Шпаргалка по "Геологии"

1) Возникновение и основные этапы  развития почвоведения.

 Почвоведение - наука об образовании  (генезисе), строении, составе и свойствах  почв, закономерностях их географического  распространения, о путях рационального  использования и повышения плодородия  почв с целью получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и охраны земельных ресурсов. Это одна из основных естественных и агрономических дисциплин. Почвоведение изучает почвы как природные образования и средство сельскохозяйственного производства. Именно почва является той средой обитания сельскохозяйственных растений, которая обеспечивает получение их урожая. Упоминания о почвах, их описание, особенности земледельческого использования, характеристика производительности почв встречаются уже в древних рукописях и сочинениях. Однако потребовалось несколько тысяч лет для накопления знаний о почвах, прежде чем в конце XIX в. сформировалась сама наука о почвах - почвоведение. И. А. Крупеников (1981), изучавший историю почвоведения с древнейших времен до наших дней, выделил условно десять этапов становления и развития науки о почвах. 1.   Период первичного накопления разрозненных фактов о свойствах почв, их плодородии и способах обработки относится ко времени неолита и бронзы, около 10 тыс. лет до н. э., когда зарождалось земледелие и человек начал сопоставлять почвы по их способности давать урожай. 2.  Последующий период, продолжавшийся несколько тысячелетий до н. э., в который была выработана определенная система использования почв в богарном и орошаемом земледелии. 3. В период первичной систематизации знаний о почвах, продолжавшийся с VIII в. до н. э. по III в. н. э., выходят трактаты Феофраста, Катона, Плиния, в которых постигалось существо почв как природных явлений. 4. Период интенсивных земельно-кадастровых работ эпохи феодализма связан с описанием почв как земельных угодий для установления феодальных повинностей и привилегий. 5. Период зарождения современных представлений о плодородии почв, об их связи с горными породами. 6. Период развития агрогеологии и агрикультурхимии предшествовал периоду становления почвоведения как самостоятельной науки и связан с распространением капиталистического производства в земледелии Европы в XIX b. 7. Период создания современного генетического почвоведения. В 1851 г. была составлена почвенная карта европейской части России под руководством К. С. Веселовского. 8. Период развития докучаевского почвоведения отмечен крупными работами ученых России.

Классические исследования провел К. К. Гедройц (1872-1932), изучавший поглотительную способность почв и их коллоидные свойства, на основе которых он обосновал мероприятия по известкованию и фосфоритованию кислых почв, гипсованию солонцов. 9. Период лидирующего положения в мире докучаевского учения о почвах. Распространение докучаевского учения в других странах привело к развитию международного сотрудничества в области почвоведения, созданию в 1924 г. Международного общества почвоведов, первым президентом которого был избран К.Д. Глинка. 10. Период работ по охране и рациональному использованию почвенного покрова включает последнее время, когда возникли серьезные экологические проблемы, связанные с разрушением, деградацией и загрязнением почв.

2) Происхождение земли и ее  строение.

Планета Земля, как и другие планеты  Солнечной системы, имеет ярусно-оболочечное строение и состоит из нескольких неоднородных геосфер. Различают внешние геосферы и внутренние. Оболочки Земли находятся в сложном взаимодействии. Атмосфера - газообразная оболочка Земли в приземных слоях, состоит из азота - 78,08 %, кислорода - 20,95, аргона - 0,92, диоксида углерода - 0,04 и других газов - 0,01 %. Основная масса воздуха атмосферы (9/10) сосредоточена в тропосфере, в слое 0...10-16км. Отдельные ионы воздуха обнаружены на высоте около 2000 км от поверхности земной коры, а выше находится космическое пространство. На высоте 20-25 км расположен озоновый Гидросфера включает океаны, моря, озера, реки, ледяные пространства (подземные воды сюда не входят) и покрывает прерывистой оболочкой около 71 % поверхности Земли. Земная кора состоит из трех слоев, в которых по происхождению преобладают те или иные горные породы: слой осадочных пород мощностью до 15км, ниже - гранитный слой до 40км и еще ниже - базальтовый слой до 80km. Мантия - это мощная оболочка Земли, залегающая ниже земной коры. Ядро по своему составу, вероятно, является близким к железным метеоритам и представлено железоникелевым сплавом (железа примерно 89 %, никеля - 7, FeS - 4 %). Биосфера, или зона жизни, - это особая оболочка Земли, охватывающая тропосферу (до 12- 16 км), всю гидросферу и верхние слои (3-4 км) осадочных пород земной коры.

3) Минералы (первичные и вторичные) и горные породы, процессы их образования.

Минерал- это природное химическое соединение, реже самородный элемент, могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Например: кварц SiO2, оливин, микролин, доломит, гематит, гипс, галит, сера, вода, диоксид углерода.  Минералы, образовавшиеся из компонентов магмы – первичные. Вторичные образуются в результате движения земной коры при горообразовании, когда первичные минералы, оказавшись на дневной поверхности, подвергаются воздействию воды, кислорода, диоксида углерода и жив орг, в результате сложного хим процесса. Горные породы- состоят из одного или нескольких минералов, занимающие значительное пространство.  Процесс образования минеральных и горных пород. Выделяют три группы процессов образования минералов и горных пород. Эндогенные. Они связаны с магматическими очагами, в основном приуроченными к базальтовому слою земной коры. Здесь господствуют высокие температуры и давление. Экзогенные, или гипергенные. Совершаются в гидросфере и в зоне осадочных пород, особенно активно в слоях, выходящих на поверхность и близко к ней залегающих. Для зоны экзогенных процессов характерны низкие температуры и низкое давление. Метаморфические. Происходят главным образом в гранитном слое земной коры и ниже - в твердой массе глубинных пород под влиянием высокого давления и высоких температур, но недостаточных для перевода минеральной массы в расплавленное состояние. Пегматитовые процессы - сложные процессы кристаллизации минерального расплава в последние моменты его остывания. Образующиеся при этом минералы носят название. Пневматолитовые процессы - это процессы образования минералов при остывании раскаленных газов магматических очагов. При этом совершается ряд химических реакций, которые приводят к образованию минералов. Процессы пневматолиза оказывают значительное влияние на образование слюд. Часто в процессах пневматолиза важную роль играет вода, которая вступает в реакцию с летучими соединениями. Минералы, образовавшиеся из компонентов магмы, называют первичными. В результате тектонических движений земной коры отдельные ее области в течение геологического времени поднимаются и происходит горообразование. Первичные минералы, оказавшись на дневной поверхности, подвергаются воздействию  воды, кислорода, диоксида углерода, живых организмов. Совершающиеся сложные химические процессы приводят к образованию новых минералов, называемых вторичными. Образование иных слоях земной коры, в гидросфере и атмосфере.

4) Почвообразующие породы

На  равнинных  территориях России преобладают почвообраз породы ледникового  и водно-ледникового происхождения.  Делювий- массы более мелкоземистых  минеральных обломков на нижних частях склонов, элювий – более крупноземнистая мин масса на повыш элементах рельефа, аллювий – осадочные обломочные  почвообраз породы, пересортированные и переотложенные речными водными потоками.

Морены- отложения, образованные твердой массой льда, образ-сь на местах, находившихся под влиянием твердых масс льда; породы каменистые, содерж валуны, опесчаненные, некарбонатные, суглинистые. Отложения ледниковыми водами: - озерно-ледниковые (в ледниковых озерах; слоистые, некарб, суглинистые и глинистые) –покровные (на заливаемых ледник водами понижениях; некарб и карб, различного гранулометр состава) – гравийно-галечниковые (в местах действия мощных потоков ледник вод; каменистые, из окатанных обломков с небольшим включением песка и глины) – флювиогляциональные песка и супеси (затапливаемых активными потоками ледн вод; некарб, песчаные и супесчаные) – покровные красноватые и буроватые суглинки и глины (затапливаемых спокойными потоками чледн вод; некарбонатные, пылеватые, иногда опесчаненные) – лессовидные суглинки (под влиянием водно-ледник потоков, южные области России; карб, крупнопылеватые, суглинистые, буровато-желтые. Озерные отложения( во впадинах рельефа; обычно слоистые, суглин и глинистые, может накаплив-ся CaCO3,а в засушливых областях- гипс, легкораств соли. Морские терригенные  (донные, на прибрежных морских территориях; карб, некарб, засоленные и незасол, различн грануломерт состава, часто слоистые) эоловые ветровые (полупустынные и пустынные области; некарб, песчаные)

5) Этапы изменений горных пород. Характеристика почвенных процессов и их влияние на плодородие.  

Начальный этап изменений, или первичный  почвообраз процесс

Дальнейшее выветривание горных пород  с образованием рыхлых осадочных  и накоплением в них «почвенных»  признаков в результате последующих( за первичным) почвообраз процессов и неоднократного переотложения почвообраз пород ветром, морем, реками, ледниками, талыми и дожд водами с образ новых рыхлых пород

Завершающий этап – образование  современных почв.

Почвенные процессы подразделяют на три группы: микро-, мезо- и макропроцессы, в результате которых формируются свойства почв и их режимы, обусловливающие плодородие. Микропроцессы. Под их влиянием осуществляются элементарные превращения и перенос веществ (увлажнение - высыхание, растворение — осаждение, нагревание - охлаждение, сорбция, окисление органического вещества отмерших растений, образование комплексных органо-минеральных соединений, трансформация минералов и т.д.). Микропроцессы специфических почвенных признаков не формируют. Мезопроцессы. Это определенные комплексы элементарных биотических и абиотических микропроцессов, воздействие которых приводит к формированию отдельных генетических горизонтов и специфических признаков и свойств в профиле почв, но не типов почв: подзолистый процесс, дерновый, солонцовый, осолодения, оглеения, лессиваж и др. Макропроцессы. Это совокупность мезопроцессов, формирующих тип почвы, т. е. все генетические горизонты профиля. Например, для формирования дерново-подзолистых почв необходимо течение дернового и подзолистого процессов, в их образовании участвует также процесс лессиважа, а в условиях длительного избыточного увлажнения - процесс оглеения. В профиле почв признаки течения этих процессов хорошо выражены морфологически, а генетические горизонты имеют характерные для них состав и свойства с определенной профильной закономерностью их изменения.

5) Этапы изменений горных пород. Характеристика почвенных поцессов и их влияние на плодородтие. Первичный почвообразовательный процесс. Это совокупность явлений, происходящих в верхней корочке плотной массивной горной породы, изменившейся под влиянием физического и химического выветривания, или в поверхностном слое рыхлой осадочной обломочной горной породы под'влиянием простейших организмов. Первыми поселенцами на горных породах были бактерии и синезеленые водоросли. Потом появились диатомовые водоросли и грибная микрофлора. Поверхность горной породы приобрела буроватый оттенок под влиянием органических соединений, выделяемых простейшими организмами при жизни, а также остающихся после их отмирания и перегнивания. Часть органических соединений вступала в реакцию с минеральными веществами с образованием органо-минеральных комплексов. Постепенно улучшались условия минерального питания живых организмов за счет повышения доступности минеральных элементов благодаря продолжающимся процессам выветривания и развивающейся поглотительной способности почв. В связи с изменением физического состояния горной породы стало улучшаться обеспечение живых организмов водой. Создались условия для поселения более требовательных к условиям жизни организмов - лишайников и мхов, а далее и высших растений. В настоящее время первичный почвообразовательный процесс можно наблюдать в горных областях на голых скалах или, например, кратковременно протекающий почвообразовательный процесс на донных морских отложениях, только что вышедших на поверхность в результате регрессии моря. Так как морские породы находятся на втором этапе накопления «почвенных» признаков, на них быстро начинается современный почвообразовательный процесс. Второй этап изменений горных пород. В горных породах продолжало накапливаться органическое вещество как результат древних почвообразовательных процессов, развивалась поглотительная способность. Благодаря рыхлости пород в них постоянно содержались воздух и вода, что создавало условия для активного химического выветривания составляющих пород минералов; возросли количество и доступность живым организмам минеральных элементов; формировались водные растворы различного ионного состава, которые передвигались в толще рыхлых пород, вступая в химические реакции; изменился температурный режим рыхлых пород по сравнению с плотными породами и т.д. Рыхлые осадочные обломочные породы с дочетвертич-ными почвами в последний четвертичный геологический период подверглись очередному переотложению ледниками, ледниковыми, талыми и дождевыми водами, ветром, морем, реками. Образовались новые почвообразующие породы. Третий, завершающий этап. Это преобразование горных пород под влиянием нового почвообразовательного процесса, результатом которого явилось формирование современных почв. Рассмотрим общую схему почвообразования на современных осадочных обломочных смешанных горных породах. Прежде всего уточним, что такое почвообразовательный процесс. Почвообразовательным процессом, по определению А.А. Роде, называется совокупность явлений образования, изменения и передвижения веществ и энергии, протекающих в верхнем слое материнской породы, превращающейся в почву. Агентами почвообразовательного процесса являются растения, организмы и продукты их жизнедеятельности, вода, кислород и диоксид углерода, которые действуют неодинаково в различных природных зонах, что приводит к образованию в каждой природной зоне типичных только для нее почв с характерными свойствами и режимами. Остановимся на главных изменениях, произошедших в материнских породах на завершающем этапе их превращения в почву под влиянием агентов почвообразования. Произошло образование нового органического вещества в верхних слоях материнской породы специфической природы, сложного по химическому составу. Возросли содержание биофильных минеральных элементов и их доступность растениям в верхних частях породы благодаря продолжающимся процессам выветривания минералов и «перекачке» элементов из нижних слоев породы корневыми системами растений. Сформировалось важное свойство почв - поглотительная способность, которая определяется коллоидными свойствами органической и минеральной частей твердой фазы почв, ее пористостью, большой удельной поверхностью гранулометрических компонентов, реакционной химической способностью твердой фазы и почвенных растворов, особенностями усвоения элементов живыми организмами. Установились реакция почв, соотношение протекающих в почве окислительных и восстановительных процессов, концентрация и ионный состав почвенных растворов. Установились водные, воздушные, тепловые свойства и режимы почв в соответствии с климатическими условиями, гранулометрическим составом твердой фазы, ее плотностью, структурным состоянием, состоянием поверхности почвы  и другими факторами. Установился в почвах аллелопатический режим в результате продуцирования и выделения в окружающую среду растениями и микроорганизмами физиологически активных веществ, ингибирующих другие растения и микроорганизмы. Сформировался благодаря живым организмам, прежде всего растениям и микроорганизмам, почвенный ферментативный комплекс; ферменты катализируют многие важнейшие почвенные биохимические реакции, в том числе процессы гумусообразования, превращение азот- и фосфорсодержащих органических соединений, веществ углеводного характера и др.

6) Факторы почвообразования их  влияние и взаимосвязь.

 Изменения в материнских  породах в результате процессов  почвообразования происходили по-разному  в зависимости от состава произрастающей растительности, минералогического состава и свойств самой материнской породы, количества выпадающих осадков, положения породы по рельефу и т. д. Эти условия почвообразования, влияющие на скорость почвенных процессов и их результативность, выраженную в уровне плодородия почв, по предложению В. В. Докучаева называют факторами почвообразования. К ним относятся растительность и животные организмы, материнская порода, климат, рельеф и возраст почв (продолжительность и скорость почвообразования). Кроме этих пяти факторов имеется еще шестой особый фактор - производственная деятельность человека. Растительность и животные организмы. Главными группами живых организмов этого биологического фактора почвообразования являются древесная и травянистая растительность, мхи, лишайники и водоросли, микроорганизмы, простейшие, насекомые, беспозвоночные и позвоночные животные. Само название породы указывает на то, что она является основой, или основной массой, почвы. Материнские породы на территории России большей частью представлены четвертичными осадочными смешанными горными породами. Они передают образующимся на них почвам свой минералогический и гранулометрический состав и те «почвенные» признаки, которыми стали обладать, превращаясь в течение миллионов и миллиардов лет в рыхлые породы из плотных массивных горных пород. Климат определяет поступление лучистой энергии солнца, тепла и влаги на земную поверхность, в результате создается определенный гидротермический режим почв. Следовательно, от климата зависят условия жизни биологического фактора почвообразования, а также направление и скорость биологических и абиотических процессов. Главная роль рельефа заключается в том, что он перераспределяет воду и тепло. Склоны южной экспозиции являются наиболее теплыми и сухими, им следует отдавать предпочтение при выборе участков под сады. На южных склонах почвы раньше поспевают для обработки и посева сельскохозяйственных культур, глубже прогреваются, лучше освещаются солнцем. Различают абсолютный и относительный возраст почв. Абсолютный возраст исчисляется временем формирования почв с момента образования материнской породы до сегодняшнего дня. Абсолютный возраст почв основной территории европейской части России составляет 60-80 тыс. лет, так как примерно столько лет назад произошло отложение материнских пород в период освобождения ее территории от четвертичных льдов и действия ледниковых. Производственная деятельность человека является мощным фактором изменения свойств природных почв и протекающих в них процессов, так как в результате освоения целинных земель под пашню течение естественных почвенных процессов прерывается. Освоение под пашню больших площадей целинных земель на территории России произошло сравнительно недавно, во втором тысячелетии. Наиболее длительно в земледелии используются черноземы и серые лесные почвы.