Földtani alapismeretek II.

Földtani alapismeretek II.

A Földkérget alakító hatások és eredményük

A földkérget alakító erők típusai Endogén erők Exogén erők Az erőhatások eredményei Kőzetképződés Felszíni formák és rétegződés alakulása A folyamatok időbelisége Evolúciós Revolúciós

endogén erők lemeztektonika gyűrődések törések földrengés vulkáni tevékenység

Lemeztektonika

Kambrium - 550 millió éve

Perm - 270 millió éve

Eocén - 50 millió éve

Lemez- és lemezszegélytípusok

Vulkanizmus és földrengések a lemezszegélyeknél

Vulkanizmus és a lemeztektonika

Gyűrődések és a lemeztektonika

Metamorfózis és lemeztekonika

Gyűrődések, vetődések

Gyűrődéses formák redőteknő = szinklinális redőboltozat = antiklinális

Vetődéses formák

Egy vetődés képe

Kőzettestek tagoltságának jellemzése tagoltsági felület v. rés kőzettest dőlés, dőlésirány, tagoltságköz, kőzettömb alakja, mérete, tagolófelületek folytonossága, érdessége, tagoltsági rés tágassága, kitöltöttsége, vízbeszivárgás a tagoltsági résbe. kőzettömb

A főbb kőzettömeg szerkezetének és tömbalakok leírására szolgáló kifejezések Megnevezés Ábra Leírás a) Poliéderes tömbök Szabálytalan tagoló felületek szabályozott rajokba rendeződés nélkül és csekély folytonossággal b) Táblás tömbök Párhuzamos tagoló felületek egy uralkodó raja (1), például réteglapok, egyéb nem folytonos elválásokkal; a tömbök vastagsága sokkal kisebb, mint a hosszuk és szélességük c) Hasábalakú tömbök Két uralkodó, egymásra közel merőleges tagoló felületek raja (1 és 2), és egy harmadik, szabálytalan raj, a tömbök vastagsága sokkal kisebb, mint a hosszúságuk és szélességük d) Egyenméretű tömbök Három uralkodó, közelítőleg egymásra merőleges tagoló felületek raja (1, 2 és 3), esetenként szabálytalan elválásokkal egydimenziós tömböket eredményezve e) Ferdeszögű tömbök Három (vagy több) uralkodó, következetesen ferdeszögű tagoló felületek raja (1, 2 és 3), ferde alakú egydimenziós tömböket alkotva f) Oszlopos tömbök Több, általában háromnál több párhuzamos tagoltsági raj (1, 2, 3, 4, 5), általában szabálytalan elválásokkal keresztezve; a hossz nagyobb, mint az egyéb méretek.

Vulkanizmus

Magmás kőzetek keletkezése

Vulkánkitörés és lávaömlés

Vulkanizmus és a lemeztektonika

Plató bazalt: hosszanti törések mentén, szárazföldi körülmények között kerül felszínre. Párna bazalt: tenger alatti vulkanizmus esetén jön létre, a vízzel való érintkezés és a hirtelen lehűlés eredményeként. Pajzsvulkán: alacsony viszkozitású bazalt láva hozza létre, szárazföldi viszonyok közt (Hawaii). Vulkáni törmelék kúpok: andezit- és riolit tufailletve lapilli jellegű, 25-30 fok lejtésszögű kúpok. Rétegvulkán: andezites össze-tételű láva és piroklasztikum rétegek váltakozásából áll, melyek nagyméretű, szimmetrikus szerkezetű kúpokat hoznak létre. Riolit kúpok: a riolit láva a nagy viszkozitás miatt nem tud szétterülni. Kráter: a kitörési centrumban keletkezett üreg. Kaldera: a kráter körüli terület beszakadásával keletkezik, amit a magmakamra részleges vagy teljes kiürülése idéz elő. Vulkáni formák Batolit: 100 km-nél nagyobb átmérőjű, szabálytalan alakú testek. A felfelé nyomulás közben xenolitokat kebeleznek be. Tömzs: 100 km-nél kisebb átmérőjű magmás test. Lakkolit: az üledékes rétegzéssel párhuzamos, felfelé domborodó test. Szil: tál alakú forma Dájk: üledékes rétegeket átszelő kőzettelér robbanásmentes (bazalt) robbanásos (andezit, riolit)

Földrengések

P-hullám Földrengések S-hullám Terjedési irány L-hullám

Földrengések eloszlása

Földrengések jellemzői Helye: hipocentrum epicentrum Mélysége: sekély közepes mély (60 200 km) Hullámok: P S L Sebessége: 3 6 km/s kőzetsűrűségtől függően Következmények: épületomlás földmozgások cunami Erősségi skálák: MSC (XII fok. sebesség, gyorsulás és hatás szerint) Richter (felfelé nyitott eddigi max. 9-es energia) Mérés: szeizmográf

Talajok és kőzetek minősítése földrengés szempontjából az Eurocode 8 szerint Talajtípus A B C D E A talajszelvény leírása Kőzet, vagy kőzetszerű geológiai formáció, melynek felszínén legfeljebb 5 m gyengébb anyag van Nagyon tömör homok-, kavics- vagy kemény agyag-réteg, legalább többtíz m vastagságban, a mélységgel fokozatosan javuló mechanikai tulajdonságokkal Tömör - középesen tömör homok-, kavics- vagy merev agyagréteg, többtíz-többszáz m vastagságban Laza - közepesen tömör kohézió nélküli talaj (kevés puha kohéziós réteggel vagy anélkül) vagy túlnyomóan puha-gyúrható kohéziós talaj Felszíni alluviális réteg 5-20m vastagságban a C vagy D típus v s értékeivel, v s > 800 m/s jellemzőjű, mere vebb anyag felett v s,30 (m/s) Paraméterek N SPT (ütés/30cm) c u (kpa) > 800 360 800 > 50 > 250 180 360 15-50 70-250 < 180 < 15 < 70 S 1 Legalább 10 m vastag nagy plaszticitású (PI > 40) és nagy víztartalmú puha agyagból/iszapból álló vagy ezeket tartalmazó réteg < 100 (figyelmeztető) _ 10-20 S 2 Folyósodásra hajlamos talajok vagy érzékeny agyag-rétegek vagy más, az A-E illetve S 1 típusok közé nem sorolható talajösszletek

exogén hatások csapadék vízfolyások állóvízek hó és jég felszín alatti víz gravitávió szél hőmérséklet emberi tevékenység növényzet

Exogén erők hatásai Mállás Fizikai mállás Kémiai mállás Szállítás Koptatás Osztályozódás Ülepedés lerakódás diagenezis

A mállás

A mállás típusai a hőmérséklet és a csapadék függvényében

A mállás fő típusai Fizikai mállás Repedezés tehermentesülés nyomán Fagyhatás Kristálynövekedés Inszoláció Növényi gyökerek Kémiai mállás Oldódás Oxidáció Hidratáció Dehidratáció Bauxitosodás

Fizikai mállás okai, formái Denudáció (lepusztulás, tehermentesülés) Felszíni erózió (csepperózió, lefolyás) Folyóvízi erózió Abrázió (állóvizek) Defláció (szél) Exaráció (gleccser) Gravitációs mozgások

Kémiai mállási folymatok Oldódás: CaCO 3 + H 2 CO 3 --> Ca 2+ + 2(HCO3) 1- kalcit + szénsav --> kalciumion + bikarbonátion Oxidáció: 4FeO + 2H 2 O + O 2 --> 4FeO(OH) vasoxid + víz + oxigén --> goethit Hidratáció: CaSO 4 + 2H 2 O --> CaSO 4 2H 2 O anhidrit + víz --> gipsz Dehidratáció: 2FeO(OH) --> Fe 2 O 3 + H 2 O goethit --> hematit + víz Sziallitos mállás (agyagásványosodás) hidrolízis után: 4KAlSi 3 O 8 + 4H 1+ + 2H 2 O --> 4K 1+ + Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8 + 8SiO 2 káliföldpát + hidrogénion + víz --> káliumion + kaolinit + kova Allitos mállás (bauxitododás): Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8 + 2H 2 O --> 2Al(OH) 3 + 2SiO 2 H 2 O kaolinit + víz --> gibbsit + víztartalmú kova Szupergén dúsulás: szulfidos érctelepek felső zónájában a fémek oldódva koncentrálódnak

Kőzettömegek mállottságának minősítése Megnevezés Leírás Fokozat Üde Kissé mállott Közepesen mállott Nagyon mállott Teljesen mállott Reziduális talaj A kőzettömeg mállásának nincs látható jele; legföljebb csekély elszíneződés van a nagyobb tagoló felületeken. Elszíneződés jelzi a kőzetanyag és a tagoló felületek mállását. A kőzettömegnek felénél kisebb része bomlott el vagy esett szét. Üde vagy elszíneződött kőzetek összefüggő vázat vagy magköveket alkotnak. A kőzettömegnek felénél nagyobb része bomlott elvagy esett szét. Üde vagy elszíneződött kőzetek össze-függéstelen vázat vagy magköveket alkotnak. A teljes kőzetanyag talajjá bomlott el és/vagy esett szét. Az eredeti szerkezet még jobbára megmaradt. Az egész kőzetanyag talajjá változott. A szerkezet és a kőzetszövet elpusztult. A térfogata nagyon megváltozott, de a talaj helyzete kevéssé változott. 0 1 2 3 4 5

mállás - talajjá bomlás Talaj Teljesen mállott Erősen mállott Mérsékelten mállott Enyhén mállott Ép kőzet

Talajképződés

A vízöv munkája

Üledékképződés terei és típusai

Vízfolyások szakaszai felső középső alsó

Folyóvízi üledékek Mederüledék (homok, kavics) Parti üledék (iszap, homokos iszap) Ártéri üledék (szerves iszap, agyag) Delta fácies (meder-, ártéri- és mocsári üledék)

Transzportáció

A tenger tevékenysége

Mészkőüledék megbontása

Az előrenyomuló tenger üledékképzése A visszahúzódó tenger üledékképzése

Felszín alatti víz munkája mészkőben

A légkör munkája

A szél tevékenysége

homokdűnék szélbarázdák A SZÉL HATÁSÁRA KIALAKULÓ FELSZÍNI FORMÁK rétegborda kueszta táblahegy

Lösztípusok

A hőmérsékletkülönbségek mállasztó hatása

Egyéb folyamatok

Suvadás

Kőfolyás

A növényzet felszínalakító hatásai a gyökerek repesztő hatása kibocsátott nedvek kémiai mállasztó hatása a talaj vízháztartását befolyásoló szerepe elsősorban a párologtatáson keresztül növények maradványai szerves üledékben

Az emberi tevékenység felszínalakító szerepe egyre nagyobb mértékű és kihatású súlyos környezeti veszélyek közvetlen és másodlagos hatások bányászat, építés növényzetalakítás, vízkivétel, öntözés