Таужыныстардың үгіліп тасымалдануы . Элювий. Аллювий шөгінділер . Пролювий

Минералдар

Минерал (ескі лат. mіnera – кентас кесегі) – химиялық құрамы және физикалық қасиеттері бір текті табиғи дене. Ол жер бетіндегі немесе жердің (ғарыш денелерінің) қойнауындағы физикалық - химиялық процестерге байланысты пайда болып, тау жыныстарын, кентастар мен метеориттерді, т.б. құрайды. Минерал негізінен қатты денелер. Олар кристалды (пирит, галенит),аморфты (опал, лимонит) және метамикты (сырты кристалл тәрізді, ішкі құрылысы аморфты, шыныға ұқсас) болып жіктеледі. Әр Минерал өзіне тән құрамды, кристалды құрылымы бар табиғи қосынды. Жекелеген кристалдар, дәндер және басқа денелер Минералдық индивид деп, ал Минералдық индивидтердің бірігіп түзілгендері минералдық агрегаттар деп аталады.Табиғатта зерттелген Минерал түрлері 2,5 мыңға жуық, жыл сайын 30-ға жақын жаңа Минерал түрлері анықталады. Минералдардың көпшілігінде ионды құрылым кездеседі (кристалдық химия). Ковалентті және интерметалдық құрылымдар аз кездеседі. Минерал құрауға Менделеев кестесіндегі инертті (асыл) газдар мен ураннан соңғы элементтердің бәрі қатысады. Олардың кейбіреуі Минерал құрауда басты орын алады, ал құрылымы мен қасиеттері басты элементтерге ұқсастары (Pd, Ge,Іn, Cd, Ga, Tl, Se, І, Br, Re, Rb) Минералдардың құрамында изоморфтық қоспалар түрінде кездеседі.Изоморфтық қоспалар Минералдардың химиялық қасиеттерін өзгертеді. Табиғатта силикаттар (Минералдың жалпы санының 25%-ы), сульфидтер (13%), фосфаттар мен ванадаттар (18%), тотықтар мен гидрототықтар(12%), түрлі табиғи химиялық қосылыстардың (32%) Минералдары бар. Жер қыртысының 92%-ысиликаттардан, тотықтардан, гидрототықтардан тұрады. Химиялық құрамы жағынан Минералдар тазаэлементтер және күрделі қосылыстар болып бөлінеді. Минерал кристалдары жай аниондардан (S^2–, O^2–, OH^–, Cl^–, т.б.), аниондық радикалдардан [CO₃]^2–, [SіO₄]^4–, [PO₄]^3–, т.б. құралады. Минералдарды кристалды химиялық жіктеу, құрылысының ерекшеліктеріне негізделген. Құрылымы бір типтес Минералдар құрамының изоморфизмпроцестерінен өзгеруі оларды құраушы атомдардың, иондардың атомдық (иондық) радиустарына, кристалдық - химиялық сандарына, химиялық байланыс түрлеріне байланысты болады. Минерал морфологиясы оның ішкі, құрылысына, пайда болу, қалыптасу жағдайларына қарай анықталады. Мысасылы, Қарағанды өңірініңталшықты родуситі – сұйық, ал бұршақ сияқты тығыз, борпылдақ родуситі – қою коллоид ерітінділерініңкристалдануынан түзілген. Жеке Минералдар сыңарларының өлшемі әр түрлі болады. Тарбағатайпегматиттерінен табылған кварц кристалдарының ұзындығы 6 метр, салмағы 72 тонна, қырларының ені 1 метрге жетеді. Кейбір коллоидтық Минералдардың көлемі бірнеше м³ болады. Табиғаттағы Минералдар сырт пішініне қарай көбіне дендриттер, оолиттер, сферолиттер, секрециялар, конкрециялар, дән, топырақ сияқтымассалар, сталактиттер, сталагмиттер түрінде кездеседі. Минералдардың физикалық қасиеттері кристалдық құрылымына және химиялық құрамына байланысты. Тығыздығына байланысты Минералдар жеңіл (2500 кг/м³ дейін), орташа (2500 – 4000 кг/м³), ауыр (4000 – 8000 кг/м³) және өте ауыр (8000 кг/м³-тен жоғары) болып жіктеледі. Мөлдірлік қасиетіне байланысты мөлдір (тау хрусталі), шала мөлдір (сфалерит), мөлдір емес (магнетит) болып ажыратылады. Минералдар жаралу, өсу, өзгеру сатыларынан (Минералдар онтогениясы) өтеді. Минерал магмалық балқымаларда, ерітінділерде, газдарда түзіледі. Белгілі процестерден кейін бірнеше Минералдың топталуы Минералдар парагенезисі деп аталады. Пайда болған Минералдар ассоциациялары парагенетикалық талдау негізінде жасалған әр түрлі физикалық - химиялық диаграммалар бойынша анықталады. Табиғи реакцияларда түзілетін Минерал өзін қоршаған ортамен, ортаның фазалық қалпымен және физикалық - химиялық параметрлермен тығыз байланысты. Бұл жағдайлар Минералдардың құрамы мен түрлі қасиеттеріне әсер етіп, оған типоморфтық белгілер (Минералдардың кристаллографиялық ерекшеліктері, агрегаттарының сипаты, жеке сыңарларының өлшемі, кейбір физикалық - химиялық қасиеттер) береді. Минералдар экзогендік, эндогендік, метаморфогендік процестерде пайда болады. Минералдардың генезисін анықтау үшін олардың түзілу процестерінің химизмін, пайда болған ортаның фазалық қалпын, жүйенің физикалық - химиялық параметрлерін, түзілу, өсу, даму жолдарын, оны құраған заттардың түп негізін білу керек. Бұл аталғандарды анықтаудың басты жолдары: а) геологиялық жағдайларды зерттеу; ә) типоморфтық белгілерді анықтау; б) парагенетиканы талдау; в) онтогенды талдау; г)газ бен сұйық қосындысын зерттеу; ғ) табиғи реакциялардың термодинамикалық шамаларын есептеу; д) әр түрлі геотермометрлер мен газобарометрлер арқылытермодинамикалық параметрлерді анықтау; е) теңдеулердің физикалық - химиялық жүйесін зерттеу; ж) табиғатта түзілу жолдарын тәжірибемен қайталау; з) изотоптыққұрамын анықтау. Минералдардың өндірісте қолданылуы олардың түрлі бағалы қасиеттеріне негізделген. Өте қатты Минералдар (алмас, корунд, гранат, т.б.)абразивтер ретінде, пьезоэлементтік қасиеті барлары радиоэлектроникада қолданылады; қатты әдемі түстілерінен зергерлік бұйымдар жасалады. Минералдардың физикалық қасиеттері олардың кендерін іздеуге, кентастарды байытуға мүмкіншілік береді. Қазақстанда кездесетін Минералдардан Менделеев кестесіндегі элементтердің 60-тан астамы өндіріледі. Қазақстанның әр жерінен жиналған Минералдардың таңдаулы коллекциялары Қазақстанның геологиялық мұражайларына қойылған. Бандунгтегі (Индонезия) геологиялық мекеменің мұражайында Семізбұғы кенінің корунд Минералы сақтаулы;

Таужыныстардың үгіліп тасымалдануы . Элювий. Аллювий шөгінділер . Пролювий.

Аллювий (лат. аlluvіо — тасынды, үйінді) — аллювийлі шөгінділер:

1) өзен аңғарларында су ағындары әрекетінен түзілетін шөгінділер. Өзен шөгінділері малтатас, қиыршықтас, құм, саздардан тұрады. Өзен жайылмасына, жағаларына, әсіресе сағаларына жиналады. Тау өзендерінің аллювийі жөне жазық өзендерінің аллювийі деп жіктеледі, шөгу жағдайына байланысты — арналық, жайылмалық жөне өзбойлық фацияларымен сипатталады;2) төрттік жүйедегі қазіргі заман (голоцен) шөгінділерінің ескірген аты. Аллювийдің гранулометриялық құрамы қойтастар менмалтатастардан сазға дейін айтарлықтай өзгеріп отырады.

Аллювий (Аллювий шөгінді) — өзен мен жылғалардағы ұдайы немесе уақытша тасқынның нөтижесінде пайда болатын әр түрлі қиыршық тастардың, құм мен балшықтың шөгіндісі. Аллювий, аллювийлік шөгінділер – тау жыныстары үгінділерінің өзен аңғарларында жиналуынан пайда болатын борпылдақ шөгінділер. Аллювий латынша alluvіo, яғни шайма, тосқын дегенді білдіреді.

Құрамы:

· дөңбек тас;

· малта тас;

· қиыршық тас;

· құм;

· құмайт;

· саз;

· саздақ;

Аллювий қабаттары аққан судың күші мен бағытына байланысты және шөгетін бөлшектердің ірі-ұсақтығына қарай жіктеліп орналасады. Аллювий құрамында тұщы су жәндіктерінің, жануарлар сүйектерінің және өсімдіктердің қалдықтары мол ұшырасады. Кесек жыныстардан тұратын арналық аллювий өзендердің бойында көптеп кездеседі. Жазықтағы өзендердегі ұсақ түйіршікті шөгінділерден құралатын жайылмалық аллювий ондағы су деңгейінің маусымдық өзгеруіне байланысты қалыптасады. Өзеннің қазіргі арнасынан бір кезде бөлініп қалған бөлігінде ескі арналық аллювий түзіледі. Ал жайылма сыртында аллювийлік-делювийлік шөгінділер жиналады. Аллювий құрамында құнды таза элементтердің көптеген (алтын, алмас, платина, т.б.) кенқайраңдары ұшырасады. Аллювийлі шөгінділер жиналған тұстарда сапалы жер асты суы және бағалы құрылыс материалдары (құм, қиыршық тас) алынады.

Пролювий, пролювийлік шөгінділер (лат. proluo - жуып-шаю) – уақытша ағын сулар арқылы тасымалданған, таулы атыраптардың етектерінде ысырынды конустүрінде жиналып, көмкере жайылған борпылдақ тау жыныстарының жиынтығы. Тұрақсыз ағын сулары тау етегіне жеткен кезде көп тарамдарға бөлініп, олардың ағыс жылдамдығы күрт төмендейді. Сол себептен ағынды су таудан ағызып әкелген тау жыныстарының бөлшектері тау етегіне шөгеді. Пролювийді құрайтын борпылдақматериал қырлы және іріктелмеген болса да, оның тау жақ бөлігінде ірі қойтастар мен шала жұмырланған малтатастар жиналады

ЖЕР ҚАБАТТАРЫ

Жер қабаттары және олардың химиялық құрамы. Жердің бізге белгілі бөлімі — оның үстіңгі қабаты, яғни жұқа қыртысы ғана. Оның ішкі қалың, терең қабаттарының қандай заттардан кұралғандығы бізге әлі де мәлімсіз. Қолдан қазылған шахтылардың тереңдігі 2—3 километрге дейін, ал бұрғылау тереңдігі 5—6 километрге дейін жетті. Бұлардан басқа Жердің ішкі қабаттарынан хабар беретін кейбір табиғат құбылыстары да бар. Олардың бірі — жанар тау вулкандардың атқылауы. Он шақты километр тереңдіктен атқылаған вулкандардан шыққан магма, лавалардың қандай заттардан тұратынын зерттеп білуге болады. Жер сілкіну, тау көтерілу, вулкан атқылау сияқты геологиялық әрекеттер Жер қабаттарында үздіксіз болып тұрады. Сонымен қатар Жер бетіндегі тау-тастар жел қағу, күн шағу, су шаю әрекеттерінен бұзылады. Осы магма мен таудың кәтерілуі және олардың бұзылып, шайылуы арқасында Жердің астыңғы қабаттары, яғни Жердің ондаған километр қабаттарына орналасқан тау жыныстары Жердің бетіне шығып қалады. Жер сілкінудің тау көтерілу, тау жыныстарын Жер бетіне шығару әсерінен басқа да Жер астының қалың қабатынан хабар беретін тағы бір әсері бар. Ол — Жер сілкінгенде пайда болатын серпімді толқындар. Жер сілкінгенде Жер кабаттары дірілдеп, серпімді толқындар тарайды. Ол толқындар түрлі-түрлі қабаттарда, түрліше салмағы бар тау жыныстарында әр түрлі жылдамдықта тарайды. Заттарға түскен сәуленің сынуы және шағылуы сияқты серпімді толқын да Жер қабаттарында әр түрлі сынып, әрқилы шағылады. Толқындардың сынуы мен шағылуын, таралу жылдамдықтарын елшеу арқылы Жердін. қалың кабаттарында қандай салмақты тау жыныстары жатқандығын анықтауға болады. Жер сілкінгенде пайда болатын серпімді толқындар ондаған, жүздеген, тіпті мыңдаған километр тереңдіктерден келеді. Демек, олар сондай тереңдіктегі заттардың қасиетінен мәлімет жеткізеді.

Біздің Жер — аспандағы астрономиялық денелердің, соның ішінде Күнді айналып жүретін планеталардын, бірі. Сондықтан кейбір астрономиялық әдістер де Жердің ішкі құрылысынан мәлімет бере алады. Мысалы, аспаннан Жерге келіп түсетін метеорит заттардың құрылысын, құрамын өлшеп, соны Жер құрылысымен салыстыру; басқа аспан денелері мен Жердің арасындағы тартылыс күштерін бақылау, сол арқылы Жердің тығыздығын анықтау т.б. Мәселен, Жердің жалпы орташа тығыздығы астрономиялық өлшеу бойынша 5,5, ал Жердің беткі қабаттарындағы тау жыныстарының тығыздығы 2,5—3. Демек, мұнан Жердің арғы терең қабаттарында ауыр салмақты заттар болу керек деген қорытынды шығады.

Сонымен, көптеген зерттеулердің нәтижесінде Жер заттары өздерінің меншікті салмақтарына қарай бірнеше қабаттар түрінде орналасқан деген қорытындыға келеміз: ең ауыр заттар Жердің ішкі орталық өзегінде, ең жеңіл заттар Жердің үстіңгі бетінде. Жер қабаттары геосфералар деп аталады (гео — жер, сфера — шар қабат) .

Атмосфера

Геосфералардың ең жеңіл үстіңгі ауа қабаты атмосфера деп аталады. Оның қалыңдығы бірнеше мың километрге дейін барады, бірақ өлшеуге, бақылауға келерліктей мөлшері 5ққ километрдей деп есептеледі. Атмосфераның өзі бірнеше қабатқа бөлінеді, бірақ біз оған тоқталмаймыз.

Гидросфера

Жердің ең үстіңгі бетіндегі сұйық су қабаты гидросфера деп аталады. Дүниені қоршап жатқан мұхит суының ең терең, жері 10,8 километрдей, меншікті салмағы 1-ден сәл артықтау.

Жердің қыртыс қабаты

Гидросфераның астында, құрылықтарда, оның қатарында және онан жоғары таулы-қырлы жерлерде Жердің қатты қабаты бар. Жердің қатты кабатының ең бергі бетін топырақ қабаты немесе Жердің қыртыс қабаты дейді. Жердің осы айтылған үстіңгі үш қабатының астасқан жерінде, яғни олардың араларында тіршілік қабаты бар, оны биосфера деп атайды.

Литосфера

Жердің қатты қабаттарының үстіңгі бетін, топырақ қыртыс қабатымен қоса алғанда, литосфера деп атайды (тас кабат деген сөз). Оның жалпы қалындығы ондаған километр келеді. Литосфераның өзін екіге бөледі: оның үстіңгі қабатын сиал, астыңғы қабатын сима деп атайды.

Сиал

Сиал деп аталу себебі бұл тас қабат көбінесе екі жеңіл металдың, яғни силиций мен алюминий тотықтарынан тұрады. Ал осы екі элементтің аттарының бас буындарынан сиал деген сөз құралады. Сиал қабатының құрамы гранит деген тау жынысының құрамына жақын және көп жерде сол граниттің тікелей өзінен тұрады. Сондықтан сиал қабатын кейде гранит қабаты дегі қатайды. Сиал қабатының қалыңдығын 20—30 километр шамасы есептейді. Мұның меншікті салмағы 2,6—3,0 шамасында. Бұл тұтас қабат емес, таулы құрылықтарда қалың, теңіз түбінде жұқа немесе тіпті жоқ болады.

Сима

Сима кабатының да аталуы алдыңғыға ұқсас, бірақ мұнда алюминий орнына магний алынған, яғни 20—30 километрден әрі қарайғы тереңдікте тау жыныстарының құрамында алюминий азайып немесе жоғалып, оның орнына магний көбейеді. Бұл қабаттағы тау жыныстарыныд құрамы базальт деген тау жынысына жуық келеді. Сондықтан оны базальт қабаты деп те атайды. Сима кабаты, бірінші жағынан, едәуір күшті қысым жағдайында болса, екінші жағынан, Жер бетінің қозғалыс күштерінің әсері тиерліктей тереңдікте болғандықтан иленгіш, ақпалы келеді. Сондықтан оны иленгіш қабат деп те атайды. Оныд қалыңдығы да орта есеппен оншақты километрге дейін, ал орташа салмағы 3,5 шамасында болады.

Мантия қабаты

Литосферадан төмен, Жердің ең ішкі өзегінің сыртында aралық қaбат немесе мантия қабаты бар. Бұл — өте зор қалың қабат, оның қалыңдығы 2 880 километрге дейін барады. Оның құрамы ауыр магмалық тау жыныстарынан тұрады. Бұл қабатта силиций мен алюминий өте аз, ал темір, никель, магний, хром сияқты металдар кеп болады. Мұнда фосфор мен көміртек те бар. Жоғарғы литосферадағы металл тотықтардың орнына мұнда металдың күкірт қосындылары болады. Демек, оттегінің орнын күкірт алып жатады. Жер сілкіну әрекеттері көбінесе осы мантияның үстідгі бөлігінде болады. Аралық қабатта қысым күші аса зор, ол мыңдаған атмосфера шамасында. Мұндай қысымда заттың құрылысы кристалды бола алмайды, ал аморф түрінде, шыны құрылысты болады деп есептеледі.

Ядросы

Жердің ед ішкі орталық өзегі — ядросы — көбінесе темірден, онан қала берді никельден тұрады деп есептеледі. Бұл екеуінен басқа да ауыр металдар, көміртегі болу керек. Жер шары салмағының басым кебісі осы өзегінде, өйткені біріншіден, оның меншікті салмағы өте жоғары (1қ шамасында) болса, екіншіден, оның көлемі өте зор, (радиусы кемінде 3460 километр келеді). Қысым күшінің аса жоғары болу салдарынан езектегі (ядродағы) зат өте серпімді, қатты, шыны құрылысты, тығыз зат деп саналады. Өзектің өзі сыртқы және ішкі болып, екіге белінеді.