«Геология» пәнінен оқу-әдістемелік кешені жоғары оқу орындарының 5В011600 «География» мамандығы бойынша оқитын студенттер, сонымен қатар магистранттарға және оқытушыларға ұсынылады

бақылау әдістері (сұрау, жазбаша жұмыс, тесттер)

9. Бағаны қою саясаты

Бағаны қою саясаты 100 балдық (100 %) жүйеге негізделген

1. Геология пәні оның міндеттері

2. Геологиялық ғылымдар саласы
1. Геология — Жер туралы ғылым (грекше “гео” — жер, “логос” —ғылым). Жер планетасы ғарыш әлемінде белгілі бір орнымен анықталатын, өзіндік физикалық және химиялық қасиеттерінің ерекшеліктерімен сипатталатын, әр уақытта дамып, өзгеріп отыратын күрделі дене.

Жерді зерттейтін ғылымдардың қатарына геологиямен қатар астрономия, физикалық география, геофизика, геохимия және т. б. ғылым салаларын да жатқызуға болады. Олардың әрқайсысының өзіндік зерттеу әдістері мен ғылыми мақсаттары бар. Олар- жерді әр түрлі ғылыми тұрғыдан қарастырады.

Геология — жер қыртысының құрамы мен құрылысын және оның терең қойнауында жүріп жатқан эндогендік процестердің өзіндік ерекшеліктерін зерттей отырып, жердің өткен тарихын қалпына келтіру (реконструкция) арқылы, оның даму заңдылықтарын анықтайды. Қысқаша айтқанда, геология жердің жаратылысын, құрылысын, құрамын және оның эволюциялық дамуын зерттейді. Сонымен қатар, ол жер қойнауында кездесетін алуан түрлі пайдалы қазбалардың құралу және орналасу заңдылықтарын да анықтайды. Бірақ, жердің ішкі терең қабаттарын зерттеу әдістерінің бүгінгі күн тұрғысынан жеткіліксіздігі мен жетілмегендігін ескерсек, әзірше геология жердің ең жоғарғы (беткі) қабаттарын (жер қыртысын) эерттеумен ғана шектеліп келеді деуге болады.

Геология қазіргі кезде дәл ғылымдар жетістіктеріне (физика, химия, математика) көбірек сүйенеді. Олардың зерттеу әдістерін пайдаланады. Соның нәтижесінде соңғы кездері геофизика және геохимия ғыльшдары ерекше дамып келеді. Ал жердің жаратылысын түсіндіруде және оның ғарыш кеңістігіндегі алатын орнын анықтауда геология ғылымы астрономия және космология ғылымдарына сүйенеді. Соңғы жылдары басқа планеталарды жермен салыстыра отырып жүргізілген ғарыштық зерттеу жұмыстарының нәтижесінде салыстырмалы планетология атты ғылым саласы қалыптасып келеді.

2. География мен геология ғылымдарының арасындағы тығыз қарым-қатынас ерте кезден-ақ белгілі. Әсіресе, эндогендік (жерастылық) және экзогендік (жерүстілік) процестердің нәтижесінде пайда болатын бедер пішіндері соның дәлелі. Жер бетінің бедерін зерттейтін ғылым— геоморфология геология мен географияның екеуіне де бірдей ортақ.

Қазіргі кезде геологияның өзі көптеген ғылыми пәндер салаларына жіктеледі. Жер қыртысының құрамын зерттейтін ғылыми пәндер — минералогия, петрография, литология болып саналады.

Минералогия (ескі латын тілінде “минера”—руда) — минералдардың (химиялық табиғи қосындылардың) саны мен сапасын, жаратылысын (генезисш), құрамы мен құрылысын және физикалық-химиялық қасиеттерін зерттейді.

Петрография иемесе петрология (грекше “петрос”— жартас) — тау жыныстарының құрамы меи құрылысын және олардың пайда болу (генезис) жолдарын анықтайды.

Литология (прекше “литос” — тас) — шөгінді тау жыныстарының құралу және өзгеру заңдылықтарын зерттейді. Жер бетінде және жердің ішкі қабаттарында жүріп жататын әр түрлі геологиялық әрекеттерді қозғалыс тұрғысынан зерттейтін ғылым — динамикалык, геология деп аталады. Динамикалық геология жеке ғылым тармақтарына (геотектоника, оейомология, вулканология) ажыратылады.

Геотектоника (грекше “тектоника” — құрылымдық архитектура) — жер қыртысының құрылымдық элементтерін және оның деформацкялық қозғалыс зандылықтарын қарастырады. Тау жыныстарының орналасу заңдылықтарын және олардың жатыс пішіндері мен құрылымдық элементтерін зерттейтін геотектониканың бір бөлімі — құрылымдық геология деп аталады.

Сейсмология (грекше “сейсмос” — сілкіну) — жер сілкінудің қандай себептерден болатындығын зерттейтін ғылым.

Вулканология — вулкандық құрылымдар мен вулкандық атқылау кезінде пайда болған тау жыныстарын зерттеу арқылы магмалық әрекеттердің даму заңдылықтарын анықтайтын ғылым.

Жердін, даму тарихын тарихи геология және құрлықтағы теңіздің өзгеруін палеогеография ғылымдары зерттейді.

Жер қыртысын құрайтын тау жыныстарының қабат-қабат болып орналасу тәртібін немесе реттілігін және олардың құралу уақытын анықтайтын тарихи геологияның бір бөлімі — стратиграфия (лат. “стратум” — қабат) деп аталады.

Стратиграфиялық зерттеу жұмыстары палеонтологиямен (грекше “палеос” — ескі, “онтос” — өмір, тіршілік) тығыз байланыста жүргізіледі. Палеонтология — ескі органикалық қалдықтардың (фауна, флора) сақталған түрлерін зерттей отырып, олардың өмір сүрген дәуірлерін анықтайды. Соған сәйкес тау жыныстарының салыстырмалы пайда болу уақыты айқындалады.

Палеогеография — өткен геологиялық дәуірлерде болған жер бетінін. физикалық-географиялық өзгеру жағдайларын зерттейді.

Жердің жеке аймақтарының даму жолдарын және олардың геологиялық кұрылым ерекшеліктерін зерттейтін геологияның үлкен бір бөлімі — аймактың геология деп аталады.

Практикалық мақсатта қолданылатын ілімдердің ішінде пайдалы қазбалар туралы ілімнің гидрогеология және инженөрлік геология ғылымдарының маңызы өте зор.

Пайдалы қазбалар туралы ілім — әр түрлі (рудалы, рудасыз) кен орындарының жаратылысын (генезис), орналасу заңдылықтарын, өзіндік формаларын, өндірістік қажеттілігін зерттейді.

Гидрогеология — жер асты суларының пайда болуын, химиялық кұрамын және олардың динамикалық қозғалысын, ал инженерлік геология — әр түрлі құрылыс объектілерін салу барысында жер қыртысының жоғарғы қабаттарының кұрылымдық ерекшеліктерін (катты-жұмсақтығын, сейсмикалық орнықтылығын) зерттейтіи ғылым.

Методикалық және әкономикалық геология ғылымдары қатарында: геологиялық картаға түсіру, барлау-іздеу жұмыстарын жүргізу, рудалық, шахталық және өндірістік геология салаларын атап өтуге болады.

Геолюгиялық картаға түсіру бағыты — геологиялык. карталар жасау әдістерін жетілдіру және оларды іс жүзінде пайдалану жолдарын қарастырады. Атап айтқанда, белгілі бір аймақтарда кездесетін тау жыныстарының жатыс пішіндерін, геологиялық құрылысын, құрамын және пайдалы қазбаларын жан-жақты зерттеу арқылы, көзделген масштаб бойынша геологиялық карта жасау жұмыстарымен айналысады.

Барлау-іздеу жұмыстарынын негізгі мақсаты ашылған кен орнының жаратылысын, геологиялық орналасу жағдайын толығырақ зерттеу, сонымен қатар пайдалы қазбалардың қорын анықтап, толығымен игеру мақсатында оның экономикалық тиімділігін арттырудың жолдарын қарастыру. Ең соңғы мақсат — кен орнын пайдалануға (эксплуатацияға) беру болып саналады.

Рудалық, шахталық және кәсіпкерлік геология салаларында (руда, көмір, мұнай мен газ өндіретін) геологиялық міндеттерді атқаратын қызмет орындары ұйымдастырылады.

Ал жалпы геология дегеніміз, ғылыми бағыт емес, оқулық курс болып саналады. Жалпы геология курсының негізі — динамикалық геология болғанымен, бұл курста геологияның басқа салаларының да басты-басты ұғымдары мен түсініктері қысқаша баяндалады. Жалпы геология курсында жер және жер қыртысы жөніндегіғылыми мәліметтер бір-бірімен тығыз байланысты түрде қарастырылады.Соның нәтижесінде жер және жер қыртысы туралы жалпы ұғым алғашқы курстан бастап қалыптасады.

Жалпы геология курсында алғашқы қалыптасқан білім, студенттер үшін кейінгі курстарда оқылатын геологияның басқа салаларын дұрыс түсінудің негізі болып қаланады.

.
№2 дәріс тақырыбы: Жердің пішіні, құрылысы және физикалық қасиеттері
Сабақтың жоспары:

1. 
   Жер пішіні және оның өлшемдері
   
2. 
   Жер бетінің бедері
   
3. 
   Жердің ішкі құрылысы
   
4. 
   Жердің физикалық қасиеттері
   

Геодезиялық өлшеу жұмыстарының нәтижесі Жердің сыртқы пішіні үш осьті эллипсоидқа (сфероид) жақын екендігін көрсетеді. Жердің полярлық радиусы (К_п) — 6356,8 км, экваториалдық радиусы (К_э) —6378,2 км, ал полярлық сығым мөлшері а=(К_э—К_п): К_э—1/298,2 (Ф. Н. Красовский, А. А. Изотов). Жердің орташа радиусы 6371,11 км шамасында деп есептеледі.

Жердің шын мәніндегі бейнесі өте күрделі. Ол ешқандай да геометриялық фигураға ұқсамайды. Сондықтан неміс ғалымы — физик И. Люстихтың (1873 ж.) ұсынысы бойынша Жер геоид (жерге ғана тән өзіндік пішін) пішінді деп саналады.

Геоид және сфероид пішіндері бір-біріне сәйкес келмейді (III. 1-сурет). Олардың беткі қабаттарынық аралық қашықтығының айырмашылықтары 160 м; ТМД территориясында 100 м. Геоид және сфероид аралығындағы айырмашылықты анықтау гравиметриялық және ғарыштық өлшеулер арқылы жүргізіледі. Ең соңғы жүргізілген дәл өлшемдер бойынша Жер алмұрт пішінді немесе жүрек секілді (кардиоид) деп саналады (Г. Н. Каттерфельд). Оңтүстік полюс солтүстік полюспен салыстырғанда, экваторға 242 м жақын. Жердің массасы 5,977-10²¹ т, көлемі 1,083 млрд. км³, ауданы 510 млн. км², орташа тығыздығы 5,517 г/см³. Жердің ішкі қабат-тарын құрайтын заттардың тығыздығы терендеген сайын ұлғая береді.

1-сурет. Сфероид пен геоидтың бет бедерлері.

Материктер Жер бетінде әр түрлі болып орналасқан. Егер Жер шарын материктердің Тынық мұхиттық жағалауы арқылы екіге бөлетін болсақ, онда онын, бір жартысында барлық материктер мен Атлант және Үнді мұхиттары бірге ориаласар еді, ал екінші жарты шарды түгелдей Тынық мұхит алып жатар еді.

Жер беті бедерінің жалпы құрылысын қисық сызык; түрінде берілген гипсографиялық схемадан көруге болады (2-сурет).

Бұл схемада мұхит деңгейінен жоғары құрлық бедері көрсетілген, ал төменгі бөлігі мұхит бедерін сипаттайды. Құрлықтың ең биік нүктесі (Гималай тауы, Джомолунгма шыңы) 8848 м биіктікте орналасқан, ал еңтөменгі нүктесі 11022 м (Тынық мұхит, Мариан шұңрымасы) болып саналады. Олардың арасындағы айырмашылық~20 км.

2-сурет. Жер беті бедерінің гипсографиялық қисық сызығы.

Жердің ішкі құрылысы туралы көп жобалардың (В. Гольд-шмидтың, Г. Вашингтонның, А. Е. Ферсманның, В. Рамзейдің, А. Ф. Капустинскийдің және т. б.) ішінде неміс ғалымы, сейсмолог Б. Гутенбергтің және австралия ғалымы геофизик К. Э. Булленнін, (1961) схемасы қазіргі кездегі кең тараған жобалардың бірі болып саналады (1-кесте, 4-сурет). Олар сейсмологиялық, геофизикалык зерттеу жұмыста рының нәтижесінде жоғарыда аталған геосфераларды, олардың физикалық қасиеттерінің өзіндік ерекшеліктеріне қарай әр түрлі зоналарға. ажыратады.

3-сурет. Джефрис — Гутенберг бойынша жердің сейсмикалық моделі.

4-сурет. Жердің ішкі құрылысы (Гутенберг — Буллен моделі).

1 - кесте Жердің ішкі қабаттары

5-сурет. Жер қыртысының схемалық құрылысы.

Континенттерде жер қыртысының орташа қалыңдығы 35—40 км (жазық алқаптарда), кейде таулы аймақтарда 50—75 км-ге дейін жетеді.

6-сурет. Жер қыртысынын, схемалық қимасы:

I — мұхиттық тегі; II — суб-мұхиттық тегі — ойпандар; III — континентальдық тегі — жазықтықтар (а) және тау алқаптары (б); IV — субконтинентальдық тегі; 1 — су қабаты; 2 — шөгінді тау жыныстары; 3 — мұхиттық қыртыстың екінші қабаты; 4 — гранитті қабат; 5 — базальтты қабат; 6 — мантия (Нм — мантия тереқдігі).

Австрия ғалымы В. Конрад (1925) гранитті-гнейс және базальт қабаттарының аралығында (10—30 км-дей тереңдікте), тек материктерде ғана кездесетін сейсмикалық шекараның болатындығын анықтайды. Бұл шекара “Конрад жазықтығы” немесе қысқаша “К” деңгейі деп аталады.

Мантия. Шартты түрде мантия жоғарғы мантия (В), ортаңғы мантия (С) және төменгі мантия (Д) болып үшке бөлінеді.

Жоғарғы мантия (В) “Мохо деңгейінен” 400 км-ге дейінгі тереңдікті қамтиды. Бұл шекара неміс геофизигі Б. Гутенбергтіқ (1926) құрметіне “Гутенберг шекарасы” деп аталады. Жоғарғы мантияның орталық бөлігінде, материктердің астында — 100 км-ден 250 км-ге дейінгі, ал мұхит түбінде 50 км-ден 400 км-ге дейінгі аралықта сейсмикалық толқындардын, таралу жылдамдығы тереңдеген сайын өсудің орнына, керісінше төмендейді. Бұл жағдай мантия қабатын құрайтын заттардың балқыған _ күйде болатындығын көрсетеді. Мұндай зоналарды “астеносфера” деп атайды. Астеносфералық зоналарда вулкан ошақтары орналасады. Сонымен бірге, жер қыртысында байқалатын тектоникалық әрекеттердің көзі осы астеносфера болып саналады.

Астеносферадан жоғары аймақ жер қыртысын қоса есептегенде “литосфера” деп аталады. Бұл атауларды (астеносфера, литосфера) ғылымға алғаш енгізген американдық ғалым — геолог Дж. Баррель (1914) болды.

Ортаңғы мантия (С) немесе аралық зона 400 км-ден 1000 км-ге дейінгі аралықты қамтиды. Бұл зонаны алғаш рет орыс академигі

Б. Б. Голицын (1912) анықтайды. Сондықтан “Голицын шекарасы” деп аталады.

Төменгі мантия (Д) “Голицын деңгейінен” 2900 км-ге дейінгі аралықты камтиды. Бұл зона неміс ғалымдары Э. Вихерт пен Б.Гутенбергтің (1914) құрметіне “Вихерт— Гутенберг шекарасы” деп аталып кетті.

Мантиялық заттардың құрамында алюминий мен кремнийдің мөлшері азайып, ал темір мен магний элементтері көбейе бастайды.

Ядро. Ядро — сыртқы ядро (Е), аралық зона (Р) және субъядро (О) болып үшке бөлінеді.

Сыртқы ядро (Е) — “Вихерт — Гутенберг деңгейінен” 4990 км-ге дейінгі аралықты алып жатады және сұйық күйде болады.

Аралық зона (Ғ) — 4990 км-ден 5120 км-ге дейінгі аралықты қамтиды. Физикалық қасиеті жағынан ішкі субъядроға жақын.

Субъядро (О) —планетаның орталық бөлігін (5120— 6371 км) құрайды; диаметрі 2500 км шамасында. Сыртқы ядро мен субъядроның шекарасын анықтаған Дания ғалымы сейсмолог — Инге Леман (1936).

Ядроның құрамында ауыр элементтердің мөлшері көбейе түседі. Қазіргі кездегі көзқарас бойынша ядро — темір мен никель элементтерінен құралады, сонымен қатар қосымша күкірт, кремний қоспаларыда болуы мүмкін. Жалпы ядроның құрамын темірлі метеориттердің құрамымен салыстыруға болады. Кейбір ғалымдардьщ пікірі бойынша, ядроны кұрайтын алғашқы заттар мантиялық силикаттар түрінде болып, кейінірек олар өте жоғары қысым әсеріне байланысты тығыздала келе, металдық қасиетке ие болады деп саналады.

Жердің физикалық қасиеттеріне ауырлық күші, тығыздығы, қысымы, магниттік, жылулық және т. б. қасиеттері жатады.

Жер бетінде жердің өзіне қарай бағытталған центрге тартқыш және центрден сыртқа қарай бағытталған центрден тепкіш күштерінің болатындығы үнемі байқалады. Осы күштердің ортақ әсері ауырлық күшін көрсетеді. Ауырлық күшінің үдеу шамасы жердің құрылысы мен сыртқы пішінінің өзгерістеріне қарай анықталады; ауырлық күші экваториалық аймақтармен салыстырғанда полярлық аймақтарда көбірек; оның үдеу шамасы полюстен экваторға қарай біртіндеп азаяды (0,5%). Бірақ кейбір аймақтарда бұл заңдылық орындалмайды. Жеңіл салмақты жыныстардан құралған аудандарда ауырлық күші азаяды (теріс аномалия), ал салмағы ауыр жыныстардан құралған аудандарда ауырлық күші арта түседі (оң аномалия).

Үдеу шамасы жер қойнауына тереңдеген сайын әр түрлі өзгеріп отырады. Мысалы, жер бетінде 982 см/с², 2900 км-ге дейінгі тереңдікте 1037 см/с² дейін өзгереді; кейінірек кенеттен тез төмендеп, 6000 км тереңдікте-126 см/с² дейін жетеді, ал жердің центрінде нөлге тең, болады.

Жердің ауырлық күшін зерттеу жұмыстары оның орташа тығыздығын анықтауға мүмкіндік берді (5,52 г/см³).

Шөгінді тау жыныстарының орташа тығыздығы 2,4—2,5 г/см³, граниттердің — 2,7 г/см³, базальттардың— 2,9—3,0 г/см³ екендігі белгілі. Ал жалпы жер қыртысын құрайтын тау жыныстарының орташа тығыздығы 2,7— 2,8 г/см³ шамасында деп саналады. Жердің орталық бөлігін құрайтын заттардың тығыздығы — 12,3—12,5 г/см³ шамасында болады. Жердің центріне қарай тығыздықтың артуымен қатар, қысым дәрежесі де ұлғая түседі. Жердің орталық бөлігінде қысым күші 3,5 млн атмосфералық қысым дәрежесіне дейін жетеді.

Магниттік қасиет тек жеке минералдарға ғана емес, жалпы жер планетасына тән ортақ қасиет. Сонымен, Жер алып магнит. Оның өзіндік магнит полюстері және магнит өрісі болады. Жердің магнит полюстері географиялық полюстермен сәйкес келмейді. Осыған байланысты, компастың магнит стрелкасының көрсеткішінде магниттік ауытқу байқалады.

Магниттік ауытқу деп, белгілі бір бақылау нүктесінде компастың магнит стрелкасы мен географиялық меридиан арасындағы бұрышты айтады. Магниттік ауытқулар батыс және шығыс бағыттық болып ажыратылады. Бірдей бағыттағы ауытқуларды біріктіретін сызық — изогондық сызықтар деп аталады.

Магнит стрелкасының горизонт сызығына қарай құлау бұрышы магниттік еңкею, ал магниттік еңкіштігі бірдей нүктелерді біріктіретін сызық изоклинальдық сызықтар деп аталады. Магнит полюстерге жақындаған сайын, компастың магнит стрелкасының еңкіштігі арта түседі, ал магнит полюстерінде магнит стрелкасы тік бағытта болуға ұмтылады.

Жердің магнит өрісі кернеулік күшімен сипатталады. Кернеулік күші экватордан магнит полюстері бағытында арта түседі. Магниттік ауытқу және онын еңкіштік дәрежесі, сол сияқты магнит өрісінің кернеулік күші уақытқа және орнына байланысты нормалық шамадан ауытқып, ерекше жағдайда болуы мүмкін. Мұндай ерекше ауытқулар магниттік аномалиялар деп аталады. Осы аномалиялар жалпы жердің кұрылыс ерекшеліктерімен және жер қыртысында кездесетін темірлі тау жыныстарының орасан зор массасының белгілі бір тереңдікте шоғырланып жиналған орнына сәйкес келген.

Мұхиттар түбінің магнит өрісі континенттік магнит өрісінен бөлек. Олар бір-бірінен өзіндік ерекшеліктерімен ажыратылады. Мұхиттар түбінде магниттік аномалиялар жолақ-жолақ болып орналасады. Олар оң және теріс зарядталған аномалиялар түрінде мұхиторталық жоталарға параллель бағытта жүздеген километрге созылып жатады. Барлық өлшемдері жағынан бірдей, ұқсас аномалиялар орталық аномалияның екі жарында бірдей қашықтықта кезек алмасып, симметриялы түрде орналасатындығы анықталды. Бұл жағдай геомагниттік шкалаға сүйене отырып, мұхит түбінің мұхиторталық жотаның екі жағына қарай бірдей кеңею дәрежесін анықтауға мүмкіндік береді.

Жердің жылулығы. Жердің жалпы жылулық режимі екі жағдайға байланысты, яғни Күннен бөлінген жылулыққа; жер қойнауындағы жылулық мөлшеріне қарай қалыптасады. Жер бетіндегі ең негізгі жылулық көзі — Күн энергиясы, ал Жер қойнауынан бөлінетін жылудың жер бетінде атқаратын ролі шамалы ғана. Әрбір минут сайын жер бетінің әрбір шаршы сантиметріне (1 см²) Күн сәулесі арқылы келетін жылу мөлшері шамамен ~8,13 Дж шамасында болады екен. Бұл цифр әр уақытта да тұрақты сан есебінде қабылданған. Жалпы алғанда, Жер Күннен минутына 10¹⁹ Дж мөлшерінде сәуле энергиясын алады. Жер бетіндегі жылу мөлшері оның жеке аудандарының Күннен түскен жарық мөлшерін қабылдау мүмкіндіктеріне байланысты.

Күннен түскен жарық сәулесін қабылдау немесе оны кейін қайтару мөлшері негізінен құрлық пен суға, ауа және мұхит ағындарына, бедер пішіндері мен өсімдік жамылғыларына байланысты болады.

Күн энергиясының мөлшеріне қарай әр түрлі әрекеттердің нәтижесінде жер бетінде сан-алуан өзгерістер байқалады (су айналымы, су мен желдің әсерінен жер бетінің бұзылуы, тау жыныстарының үгілуі және т. б.). Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы және органикалық дүниенің даму ерекшеліктері де Күн энергиясына тікелей байланысты.

Жердің ішкі қойнауындағы жылу энергиясының көзі ретінде — радиоактивтік элементтердің ыдырауы, жерді құрайтын заттардың гравитациялық жіктелуі және т. б. процестер кезінде бөлінетін энергия көздерін атауға болады. Әсіресе, радиоактивтік ыдырау кезінде бөлініп шығатын энергия мөлшері орасан зор.

Радиоактивтік элементтер (уран, торий, калий және т. б.) көпшілік жағдайда жер қыртысында кездеседі, ал кейде аз мөлшерде жердің терең қабаттарында да болуы мүмкін. Қейбір есептеулер бойынша, жер қойнауында радиоактивтік ыдырау процестеріне байланысты бөлінетін энергия мөлшері (1,4—3,0)-10²¹ Дж шамасында болады, сол секілді гравитациялық энергия мөлшері де осы шамалас деп саналады.

Жер бетінде жыл бойы температураның Күн сәулесі әсерінен өзгеруі өте жоғары дәрежеге дейін көтеріледі. Мысалы, құмды далада 100°С-қа дейін жетеді.

Жер бетінен оның ішкі қабатына қарай тереңдеген сайын температура төмендей береді. Ал белгілі бір тереңдікте температура тұрақты болып, өзіндік белдеу құдайды. Бұл белдеуде температура жыл бойы тұрақты және белгілі бір ауданның орташа жылдық температурасына тең шамада болады. Мысалы, Москвада тұрақты температуралық белдеу — 20 м-лік тереңдікте (4,2°С), Парижде — 28 м-лік тереңдікте (11,83°С) байқалады. Жалпы алғанда Күн сәулесі жердің 20—30 м-дей тереңдігіне дейін ғана әсер етеді.

Тұрақты температура деңгейінен төмен қарай, жердің ішкі жылулық энергиясы әсерінен, температура арта бастайды. Мысалы, Солтүстік Каспий маңайында бұрғыланған скважинаның 500 м-лік тереңдігіндегі температура 42,2°С, 1000 м-лік тереңдікте — 55,2°С, 1500 м— 69₍9°С, 2000 м —80,4°С, 2500 м —94,4°С, 3000 м — 108,3°С-қа дейін көтеріледі. Түрақты температура деңгейінен төмен қарай, температура шамасынын, 1°С-қа көтерілуі үшін жеткілікті тереңдік (немесе метр есебімен алынған қашықтық) — геотермиялық саты деп аталады.

Жер қыртысында оның шамасы тау жыныстарының құрамы мен құрылыс ерекшеліктеріне немесе жатыс жағдайларына байланысты бірнеше метрден 200 м-ге дейінгі аралықта өзгереді. Геотермиялық сатының орташа шамасы — 33 м. Мысалы, вулкандық аймақтарда геотермиялық сатының минимал шамасы — 2—3 м, Солтүстік Қавказда — 12 м, Москва маңайында — 38,4 м, Кривой Рогта — 112,5 м, Қарелияда — 100 м және одан да жоғары болып кездеседі.

Геотермиялық сатыға кері ұғым геотермиялық градиент деп аталады. Геотермиялық градиент деп, жер қойнауының әрбір 100 м-іне тереңдеген сайынғы температураның (градус есебімен) өзгеру шамасын айтамыз. Геотермиялық градиенттің орташа шамасы (әрбір 100 м-ге) 3°С деп есептеледі.

Жер қойнауының температуралық режимі туралы негізгі мәліметтер шахталар мен бұрғылау скважиналарында жүргізілген геотермиялық тікелей өлшеу жұмыстарының нәтижесінде алынады. Мысалы, Кола түбегінде бұрғыланған өте терең скважина арқылы кристалдық тау жыныстарының температурасын тікелей өлшеу жұмыстарының нәтижесі мына төмендегідей: 7 км тереңдікте — 120°С (жоба бойынша 60—70°С болу мүмкін деп болжанған еді); 10 км тереңдікте — 180°С; 12 км тереңдікте — 200°С-тан астам екендігі анықталды.

Ал <9,5 км тереңдікте шөгінді қабатты тесіп өткен “Берта Роджерс” (АҚШ) атты бұрғылау скважинасындағы температура — 243°С-қа дейін жеткен.

Кейбір есептеулер бойынша геотермиялық саты 20_км-лік тереңдікке дейін сақталады, ал одан тереңірек қабаттарда температураның өсу дәрежесі кенеттен баяулап, тез төмендейді.

В. А. Магницкийдің есебі бойынша температураның . тереңдікке қарай өзгеру дәрежесі континенттер мен мұхиттар түбінде төмендегідей болады:

100 км тереңдікте температура — 1300°С (вулкандық лавалардың температурасы осыған жақын деп санала-ды). 400 км тереңдікте температура — 1700°С, 2900 км — 3500°С, 5000 км — 5000°С болады деп есептеледі.

Кейбір ғалымдардың пікірлері бойынша жердің орталық ядро бөлігінде температура 5000°С және одан да жоғары болуы мумкін деп саналады.

Е. А. Любимованың есептеуі бойынша жердің максимал температурасы 2000—2500 м-дей тереңдікте 4000°С шамасында болады. Ал одан ары тереңдеген сайын, тем-пература біртіндеп кеми бастайды. Жердің орталық бөлігінде температура — 2600°С шамасында болады деп жорамалданады. Әрине, бұл жерде температураның тереңдікке байланысты өзгеретіні туралы басқа да пікірлер бар екендігін ескеру қажет.

Жер қойнауының температуралық режимін зерттеп-білу шахталар тұрғызуда және терең қабаттарды бұрғылау жұмыстарын жүргізуде өте қажет. Егер шахтадағы температураны білу шахтерлердің жұмыс жағдайын жақсарту үшін қажет болса, ал бұрғылау скважинасындағы температураның өзгерістерін білу бұрғылау технологиясын жетілдіруге мүмкіндік береді.

Қазіргі кезде жер астындағы ыстық сулар мен ыстық. су буларын тұрмыс қажетіне жарату, мысалы, елді мекендерде үйлерді жылыту үшін (Рейкьявик—Исландия) немесе геотермиялық электростанциялар тұрғызу (Камчатка — ТМД, Италия) мақсатында пайдаланылады

№ 3 дәріс тақырыбы: Геохронологиялық және стратиграфиялық кесте
Сабақтың жоспары:

1. 
   Стратиграфиялық атаулар Геохронологиялық атаулар
   
2. 
   Эралар мен дәуірлердің сипаттамасы
   

Стратиграфиялық және геохронологиялық бөлімдер мен бөлімшелер мына төмендегідей болып ажыратылады:

Стратиграфиялық атаулар Геохронологиялық атаулар

Эонотема Эон

Группа (топ) Эра (замана)

Система (жүйе) Период (дәуір)

Бөлім Эпоха (кезең)

Ярус (қабат) Ғасыр

Кейде жеке бір аудандарда зерттелген қабаттар Халықаралык, келісім бойынша қабылданған шкаламен салыстыруға келмесе, онда олар үшін жергілікті атаулар беріліп стратиграфиялық ұсақ бөлімдер мен бөлімшелерге (свита, подсвита, серия) ажыратылады.

Стратиграфиялық шкала — белгілі бір уақыт аралығында рет-ретімен қабатталып жиналған шөгінді жыныстар жиынтығын, ал оған сәйкес келетін геохронологиялық шкала — уақыт мерзімін көрсетеді. Шартты түрде стратиграфиялық атаулар стратондар, ал геохронологиялық ұғымдар геохрондар деп аталады.

Пайдалануға ыңғайлы болу үшін екі шкаланың да бөлімдері мен бөлімшелері бірдей атаулармен аталады. Стратиграфиялық бөлімдер төменгі, орта және жоғарғы болып бөлінеді. Соған сәйкес геохронологиялық кезеңдер — алғашқы, орта және соңғы болып ажыратылады.

Эонотемалар — бірнеше эраларды (заманаларды) қамтитын ең ірі стратиграфиялық топтардан (эратемалардан) тұрады.

Қазіргі кезде жердің тарихы екі эонотемаға ажыратылады:

1. Фанерозойлық (грекше “фанерос”—айқын, “зоэ”— өмір) — палеозой, мезозой және кайнозой топтарын біріктіреді.

2. Криптозойлық (грекше “криптос” — жасырын, құпия, “зоэ” — өмір) — протерозой және архей топтарын біріктіреді.

Топтар — бір эра (заман) бойы қабатталып жиналған шөгінді жыныстар жинтығын құрайтын стратиграфиялық ұғым. Олар Жер қыртысының даму тарихында өте ұзақ кезеңдерді қамтиды. Топтардың шекарасы органикалық дүниенің құрт өзгеріп, жаңа түрлердің пайда болуымен анықталады. Топтардың және эралардың атаулары (грек сөздерінен құралады) алғашқы қарапайым өмірдің пайда болу және олардың даму сатыларымен байланысты.

Жүйелер белгілі бір периодта (дәуірде) жиналған шөгінді қабаттарынан құралады. Олардын, атаулары, әдетте, шөгінді жыныстардың алғашқы табылған орындарына қарай, жергілікті (кембрий, девон, пермь, юра) атаулармен аталады. Мысалы, девондық жүйе Англиядағы Девоншир атты граф жерінің; пермьдік жүйе Пермь облысының атымен аталады. Сол сияқты жергілікті халықтардың атымен (ордовик, силур) немесе шөгінді жыныстардың құрамына (таскөмір, бор) байланысты аталады. Ал кейде олардың ішкі бөлімшелерінің санына қарай (мысалы, триас — үштік) да аталады.

Жүйелер бөлімдерге ажыратылады. Оған сәйкес келетін уақыт аралығы эпохалар (кезеңдер) деп аталады.

Бөлімдер — қабаттарға (ярустарға), соған сәйкес эпохалар (кезеңдер) ғасырларға ажыратылады. Ең соңында қабаттар зоналарға, ал ғасырлар жылдарға бөлінеді.

Стратиграфиялық бөлімшелерді ажырата білу үшін шартты белгілер қабылданған.

Топтардың индекстері оның латынша аттарының алғашқы әріптері арқылы белгіленеді (мысалы, протерозой — РК) ; жуйелердің индекстері оның латынша атының бірінші әрпімен белгіленеді (мысалы, пермь — Р); ал оның бөлімдері сан арқылы көрсетіледі. Мысалы, бор жүйесі (К) екі бөлімнен тұрады: төменгі бөлім (К₁ ) және жоғарғы бөлім (К₂).

Бұл индекстер геологиялық карталар мен геологиялық қималарда және т. б. геологиялық құжаттарда қолданылады. Мұндай құжаттарды оқуға қолайлы болу үшін түсті бояулар мен әр түрлі белгілер пайдаланылады. Мысалы, бор дәуірінде түзілген жыныстар — ашық көк түске, палеогендік жыныстар — қою сары түске боялады.

Абсолюттік геохронология — жер қыртысын құрайтын тау жыныстарының жасын, сонымен бірге жердің тарихындағы геологиялық ірі оқиғалардың болған уақыты және ұзақтығы (кәдімгі астрономиялық жылдар есебімен) оның құрамында кездесетін радиоактивтік элементтердің (уран, торий, рубидий, калий, көміртегі) ыдырау заттарын (²³⁸U ²³⁵U, ²³²ТҺ, ⁸⁷КЬ, ⁴⁰К, ¹⁴С) зерттеу арқылы анықталады.

Тау жыныстарының абсолюттік жасын анықтауда радяологиялық әдісті қолдану мумкіндігі туралы алғашқы ойды француз ғалымы Пьер Кюри (1903 ж.) айтқан болатын.

Радиоактивтік элементтердің ыдырауы (жартылай ыдырау мерзімі) — әр уақытта тұрақты болып, белгілі бір жылдамдықпен, өз бетінше жүріп жататындығы эксперимент жүзінде дәлелденген. Сонымен, ыдырау жылдамдығын ескере отырып минералдың құрамындағы радиоактивтік элементтің жасын оның ыдырау заттарының (изотоптардың) салмағына қарай анықтауға болады.

№ 4 дәріс тақырыбы: Экзогендік геологиялық процестер