Контрольная работа по "Геологии"

1. Характеристика внешних оболочек Земли

 

Внешние оболочки Земли - атмосфера, гидросфера и биосфера - хотя и не учитываются при определении ее размеров и формы (за исключением гидросферы), но являются характернейшей составной частью нашей планеты, отличающей ее от других аналогичных тел Солнечной системы, и играют огромную роль в становлении и развитии земной коры. Эти оболочки проникают одна в другую и находятся в постоянном взаимодействии между собой, литосферой и мантией Земли, выражающемся в обмене материи и энергии. Взаимодействие связано не только с различием их физических свойств, но и состава. Общим свойством внешних оболочек Земли является Их высокая подвижность, благодаря которой любое изменение состава каждой из них очень быстро распространяется часто на всю ее массу. Этим объясняется относительная однородность состава оболочек в каждый данный момент, несмотря на то, что в ходе геологического развития они испытали очень значительные изменения.

Атмосфера - внешняя газовая оболочка Земли. Ее нижняя граница проходит по литосфере и гидросфере, а верхняя - на высоте 1000 км. В атмосфере различают тропосферу (двигающийся слой), стратосферу (слой над тропосферой) и ионосферу (верхний слой).

Средняя высота тропосферы - 10 км. Ее масса  составляет 75% всей массы атмосферы. Воздух тропосферы перемещается как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

Над тропосферой на 80 км поднимается  стратосфера. Ее воздух, перемещающийся лишь в горизонтальном направлении, образует слои.

Еще выше простирается ионосфера, получившая свое название в связи с тем, что ее воздух постоянно ионизируется под воздействием ультрафиолетовых и космических лучей. Газовая оболочка, окружающая небесное тело. Ее характеристики зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического состава данного небесного тела, а также определяются историей его формирования начиная с момента зарождения. Атмосфера Земли образована смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие - азот и кислород в соотношении приблизительно 4:1. На человека оказывает воздействие главным образом состояние нижних 15-25 км атмосферы, поскольку именно в этом нижнем слое сосредоточена основная масса воздуха. Наука, изучающая атмосферу, называется метеорологией, хотя предметом этой науки являются также погода и ее влияние на человека. Состояние верхних слоев атмосферы, расположенных на высотах от 60 до 300 и даже 1000 км от поверхности Земли, также изменяется. Здесь развиваются сильные ветры, штормы и проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Многие из перечисленных феноменов связаны с потоками солнечной радиации, космического излучения, а также магнитным полем Земли. Высокие слои атмосферы - это также и химическая лаборатория, поскольку там в условиях, близких к вакууму, некоторые атмосферные газы под влиянием мощного потока солнечной энергии вступают в химические реакции. Наука, изучающая эти взаимосвязанные явления и процессы, называется физикой высоких слоев атмосферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Точно так же изменялся во времени и состав гидросферы, о чем свидетельствуют сравнение солевого состава океанических вод с водами замкнутых бассейнов, сопоставление химического состава солей некоторых месторождений, образованных за счет испарения морской воды в прошлых геологических периодах, с солевым составом вод современного океана (например, отасфуртских залежей солей в Германии и Соликамских в России).

Гидросфера занимает 71% поверхности Земли. Ее средняя соленость составляет 35 г/л. Температура океанической поверхности - от 3 до 32°С, плотность - около 1. Солнечный свет проникает на глубину 200 м, а ультрафиолетовые лучи - на глубину до 800 м.

Она образует прерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) - 11 022 метра. Около 97 % массы гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2 % - воды ледников, остальная часть приходится на подземные, озерные и речные пресные воды. Общий объём воды на планете около 1 532 000 000 кубических километров. Масса гидросферы примерно 1,46*1021 кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворенного кислорода - 8 трлн тонн. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.

В общем виде принято деление  гидросферы на Мировой океан, континентальные  воды и подземные воды. Большая  часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше - в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % - подземные воды, около 2 % - льды и снега, около 0,02 % - поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.

Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую  роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.

Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в  другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые  зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу. Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый слои.

Биосфера, или сфера жизни, сливается с атмосферой, гидросферой и литосферой. Ее верхняя граница достигает верхних слоев тропосферы, нижняя - проходит по дну океанских впадин. Биосфера подразделяется на сферу растений (свыше 500 000 видов) и сферу животных (свыше 1 000 000 видов).

Биосфера, оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (15–20 км), верхнюю часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2–3 км на суше и на 1–2 км ниже дна океана. Термин «биосфера» ввел австрийский геолог Э.Зюсс в 1875, тогда как основы учения о биосфере, которые актуальны и в современной науке, были разработаны В.И.Вернадским.

Биосфера состоит из живого, или  биотического, и неживого, или абиотического, компонентов. Биотический компонент  – это вся совокупность живых  организмов (по Вернадскому – «живое вещество»). Абиотический компонент – сочетание энергии, воды, определенных химических элементов и других неорганических условий, в которых существуют живые организмы.

Жизнь в биосфере зависит от потока энергии и круговорота веществ между биотическим и абиотическим компонентами. Круговороты веществ называются биогеохимическими циклами. Существование этих циклов обеспечивается энергией Солнца. Земля получает от Солнца ок. 1,3ґ1024 калорий в год. Около 40% этой энергии излучается обратно в космос; 15% поглощается атмосферой, почвой и водой; остальная энергия – это видимый свет, первичный источник энергии для всей жизни на Земле.

Фотосинтез, хемосинтез, дыхание и  брожение – основные процессы, благодаря  которым поток энергии проходит через организмы. Первые два процесса обеспечивают синтез органических веществ за счет энергии света (фотосинтез) и окисления неорганических веществ (хемосинтез). В ходе дыхания и брожения органические вещества расщепляются, а заключенная в них энергия используется живыми организмами, но в конечном итоге переходит в тепло. Брожение, в отличие от дыхания, не требует кислорода.

Наглядное представление о путях  прохождения энергии дают пищевые цепи. Каждое их звено - это определенный трофический уровень. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего - вторичными консументами и т.д. Продуценты - это растения, цианобактерии (синезеленые «водоросли») и некоторые другие типы бактерий. Часть энергии, связанной продуцентами в процессе фотосинтеза, расходуется при собственном дыхании, другая часть сохраняется в их клетках и тканях и доступна для консументов. Разность между скоростью фотосинтеза и скоростью дыхания фотосинтезирующих организмов называется чистой первичной продукцией. В чистую первичную продукцию переходит всего ок. 0,1% солнечной энергии, достигающей поверхности Земли. Однако за год абсолютное количество чистой первичной продукции составляет 6ґ1020 калорий, что соответствует 165 млрд. т органического вещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Характеристика Тимано-Печерской  нефтегазоносной провинции.

Тимано-Печерской нефтегазоносной  провинции расположена в пределах Коми АССР и Ненецкого автономного округа Архангельской области РСФСР. Площадь 350 тысяч км2. Включает Ижма-Печорскую, Печоро-Колвинскую, Хорейвер-Мореюскую, Северно-Предуральскую нефтегазоносные области и Ухта-Ижемский нефтегазоносный район. Наиболее значительные месторождения: Ярегское, Верхнеомринское, Пашнинское, Лаявожское, Усинское, Вуктыльское, Интинское, Южно-Шапкинское, Харьягинское, Варандейское, Сарембойское. Кустарная добыча и переработка ухтинской нефти началась с 1745. Разведочное бурение ведётся с 1890. Первое месторождение лёгкой нефти (Чибъюское) открыто в 1930, тяжёлой (Ярегское) - в 1932. К 1987 в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции выявлено свыше 75 месторождений нефти и газа (свыше 230 залежей).

В тектоническом отношении провинция  приурочена к северо-восточной части  Восточно-Европейской платформы  и прилегающим с востока Предуральскому и Предпайхойскому краевым прогибам. Ограничена на западе и юго-западе поднятиями Тимана, на востоке и северо-востоке - Уралом и Пай-Хоем, на севере открывается в Баренцево море. В платформенной части провинции выделяют: Ижма-Печорскую и Хорейверскую впадины, Печоро-Колвинский авлакоген, Варандей-Адзьвинскую структурную зону и восточно-Тиманский мегавал; в области передовых прогибов - Верхнепечорскую, Большесынинскую, Косью-Роговскую, Коротаихинскую впадины, передовые складки западного склона Урала. Фундамент сложен верхнепротерозойскими породами. Осадочное выполнение представлено палеозойскими и мезозойскими отложениями с максимальной мощностью от нескольких сотен метров (Тиман) до 6-8 км (платформенные прогибы) и до 10-12 км (Предуральский прогиб). Выявлено восемь нефтегазоносных комплексов: терригенный красноцветный вендско-ордовикский (мощность свыше 1 км), карбонатный силурийско-нижнедевонский (до 2 км), терригенный среднедевонско-нижнефранкский (свыше 2 км), карбонатный верхнедевонский (2 км), терригенный нижнекаменноугольный (до 0,8 км), карбонатный верхневизейско-нижнепермский (1,2 км), терригенно-карбонатно-галогенный нижневерхнепермский (0,1-2,5 км), терригенный триасовый (до 1,7 км). Наибольшее число залежей (свыше 80) обнаружено в среднедевонско-нижнефранкском комплексе. Залежи большей частью сводовые (пластовые или массивные), часто с литологическим или стратиграфическим экранированием, реже тектонически экранированные. В южной части Ижма-Печорской впадины, на Колвинском мегавалу, в Хорейверской впадине и на Варандейском валу выявлены преимущественно нефтяные месторождения; в Верхнепечорской впадине Предуральского прогиба - большей частью газовые и газоконденсатные. Нефти в основном метанонафтенового состава, парафинистые (2-5%), реже высокопарафинистые (6-23,4%), очень редко малопарафинистые (2%). Содержание S 0,1-3%. Высокосернистые нефти выявлены в карбонатных отложениях силура, верхнего девона, карбона - нижней перми и триаса вала Сорокина. Плотность нефтей 807-981 кг/м3. Свободные газы метановые, из неуглеводородных компонентов содержат N2 и CO2. Некоторые попутные газы - углеводородно-азотного состава. Конденсат плотностью 672-790 кг/м3 содержится во многих газовых залежах в количествах 10-415 г/ м3. Добываемая нефть поступает на Ухтинский перерабатывающей завод и в нефтепровод Усинск - Ухта - Ярославль - Москва, газ - в газопровод "Северное сияние" (Вуктыл - Ухта - Торжок - Минск с ответвлением Грязовец - Ленинград). Центры разведки и разработки - Ухта, Архангельск, Нарьян-Мар.

 

 

Все  большее  значение  приобретает  нефтяная  и газовая  промышленность.

Добыча    нефти   в   1997  году    увеличилась   по   сравнению   с  1995

годом   на   11% ,  объемы  первичной   обработки   нефти  на  12% ,  что

выглядит  весьма   оптимистично  и    эта   отрасль   промышленности  в

Тимано-Печорской провинции имеются   большие перспективы   развития.    Нефть Тимано-Печорской  нефтегазоносной  провинции  отличается  высоким  качеством. Вообще, нефти Тимано-Печорского ТПК очень  широкого спектра. Не  редкость, когда на месторождении встречается от 1 до 11 залежей, причем в разных залежах присутствуют нефти с различными характеристиками - сернистые и бессернистые,  высоковязкие  и низковязкие. Встречаются  тяжелые, но есть и такие  легкие, которые по своему  составу и свойствам приближаются к конденсату - на некоторых месторождениях  извлеченным  сырьем  заправляли автомобили. Очень легкие  виды  нефти  добываются  на  о.Колгуеве.

Как уже  было  сказано, одно  из  свойств  тимано-печорской  нефти  -

вязкость. Это  делает невыгодным  ее   добычу   из  скважин  и требует

применения  шахтного  метода.  Тяжелая  нефть  идет на  производство  редких сортов   масел,  высококачественного  дорожного  битума.  Смазочные  масла  и дизельное  топливо,  получаемые  из  тяжелой  нефти,  не  замерзают  при низких  температурах,  поэтому  их  производство имеет большое  значение  в условиях  Севера.  Наряду  с  тяжелой

нефтью  ведется  добыча  и  легкой.  Годовая добыча  нефти в 1997  году

составила   7,5   млн. тонн.

Следует отметить,  что  по  объему  ежегодного  прироста  добычи  нефти  в

стране  Тимано-печорский  провинции  уступает  лишь Западной Сибири.  Несмотря на сложные  природно-климатические  условия, затраты  на  добычу  1 тонны  нефти здесь ниже,  чем  в  Поволжье,  благодаря  малой глубине  залегания  нефтяных пластов  и  высокому  дебиту скважин.

Часть  добываемой  нефти транспортируется  на  нефтеперерабатывающие заводы в Центральный  район  по  нефтепроводу  Усинск - Ухта - Ярославль -

Москва. Переработка  нефти  осуществляется  также  и  на Ухтинском

нефтеперерабатывающем  заводе,  где  из нее получают  свыше  20  видов

продукции.

Относительно   стабильным     выглядит   положение в  газовой

промышленности. Добыча  и переработка  природного  газа в  1997  году посравнению    с  1996 годом  увеличилась  на   0,5 %  и   составила  около 3,5