Egzamin.doc

1. Definicja i obszar badań fizjografii.

Fizjografia, charakterystyka warunków naturalnych danego obszaru obejmująca klimat, stosunki wodne, rzeźbę terenu, budowę geologiczną, świat zwierzęcy i roślinność.
Fizjografia umożliwia podział i kwalifikowanie terenów dla potrzeb planowania przestrzennego. Kwalifikowanie na podstawie aktualnych i spodziewanych zmian (pod wpływem gospodarczej działalności człowieka) określa się jako fizjografię urbanistyczną.

2. Budowa wewnętrzna Ziemi.

rysunek: 1-litosfera, 2-płaszcz zewnętrzny, gdzie w górnej części występuje astenosfera, 3-płaszcz wewnętrzny, 4-jądro zewnętrzne, 5- jądro wewnętrzne

skorupa ziemska – zewnętrzna powłoka ziemi, kontynentalna lub oceaniczna; kontynentalna – średnia grubość 35-40 km, składa się z warstwy osadowej, granitowej i bazaltowej; warstwę granitową od bazaltowej oddziela powierzchnia nieciągłości Conrada; skorupa ziemska sięga aż do powierzchni Moho (50-60km)

płaszcz ziemi – sięga głębokości 2890 km, składa się z dwóch warstw: płaszcz zewnętrzny - budują go związki Cr, Fe, Si, Mg (crofesima), jest warstwą plastyczną, zachodzą w niej procesy tektoniczne; płaszcz wewnętrzny – związki Ni,Fe,Si,Mg (nifesima)

jądro ziemi – składa się głównie z żelaza, niklu i krzemu; jądro zewnętrzne sięga promienia ok. 3500 km i występuje w stanie ciekłym (ruch tworzącego je ciekłego żelaza umożliwił powstanie magnetyzmu ziemskiego); jądro wewnętrzne o promieniu ok. 1250 km jest stałe i składa się głównie z żelaza z domieszką niklu; jądro wewnętrzne od zewnętrznego oddziela powierzchnia nieciągłości Lehmana

3. Cykl skałotwórczy.

4. Procesy plutoniczne i wulkaniczne.

Plutonizm (od rzymskiego boga podziemia, Plutona) – ogół procesów geologicznych polegających na podziemnym tworzeniu, przemieszczaniu się magmy, jej zastyganiu w obrębie dolnej skorupy ziemskiej i górnego płaszcza (tzw. intruzje – wnikanie magmy w skały skorupy ziemskiej) oraz tworzeniu się z niej skał plutonicznych.

- intruzje zgodne (ściany intruzji są zgodne z uwarstwowieniem skał starszych):

·         lakolit – ciała magmowe w kształcie bochenka lub grzyba (strop łukowato wygięty, spąg-spód płaski), występują blisko powierzchni ziemi i powodują wybrzuszenie znajdujących się powyżej warstw skalnych na kształt kopuły

·         sill – cienka żyła magmowa o dużej rozciągłości powstała przez wciskanie magmy pomiędzy cienkie szczeliny w skałach

·         lopolit – odwrócona forma lakkolityczna, wypukła ku dołowi

- intruzje niezgodne (ściany intruzji przekraczają niezgodnie starsze warstwy skalne)

·         dajka – żyła przecinająca starsze warstwy skalne

·         pień (żyła kominowa) – walcowatego kształtu masa wdzierająca się pionowo ku górze

·         nek (komin wulkaniczny)

·         batolit – strop batolitu przecina skały niezgodnie, powierzchnia dolna zaś jest nieosłonięta; rozciąga się bardzo daleko w głąb skorupy ziemskiej

Wulkanizm – ogół procesów geologicznych, zachodzących na powierzchni Ziemi, związanych z wydobywaniem się lawy i innych materiałów z głębi skorupy ziemskiej.

Erupcja – wydobywanie się lawy, par, gazów  i fragmentów skalnych na powierzchnię ziemi

- centralna (punktowa) – materiał wulkaniczny wydobywa się punktowo z krateru

- linearna (linijna) – wydobywanie się lawy wzdłuż szczelin w skorupie ziemskiej

- arealna – wydobywanie się magmy na rozległej powierzchni wskutek przetopienia skał nadkładu

produkty erupcji:

- lawy: kwaśna – duża lepkość, szybkie krzepnięcie; zasadowa – płynna, mała lepkość

- utwory piroklastyczne

- bomby wulkaniczne

- lapille

- popioły wulkaniczne

- pumeks

Ekshalacje – wyziewy gazów i par

·         mofety (ok.100°) – zawierają głównie CO2 i H2O

·         solfatary (100°-200°) – przegrzana para wodna, CO2 i siarkowodór, z którego wytrąca się duża ilość siarki

·         fumarole (do 1000°) – bogate w różne związki chemiczne, towarzyszą czynnym wulkanom

Rysunek:
1. Komora wulkaniczna
2. Skała macierzysta
3. Kanał lawowy
4. Podnóże
5. Sill
6. Przewód boczny
7. Warstwy popiołu emitowanego przez wulkan
8. Zbocze
9. Warstwy lawy emitowanej przez wulkan
10. Gardziel
11. Stożek pasożytniczy
12. Potok lawowy
13. Komin
14. Krater
15. Chmura popiołu

Wulkan – miejsce na powierzchni Ziemi, z którego wydobywa się lawa, gazy wulkaniczne (solfatary, mofety, fumarole) i materiał piroklastyczny

Rodzaje wulkanów ze względu na rodzaj wydobywającego się materiału:

·         lawowe (efuzywne) – wypływa tylko lawa, ich erupcja ma łagodny przebieg. Dzielą się na:

o        tarczowe (hawajskie) – niskie i rozległe (lawa z nich wypływająca jest rzadka, zasadowa, bazaltowa, o małej lepkości), osiągają szerokość nawet do 40 kilometrów;

o        kopuły lawowe (bardzo gęsta, kwaśna, krzemionkowa lawa), które wyglądają jak pół sfery (kuli);

·         stratowulkany (mieszane) – wyrzucają gęstą, lepką lawę andezytową; ponadto wyrzucane są też materiały piroklastyczne (bomby wulkaniczne, lapille i gazy wulkaniczne. należą do najbardziej eksplozywnych. Stratowulkany posiadają wysokie, strome stożki (kąt nachylenia ok 30 stopni) (np. Wezuwiusz, Cotopaxi, Popocatépetl);

·         eksplozywne – wyrzucają tzw. materiał piroklastyczny, a także najgęstsze i najbardziej kwaśne lawy ryolitowe;

·         maary- kratery powstałe w czasie erupcji eksplozywnej, brak jest wykształconego stożka wulkanicznego

·         wulkany błotne – z których wydobywa się na powierzchnię błotnista mieszanina wody, iłu, piasku itp. Proces ten związany jest z przejawami wygasającego już wulkanizmu – wydobywaniem się gorącej wody lub pary wodnej.

Rodzaje wulkanów ze względu na przebieg erupcji

              - typ hawajski – spokojne, częste wybuchy

              - typ stromboli – częste rytmiczne wybuchy

              - typ mt.Pelée – duża gwałtowność i zniszczenie stożka

              - typ Vulcano – erupcja co kilka, kilkanaście lat, kwaśna lawa i popioły

              - typ Pliniusza – popioły i materiał piroklastyczny

              - typ islandzki – rozlew linijny, spokojne wybuchy

5. Skały magmowe – geneza, minerały skałotwórcze, występowanie, przydatność.

Skały magmowe powstały w wyniku krystalizacji magmy w głębi, w szczelinach, lub po jej wydobyciu się na powierzchnię. Magma – płyny stop zbudowany z krzemianów, siarczanów, ciał lotnych (H2S, HCl, CO2, SO2) o temperaturze wyższej od 1000°C

Przyczyny krystalizacji stopu magmowego mogą być różne, np.: ochłodzenie zbiornika magmowego, spadek ciśnienia czy utrata składników lotnych. Proces krzepnięcia magmy jest bardzo złożony i zależy od wielu czynników, głównie od jej składu chemicznego. Skład ten może być bardzo zróżnicowany, ponieważ w trakcie procesu krystalizacji dochodzi do tzw. różnicowania się magmy. Mechanizm różnicowania się magmy wyjaśniany jest według kilku hipotez: 

1.      Oddzielenie się płynnej magmy wskutek działania sił ciężkości (tzw. likwacja). W ten sposób pierwotnie jednorodny stop różnicuje się pod względem gęstości, powodując oddzielenie się np. magmy gabrowej od granitowej, czy stopu siarczkowego od krzemianowego.

2.      Frakcyjna krystalizacja magmy, czyli kolejne wydzielanie się kryształów (minerałów) w czasie krzepnięcia stopu, w miarę spadku temperatury. W trakcie krystalizacji minerały lżejsze od stopu przemieszczają się ku górze, cięższe natomiast opadają na dno zbiornika magmowego.

3.      Różnicowanie przy udziale składników lotnych, rozpuszczonych w fazie ciekłej magmy. Przy spadku ciśnienia i temperatury następuje wydzielenie się składników gazowych i ich wędrówka ku stropowi zbiornika magmowego. Banieczki gazów przyczepione do kryształów mogą przemieszczać je ze sobą ku górze.

4.      Różnicowanie przez asymilację ze skałami osłony w brzeżnych partiach zbiornika magmowego. Asymilacja ta polega na częściowym rozpuszczeniu składników mineralnych skał osłony lub na wymianie jonowej między magmą a skałami osłony. Ma ona znaczenie jedynie wówczas, gdy skład skał osłony różni się zasadniczo od składu stopu magmowego.

W naturalnych stopach magmowych krystalizacja składników mineralnych przebiega

zazwyczaj według określonego następstwa. Minerały kolejno krystalizujące z magmy tworzą tzw. szeregi reakcyjne Bowena:

Szeregi krystalizacyjne charakteryzują się między innymi tym, że każdy następny minerał szeregu może powstać w miejsce poprzedniego wskutek jego reakcji ze stopem.

Z gleboznawczego punktu widzenia kolejność krystalizacji minerałów z magmy jest bardzo istotna, gdyż charakteryzuje ona odporność minerałów na procesy wietrzenia. Minerały krystalizujące wcześnie (oliwiny, anortyt) ulegają łatwo wietrzeniu i z tego względu nie występują w glebach. Minerały krystalizujące później są znacznie bardziej odporne, a kończący krystalizację kwarc jest najbardziej trwałym, głównym składnikiem gleb.

O podziale skał magmowych decydują następujące kryteria:

o        geologiczne warunki powstawania

o        skład mineralogiczny (występowanie tzw. minerałów wskaźnikowych)

Skały magmowe dzielone są też w zależności od zawartości krzemionki, choć podział ten dotyczy w zasadzie właściwości magmy. Podobnie, stosowany niekiedy podział wg budowy wewnętrznej, odnosi się głównie do odmian skał wydzielonych na podstawie składu mineralogicznego.

W zależności od ilościowego udziału minerały skałotwórcze skał magmowych dzieli się na:

·         Główne - z których zbudowana jest przeważająca część skały. Ich obecność decyduje o przynależności skały do danej grupy. Do minerałów tych należą skalenie, kwarc, łyszczyki, amfibole , pirokseny, oliwiny i skaleniowce.

·         Poboczne - pospolite w wielu skałach, ale występujące w niewielkich ilościach. Należy tu magnetyt, apatyt, hematyt i inne.

·         Akcesoryczne - obecne w małych ilościach i nie we wszystkich skałach. Mogą one występować lokalnie w większych ilościach, jako charakterystyczny składnik skały, np. granit z granatami.

...