КОНТРОЛЬНА РОБОТА

Мінерали, розвиток геоморфологічної науки, вітровали

З М І С Т

1. М і н е р а л и . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.1. Утворення мінералів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3

1.2. Основні фізичні властивості мінералів . . . . . . . . . . 4

2. Розвиток геоморфологічної науки . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 8

2.1. Основні етапи становлення світової

геоморфологічної науки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 8

2.2. Геоморфологічна наука в Україні . . . . . . . . . . . . . . . .
9

3. Вітровали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4. Список використаної літератури . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 12

1. М і н е р а л и

Мінерали (від лат. – “руда”) – це хімічні сполуки, що утворюються
внаслідок складних фізико-хімічних процесів, які протікали і протікають
у надрах Землі або на її поверхні.

Мінерали у природі зустрічаються у різному фізичному стані. Є мінерали
газоподібні (метан, гелій тощо), рідкі (вода, ртуть та ін.), проте
переважна їх більшість являє собою тверді тіла, в зв’язку з чим ми і
зосередимо увагу саме на цій групі, тим більше, що саме тверді мінерали
складають структурну (геологічну) основу рельєфу.

Сучасна мінералогія визначає понад 2000 мінералів, а з урахуванням
різновидів їх нараховується понад 4000. проте лише незначна група
мінералів (близь-ко 50) відрізняється значним поширенням у природі і
стано-вить основну масу гірських порід (такі мінерали називають
породотвірними).

Переважна більшість мінералів являє собою кристалічні утворення, (рис.
1) тобто, елементи, що їх складають (точніше – їх атоми, йони)
розташовуються у просторі за певним порядком, утворюючи багатогранні
геометричні фігури – куби, призми, ромбоедри тощо. Крім кристалічних, у
природі досить часто зустрічаються мінерали аморфні (характеризуються
безсистемним, хаотичним розташуванням елементів у просторі та
непостійністю складу – наприклад, халцедон), а також колоїдні, які
складаються з найдрібніших дисперсних часточок (діаметром від 10-4 до
10-6 мм) і завдяки значній поверхневій енергії можуть адсорбувати
молекули води та інших хімічних сполук (опал, лімоніт).

1.1. Утворення мінералів.

Переважна більшість мінералів формується у надрах Землі, тобто має
ендогенне походження. Разом з тим, у природі досить часто зустрічаються
і мінерали, що утворюються на поверхні планети (екзогенне або гіпергенне
походження). В залежності від провідних процесів, у ході яких
відбувається мінералоутворення, можна виділити кілька типів утворення
(генезису) мінералів: магматичний, пов’язаний з виникненням мінералів
під час застигання складного високотемпературного розплаву – магми (на
перших етапах її охолодження утворюються, наприклад, олівіни, піроксени,
а наостанку кристалізуються ортоклаз, кварц тощо); пегматитовий тип
мінералоутворення теж протікає при охолодженні магми, збагаченої лугами,
оксидами, насиченою парою та газами (так утворюються руди різних
кольорових металів, деякі дорогоцінні камені, біла слюда та ін.);
пневматолітовий і гідротермальний типи утворення мінералів пов’язані з
охолодженням різноманітних газів, що супроводжують вторгнення магми у
земну кору (так кристалізуються руди вольфраму, молібдену), а при
температурах нижче 500?С пневматоліз супроводжується і гідротермальними
процесами, пов’язаними з охолодженням перегрітої водяної пари (так
утворюються численні кольорові, благородні та рідкісні метали – золото,
галеніт, кіновар, пірит та ін.); метаморфічний тип мінералоутворення
пов’язаний з формуванням нових мінералів при дії високих температур та
тиску на вже існуючі мінерали та гірські породи (магнетит, тальк, гранат
тощо). Гіпергенні мінерали утворюються на поверхні Землі головним чином
завдяки найрізноманітнішим хімічним реакціям, що протікають за участю
компонентів зовнішнього середовища (волога і гази атмосфери, поверхневі
і підземні води тощо). Таким способом часто утворюються сірка, пірит,
гіпс та ін.

1.2. Основні фізичні властивості мінералів.

Орієнтуватися у багатотисячній масі мінералів та їх видозмін не просто
навіть для фахівця. Саме для полегшення процесу розпізнавання
(діагностики мінералів) розглядають їх фізичні властивості.

Форма мінералу залежить від умов його утворення. Вже згадувалося, що
більшість мінералів у процесі формування набуває форми різноманітних
кристалів (їх вивченням займається спеціальна галузь мінералогічної
науки – кристалографія). Проте в окремих випадках мінерали
кристалізуються у своєрідні форми, що значно спрощує процес їх
діагностики (друза, конкреція, секреція, натічні: сталактит, сталагміт).

Серед обумовлених мінеральних накопичень найбільш часто зустрічають
друзи, які представляють собою накопичення кристалів, які приросли до
стінок печер або тріщин. Секреції – результат поступового заповнення
органічних пустот мінеральною речовиною, що відкладається на її стінках.
Вони мають звичайну концентричну будову, що відображає стадійність
формування. Дрібні секреції називаються мигдалинами, великі – жеодами.
Конкреції – більш менш округлі утворення, які виникли шляхом осідання
мінеральної речовини навкруг якого-небудь центру кристалізації. З цим
часто пов’язані концентричні або радіально-променеві будови конкрецій.
Дрібні округлі утворення зазвичай концентричної будови називаються
оолітами. Їх виникнення пов’язане з випаданням мінеральної речовини в
рухливому водяному середовищі. Натічні утворення, що ускладнюють
вершини печер, виникають при кристалізації мінеральної речовини з
підземних вод, що просочуються. Натіки, що звисають з склепіння печер,
називаються сталактитами, а ті, що ростуть догори з дна печер –
сталагмітами. На поверхні тріщин можуть розвиватися плоскі мінеральні
плівки, які мають різну будову.

Колір мінералу міг би розглядатися як одна з основних діагностичних
ознак. Проте лише невелика частина мінералів має більш-менш стабільне
забарвлення, наприклад, кіновар (криваво-червоне), магнетит (чорне),
сірка (жовто-зеленувате) та деякі інші. Більшості мінералів властива
зміна кольору в залежності від випадкових домішок тих чи інших хімічних
елементів, що часто ускладнює процес візуального розпізнавання мінералу
(флюорит, кварц та ін.).

Колір мінералу у порошку (риска). В окремих мінералів колір їх пороху
відрізняється від кольору цілого мінералу. Наприклад, рогова обманка, що
має чорний колір, у порошку змінює його на темно-зелений, пірит має
солом’яно-жовте забарвлення, а його порох – зеленувато-жовтого кольору
тощо. Для одержання порошку досліджуваним мінералом проводять по твердій
шорсткій поверхні неглазурованої порцелянової платівки (так званого
“бісквіту”). При цьому на бісквіті залишається риска певного кольору.

Твердість – одна з найважливіших фізичних властивостей мінералів, яка
визначається за допомогою спеціальних приладів (скелерометрів). Проте в
практичній геології для визначення твердості мінералів традиційно
користуються умовною шкалою твердості (шкала Мооса – за іменем
голландського мінералога, який запропонував її ще у ХVІІ столітті). При
цьому твердість досліджуваного мінералу визначається дряпанням його
спеціальними мінералами-еталонами, що складають основу 10-бальної шкали
твердості. Часто твердість мінералів визначається і за допомогою
поширених предметів побуту (табл. 1).

Табл.1. Шкала твердості мінералів (шкала Мооса з доповненнями)

Твердість Мінерал-еталон Хімічна формула мінералу-еталона Побутовий
замінник мінералу-еталона Твердість замінника за шкалою Мооса Твердість
еталону за скелеромет-ром кг/мм2

1 Тальк Mg3(OH)2[Si4O10] М’який олівець 1,0 – 1,5 2,4

2 Гіпс CaSO4*2H2O Ніготь людини 2,2 – 2,5 36

3 Кальцит CaCO3 Бронзова монета 3,4 – 3,05 109

4 Флюорит CaF

189

5 Апатит Ca5(F,Cl)[PO4]3 Скло 5,0 536

6 Ортоклаз K[AlSi3O8] Сталевий ніж 5,5 – 6,0 795

7 Кварц SiO2 Сталь (інструм.) 7,5 – 8,0 1120

8 Топаз Al2(F,OH)2[SiO4]

1427

9 Корунд Al2O3

2060

10 Алмаз C

10060

Спайність і злам теж належать до важливих діагностичних властивостей
мінералів. Спайністю називають здатність мінералів розколюватися під
дією зовнішніх зусиль, утворюючи вирівняні і гладенькі поверхні. За
зовнішніми ознаками розрізняють кілька видів спайності: дуже досконалу
(мінерал розколюється пальцями на окремі платівки з блискучими
паралельними поверхнями – слюди, гіпс), досконалу (мінерал розколюється
під ударом молотка, утворюючи вирівняні грані – кальцит, галіт), середню
(після удару молотком мінерал утворює на місцях розлому як вирівняні
грані, так нерівні злами), недосконалу і дуже недосконалу (відмічається
у мінералів, які при розколюванні практично не утворюють вирівняних
граней – кварц, апатит). При недосконалих формах спайності визначається
характер зламу: раковистий (кварц), скалкоподібний (рогова обманка),
голковидний (азбест), землистий (коалін) та ін.

Прозорість, що характеризує здатність мінералу пропускати світло,
залежить від його кристалічної структури, а також від характеру й
однорідності мінерального скупчення. За цією ознакою виділяють мінерали;
прозорі, які пропускають світло подібно звичайному склу (гірський
кришталь, мусковіт), напівпрозорі, які пропускають світло подібно
матовому склу(халцедон, смарагд); непрозорі: які не пропускають
світлових променів (таких переважна більшість); просвічуючіся лише в
тонкій пластинці. Більшість мінералів на око здаються непрозорими.

Блиск залежить від показника переломлення мінералу і від характеру
поверхні, що відбиває . Виділяють мінерали з металевим блиском, до яких
відносяться непрозорі мінерали, що мають темнозабарвлену полосу. Блиск,
що нагадує блиск потьмянілого металу, називають металоподібним
(напівметалевим ). Значно більш велику групу складають мінерали з
неметалічним блиском, до різновидів якого відносяться: алмазний,
скляний, жирний, перламут-ровий, шовковистий, восковий, і у випадку
відсутності блиску, матовий.

Питома маса (навіть зважуючи взірці на долоні, можна поділяти їх на
легкі – до 2,5 г/см3, середні – 2,5-4,0 г/см3, важкі – 4,0-6,0 г/см3 і
надважкі; більш точна питома маса визначається у лабораторіях).

При визначенні мінералів важливе значення надається окремим додатковим
ознакам, серед яких – горіння (сірка), смак (галіт), запах (арсенопірит,
сірка), магнітні властивості (магнетит), окремі мінерали своєрідно
реагують на дію різних хімічних реактивів. Так, діагностування кальциту
та утворюваних ним карбонатних порід часто проводиться за допомогою 10%
розчину соляної кислоти, під дією якої відбувається “скипання” мінералу
(утворюваний при реакції вуглекислий газ, прориваючись через плівку
води, нагадує за зовнішніми ознаками процес кипіння).

2.1. Основні етапи становлення світової геоморфологічної науки.

Становлення наукової геоморфології почалося, очевидно, з боротьби між
науковими школами нептуністів та плутоністів. Якщо нептуністи (Г.Вернер
та ін.) провідну роль у формуванні рельєфу відводили Світовому океану,
то плутоністи (Д.Геттон та ін.) пов’язували рельєфотворення виключно з
діяльністю внутрішніх сил Землі. Своєрідним компромісом у цій суперечці
стали ідеї М.Ломоносова (1763 р.) про розвиток рельєфу як наслідок
взаємодії ендогенних (внутрішніх) та екзогенних (зовнішніх) факторів
Саме ці ідеї складають підвалини, сучасної геоморфології.

На початку XIX ст. засновник наукової геології Ч.Лайєль сформулював
теорію безперервної еволюції рельєфу, теж вважаючи, що основні форми
поверхні спочатку утворюються як наслідок рухів земної кори, а потім
руйнуються і нівелюються під дією зовнішніх процесів. Саме Ч.Лайєль
вперше назвав руйнівну діяльність денудацією.

У 1852 р. К.Науманн вперше вживає термін морфологія земної поверхні,
який з часом і став основою назви науки про рельєф Землі
(геоморфології).

Друга половина XIX ст. стала епохою нагромадження геоморфологічних
знань. В цей час з’являються роботи з основ тектоніки і структурної
геологи (Д.Дан, Е.Зюсс), обґрунтовується теорія материкових зледенінь
(П.Кропоткін), аналізуються умови формування річкових долин (Ж.Сюррель,
В.Докучаєв), проблеми площинного змиву (Д.Пауелл) та ін. Наприкінці
минулого століття побачили світ перші узагальнюючі роботи, присвячені
рельєфу (Ф.Ріхтгофен, О.Пенк, О.Павлов), які й стали головними
підвалинами майбутньої науки.

Остаточне становлення геоморфології як самостійної галузі в системі наук
про Землю пов’язують з іменами американця В.Девіса та німецького
дослідника В.Пенка. Перший розробив вчення про геоморфологічні цикли
(1899 р.), яке не втратило свого значення й сьогодні, а другий
сформулював загальні основи морфологічного аналізу (1924 р.), де рельєф
розглядається у взаємодії внутрішніх і зовнішніх сил.

Значний внесок у розвиток геоморфології зробив професор Московського
університету І.Щукін, котрому належить унікальна праця «Загальна
геоморфологія», три томи якої побачили світ протягом 1960-74 рр. У
повоєнні роки всесвітнє визнання одержали геоморфологічні концепції,
сформульовані К.Марковим (вчення про геоморфологічні рівні),
І.Герасимовим та Ю.Мещеряковим (вчення про «геоморфологічний етап» у
розвитку Землі; вчення про геотектури і морфоструктури) та інші.

На сучасному етапі, поряд з дальшим розвитком теоретичної геоморфології,
особливо таких напрямків, як структурна геоморфологія, геоморфологія
флювіальних процесів, палеогеоморфологія, морська геоморфологія тощо,
все більшого значення набувають прикладні напрямки геоморфологічної
науки (серед них — інженерна геоморфологія), де рельєф і рельєфотворчі
процеси розглядаються з позицій народногосподарських потреб.

2.2. Геоморфологічна наука в Україні.

Розрізнені відомості про рельєф України та окремих її частин ми
знаходимо у працях досить значної групи зарубіжних геологів і географів
кінця XVIII — початку XIX ст. Проте безсистемність, а часом і
фантастичність цієї інформації створювала спотворену уяву про характер
поверхні України (стверджувалося, наприклад, існування єдиного
Урало-Карпатського пасма).

Перші узагальнюючі роботи з геоморфології України виконав І.Леваківський
(1863,1889 рр.), який, досліджуючи головним чином Лівобережну Україну
(Слобожанщину) та Український щит, виділив роль водного фактору у
формуванні рельєфу, зробив першу спробу геоморфологічного районування
території і задовго до появи гіпсометричної карти А.Тілло (1890 р.)
спростував твердження про існування згаданого Урало-Карпатського пасма.

Одночасно з Леваківським дослідженням рельєфу східної частини України
почав займатися М.Борисяк (1864 р.), а наприкінці минулого століття
з’явилися роботи А.Гурова (середня Наддніпрянщина), В.Докучаєва
(Полтавщина) та інших авторів.

Взагалі останнє десятиріччя XIX ст. характеризується розвитком
геолого-геоморфологічних досліджень по всій території України. Особливих
успіхів у цій справі досягла Київська університетська школа, яку очолив
К.Феофілактов. Серед її представників відзначимо П.Армашевського
(Київське Придніпров’я, Волинь, Поділля) та майбутнього академіка АН
України П.Тутковського, видатного дослідника Полісся і автора відомої
еолової гіпотези про походження лесових відкладів України. З інших
геоморфологічних досліджень, виконаних на межі сторіч, слід згадати
роботи одесита В.Ласкарьова (Волино-Поділля) та російського вченого
М.Соколова (узбережжя Чорного і Азовського морів).

За твердженням фахівців, успіхи у вивченні рельєфу України на початку XX
ст. значно перевершили досягнення зарубіжних дослідників, особливо о
огляду на генетичний підхід до аналізу рельєфу, традиційно притаманний
працям українських геоморфологів.

Перша половина XX ст. висунула велику плеяду видатних дослідників
рельєфу України, серед яких насамперед слід згадати Б.Лічкова (Полісся,
долина Дніпра), Д.Соболева (структурно-геоморфологічне районування
України, ерозійно-долинний рельєф), В.Крокоса (вчення про «поховані»
ґрунти), авторів узагальнюючих робіт В.Чирвинського та В.Резніченка та
ін.

Особливе місце у геоморфологічному вивченні України цього періоду
займають праці професора Харківського університету М.Дмитрієва. Він
уточнив межу давнього зледеніння, багато уваги приділив вивченню
генезису лесів, річкових терас середнього Придніпров’я, склав
узагальнюючу працю «Рельєф УРСР» (1936 р.).

У повоєнні роки розширюються і поглиблюються геоморфологічні дослідження
на терені України.

Західні області України вивчаються переважно геоморфологами Львівського
і Чернівецького університетів, серед яких насамперед слід згадати
професорів П.Цися та К.Геренчука.

Полісся і Придніпров’я стали головними об’єктами досліджень київських
геоморфологів (В.Бондарчук, І.Соколовський, П.Заморій, О.Маринич,
М.Векліч, І.Рослий та ін.).

У межах колишньої Слобожанщини зосереджуються головні зусилля харків’ян
(Д.Назаренко, П.Ковальов, С.Проходський), у Причорномор’ї — одеситів
тощо.

Наведений регіональний розподіл «сфер впливу » між представниками різних
геоморфологічних шкіл досить умовний, про що свідчать численні
узагальнюючі роботи, присвячені рельєфу України в цілому та окремих її
регіонів (В.Бондарчук, П.Заморій, О.Маринич, Ї.Соколовський, П.Цись та
ін.)

Останнім часом теоретичні, і особливо прикладні проблеми вивчення
рельєфу успішно розвивають представники нової генерації українських
геоморфологів, серед яких — кияни В.Палієнко (структурна геоморфологія),
Е.Палієнко (інженерна геоморфологія), Ю.Кошик (Український щит),
І.Мельничук (палеогеоморфологія), харків’яни І.Черваньов (структурна і
математична геоморфологія), В.Некос (аерокосмічні методи досліджень),
одесит Г.Швебс (ерозієзнавство), львів’яни Я.Кравчук та І.Ковальчук
(сучасні геоморфологічні процеси) та багато інших.

Значний обсяг прикладних геолого-геоморфологічних досліджень виконується
в наш час І поза межами класичних центрів української геоморфології — у
Чернівцях, Дніпропетровську, Сімферополі, Вінниці, Мелітополі,
Луганську.

Ведуться геоморфологічні дослідження і на Рівненщині — І.Залеський
(четвертинні відклади), Є.Несенов (сучасні процеси, морфометрія),
І.Коротун (меліоративна геоморфологія), М.Будз (дистанційні методи) та
ін.

Характерною ознакою новітнього етапу розвитку геоморфології є створення
спеціальних геоморфологічних підрозділів та груп фахівців по вивченню
рельєфу при численних проектних і вишукувальних організаціях, що значною
мірою сприяло нагромадженню надзвичайно цінної кількісної і якісної
інформації про будову поверхні у фондах, цих організацій.

3. Вітровали.

Вітровал — вивертання вітром дерев з корінням. Особливо піддані
вітровалу дерева, які уражені кореневою гниллю і знаходяться на
території після рубки сусідніх. Це природне явище, яке з’являється у
гірській місцевості і залежить від складного комплексу чинників:
геоморфологічних, кліматичних, геоботанічних, ґрунтових та сейсмічних.

При діагностиці вітровалів враховують їх періодичність.

„Нормальний” стан — вітровали в лісах відсутні.

Задовільний стан — коли вітровали повторюються дуже рідко (рідше одного
разу в 15 років).

Список використаної літератури:

Прикладна геоморфологія. І.М. Коротун, Рівне, 1996 р., 132 ст.

Основы геологии. Н.В. Короновский, А.Ф. Якушова.

PAGE 6

Похожие записи