ксерофитных степей, с отчетливо выраженным недостатком влаги. Почвообразовательный процесс характеризуется замедленными темпами гумусообразования и слабой промытостью почв от карбонатов и легкорастворимых солей. Щелочные металлы, особенно натрий, входят в почвенный поглощающий комплекс, вызывая их солонцеватость.

Основные понятия: бурые и серые лесныепочвы, черноземные и каштановые почв, гумусово-аккумулятивный процесс, солонцеватость.

4.Тропические почвы.

Зональными почвами пустынь и полупустынь являются песчаные пустынные, такыры и серо-бурые почвы субтропических пустынь, красно-бурые пустынные– тропических пустынь, а также засоленные варианты этих почв. Почвообразование в этих зонах обусловлено аридностью климата и малой продуктивностью растительности. Почвы карбонаты по всему профилю.

Почвы субтропической и тропической влажной области формируются в условиях достаточного поступления тепла (средняя температура самого холодного месяца –выше 4⁰С), но с разными условиями увлажнения, что и определяет внутризональные почвенные различия. В условиях достаточного увлажнения (коэффициент увлажнения 1,33) формируются желтоземы и красноземы, в сухих условиях - коричневые серо-коричневые почвы ксерофитных лесов и кустарников.

Наиболее яркий признак тропического почвообразования - преобладающая красноцветность почв, обусловленная присутствием минералов железа (гематитом, лимонитом). Гумуса в почвах немного, содержание фосфора, кальция и калия в почвах очень низкое.

Для тропического почвообразования характерно формирование в почвах плотных сцементированных оксидами и гидрооксидами железа горизонтов, называемых латеритами.

Лекция 11. Ландшафтная оболочка.

1.Общая характеристика ландшафтной оболочки

Часть географической оболочки на контакте атмо-, лито- и гидросферы в котором сконцентрирована жизнь в географии получил название «ландшафтная оболочка».

Мощность этого слоя на суше 30 — 50 м в полярных странах и в пустынях, 100 — 200 м в лесной зоне умеренного пояса и до 200 м в экваториальной гилее.

Учение В. В. Докучаева о взаимодействии природных компонентов (горных пород, почв, воздуха, влаги, тепла и др.) развивалось в географическую науку о географическом ландшафте. В начала ХХ в. этим термином обозначался внешний вид местности. Ландшафт как сочетание взаимосвязанных природных компонентов впервые стал трактовать Л. С. Берг в 1913 г.

Ландшафт как система делится на системы более низких ypовней — на урочища и фации.

Основные понятия: ландшафтная оболочка, урочище, фация.

2. Материковые и океанические лучи и секторы. Географические пояса и зоны.

Географическая оболочка в процессе длительного развития приобрела сложную структуру и ярко выраженные пространственные различия отдельных частей. Она дифференцирована с севера на юг — от полюса до экватора и до другого полюса, и с запада на восток. Первое направление дифференциации принято называть широтным, второе — долготным (хотя эти выражения не очень точны).

Пространственная неоднородность проявляется в дифференциации на:

Ø материковые и океанские лучи

Ø пояса

Ø секторы

Ø зоны

Ø регионы

Ø вертикальная поясность в горных странах.

Материковые и океанские лучи: три материковых — Европейско-Aфриканский, Азиатско-Австралийский, Американский и три океанских: Атлантический, Индийский и Тихоокеанский. Их формирование связано с планетарным с структурами литосферы.

Пояса. На современной стадии развития земной природы выделяет следующие основные планетарные пояса:

1) экваториальный жаркий и влажный,

2) тропические жаркие и сухие,

3) умеренные в северном полушарии теплый с большой амплитудой влажности по регионам, в южном — с океанским климатом (обычно выделяемый умеренный пояс целесообразно разделить на на два умеренный н бореальный);

4) бореальные прохладные и сырые;

5) полярные морозные и сырые.

Сектор — это таксономическая единица, меньшая, чем луч. На материках — западные приокеанские, центральные материковые и восточные приокеанские секторы. На океанах соответственно теплым и холодным течениям — западные и восточные сектора. В распределении атмосферного увлажнения равноправны две закономерности:

а) широтная, выражающаяся в чередовании зон минимумов и максимумов осадков, и

б) долготная, или внутризональная секторная.

Зона. Совокупности однородных природных образований, вытянутые с запада на восток перпендикулярно оси вращения Земли, уже давно стали в науке называть зонами — климатическими, почвенными, растительными.

В северном полушарии выделяют следующие зоны: ледовую, тундровую, хвойных лесов или таежную, широколиственных лесов, лесостепную, степную, пустынную умеренную, субтропических лесов, пустынную тропическую, саванновую, экваториальных лесов.

Между перечисленными зонами выделяют переходные: лесотундровую между тундровой и лесной, полупустынную между степной и пустынной и др. Каждая зона распадается на подзоны.

Зоны и подзоны получали название по растительному покрову суши, так как растительность — наиболее яркий показатель или индикатор природного комплекса.

Регион. Океанско-континентальный перенос тепла и влаги дифференцирует зоны на регионы или провинции зон.

С полевыми шпатами

Ультракислые

SiO2 - более

75%

аляскит,

пегматит

- - 2,6

Светлые

Кислые

SiO2 - от 75%

до 65%

гранит

Кварцевый

порфир

Липарит

2,6-2,7

Средние

SiO2 - от 65%

до 52%

сиенит,

диорит

Бескварцевый

порфир,

Порфириты

Трахит,

андезит

2,7-2,95

Основные

SiO2 - от 52%

до 40% габбро__________,

лабра-

дорит

диабаз базальт 2,8-3,0

Тёмные

Без полевых

шпатов

Ультраоснов-

ные

SiO2 - менее

40%.

дунит, пери-

дотит, пи-

роксенит

- -

2,9-3,1

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы это породы, которые образовались в результа-

те разрушения, переноса, переотложения и уплотнения ранее существовавших

магматических или метаморфических горных пород, в результате выпадения

пород солей из перенасыщенных водных растворов и в результате жизнедея-

тельности живых организмов.

Осадочные горные породы – это вторичные горные породы, так как они

образовались из ранее существовавших горных пород.

Процесс накопления осадков называется седиментацией.

Процесс преобразования осадков в породу, связанный с уплотнением, уп-

рочнением и происходящий за счет уменьшения их пор называется процессом

диагенеза.

Осадочные горные породы занимают 5% объёма литосферы и 75% от

общей площади Земли. Строительство чаще всего ведётся на осадочных горных

породах, поэтому знание этих пород необходимо будущим строителям, проек-

тировщикам.

По генезису (происхождению) осадочные горные породы делятся на три

класса: осадочные обломочные, осадочные химические, осадочные органиче -

ские горные породы.

Минеральный состав осадочные горные породы может быть представлен

одним или несколькими минералами. Породы могут быть или полиминераль-

ными или мономинеральными. Чаще всего мономинеральными являются оса-

дочные химические горные породы.

Осадочные горные породы имеют четыре отличительных признака:

· слоистость залегания ;

· пористость ;

· влияние климатических условий на их соста ;

· наличие остатков древней фауны и флоры.

Слоистость залегания – осадочные горные породы проявляется в том,

что эти породы залегают слоями (пластами).

Слоем – называется геологическое тело однородное по химическому со-

ставу, структуре, текстуре, по цвету, времени образования и палеонтологиче-

ским признакам.

Если слой имеет значительную мощность и площадь распространения то

он называется – пластом. Если в слоях горных пород залегают более тонкие

слои других пород, то их называют – прослоями. Если в пластах горных пород

залегают более тонкие пласты других осадочных горных пород, то они называ-

ются – пропластками. Осадочные горные породы могут залегать в виде линз.

Линзами называют незначительные по площади распространения слои

осадочных горных пород, которые имеют значительную мощность и

выклиниваются со всех сторон. Осадочные горные породы могут залегать в

виде клиньев и карманов.

Залеганием в виде клина называется слой горных пород, который имеют

тенденцию к вклиниванию с одной стороны.

Карманами называется скопление осадочных горных пород в местах по-

нижения рельефа.

Каждый слой осадочных горных пород характеризуется: кровлей, подошвой и

мощностью.

· Кровлей слоя – называется условная плоскость, которая отделяет данный

слой от вышележащих слоёв или пластов.

· Подошвой слоя – называется плоскость, которая отделяет данный слой от

нижележащих слоёв или пластов.

· Истинной мощностью слоя - называется кратчайшие расстояние от кров-

ли до подошвы слоя.

Толща осадочных горных пород – это группа слоёв или пластов различ-

ной мощности, объединяемых по их составу или возрасту.

Залегание пластов или слоёв может быть нормальным или дислоциро -

ванным.

Нормальное залегание наблюдается тогда, когда кровля и подошва слоя

иди пласта располагаются параллельно линии горизонта.

Дислоцированное залегание – это изменённое первоначальное залегание

горных пород, при этом слои горных пород могут залегать наклонно к линии

горизонта или могут быть собранными в складки.

Наличие пористости объясняется тем, что осадочные горные породы

состоят из обломков, частиц магматических и метаморфических горных пород,

которые не полностью прилегают друг к другу.

Поры (пустоты) остающиеся в местах неплотного прилегания обломков

друг к другу могут быть заполнены водой, воздухом, нефтью, газом.

По-

рис- тость

рак- тери- зуется

двумя величина-

ми: собственной пористостью (n=Vп/V), ко -

эффициентом пористости (е=Vп/Vs), где Vп – объем пор, содержащихся в

горной породе, V – полный объем всей породы, Vs – объем твердых частиц.

Пористость (n) измеряется в %.

Коэффициент пористости (е) - величина безразмерная.

Пористость различных осадочных горных пород может колебаться в раз-

личных пределах. Ниже, в таблице представлена величина пористости для наи-

более часто встречающихся осадочных горных пород.

Название породы Пористость ( n)

Торфы и илы 70% - 80%

Глины, суглинки 50% - 40%

Пески 40% - 30%

Известняковые ракушечники 40% - 30%

Песчаники 15% - 10%

Для сравнения, пористость (наличие трещин и пустот) магматических

горных пород составляет 1% - 3%.

Влияние климатических условий на слоистость осадочных горных пород

связано с изменением условий осадконакопления. При этом сказывается как

периодические изменения состава осадков (в том числе кружности частиц), так

и перерывы в их накоплении. Примером могут служить сезонные изменения

осадков озер. Во время паводков реки наряду с мелкими частицами доставляют

в озера в значительном количестве и более крупный материал – песок, в ос-

тальное время – только мелкий глинистый материал. В результате в течение го-

да образуются два слоя – песчаный и глинистый. Также известно, что цвет оса-

дочных горных пород зависит от климата, в котором образуются эти породы. В

сухом жарком климате образуются осадочные горные породы красного цвета, в

районах с холодным влажным климатом образуются породы с зеленовато-серой

окраской.

Осадочные обломочные горные породы

Осадочные обломочные горные породы – это породы, которые образова-

лись в результате переноса и переотложения, ранее существовавших магмати-

ческих и метаморфических горных пород, в результате физического выветри-

вания (перепада температур), действия ветра, постоянных и временных водото-

ков, ледников и живых организмов.

Осадочные обломочные горные породы классифицируются по: размеру

обломков, виду обломков, по связи между обломками ( частицами ).

· По размеру обломков – делятся на грубообломочные, среднеобломочные,

мелкообломочные, тонкообломочные.

· По связи между частицами – делятся на:

- рыхлые – связь между твёрдыми частицами отсутствует;

- связные – породы состоят из столь мелких частиц,

Дата добавления: 2013-12-12