OSNOVE GEOLOGIJE - web.bf.uni-lj.siweb.bf.uni-lj.si/cpvo/geologija/VIDIC_OSN_GEOL_00.pdf · 2 Vidic: Osnove geologije Ne nazadnje nam geologija omogoča tudi rekreacijo, sprostitev

UNIVERZA V LJUBLJANI Biotehniška fakulteta

ODDELEK ZA AGRONOMIJO

CENTER ZA PEDOLOGIJO

IN VARSTVO OKOLJA

OSNOVE GEOLOGIJE SKRIPTA ZA

UNIVERZITETNI ŠTUDIJ KMETIJSTVA – AGRONOMIJE

IN

UNIVERZITETNI ŠTUDIJ KRAJINSKE ARHITEKTURE

Nataša J. Vidic

2000

Vidic: Osnove geologije i

KAZALO

0. UVOD 1

1. NASTANEK VESOLJA IN NA�EGA OSONČJA 6

2. TEKTONIKA PLO�Č 10

3. MAGMATSKI IN VULKANSKI PROCESI 18

4. METAMORFNI PROCESI 23

5. POTRESI 26

6. NASTANEK GOROVIJ IN CELIN 35

7. NASTANEK SEDIMENTOV IN SEDIMENTNIH KAMNIN 47

8. DELOVANJE TEKOČIH VODA 51

9. PODTALNICA IN KRAS 57

10. POBOČNI PROCESI 63

11. LEDENIKI IN POLEDENITVE 66

12. PU�ČAVE IN DELOVANJE VETRA 73

13. OBALNI PROCESI 77

14. OCEANSKO DNO 81

15. GEOLO�KI ČAS 84

16. UPORABLJENA IN PRIPOROČENA LITERATURA 87

17. VZORČNI IZPIT 89

UVOD

0.1 PLANET ZEMLJA

ZEMLJO kot planet smo ugledali �ele v drugi polovici dvajsetega stoletja, ko je

človek napravil prvi korak v vesolje. Pogled iz vesolja, ki nam je danes tako domač, ka�e

Zemljo kot planet, ki ga v pokrivajo predvsem modri oceani (nad 70 % povr�ja), obkro�ajo pa

ga bele meglice plinastega ozračja. Oceani oblivajo celine, ki imajo pogosto obrise, ki bi se,

če bi jih zdru�ili, lepo ujemali, kar ka�e na to, da so bile sosednje celine nekoč zdru�ene.

Zaradi tekoče vode na njenem povr�ju se Zemlja �e na prvi pogled razlikuje od drugih

planetov na�ega osončja. Posebnost, ki jo �e bolj razlikuje od njenih sosedov, pa je obstoj

�ivih bitij. Dokaz so zelene povr�ine na celinah, ki jih lahko opazimo iz �e vesolja. Razvoj in

obstoj �ivljenja na Zemlji je omogočil edinstveni splet dejavnikov kot so ravno prav�nja

oddaljenost od Sonca, prisotnost tekoče vode in ozračja. �ivi svet tudi sam aktivno vpliva na

svoje okolje in s tem v precej�nji meri uravnava svoje �ivljenske pogoje. Kot bomo videli

kasneje, so se zaradi pojava in razvoja �ivljenja pogoji na Zemljinem povr�ju bistveno

spremenili.

Zemlja ni nespremenljiv planet, ampak zapleteno zgrajeno dinamično telo. Njeno

povr�je se namreč neprestano spreminja. Zemljo lahko primerjamo z velikim toplotnim

strojem, v katerem se stalno spro�ča toplota, ki poganja geolo�ke procese. Mnogi od teh

procesov močno vplivajo na človeka in tudi povzročajo naravne katastrofe. Sami smo �e kdaj

do�iveli potrese, poplave in plazove, tako da njihove posledice dokaj dobro poznamo.

Pogosto spremljamo poročila o �kodi in �rtvah vulkanskih izbruhov drugod v svetu.

Geolo�ki procesi pa ne povzročajo samo �rtev in �kode, ampak �ivljenje sploh

omogočajo. Kamnine in tla, ki iz njih nastajajo, so osnovne sestavine vsakega �ivljenskega

prostora (ekosistema). Tla omogočajo pridelovanje hrane. Pitna voda nastaja s stalnim

kro�enjem vode in oči�čevanjem ko pronica skozi kamnine. Brez hrane in vode ne bi dolgo

pre�iveli. Navadili smo se tudi na mnoga udobja na�e civilizacije, ki jih omogočajo prav

geolo�ke surovine. Brez bencina in plastike (nafta) in drugih surovin, ki jih potrebujemo za

izdelavo najrazličnej�ih predmetov, si �ivljenja ne moremo več predstavljati. Te surovine se

skrivajo v Zemljini notranjosti. Le poznavanje geolo�kih procesov in struktur nam omogoča,

da jih odkrijemo in pridobivamo.

2 Vidic: Osnove geologije

Ne nazadnje nam geologija omogoča tudi rekreacijo, sprostitev in notranji mir. K

naravnim lepotam, ki jih občudujemo in v katerih u�ivamo, so v veliki meri prispevali

geolo�ki procesi, ki določajo osnovne prvine vsake pokrajine. Na primer gore, ki nas

navdihujejo in krepijo duh in telo, ko jih osvajamo, dolgujejo svoj nastanek tektonskim

procesom, njihov relief pa so �e poudarili ledeni�ki procesi. Tudi morske obale in rečna

obre�ja so iz geolo�kih materialov in nastajajo ter se spreminjajo z geolo�kimi procesi.

Geolo�ki procesi so vse naokrog nas in neprestano delujejo. Potrebujemo le

poznavanje osnovnih geolo�kih procesov in odprte oči, ko hodimo po svetu, pa bomo

prebirali pokrajine kot tekst v knjigi in odprla se bo nova razse�nost, ki nas bo obogatila.

0.2 GEOLOGIJA KOT VEDA

Kaj je geologija in kaj geologi počno? Geologija je ime, ki izvira iz dveh gr�kih besed:

geo - Zemlja in logos - veda, torej veda o Zemlji. Geologija je multidisciplinarna veda, kar

pomeni, da je za razumevanje geolo�kih procesov pogosto potrebno poznati osnove drugih

ved kot so fizika, kemija in biologija.

Geologija je zelo �iroka veda, zato je razdeljena na dve glavni panogi, na FIZIKALNO

in HISTORIČNO geologijo. Fizikalna geologija preučuje snovi (kemične prvine, minerale in

kamnine) ter procese, ki delujejo v Zemljini notranjosti in na njenem povr�ju. Historična

geologija preučuje geolo�ko zgodovino, izvor in razvoj Zemlje, njenih celin, oceanov,

atmosfere in �ivljenja. V tej knjigi se bomo sicer posvetili predvsem osnovam fizikalne

geologije, vendar se zgodovini in razvoju Zemlje ne bomo mogli popolnoma izogniti, ker se

osnovni vedi geologije močno prepletata.

Poleg zgoraj navedene osnovne delitve, pa delimo geologijo �e na �tevilne o�je

discipline. MINERALOGIJA preučuje minerale, PETROLOGIJA kamnine,

STRATIGRAFIJA se ukvarja z zaporedjem dogodkov v geolo�ki zgodovini kot so zabele�eni

v kamninah, STRUKTURNA GEOLOGIJA je veda o deformacijah Zemljine skorje in

nastanku tektonskih struktur ter gorovij, REGIONALNA GEOLOGIJA pa preučuje geolo�ko

sestavo Zemljinega povr�ja. PALEONTOLOGIJA raziskuje fosile in z njimi razvoj �ivljenja

na Zemlji, HIDROGEOLOGIJA se ukvarja z vodnimi viri, KRASOSLOVJE preučuje kra�ke

pojave, PEDOLOGIJA tla, EKONOMSKA GEOLOGIJA se ukvarja z iskanjem in

pridobivanjem mineralnih surovin, in �e bi lahko na�tevali.

Osnovno poznavanje geologije je neobhodno potrebno mnogim strokovnjakom, ki

niso geologi. Pomembna je za AGRONOME in GOZDARJE, saj s preperevanjem kamnin

nastajajo tla, ki so osnova za pridelovanje hrane in lesa. Tudi KRAJINSKI ARHITEKTI

Vidic: Osnove geologije 3

morajo poznati lastnosti tal ter vrste in lastnosti okrasnih kamnin, poleg tega pa posegajo v

prostor in lahko z nepoznavanjem geolo�kih procesov povzročijo poplave, plazove in erozijo.

GRADBENIKI potrebujejo znanje geologije za gradnjo varnih stavb, cest, jezov in drugih

objektov, RUDARJI pa za iskanje in izkori�čanje mineralnih surovin. Nekateri GEOGRAFI

preučujejo naravno okolje, v katerem �ivimo. BIOLOGI potrebujejo znanje geologije za

poznavanje ne�ivih sestavin �ivljenskih prostorov (ekosistemov), razvoj �ivljenja (evolucijo)

pa preučujejo s preučevanjem fosilov v sedimentih in sedimentih kamninah.

Geolo�ke discipline torej prispevajo znanja, ki omogočajo pridelovanje hrane in lesa,

pridobivanje mineralnih surovin, izkori�čanje in varovanje vodnih virov, varovanje lastnine

pred naravnimi katastrofami in okolja pred onesna�enjem. GEOLOGIJA IGRA TOREJ V

NA�EM �IVLJENJU DOSTI BOLJ POMEMBNO VLOGO KOT SE TEGA ZAVEDAMO.

0.3 GEOLOGIJA V VSAKDANJEM �IVLJENJU

V časopisih ali na televizijo pogosto spremljamo vesti o katastrofalnih vulkanskih

pojavih, ru�ilnih potresih, plazovih, udarnih valovih, lakoti zaradi �irjenja pu�čav, �e

pogosteje pa o poplavah ali su�i. Tudi na�o neposredno okolico ali nas same lahko

prizadanejo potresi, poplave, plazovi in skalni podori. Večine naravnih katastrof ne moremo

preprečiti, lahko pa jih z dovolj znanja do neke mere napovemo in omejimo �kodo in člove�ke

�rtve. �e bolj pomembno je, da se zavedamo, da ljudje sami vedno pogosteje povzročamo ali

povečujemo nasilnost teh pojavov zaradi nepoznavanja ali neupo�tevanja osnovnih

zakonitosti geolo�kih procesov in okolja.

Geolo�ki procesi lahko prizadanejo nas vse, zato je razumevanje osnov geologije

geologije potrebno vsakemu. Poznavanje osnovnih načel geologije omogoča, da ne zgradimo

hi�e na območju, ki ga ogro�ajo plazovi ali poplave. Ali tik ob reki, ki spodkopava bregove

ali pogosto poplavlja. V pomoč nam bo tudi pri pravilnem temeljenju in iskanju vode

(kopanje vodnjakov). Čeprav vam prebiranje te knjige ne bo dalo dovolj znanja, da bi sami

znali re�evati gornje probleme, pa se boste zavedali, da se je tudi pri majhnih posegih v

prostor potrebno posvetovati s strokovnjakom. V primerjavi s �kodo, ki lahko nastane, je

stro�ek takega posveta zanemarljiv.

Razen tega postaja a�a dru�ba vedno bolj zapletena in vedno bolj moramo biti

izobra�eni, da si lahko ustvarimo mnenje o stvareh kot so gradnja ali zaprtje jedrskih

elektrarn, odlaganje nevarnih ali komunalnih odpadkov, varovanje pitne vode, in podobnih.

Če imamo dovolj znanja, lahko kritično ocenimo različna mnenja, ki pogosteje temeljijo na


kratkoročnih koristih kot na strokovnih utemeljitvah, in se temu primerno odločamo na

referendumih ali pri podpisih peticij.

Geologija pa tudi neposredno vpliva na na�e �ivljenje. Brez elektrike si �ivljenja ne

znamo več zami�ljati. Elektriko pridobivamo v hidroelektrarnah, s se�igom fosilnih goriv v

termoelektrarnah, ali s cepitvijo urana v jedrskih elektrarnah. Geologi so tisti, razi�čejo

geolo�ko zgradbo ozemlja, kjer bo stal jez hidroelektrarne, in i�čejo nahajali�ča neobnovljivih

energetskih virov kot so premog, nafta in plin. Elektrika potuje po kovinskih �icah, surovine

zanje najdemo v rudi�čih. Stavbe, v katerih �ivimo, dolgujejo svoj obstoj surovinam. Temelji

so narejeni iz cementa, za katerega potrebujemo me�anico gline in kalcita ter peska ali proda.

Opeko pridobivamo z �ganjem gline. Glavna surovina za izdelavo stekla in računalni�kih

čipov je kremenov pesek, za izdelavo plastike pa potrebujemo nafto. Vozimo se z avtomobili,

avtobusi in vlaku, ki jih poganjajo goriva iz geolo�kih nahajali�č. Vozila sama so izdelana iz

geolo�kih surovin, prav tako �eleznice in ceste.

Iz navedenega je jasno, da sta kakovost na�ega �ivljenja in obstoj civilizacije

neposredno odvisna od porabe naravnih, pogosto neobnovljivih geolo�kih surovin. Vedno bolj

tudi spoznavamo, kako človek vpliva na okolje in kako močno njegove dejavnosti

spreminjajo pogoje v naravnih sistemih. Človekove aktivnosti povzročajo izumiranje �tevilnih

�ivalskih in rastlinskih vrst, krčenje tropskih pragozdov, globalne spremembe podnebja,

onesna�enje podtalnice in podobno. Čas je, da si prenehamo zatiskati oči in pričnemo bolj

sonaravno gospodariti z naravnimi viri. ZAVEDAJMO SE KOLIKO LAHKO VSAK

POSAMEZNIK VSAK DAN PRISPEVA K LAJ�ANJU BREMENA, KI GA ČLOVE�TVO

NALAGA NA�EMU PLANETU. Veliko lahko prispevamo �e z majhnimi vsakdanjimi

dejanji, kot so ločeno zbiranje in predelava odpadkov, varčevanje z vodo in viri energije,

izkori�čanje sončne energije in u�ivanje prete�no rastlinske hrane.

0.4 ZEMLJA JE DINAMIČEN PLANET

Zemlja je dinamičen planet, ki se je skozi svojo 4.6 miljarde let dolgo geolo�ko

zgodovino nenehno spreminjal. Njegova notranjost se je �e dokaj zgodaj razslojila. Velikost,

oblika in polo�aj celin in oceanskih kadunj so se neprestano spreminjali. Spreminjala se je

tudi sestava ozračja, da ne govorimo o eksponencialnem razvoju �ivljenja. Gorske verige so

se dvigale zaradi gorotvornih procesov in ni�ale zaradi erozije. Vulkanski izbruhi in potresi

dokazujejo, da je Zemlja geolo�ko �e vedno aktiven planet, in razkrivajo močne sile, ki

delujejo v Zemljini notranjosti.


Zemljino povr�je preoblikujeta dve skupini sil, ki poganjata dve skupini procesov.

NOTRANJE, ENDOGENE SILE poganjajo NOTRANJE, ENDOGENE PROCESE. Glavni

vir energije za te procese je RADIOAKTIVNI RAZPAD PRVIN v Zemljini notranjosti, ki

povzroča, da deluje Zemlja kot velikanski toplotni stroj, ki poganja TEKTONIKO PLO�Č.

Notranji procesi povzročajo nastanek MAGMATSKIH IN METAMORFNIH KAMNIN,

VULKANIZEM, POTRESE IN NASTANEK GOROVIJ TER CELIN (poglavja 2-7).

ZUNANJE, EKSOGENE SILE pa poganjajo ZUNANJE, EKSOGENE PROCESE.

Vir energije za te procese sta SONČEVO SEVANJE in ZEMLJINA TE�NOST. Ti procesi

POVZROČAJO PREPEREVANJE, EROZIJO IN NASTANEK SEDIMENTOV IN

SEDIMENTNIH KAMNIN (od 8. poglavja naprej).

V SPLO�NEM POVZROČAJO NOTRANJI PROCESI DVIGANJE IN GUBANJE,

ZUNANJI PA NI�ANJE IN IZRAVNAVANJE ZEMLJINEGA POVR�JA.


NASTANEK VESOLJA IN NA�EGA OSONČJA

1.1 NASTANEK VESOLJA: TEORIJA O VELIKEM POKU (BIG BANG) Po tej teoriji je vesolje nastalo:

• pred 11-20 miljardami let,

• iz točke manj�e kot atom, ničti čas in prostor, ker sta čas in prostor neločljivo povezana �

brez enega ni drugega (Einstein-ova relativnostna teorija),

• pred velikim pokom ni bilo ničesar � le čista energija, snov ni obstajala,

Veliki pok je povzročil ločitev �tirih osnovnih fizikalnih sil:

• te�nost,

• elektromagnetna valovanja,

• močne jedrske sile (v jedru),

• �ibke jedrske sile (radioaktivni razpad prvin),

• snov in antisnov, ki sta nastali me pokom, sta se kmalu izničili, vendar je bilo snovi več,

zato je nastalo vesolje.

Dokazi za veliki pok:

• vesolje se �iri,

• temperatura ozadja 2.7oK nad absolutno ničlo.

1.2 NASTANEK OSONČJA:TEORIJA O ZGO�ČEVANJU MEGLICE Prvi je to hipotezo postavil �e Kant (1724-1804), ki je menil, da je osončje nastalo iz

meglice, snovi v medzvezdnem prostoru. Teorija, ki smo jo od takrak izpopolnili, pravi, da je

na prostoru na�ega osončja je pri�lo do zgo�čevanja snovi v velik oblak � meglico:

• ta se je pričela vrteti okrog osi, kar je povzročilo zgo�čevanje meglice in splo�čenje v disk,

• koncentracija snovi v osi vrtenja � nastanek sonca,

• ostala snov se je pričela zgo�čevati v koncentrične pasove, znotraj katerih so nastali

planetezimali � zametki planetov,

• ti so privlačili vedno več snovi in se tudi sami vrteli okrog svoje osi,

• sonce je za�arelo, prva svetloba v osončju,

• intenzivno sončno sevanje je odpihnilo drobce snovi iz medplanetarnega prostora,


• v raztaljenih planetih so zaradi vrtenja okrog lastne osi nastali sloji različne sestave in

gostote.

a) b)

c)

Slika 1.1: Nastanek osončja po teoriji o zgo�čevanju meglice. a) Kondenzacija sončne meglice. b) Krčenje, rotacija in spolo�čitev meglice v disk ter zgostitev v pasove iz katerih nastanejo sonce in planeti. c) Osončje kot ga poznamo danes. V sredi�ču se nahaja Sonce, okrog njega pa kro�i po ekliptični ravnini 9 planetov, po oddaljenosti od Sonca so to Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun in Pluton. Med Marsom in Jupitrom je pas asteroidov. (Slika Lenart Pretnar).

1.3. SESTAVA OSONČJA

Na�e osončje je v enem od krakov spiralne galaksije Rimska cesta. Sestoji iz Sonca,

devetih planetov, 61 lun in pasu asteroidov med Marsom in Jupitrom. Razen tega pa vsebuje

�e �tevilne komete, meteorite, medplanetarni prah in pline. Način razporeditve vseh teh

elementov osončja okrog Sonca pa ka�e, da so vsi nastali na isti način, z zgo�čevanjem

meglice: notranji planeti so sestavljeni iz te�jih prvin, zunanji iz la�jih.

Po oddaljenosti od sonca najdemo Merkur (najbli�ji soncu), Venera, Zemlja, Mars, pas

asteroidov, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluton in snovi v medplanetarnjem prostoru (slika

1.1).


Planeti

Notranji planeti (majhni, gosti, s kovinskimi jedri, silikatnimi pla�či in skorjo):

Merkur, Venera, Zemlja, Mars.

Zunanji planeti (zelo veliki, manj gosti kot notranji, verjetno sestavljeni iz kamnitih

jeder obkro�enih z debelimi sloji zmrznjenih lahkohlapnih sestavin (voda, helij, amonijak,

metan�).

Meteoriti

Meteoriti, imenujemo jih tudi bolidi, so kosi materiala različnih velikosti, ki priletijo iz vesolja in zadanejo povr�je planetov. Poznamo tri vrste meteoritov:

• kamniti meteoriti (mafični silikati, sestava pla�čev notranjih planetov),

• �eleznati meteoriti (zlitine Fe in Ni, sestava jeder notranjih planetov),

• kamnito-�eleznati meteoriti (pribli�no enake količine �elezovo-nikljevih zlitin in mafičnih silikatov, sestava prehoda jeder notranjih planetov v pla�če).

1.4 PLANET ZEMLJA Zemlja je MODRI PLANET, kar 75 % njenega povr�ja pokrivajo morja in oceani.

Obkro�a jo OZRAČJE (atmosfera): 78% N, 20% O, 1% vseh ostalih plinov (0,93% Ar,

0.035% CO2, vodna para, prah...).

Njena oblika je GEOID (elipsoid, splo�čen na polih + relief), polmer na ekvatorju ca. 6370

km

Vrtenje zemlje okrog lastne osi in sonca:

• v 24 urah se zavrti okrog svoje osi, ki je za 23o27' nagnjena glede na Zemljino orbito okrog sonca.

• v 365,25 dneh enkrat okrog Sonca, ki je oddaljeno ca. 140 miljonov km

Zemlja ima tudi MOČNO MAGNETNO POLJE (za 11,5o oddaljeno od osi vrtenja)

Notranja zgradba Zemlje

Povprečna gostota Zemlje je 5,5 t/m3. Njena notranjost je razslojena v sloje z različno gostoto in sestavo. • JEDRO: Fe, Ni, gostota 10 do 13 t/m3:

- notranje jedro: trdno, polmer 1216 km, - zunanje jedro: tekoče, debelina 2270 km.


• Med jedrom in pla�čem je GUTENBERGOVA NEZVEZNOST. • PLA�Č:

- predstavlja 85% Zemljinega volumna, - sestavljajo jo Fe, Mg silikati (peridotitska sestava), - povpr. gostota 4500 kg/m3, - skupna debelina 2885 km, - ločimo SPODNJI PLA�Čin ZGORNJI PLA�Č. Zgronji pla�č delimo �e v tri sloje:

spodnji del, srednji del ASTENOSFERO, in zgornji del, ki skupaj s skorjo tvori LITOSFERO).

• MOHOROVIČIĆEVA NEZVEZNOST (MOHO) med skorjo in pla�čem • SKORJA (celinska in oceanska prehajata bočno ena v drugo).

CELINSKA: - 10 do 70 km debela, - prevladujejo Si, Al minerali (SIAL), granitska sestava, - povpr. gostota 2,7 t/m3. OCEANSKA: - 5-6 km debela, - prevladujejo Fe, Mg silikati (SIMA), gabrska sestava, - povprečna gostota 3,0 t/m3.

Slika 1.2: Notranja zgradba Zemlje. Solid�trdno, liquid-tekoče, core�jedro, inner-notranje, outer-zunanje, mantle-pla�č, crust�skorja, litosphere-litosfera, astenosphere-astenosfera (http://wwwneic.cr.usgs.gov/neis/plate_tectonics/plate_tectonics.html).


TEKTONIKA PLO�Č

2.1 ZNANSTVENE METODE

Znanstvena metoda so osnova raziskovanja. Zajemajo opazovanje pojavov, zbiranje

podatkov in dokazov. Nato postavimo HIPOTEZO. Hipotezo preizkusimo s poskusi in

zbiranjem dodatnih dokazov. Če dodatni dokazi hipoteze ne potrdijo, jo ovr�emo. Če jo

potrdijo, nastane nova TEORIJA, ki pa se lahko �e dopoljnjuje in spreminja, če pridobimo

nove podatke in dokaze.

2.2 TEKTONIKA PLO�Č

Je teorija, ki zadovoljivo pojasnjuje in povezuje večino geolo�kih procesov, ki jih

opazujemo na Zemljinem povr�ju in v njeni notranjosti. Razvila se je iz teorije o drsenju

celin, ki jo je postavil nem�ki meteorolog A. Wegener (1915),

RAZVOJ TEORIJE O DRSENJU CELIN

�e leta 1620 je Sir Francis Bacon opazil, da sta si obali Afrike in Ju�ne Amerike

podobni.

Leta 1585 Antonio Snider Pellegrini v knjigi "Kreacija in njene skrivnosti" sklepa glede

na podobnost fosilov v pozno-paleocijskih skladih, da so bile takrat vse celine povezane v

eno, ločitev praceline na posamezne kontinente pa je povzročil vesoljni potop.

Afred Wegener, 1915, je v knjigi �O izvoru celin in oceanov� predstavil teorijo o

drsenju celin � nekoč je obstajala pracelina, PANGEA, ki je razpadla na več celin, ki so nato

oddrsele ena od druge.

Dokazi za drsenje celin, ki jih je zbral Wegener:

• podobnosti robov celin, predvsem Afrike in Ju�ne Amerike (slika 2.2),

• podobnost sedimentov in fosilov (slika 2.1), na celinah, ki so danes daleč narazen,

• podobnost kamnin in gorovij na celinah,

• poznopaleocojska poledenitev ju�nih celin (slika 2.2) in porazdelitev paleoklimatskih

pasov.


Slika 2.1: Najdbe fosilov v kamninah celin ju�ne poloble, ki so bile zdru�ene v pracelino,

imenovano Gondwana. Fosile praproti Glosopteris so na�li v kamninah permske starosti na vseh celinah, sladkovodnega reptila Mesosaura pa v kamninah permske starosti Ju�ne Amerike in Ju�ne Afrike. Ostanke kopenskih plazilcev Cynognathus (Ju�na Amerika, Afrika) in Lystrosaurus (Afrika, Indija, Antarktika) so na�li v spodnje triasnih kamninah. (http://xray.geol.uni_erlangen.de/html/teaching/plate/pla_tec.html)

Slika 2.2:Če celine ju�ne poloble zdru�imo v eno, ki se nahaja v bli�ini ju�nega pola, lahko

rekonstruiramo celinski ledenik, ki smiselno pojasni porazdelitev ledeni�kih pojavov tistega časa. Ledenik je rastel v osrčju praceline in se premikal navzven ter pustil za sabo ora�ene kamnine, ki ka�ejo na smer njegovega premikanja. Prevod: South America � ju�na Amerika, Antarctica � Antarktika, Australia � Avstralija, India � Indija, Africa � Afrika. (http://xray.geol.uni_erlangen.de/html/teaching/plate/pla_tec.html)


Novi dokazi in razvoj teorije o tektoniki plo�č

V �tiridesetih in petdesetih letih tega stoletja so se pričele intenzivne raziskave oceanskega

dna (raziskovalne ladje, predstavnik Glomar Challenger) in paleomagnetnih zapisov v

kamninah. Mre�a potresnih opazovalnic pa je omogočila, da smo zbrali podatke o �ari�čih

potresov.

• Zemljo obkro�ajo silnice molčnega dipolnega magnetnega polja, ki izvirajo na ju�nem

polu in ponirajo na severnem. Od časa do časa to polje spremeni predznak (dana�nje

stanje normalno, obratno obratno). Kamnine zabele�ijo smer magnetnega polja, ko

nastanejo, rekonnstruiramo lahkon polo�aj magnetnega polja v tistem času. Krivulji

navideznega potovanja paleomagnetnega pola za N. Ameriko in Evropo sta premaknjeni.

Če celini zdru�imo, pa sovpadata.

• Vine-Matthews-ova hipoteza (1963) � sta odkrila pasove magnetnih nepravilnosti na

oceanskem dnu (slika 2.3). Te nastanejo zaradi stalnega nastajanja nove oceanske skorje

in občasnih obratov Zemljinega magnetnega polja.

• Debelina sedimentov, ki pokrivajo oceansko skorjo, se veča od srednje-ceanskih hrbtov

proti robovom bazenov. Starost najstarej�ih sedimentov v teh skladovnicah nara�ča v isti

smeri.

• Starost oceanske skorje ne prese�e 200 miljonov let (starost celinske do 4 miljarde let).

• �tudije lokacij vulkanske in potresne dejavnosti so pokazale, da je večina vulkanske in

potresne dejavnosti zgo�čena v ozkih pasovih vzdol� robov plo�č (slika 2.4).

Slika 2.3: Nastanek pasov magnetnih nepravilnosti na oceanskem dnu (Vine-Matthewsova hipoteza). V robu razmikanja (vzdol� srednje-oceanskega hrbta) ves čas prira�ča nova lava , ki ob ohlajanju in kristalizaciji zabele�i smer tedanjega magnetnega polja. Smer dana�njega magnetnega polja je normalna (obarvani pasovi). Pasovi nepravilnosti so tudi vedno starej�i, bolj ko so oddaljeni od srednje-oceanskega hrbta. (http://pubs.osgs.gov/publications//text/developing.html)


Slika 2.4: Večina potresne in vulkanske aktivnosti je zgo�čena v ozkih pasovih, ki so

vzporedni z robovi plo�č. Tihi ocean obkro�ajo pasovi intenzivne vulkanske in potresne aktivnosti, ki ga imenujemo tudi ognjeni obroč. Na sliki so prikazana le nad�ari�ča potresov. (http://pubs.usgs.gov/publications//text/zones.html)

2.3 TEKTONIKA PLO�Č

Litosfera je razlomljena na toge plo�če, ki se med seboj stikajo in premikajo na različne

načine. Večje plo�če: evrazijska, afri�ka, severno-ameri�ka, ju�no-ameri�ka, avstralsko-

indijska, tiho-oceanska, antarktična, Naska, Kokos, filipinska, Juan de Fuca (slika 2.5).

Slika 2.5: Večje Zemljine tektonske plo�če. Prevod: Antarktica Plate � antarktična plo�ča, African � afri�ka, Australian-Indian � avstralsko-indijska, Pacific � tiho-oceanska, Cocos � Kokos, Nazca � Naska, Juan de Fuca � isto, South American � ju�no ameri�ka, Carribean � karibska, Eurasian � evrazijska, North American � severno-ameri�ka. (http://xray.geol.uni_erlangen.de/html/teaching/plate/pla_tec.html)


ROBOVI PLO�Č IN GEOLO�KE AKTIVNOSTI VZDOL� NJIH

Dve plo�či se ob stiku lahko

• odmikata ena od druge (robovi prira�čanja) (slika 2.6a),

• primikata ena k drugi (robovi podrivanja ali trka) (slika 2.6b), ali

• drsita ena mimo (preusmeritveni robovi) druge (slika 2.6c),

Slika 2.6: Glavne vrste stikov med plo�čama. a) robovi prira�čanja (konstruktivni,divergentni); b) robovi primikanja (destruktivni, konvergentni); c) preusmeritveni robovi. (http://147.205.15.81/geology/work/VFT-so-far/orogeny/pl.tect.html) A. PLO�ČI SE ODMIKATA ENA OD DRUGE:

Območja prira�čanja, razmikanja, konstruktivni, divergentni robovi:

SREDNJE-OCEANSKI HRBTI (slika 2.7)

Procesi, ki potekajo ob takih robovih:

• nastajanja nove oceanske skorje, vulkanizem, ves čas nastaja nova oceanska skorja

bazaltne sestave, plitvi potresi.

Slika 2.7: Vzdol� robov razmikanja in prera�čanja nastane dolga vulkanska veriga, ki jo

imenujemo srednje-oceanski hrbet. (http://www.ucmp.berkeley.edu/geology/tectonics.html)


B. PLO�ČI SE GIBLJETA ENA PROTI DRUGI:

Robovi primikanja ali konvergence, destruktivni robovi:

a) robovi podrivanja, subdukcije - GLOBOKOMORSKI JARKI (slika 2.8 a,b):

• oceanska skorja se podriva pod oceansko (nastajajo otočni loki vzporedni z jarkom;

primer Japonsko otočje) (slika 2.8a),

• oceanska skorja se podriva pod celinsko (nastanejo gorske verige z verigami

sestavljenih vulkanov vzporedne z jarki ; primer Andi) (slika 2.8b).

b) robovi kolizije, trk dveh celin (nastanejo obse�na pogorja; primer Himalaja, Andi) (slika

2.8c).

Procesi, ki potekajo ob takih robovih: • tonjenje oceanske skorje v Zemljino notranjost, recikla�a skorje,

• globokomorski jarki,

• potresi vzdol� Beniofovega območja (do 700 km

• globoko),

• vulkanizem (otočni loki, vulkanske gorske verige: sestavljeni vulkani andezitne sestave),

• tvorba gorskih verig in obse�nih pogorij.

a) b)

c)

Slika 2.8: a) Podrivanje oceanske skorje pod oceansko. b) Podrivanje oceanske skorje pod celinsko. c) Trk dveh. Prevod: trench � jarek, oceanis crust � oceanska skorja, island arc � otočni lok, volcalnic arc � veriga vulkanov, continental crust � celinska skorja, litosphere � litosfera, astenoshere � astenosfera, mountain range � gorska veriga, high plateau � visoka planota.(http://pubs.usgs.gov/publications/text/understanding.html)

http://pubs.usgs.gov/publications/text/understanding.html


C.PLO�ČI SE GIBLJETA ENA MIMO DRUGE:

Podol�ni navpični preusmeritveni prelomi (premera: Anatolijski prelom, prelom Sv.

Andreja ,̧ prelom Mrtvega morja). Ob takih prelomih so pogosto premaknjeni tudi deli

srednje-oceanskih hrbtov (slika 2.9).

Slika 2.9: Dve plo�či drsita ena ob drugi vzdol� navpičnih preusmeritvenih robov. Ob teh so najpogosteje premaknjeni deli srednje-oceanskega hrbta. Tudi na celinah najdemo take prelome, ki so navadno dalj�i, več kot 1000 km dolgi (Anatolijski prelom, Sv. Andrej v Kaliforniji). Prevod: oceanic ridge � srednje-oceanski hrbet, transform fault - preusmeritveni prelom (sneto z Interneta).

MEHANIZMI, KI POVZROČAJO DRSENJE PLO�Č

Premikanje plo�č povzroča kro�enje kamninskih gmot v Zemljini notranjosti �

KONVEKCIJA (slika 2.10), ki pa �e ni natančno raziskana. Povzroča jo segrevanje

kamninskih gmot v Zemljini n notranjosti zaradi toplote,ki se spro�ča ob radioaktivnem

razpadu prvin.

O naravi konvekcije obstaja več hipotez:

• plitva konvekcija (zajame le plastični zgornji del pla�ča, astenosfero),

• globoka konvekcija (zajame celotni pla�č, do globine 2900 km) (slika 2.10),

• dvoslojna konvekcija (konvekcija v spodnjem in zgornjem pla�ču, konvekcija v spodnjem

delu vodi konvekcijo v zgornjem pla�ču, ki pa povzroča drsenje plo�č,

• ozki jeziki vročega dvigajočega materiala (vroče točke).

Nekateri menijo, da plo�če tudi same aktivno sodelujejo pri tem kro�enju (gibanje zaradi

razmikanja vzdol� srednji-oceanskih hrbtov, vlečenje podrivajoče se skorje) (slika 2.10).


a) b)

Slika 2.10: a) Konvekcija vode, ki josegrevamo na gorilniku. Voda se nad plamenov ogreje,

dviga navzgor, kjer se nekoliko ohladi in spet potone.b) Prikaz hipoteze o konvekciji po vsej globini pla�ča. Prikazano je tudi vlečenje podrivajoče se skorje. Prevod: trench -jarek, ridge � greben lithosphere litosfera, astenosphere � astenosfera, mantle � pla�č, outer core � zunanje jedro, inner core � notranje jedro.

(http://pubs.usgs.gov/publications//text/unaswered.html) 2. 4 POVZETEK • Litosfera (skorja + zg. pla�č) je razlomljena na toge plo�če, ki se stikajo in premikajo na

različne načine. • Vzdol� srednje-oceanskih hrbtov nastaja nova oceanska skorja, starej�a oceanska skorja

pa izginja v notranjost zemlje vzdol� območij podrivanja. Dve plo�či lahko tudi drsita ena mimo druge.

• Gibalo tektonike plo�č je toplotno kro�enje (konvekcija) v Zemljinem pla�ču. • Srednje-oceanski hrbti so dolgi vulkanski grebeni, vzdol� katerih nastaja nova oceanska

skorja. Premikanje magme navzgor povzroča plitve in �ibke potrese. • V območjih podrivanja poteka recikla�a oceanske skorje in sedimentov na njej. Kjer se

plo�ča podriva, nastanejo do 11 km globoki jarki. Vzdol� podrivajoče se plo�če nastopajo močni potresi globoki do 700 km globoko (Benioffovo območje).

• Kjer se podriva oceanska skorja pod oceansko, nastanejo verige sestavljenih vulkanov, ki tvorijo otočne loke.

• Kjer se podriva oceanska skorja pod celinsko, nastane gorska veriga z mnogimi sestavljenimi vulkani, ki je vzporedna z globokomorskim jarkom.

• Ko zmanjka podrivajoče se oceanske skorje, lahko trčita dve celini. Nastanejo visoka in obse�na pogorja.

• Dve plo�či se premikata ena mimo druge vzdol� podol�nih navpičnih prelomov. Tu nastajajo tudi zelo močni potresi različnih globin, a večinoma plitvej�i kot tisti vzdol� Benioffovega območja.

• Teorija o tektoniki plo�č pojasnjuje lokacije in izvor večine vulkanov, potresov in rudi�č ter nastanek gorovij in glavne strukture na oceanskem dnu.

• Zadovoljivo pojasnjuje večino procesov, ki potekajo v na Zmljinem povr�ju ter v njeni notranjosti.


MAGMATSKI IN VULKANSKI PROCESI

3.1. NASTANEK MAGME

Magma je silikatna talina, ki vsebuje tudi lahko hlapne snovi: vodna para, H2S, HCl, HF,

CO2, ...).Lava je magma, ki privre na povr�je.

Magma nastane s taljenjem kamnin v zemljini notranjosti, ko

• okolna temperatura prese�e tali�ča mineralov, ki jih kamnina vsebuje ali

• temperatura tali�ča mineralov pade pod okolno temperaturo zaradi

- razbremenitve (zmanj�anja pritiska) ali

- prisotnosti vode.

Okolna temperatura je odvisna od geotermičnega gradienta, ki zna�a v povprečju 35-30o na

km globine. Dejanski geotermični gradient pa je odvisen od tektonike plo�č (visok pod

srednje-oceanskimi hrbti, nizek vzdol� podrivajočih se plo�č).

Temperatura tali�č mineralov je odvisna od:

• mineralne sestave kamnine:

- različni minerali se talijo pri različnih temperaturah (Bowen-ova reakcijska serija, glej

Izbrana poglavja iz osnov geologije),

- kombinacija različnih mineralov lahko zni�a tali�ča vseh.

• okolnega pritiska:

- vi�ji pritisk zvi�uje tali�ča,

- ni�anje pritiska (razbremenitev) povzroči taljenje.

• prisotnosti vodne pare:

- prisotnost vodne pare zni�a tali�ča mineralov.

3.2. VRSTE MAGME

Mafična magma:

• malo SiO2 (42-45%) in Al, veliko Fe, Mg in Ca, malo Na in K,

• bolj vroča, z lahkoto teče,

• plini z lahkoto uhajajo iz nje.

• Iz nje nastajajo kamnine GABRSKE SKUPINE.


• Mirni izbruhi lave na povr�je� RAZPOKLINSKI (slika 2.7) IN �ČITASTI VULKANI

(slika 3.2).

Kisla magma:

• veliko SiO2 (> 65%) in Al, malo Fe in Mg, veliko Na in K, malo Ca,

• hladna, �idka,

• plini te�ko izhajajo iz nje.

• Iz nje nastajajo kamnine GRANITSKE in SIENITSKE skupine.

• Vulkanski izbruhi so izredno eksplozivni izbruhi- nastanek velikih KALDER (slika 3.3).

Srednja magma:

• po sestavi na sredi med mafično in kislo,

• lahko vroča in tekoča, ali pa manj vroča in bolj �idka,

• eksplozivnost izbruhov je odvisna od kislosti oziroma mafičnosti srednje magme.

• Nastajajo kamnine DIORITSKE SKUPINE.

• Vulkanski izbruhi so lahko eksplozivni � nastajajo SESTAVLJENI VULKANI (slika 3.4).

NASTANEK MAGEM RAZLIČNE SESTAVE: • Mafična lava, imenovana tudi izvorna, nastaja z delnim taljenjem ultramafičnega pla�ča.

• Ostale magme nastajajo:

- z delnim taljenjem kamnin skorje,

- diferenciacijo mafične magme (usedanje �e nastalih kristalov),

- asimilacijo okolnih kamnin ali

- me�anjem dveh magem različne sestave.

3.3 INTRUZIVNA TELESA - PLUTONI

Globočnine in �ilnine nastajajo v intruzivnih telesih (intruzije ali vdori magme med okolne

kamnine) imenovanih tudi PLUTONI (Slika 3.1):

• BATOLITI so zelo velika (tudi 100 ali več km) globočninska telesa granita ali

granodiorita, ki nastajajo globoko v Zemljini skorji,

• ČOKI so manj�a globočninska telesa, pogosto deli batolita,

• LAKOLITI so gobaste vodoravne intruzije (izbočeni zgornji del), LOPOLITI so izbočeni

navzdol.

• �ILE so lahko vodoravnje (SILI) ali pod kotom (DAJKI),

• VULKANSKI DIMNIKI so navpične �ile skozi katere je lava vrela na povr�je (pogosto

bolj odporni proti preperevanju in eroziji kot ostali deli vulkana).


Slika 3.1: Oblike intruzivnih teles � plutonov. (Risba Lenart Pretnar.)

3.4. VRSTE VULKANSKEGA DELOVANJA IN VULKANOV

Razpoklinski vulkani:

• srednje-oceanski hrbti (atlantski, tiho-oceanski, Islandija) (slika 2.7),

• bazaltni platoji (Dekanska planota v Indiji, plato reke Kolumbije v S. Ameriki).

Vulkani z osrednjim �relom (kraterjem):

• �čitasti vulkani (havajski, islandski tip) (slika 3.2):

- polo�na pobočja,

- mirno izlivanje mafične lave,

- nastaja BAZALT,

- redki bolj eksplozivni izbruhi in nastanek manj�ih sto�cev pepela.

Slika 3.2: �čitasti vulkan (mirno izlivanje lave v obliki lavnih pokrovov, polo�na pobočja,

majhni sto�ci pepela (Havaji, Islandija). (Slika Lenart Pretnar).


• Sestavljeni, plastoviti, stratovulkani (vulkanski, pelejski) (slika 3.3):

- bolj strma pobočja, značilna sto�casta oblika,

- menjavanje eksplozivnih izbruhov bolj kisle lave in mirnih izlivov bolj mafične lave,

- zato menjavanje slojev pepela in lavnih pokrovov,

- nastaja ANDEZIT in njegovi TUFI,

- lahko katastrofalne posledice (Vezuv, St. Helens, Pinatubo, Montserrat).

Slika 3.3: Sestavljeni vulkani. N levi skica, na desni eksplozivni izbruh vulkana St. Helens

leta 1980. Prevod: magma chamber: magmatsko ognji�če, fumaroles- fumarole, side crater-stransko �relo, crater pipe � �relna �ila. (Risba Lenart Pretnar.) (http://www.wsu.edu:8080/~geology/geol101/SKuehn/volcanism/volcanoes-1.html)

• Kaldere (slika 3.4):

- ekstremno eksplozivni izbruhi kisle lave,

- nastaja RIOLIT,

- kaldere so vulkanska �rela, ki imajo lahko več 100 km premera (Yellowstone, gora

Mazama � Kratersko jezero).

Slika 3.4: Kisla magma bruha izredno eksplozivno, nastanejo velikanski kraterji, imenovani kaldere, ki imajo lahko premer tudi 100 km ali več (Yellowstone, gora Mazama). (Slika Lenart Pretnar).

http://www.wsu.edu:8080/~geology/geol101/SKuehn/volcanism/volcanoes-1.html

22 Vidic: Osnove geologije Pojavi,ki spremljajo vulkanske procese:

• hidrotermalni procesi (vroči izviri, blatni vrelci, hidrotermalno spremenjene kamnine,

okameneli les),

• nastanek orudenj,

• fumarole,

• gejzirji.

Napovedovanje vulkanskih izbruhov:

Vulkane delimo na:

• aktivne (izbruhnili v človekovi zgodovini),

• speči (v čelovekovi zgodovini niso izbruhnili, a obstaja mo�nost, da �e bodo � nekateri

vulkani, npr. Yellowstone, bruhajo eksplozivno le na pribli�no vsakih 600.000 let),

• ugasli vulkani (ni sledov magmatske dejavnosti).

Znaki, ki napovedujejo izbruhe:

• potresi,

• izbočeno povr�je (dome),

• napetosti v kamninah,

• izhajanje plinov.

3.5. SESTAVA IN SISTEMATIKA MAGMATSKIH KAMNIN

Glej 4. poglavje v Kočevar in Vidic, 1998, Izbrana poglavja iz osnov geologije.


METAMORFNI PROCESI

Metamorfoza je preobrazba prej obstoječih kamnin v spremenjenih pogojih

temperature ali pritiska. Zajema prekristaljenje mineralov v trdnem stanju, nastajajo nove

mineralne zdru�be.

4.1 DEJAVNIKI IN PROCESI METAMORFIZMA:

Povi�ane temperature:

• temperature nara�čajo z globino - GEOTERMIČNI GRADIENT (glej III. Poglavje),

• metamorfoza se prične se pri 100 - 200oC in nadajuje do taljenja mineralov;

• take temperature so dose�ene na globinah 5-10 km do 50-250 km.

Procesi, ki jih povzroča povi�ana temperatura:

• prekristaljenje nizko-temperaturnih mineralov v visokotemperaturne;

• dehidratacija.

(Mg, Fe)7Si8022(OH)2(s) 7(Mg, Fe)SiO3(s) + SiO2(s) + H20(g)

amfibol piroksen kremen vodna para

Povi�ani pritiski:

• ločimo GEOSTATIČNI (LISTOSTATIČNI) PRITISK in USMERJENIN PRITISK.

• Geostatični pritisk raste z globino, na kamnino deluje iz vseh smeri enako močno (kot

hidrostatični pritisk v vodi).

• Usmerjeni pritisk deluje na kamnino v eni smeri bolj močno kot v drugi (tektonika plo�č,

robovi primikanja).

Procesi, ki jih povzročajo povi�ani pritiski:

• Povi�ani geostatični pritisk povzroča PREKRISTALJENJE MANJ GOSTIH

MINERALOV V BOLJ GOSTE (amfiboli → granati).

• Povi�ani usmerjeni pritisk pozvroča RAZTEGNJENOST sestavnih delov kamnine ali

RAST LISTASTIH IN PODOLGOVATIH MINERALIH V DOLOČENI SMERI

(pravokotno na smer bočnega stiskanja ali vzporedno s stri�nimi pritiski). Nastaja

SKRILAVA TEKSTURA in (ločevanje temnih in svetlih mineralov v vzporedne pasove).


Vpliv lahkohlapnih komponent

• Voda nastopa pri temperaturah značilnih za metamorfne spremembe v obliki vodne pare.

• Vodna para, ki nastaja pri dehidrataciji in iz porne vode, pospe�uje metamorfne

spremembe, takon da potečejo pri ni�jih temperaturah in pritiskih kot sicer.

Izmenjava snovi ali metasomatoza

• Izmenjava snovi poteka predvsem med magmo in okolno kamnino, pri tem sodelujejo

vroče tekočine (voda iz magme, vroča padavinska voda).

Čas

Za potek metamorfnih sprememb je potrebnih več miljonov let.

4.2. STOPNJA METAMORFOZE

Iz mnogih izvornih kamnin lahko nastane glede na stopnjo metamorfoze cela vrsta

metamorfnih kamnin (glej 5. poglavje v Kočevar in Vidic, 1998, Izbrana poglavja iz osnov

geologije):

Glinavec (meljevec, kisle predornine�) → metamorfni skrilavec → filit → blestnik → gnajs

→ migmatit

Bazalt (mafične kamnine) → kloritov skrilavec → serpentinit → amfibolit → eklogit.

4.3. VRSTE METAMORFOZE

Regionalna:

• zajame obse�ne predele,

• povi�ane temperature, pritiski,

• pogosto tudi usmerjeni pritiski.

Poteka predvsem ob robovih primikanja dveh plo�č, lahko tudi kadar se hitro odlo�ijo debeli

sloji sedimentov (nad 5 km debeline).

Kontaktna:

• vrivanje magme med okolne kamnine,

• povi�ane temperature,

• izmenjava snovi.


Dinamometamorfoza:

• tektonske sile povzročajo usmerjene pritiske,

• poteka vzdol� prelomov in prelomnih con,

• raztegnjene kamnine, zdrobljene kamnine.

Ostale vrste metamorfoze


4.4. SESTAVA IN SISTEMATIKA METAMORFNIH KAMNIN



POTRESI

5.1. KAJ POVZROČA POTRESE? Potrese povzročajo vibracije kamninskih gmot, ki se sprostijo ob nenadnem silovitem

premiku v zemljini skorji - elastična sprostitev energije.

To pojasnjuje teorija o elastični povratni zvezi: a) napetost, ki jo povzročajo tektonske

sile, v kamninskih gmotah raste (pogosto vzdol� preloma), b) povi�ana napetost povzroči

deformacije kamninskih gmot, c) napetost prese�e trdnost kamnin ali trenje vzdol� preloma,

pride do premika in sprostitve energije v obliki potresnih valov, d) po premiku se kamninske

gmote povrnejo v začetno obliko (elastični povrat) (slika 5.1).

a) b) c) d) Slika 5.1: Ponazoritev teorije elastične povratne zveze in nastanka potresa zaradi premika

vzdol� preloma. a) Začetno stanje. b) Vzdol� preloma se nabira potencialna energija. Napetosti povzročijo deformacijo obeh kamninskih blokov vzdol� preloma. c) Ko napetosti prese�ejo trenje vzdol� preloma, pride do premika obeh kamninskih gmot. Potencialna energija se spremeni v kinetično, ki se sprosti v obliki potresnih valov. d) Stanje po potresu: kamninska bloka sta premaknjena a nedeformirana. (Risba Lenart Pretnar).


Potrese povzročajo:

• prelomi in premiki kamninskih gmot vzdol� preloma (tektonski potresi, 90% vseh

potresov),

• premiki magme (magmatski in vulkanski potresi, 7% vseh potresov),

• udorni potresi ob udorih in podorih (3% vseh potresov),

• potresi,ki jih povzroči človek (jedrski poskusi, rudarska dejavnost, črpanje vode, vtiskanje

plina ali tekočin v Zemljino notranjost). Ločimo nadzorovanje (načrtno spro�ene) in

nenadzorovane (spro�ene nenačrtovano).

5.2 �ARI�ČE IN NAD�ARI�ČE POTRESA

�aru�če ali hipocenter potresa je točka, kjer se valovanje spro�i. Najbli�ja točka nad

�ai�čem na Zemljinem povr�ju je nad�ari�če ali epicenter. Od hipocentra se v vseh smerih

�irijo prostorski potresni valovi (primarni P, sekundarni S), od epicentra �e po povr�ini pa �e

povr�inski valovi.

Slika 5.2: �ari�če (hipocenter, angl. focus) in nad�ari�če (epicenter) potresa. Čeprav je �ari�če

na prelomni ploskvi, pa nad�ari�če ne sovpada s presekom preloma s povr�ino (surface trace of fault). Iz Chernicoff, 1997, str. 183.

5.3 POTRESNI ALI SEIZMIČNI VALOVI Prostorski valovi

Primarni (P) so hitrej�i (4-7 km/s) in so prvi, ki jih zabele�ijo opazovalnice. �irijo se s

stiskanjem in raztezanjem kamnin . �irijo se lahko skozi trdne, tekoče in plinaste snovi.

Hitrost sekundarnih (S) valov navadno zna�a 60% primarnih, gibljejo se hitrostjo 2-5

km/s. Valovanje kamnin gor in dol.Potujejo lahko samo skozi trdne.

Način gibanja potresnih valov skozi Zemljino notranjost je omogočil določitev

notranjih slojev Zemlje in njihovega agregatnega stanja. Tako imamo v pasu od 105-143o od


�ari�ča potresa območje, kjer ne zaznamo valov P, kar imenujemo tudi senca valov P (ker se

valovi P na meji med pla�čem in jedrom uklonijo). Senca valov S (slika 8.9b) pa je se dosti

bolj obse�na, saj ti po 105o �ari�ča potresa povr�ja sploh ne dose�ejo več (ker se valovi S ne

morejo gibati skozi tekoče zunanje jedro).

Povr�inski valovi

Povr�inski valovi potujejo po povr�ini ali tik pod njo in so počasnej�i kot prostorski

valovi. Prostorski valovi povzročajo sunke in tresenje, povr�inski pa valujoče ali zibajoče

gibanje, podobno gibanju morskih valov, ki ga ob močnih potresih tudi zaznamo. Povr�inski

valovi navadno povzročijo največ �kode.

Ločimo več vrst povr�inskih valov. Najbolj pomembni so valovi Rayleigh (R) in

Lowe (L) imenovani po lordu Rayleigh-u in A. Lowe-u, ki sta jih odkrila. Prvi so počasnej�i

in se obna�ajo podobno kot vodni valovi, ter s tem povzročajo valovanje povr�ja, ki ga lahko

ob močnih potresih tudi vidimo. Drugi so stri�ne narave in povzročajo sunke levo-desno

pravokotno na smer potovanja valov. Ti po�kodujejo predvsem temelje stavb.

5.4 DOLOČANJE LOKACIJ �ARI�Č POTRESOV

Lokacije �ari�č potresov določamo s pomočjo seizmičnih opazovalnic in podatkov o

času prihoda različnih seizmičnih valov, ki jih zabele�ijo naprave imenovane seizmometri in

seizmografi.

Prvo napravo, ki je zaznavala potrese, je �e leta 132 A.D. izumil kitajski astronom

Čang Heng. Sestavljena je bila iz osrednjega kovinskega cilindra, ki je imel na vseh straneh

nad določeni vi�ini odprtine v obliki zmajevih glav. Vsaka zmajeva glava je imela v ustih

kroglico, pod njo pa je sedela �aba z odprtimi usti. Mehanizem v notranjosti osrednjega

cilindra je zanihal v smeri potresa in izbil kroglice iz zmajeve glave v usta �abe pod njim. Ce

so torej popadale kroglice v smeri vzhod-zahod, so lahko sklepali, da so potresni valovi pri�li

iz tiste smeri, niso pa mogli ugotoviti kako daleč ali kako močan je bil potres.

Dana�nje naprave merijo tako čas prihoda kot tudi amplitudo in periodo potresnih

valov. Ločimo seizmometre, ki bele�ijo vodoravne vibracije, in tiste, ki bele�ijo navpične

vibracije. Vsi seizmometri pa so v osnovi sestavljeni iz dveh delov. En del je pritrjen na

masivno nepremično podlago vgrajeno v trdno kamninsko podlago, drugi pa prosto niha.

Seizmometri merijo torej razliko med nihanjem pritrjenega in prostega dela. Kadar je prosto

nihajoči del povezan s peresom, ki bele�i nihanje na posebnem papirju ovitem okrog

enakomerno hitro vrtečega se vodoravnega cilindra, govorimo o seizmografu, zapis sam pa

imenujemo seizmogram. Ta zvezno bele�i vse vibracije, povezan pa je tudi z natančno uro,


saj je točen čas prihoda potresnih valov na seizmolo�ko opazovalnico nadvse pomemben

podatek. En seizmograf je lahko povezan z več kot enim seizmometrom.

Potresni valovi potujejo skozi kamnine z različnimi hitrostmi in torej različno hitro

dose�ejo seizmične opazovalnice, ki zabele�ijo čas prihoda na zapisih imenovanih

seizmogrami. Na seizmogramu vidimo najprej prihod prvotnih valov P, nato drugotnih valov

S in �ele čez nekaj časa prihod različnih povr�inskih valov. Dlje kot je seizmična

opazovalnica od zari�ča potresa, večje so časovne razlike med prihodi različnih valov. Tako

lahko iz razlike v času prihoda P in S valov, ki jo razberemo iz seizmograma, določimo

razdaljo do nad�ari�ča. To se lahko nahaja kjerkoli na kro�nici s to razdaljo, ki jo zari�emo

okrog seizmične opazovalnice. Zato potrebujemo za določitev nad�ari�ča podatke vsaj treh

seizmičnih opazovalnic. Nad�ari�če se nahaja v točki, kjer se sekajo krogi razdalj določenih

za vsako opazovalnico. Tudi globino �ari�ča lahko določimo na ta način.

5.5 DOLOČANJE MOČI POTRESA Določanje magnitude ali jakosti potresa Merjenje količine spro�čene energije:

• Magnituda po RICHTER-ju: ne prese�e 9 stopnje (najmočnej�i potresi 8,6).

• Ml � lokalna magnituda (0-10)

• Mb � magnituda prostorskih valov (0-10)

• Ms - magnituda povr�inskih valov (0-10)

• Mw � magnituda seizmičnega momenta (upo�teva tudi geometrijo preloma) (0-10): najmočnej�i potres 9,6 leta 1960 v Čilu.

• Meritve pospe�ka � mnogokratnik Zemljinega pospe�ka

Določanje intenzitete potresa Meri učinek potresa, določena na podlagi povzročene �kode:

Mercalli- jeva lestvica, Mercalli-Cancani-Sieberg-ova (MCS).

Pri nas se uporablja evropska lestvica EMS opisana v tabeli 5.1.

Vse lestvice, ki temeljijo na Mercallijevi, imajo XII stopenj.


Tabela 5.1: Kratek opis lestvice EMS. STOPNJA EMS

OZNAKA POTRESA, POVZROČENI UČINKI IN PO�KODBE

I NEZAZNAVEN. Zabele�ijo ga le seizmografi. Potresa ne čutimo, po�kodb ni.

II KOMAJ ZAZNAVEN. Čutijo ga le redki posamezniki, ki počivajo, predvsem v zgornjih nadstropjih visokih stavb. Po�kodb ni.

III �IBAK. Mnogi ljudje v poslopjih ga čutijo, a se pogosto ne zavedajo, da gre za potres. Po�kodb ni.

IV ZAZNAVEN. Podnevi ga čuti mnogo ljudi v poslopjih, redki tudi na prostem. Posameznike potres zbudi. Porcelan, steklenina in okna �venketajo. Viseči predmeti zanihajo. Po�kodbe so zanemarljive.

V MOČAN Z MANJ�IMI PO�KODBAMI. V poslopjih začuti potres večina ljudi, na prostem posamezni. Posamezniki be�ijo na prosto. Večina ljudi se zbudi. Viseči predmeti znatno zanihajo. Porcelan in steklovina �venketa. Manj�i predmeti popadajo na tla. Omet odpada, �ipe lahko popokajo. Tekočine v posodah zavalovijo in se lahko prelijejo. �ivali se lahko vznemirijo. Drevesa, telefonski drogovi in drugi visoke zgradbe so lahko po�kodovane.

VI MOČAN Z ZMERNIMI PO�KODBAMI. Čutijo ga vsi ljudje, mnogi prestra�eni be�ijo na prosto. Posamezniki lahko izgubijo ravnote�je. Ponoči se vsi zbudijo. Manj�i predmeti padajo, pohi�tvo se lahko premakne. Omet odpada, dimniki se lomijo, visoki objekti so lahko po�kodovani.

VII MOČAN S SREDNJE TE�KIMI PO�KODBAMI. Ljudje be�ijo na prosto. Mnogi se s te�avo obdr�ijo na nogah. Pohi�tvo se premika, redkeje tudi prevrne, predmeti padajo. Tekočine pluskajo iz posod. Skoda na potresno varnih zgradbah je zanemarljiva, na slab�e grajenih zmerna do znatna. Začutijo ga tudi nekateri vozniki avtomobilov.

VIII MOČAN Z TE�KIMI PO�KODBAMI. Ljudje se te�ko obdr�ijo na nogah, tudi na prostem. Pohi�tvo se prevrača, te�ji premeti popadajo na tla. �koda na potresno varnih zgradbah je neznatna, slab�e grajene so delno poru�ene. Padajo polomljeni dimniki, spomeniki in stene slab�e grajenih zgradb. Zelo mehka tla lahko vidno valovijo, namočena se lahko utekočijo. Mo�ni manj�i izbruhi peska ali blata iz tal.

IX RU�ILEN. Splo�na panika. Ljudi lahko pomeče na tla. Znatno po�kodovane so tudi potresno varne zgradbe. Stavbe se lahko premaknejo ali prevrnejo s svojih temeljev. Podzemna napeljava se trga. Povr�je lahko valovi in razpoka. Pro�enje manj�ih plazov.

X ZELO RU�ILEN. Večina stavb je močno po�kodovanih in poru�enih. Povr�je je močno razpokano. �ele�ni�ki tiri se ukrivijo. Udori strmih rečnih bregov in obalnih previsov, plazenje strmih pobočij.

XI UNIČUJOČ. Le redke stavbe so �e delno ohranjene. Mostovi so poru�eni. Podzemne napeljave so popolnoma uničene. Zevaljoče razpoke, mo�ni premiki povr�ja.

XII KATASTROFALEN. Popolno uničenje vseh zgradb in podzemnih napeljav. Vidno valovanje povr�ja. Predmete ali celo ljudi meče v zrak. Premiki in dvigovanje povr�ja, zevajoče razpoke. Udori in plazenje pobočij.


Potres z večjo magnitudo povzroči tudi večjo �kodo. Vendar pa vplivajo na intenziteto �e

mnogi drugi dejavniki kot so oddaljenost od nad�ari�ča, globina �ari�ča, gostota naseljenosti,

kvaliteta gradnje in lokalna geolo�ka zgradba. Na primer, na nenaseljenih območjih

intenzitete potresa ne moremo določiti, če ni povr�inskih sprememb (razpoke, vidni premiki).

Na območjih s protipotresno gradnjo je �koda dosti manj�a kot na področjih, kjer �ivijo ljudje

v hi�ah iz posu�enega blata. Stavbe enake kvalitete so bolj po�kodovane, če so zgrajene na

potresno nevarnih kamninah kot so stisljivi nevezani sedimentih (npr., meljasti in glinasti

sedimenti), kot če so zgrajene na trdnej�ih sedimentih ali kamninah (npr., prodni nanosi,

apnenec, dolomit, granit, pe�cenjak). Tako lahko potresi z enako magnitudo povzročijo

različne stopnje intenzitete. Potresi z magnitudo 1,0-3,0 povzročijo maksimalno intenziteto I,

potresi z jakostjo 3,0-3,9 intenzitete II-III, potresi z jakostjo 4,0-4,9 intenzitete IV-V, potresi z

jakostjo 5,0-5,9 intenzitete VI-VIII, potresi z jakostjo 6,0-6,9 intenzitete VII-IX in potresi z

jakostjo nad 7,0 intenzitete nad VIII.

5.6 NEKATERI MOČNEJ�I POTRESI Leto Kraj Ocenjena

lokalna magnituda

Ocenjeno �tevilo �rtev

1348 Koro�ka, Avstrija 6,6 20.000

1511 Idrijsko območje, Slovenija 6,9-7,2 12.000

1556 Provinca �ensi, Kitajska 8+ 830.000

1668 Provinca �andong, Kitajska 8,5 50.000

1755 Lizbona, Portugalska 8,6 70.000

1811-12 Novi Madrid, ZDA 7,5-8 20

1868 Čile in Peru 8,5 25.000

1872 JV Kalifornija, ZDA 8,5 27

1895 Vodice, Slovenija (Ljubljana) 6,1 7

1905 Punjab, Indija 8,6 19.000

1906 San Francisco, ZDA 8,3 700

1908 Me�ina, Italija 7,5 83.000

1920 Provinca Gansu, Kitajska 8,6 100.000

1950 Indija in Tibet 8,6 1.530

1963 Skopje, Makedonija 6,9 1066


1960 Osrednji ju�ni Čile 8,6 2000

1964 Aljaska, ZDA 8,6 131

1976 Furlanija, Italija (Posočje) 6,5 965

1985 Michoacan, Mehika (Meksiko City) 8,1 9.500 1989 Loma Prieta, ZDA (San Francisco) 7,1 63

1995 Kobe, Japonska 7,2 5.500

1997 Osrednja Italija (A�isi, dva sunka) 5,9 in 6,4 11

1998 Posočje, Slovenija 5,8

1999 Izmit in Duzce, Turčija 7,4 in 7,2 >40.000

1999 Tajvan 7,6 >2000

5.7 POSLEDICE POTRESOV Močni potresi imajo ru�ilne učinke, ki povzročajo mnoge pojave na�tete �e v stopnjah

EMS. Med njimi so člove�ke in �ivalske �rtve, ru�enje objektov (potresno varna

gradnja!), po�ari, plazovi, poplave, prelom in premik povr�ja, kamninskih gmot (zmiki,

dvigi), zevajoče razpoke in udarni valovi (cunami).

5.8 VAROVANJE PRED POTRESI IN RAVNANJE MED NJIMI Najbolj učinkovito varovanje pred potresi je kvalitetna protipotresna gradnja.

Seznanimo se z nevarnostmi, ki jih predstavlja potres na območju, kjer �ivimo. Ugotovimo,

ali je stavba, v kateri �ivimo, potresno varno grajena. Če ni, lahko s pomočjo strokovnjakov

poskrbimo za ojačitve. Pritrdimo vse te�ke predmete in pohi�tvo.Hranimo rezerve

ustekleničene vode in konzervirane hrane, ki zadostujejo za več dni. Rezerve občasno

obnavljamo, da je voda sve�a in da hrani ne poteče rok trajanja. Pri roki imamo tudi gasilni

aparat, �katlo s prvo pomočjo, baterijo in rezervne baterije za baterijo in radio. Pripravimo si

lahko manj�o torbo s pomembnimi dokumenti, prvo pomočjo, baterijo in baterijami,

toaletnimi pripomočki in perilom, in jo hranimo na lahko dosegljivem mestu. Dobro je, če

obvladamo vsaj osnove prve pomoči. Seznanimo se s tem, kako ugasnemo različne naprave

in napeljave v na�em domu.

Med potresom samim je pomembno, da obdr�imo trezno glavo in se ne predamo

paniki. Znotraj stavb se postavimo med vratne okvire, ki so strukturno najmočnej�i, ali

zlezemo pod mizo, da se obvarujemo pred padajočimi predmeti. Izogibajmo se oknom, ki

lahko popokajo, in odprtim policam, s katerih lahko popadajo stvari. Med potresom ali takoj

po njem ne uporabljamo dvigal, v visokih stavbah pa tudi ne stopni�č. Iz nizkih in slabo


grajenih stavb be�imo na prosto. Pri tem pazimo na prekinjeno električno napeljavo in

padajoče predmete. Ko smo zunaj, se čim bolj oddaljimo od vseh zgradb, �e posebej visokih.

Če smo v avtomobilu, zapeljemo stran od visokih stavb, mostov in nadvozov, če je le

mogoče, nato se ustavimo na varnem mestu in ostanemo v avtu.

Tudi po potresu moramo ostati mirni, da lahko ocenimo stanje in mo�ne re�itve. Če

smo pri močeh, pomagamo tistim, ki so ranjeni. Z gasilnim aparatom pogasimo manj�a

�ari�ča. Izklopimo električno, vodno in plinsko napeljavo za stanovanje ali celo stavbo. Če

telefon deluje, ga uporabimo le za nujne klice. Nato se umaknemo na varno mesto na prostem,

saj je mo�no, da smo do�iveli �ele predpotresni sunek, ali pa, da bodo sledili �e močni

popotresni sunki. Ostanimo na istem mestu in se ne podajajmo naokrog, če ni nujno potrebno.

Izogibajmo se vzno�jem pobočij, ki se lahko splazijo, obalnim območjem in robovom

previsov.

5. 9 NAPOVEDOVANJE POTRESOV

Kljub velikim količinam podatkov, ki jih zbirajo in obdelujejo seizmologi, pa ostajajo

uspe�ne napovedi �e vedno zelo redke. Uspe�na napoved potresa mora namreč zajemati čas,

lokacijo in jakost potresa. Vsekakor la�e napovemo mo�ne lokacije in moč potresa kot točen

čas nastopa. Zanesljive napovedi bi močno zmanj�ale �tevilo člove�kih �rtev, deloma pa tudi

�kodo. Neuspe�ne napovedi pa močno zmanj�ajo zaupanje ljudi in ote�ijo evakuacije ob

mo�nih bolj uspe�nih napovedih.

V Sloveniji in v večini drugih dr�av se opiramo predvsem na ocenjevanje potresne

nevarnosti, ki je podlaga za potresno varno gradnjo stavb. Potresno nevarnost ocenimo s

pomočjo podatkov o potresih v preteklosti. Tako pripravimo karte potresne nevarnosti. S karte

potresne nevarnosti, ki jo je za Slovenijo pripravil Urad za geofiziko (slika 5.3), vidimo, da

so, kljub temu, da je vsa Slovenija na potresno nevarnem območju, nekateri deli vseeno bolj

potresno nevarni kot drugi. Tako je Posočje, ki ga je v zadnjih 30 letih �e dvakrat močno

po�kodoval potres, v najbolj potresno nevarnem območju. Tudi najbolj naseljeno ljubljansko

območje je med potresno najbolj nevarnimi. Zarisana območja temeljijo na največji �kodi

povzročeni med potresi zadnjih 500 let. Povedo nam torej, kako močne potrese lahko na

nekem območju pričakujemo, ne pa tega, kdaj bo do tako močnega potresa pri�lo. S primerno

gradnjo pa lahko preprečimo veliko �kodo in člove�ke �rtve.


Slika 5.3: Karta potresne nevarnosti v Sloveniji. �tevilke predstavljajo maksimalno

intenziteto, ki jo lahko na nekem območju pričakujemo (http://www.sigov.si/ugf/ang/hazard/intenz.gif).

Tudi druge metode temeljijo na raziskovanju preteklih potresov. Bele�enje potresnih

in popotresnih sunkov vzdol� aktivnih prelomov ali podrivajočih se litosferskih plo�č nam

pove, kjer se pojavljajo območja seizmičnega zati�ja. To so namreč območja kjer �e dolgo ni

bilo potresa, kar pomeni, da se na tem mestu verjetno kopiči potencialna energija. To so torej

območja, kjer lahko pričakujemo bodoče potrese. Potres, ki je leta 1985 prizadel Meksiko

City, se je spro�il na območju zati�ja vzdol� plo�če, ki se z zahoda podriva pod Mehiko.

Obstajajo pa tudi pojavi, ki napovedujejo potrese. To so spremembe v vi�ini ali nagibu

povr�ja. Pred potresom 1964 v bli�ini kraja Niigata na Japonskem, se je povr�je najprej

dvignilo, takoj po potresu pa spustilo za 20 cm. Meritve vi�ine in nagiba povr�ja nam torej

lahko pomagajo pri napovedovanju potresov. Problem pa je v tem, da na tak način sicer lahko

stalno spremljamo nekatere večje prelome, kot je Sv. Andrej, najbolj opazovan in preiskovan

prelom na svetu, te�ko pa spremljamo vse mo�ne prelome, ki se nahajajo na nekem

obomočju. Do potresov pa prihaja tudi vzdol� prelomov, ki ne segajo do povr�ja in takih, za

katere niti ne vemo, da obstajajo. Če pa zaznamo �e kak drug pojav, ki napoveduje potrese, pa

lahko določeno območje opremimo s senzorji in pričnemo z meritvami.

Drugi pojavi, ki napovedujejo potrese, so lahko �e spremembe v gladini podtalnice,

magnetnem polju in električni prevodnosti tal. Te spremembe povzročajo spremembe v

poroznosti kamnin in sedimentov zaradi nara�čajoče napetosti v njih. Pogosto omenjamo tudi

obna�anje �ivali, ki se vznemirijo pred potresi. �ivali verjetno zaznavajo pojave, ki jih ljudje

ne moremo zaznati.

http://www.sigov.si/ugf/ang/hazard/intenz.gif)


NASTANEK GOROVIJ IN CELIN

6.1 NASTANEK GOROVIJ - OROGENEZA

Dvigovanje gorovij � orogeneza � je povezana predvsem nastanek z robovi primikanja.

Mlada gorovja, ki se �e vedno dvigajo:

• ALPSKO-HIMALAJSKI PAS,

• TIHO-OCEANSKI OGNJENI OBROČ.

Orogeneza zajema gubanje, prelamljanje in narivanje kamninskih gmot, ki jih povzročajo

tektonski premiki povezani z robovi podrivanja. Gorske verige nastajajo vzdol� vseh treh vrst

robov primikanja (oceanska pod oceansko, oceanska pod celinsko, trk dveh celinskih skorij),

najobse�nej�a pogorja pa nastajajo pri trku dveh celinskih robov (Alpe, Himalaja).

6.2. GEOLO�KE STRUKTURE

Ko kamnine nastajajo, niso nagubane in nagnjene, prelomljenem ali razpokane.

Tektonske sile povzročajo deformacije kamnin kot so

• sprememba oblike kamninskih gmot,

• gubanje,

• prelamljanje in premikanje kamninskih blokov,

• dviganje in spu�čanje ozemelj.

Z deformacijami kamnin, ki so povezane z usmerjenimi pritiskih ob gorotvornih procesih

(usmerjeni pritiski) nastajajo GEOLO�KE STRUKTURE.

Plastične in elastične deformacije

Kamnine, ki se zaradi usmerjenega pritiska prelomijo, so krhke. Obna�ajo se

elastično, ker ne spremenijo prostornine ali oblike, ampak se, ko pritiska ni več, povrnejo v

prej�njo obliko (glej teorijo elasticne povratne zveze, 8. poglavje). Tiste, ki spremenijo obliko

ali prostornino, pa se obna�ajo plastično. Prve se pod vplivom usmerjenega pritiska

prelomijo, druge pa se nagubajo ali spremenijo obliko in prostornino.

• PLASTIČNE deformacije - kamnine so plastične globlje od 100 km, v primernih pogojih

tudi med 20 in 200 km globine. Plastične deformacije so GUBANJE, TER SPREMEMBE

OBLIKE IN PROSTORNINE KAMNINE


• ELASTIČNE DEFORMACIJE - kamnine so krhke, zaradi delovanja tektonskih sil se

prelomijo. Kamnine so elastične predvsem v zgornjih 20 km Zemljine skorje. Nastajajo

PRELOMI in RAZPOKE.

Gube

Gube predstavljajo plastične deformacije kamnin. Počasno in dolgotrajno stiskanje

ozemlja, ki ga povzroča primikanje dveh tektonski plosč, povzroči gubanje prej vodoravnih

sedimentih skladovnic.

Pogosto pa na terenu ne vidimo cele gube, ampak le plasti, ki so pod določenim

kotom. To nam vedno pove, da je bila kamnina nagubana, tudi če gube v celoti ne vidimo, saj

so nedeformirane sedimentne kamnine vedno vodoravne ali skoraj vodoravne. Večina gub je

namreč delno erodiranih, nekatere pa imajo tako velik razpon, da jih lahko razpoznamo le iz

geolo�kih kart ali aerofotoposnetkov. Lahko pa jih prepoznamo s pomočjo smeri in vpadov

plasti, ki jih vidimo na terenu ali razberemo iz geolo�kih kart. To sta zelo pomembna podatka,

ki ju izmerimo za vsako plast posebej, nato pa vri�emo v geolo�ko karto.

Oglejmo si smer (azimut) in vpad plasti na sliki 6.1. Smer plasti je smer, ki jo

predstavlja presek med plastjo in nami�ljeno vodoravno ravnino. Praktično je smer plasti tista,

v kateri lahko plast na povr�ju sledimo. Vpad plasti pa je vedno pravokoten na smer plasti in

predstavlja kot med nami�ljeno vodoravno ravnino in nagnjenostjo plasti. Poleg kota

nagnjenosti označimo tudi smer vpada plasti, saj lahko plast z določeno smerjo vpada v dve

smeri. Na primer, plast s smerjo sever-jug lahko vpada proti vzhodu ali zahodu.

Slika 6.1: Smer in vpad plasti določamo s pomočjo nami�ljene vodoravne ravnine, ki jo na sliki predstavlja gladina vode. Smer predstavlja presek med plastjo in nami�ljeno vodoravno ravnino, vpad pa kot med povrsino plasti in vodoravno ravnino. Označimo tudi smer vpada, ki je vedno pravokotna na smer plasti, saj lahko vsaka plast vpada na dve strani. (Fotografija z Interneta).


Smer in vpad plasti merimo z geolo�kim kompasom. Geolo�ki kompas, imenovan tudi

Bruntonov kompas, se razlikuje od ostalih kompasov tako, da ima dodatno opremo s pomočjo

katere izmerimo smer in vpad plasti. Magnetna igla je se prosto vrti na navpični osi in je

vedno usmerjena proti severu. Krog, v katerem se giblje magnetna igla, je razdeljen na 360o z

ničlo proti severu, zato lahko smer plasti določimo v stopinjah od severa. Dodatna naprava

imenovana klinometer pa omogoča merjenje vpada plasti, ki se giblje od 0 (vodoravne plasti)

do 90 stopinj (navpične plasti).

Na terenu izmerimo izmerimo smer in kot ter smer vpada izdankov različnih plasti.

Dobljene podatke vri�emo v geolo�ko karto. Za označevanje smeri in vpada plasti

uporabljamo tri različne znake. Za plasti, ki vpadajo pod kotom večjim od 0 in manj�im od

90 stopinj, uporabljamo znak, ki je sestavljen iz dalj�e črtice v smeri plasti in kraj�e črtice v

smeri vpada. Smer vpada je vedno pravokotna na smer plasti, nastane znak podoben črki T z

vodoravno crtico, ki je dvakrat dalj�a od navpične. Kot vpada označimo s �tevilko, ki se

nahaja med obema črtama. Vodoravne plasti označimo s krizem v krogu, navpične pa s kri�u

podobnim znakom.

Ko razi�čemo nek teren, nari�emo geolo�ko karto, na kateri označimo

razprostranjenost posameznih plasti. Zabele�imo pa tudi smer in vpad plasti, vedno na tistem

mestu, kjer smo ga izmerili. Iz razporeditev teh znakov na geolo�ki karti lahko ugotovimo za

kak�ne gube gre. Iz teh podatkov lahko nari�emo tudi navpične prereze skozi raziskani teren,

ki jih imenujemo geolo�ki preseki.

Geometrija gub Gube ločimo na antiklinale in sinklinale. Antiklinala je izbočena guba, sinklinala pa

vbočena. Skozi vrh antiklinale, ki ga imenujemo tudi hrbet ali teme, in dno sinklinale, lahko

potegnemo nami�ljene osno ploskev. Presek med osno ploskvijo in povr�ino gube pa

imenujemo os gube (slika 6.2). Os deli gubo na dve krili. Osrednji del vsake gube imenujemo

jedro gube. V zaporedju večih gub se antiklinale in sinklinale izmenjujejo, po dve sosednji pa

si delita po eno krilo, ki ga imenujemo srednje krilo. Pri antiklinali vpadajo kamniski skladi

od osi navzven, pri sinklinali pa navznoter.


Slika 6.2: Guba in njeni deli. Vbočeni del gube je sinklinala, izbočeni pa antiklinala. Skozi dno sinklinale in vrh antiklinale lahko potegnemo nami�ljeni ravnini, ki ju imenujemo osni ravnini, presek med ravnino in gubo pa os gube. Osi razdelijo vsak del gube v dve krili. Sinklinala in antiklinala si delita srednje krilo. Risba preirejena iz Monroe in Wicander, 1992, str. 383.

Na povr�ju so antiklinale navadno erodirane na sredini, sinklinale pa na krilih. Osne

doline sinklinal so lahku zasute z mlaj�imi sedimenti. Tako antiklinale niso vedno grebeni,

sinklinale pa ne vedno doline (slika 6.3). Le iz starosti in vpadov plasti lahko razberemo ali

gre za antiklinalo ali za sinklinalo. Če izdanjajo najstarej�e plasti vzdol� osi, plasti pa vpadajo

od osi navzven, je erodirana guba antiklinala. Pri erodirani sinklinali pa vpadajo plasti proti

osi, kjer izdanjajo najmlaj�e plasti. Na geolo�kih kartah označujemo osi gub s črto v smeri osi,

ki ima na obeh straneh po en enakostranični trikotnik. Pri sinklinali sta trikotnika obrnjena z

vrhom proti črti, pri antiklinali pa stran od nje. Znaka sta rdeče barve.

Slika 6.3: Erodirane sinklinale in antiklinale lahko identificiramo iz starosti in vpadov plasti. Risba preirejena iz Monroe in Wicander, 1992, str. 383.


Gube pa niso vedno vodoravne, ampak so lahko tudi vpadajoče, kar pomeni, da

njihove osi niso vodoravne, ampak vpadajo pod določenim kotom. Če je taka vpadajoča guba

erodirana, plasti na povr�ju niso ravne in vzporedne z osjo kot v sliki 6.3, ampak izdanjajo

obliki črke V. Pri nagnjeni erodirani antiklinali so izdanki v obliki črke V obrnjeni z zaprtim

delom v smeri vpada antiklinale, pri sinklinali pa z odprtim. Ločimo pa jih tudi s pomočjo

starosti kamnin. Pri sinklinali so znotraj plasti v obliki črke V mlaj�e kamnine, pri antiklinali

pa starej�e. Osi nagnjenih gub označujemo s podobnimi znaki kot osi vodoravnih, le da ima

sredi�čna črta pu�čico v smeri vpada.

Poleg nagnjenih gub poznamo tudi strukture, ki nimajo osi, ampak le osno točko. To

so tako imenovane dome, izbočene kro�ne gube, in tektonske kadunje, vbočene kro�ne gube.

Pri erodirani domi vpadajo plasti od osrednje točke navzven, najstarej�i skladi pa so v jedru.

Pri erodirani sinklinali pa vpadajo plasti proti osni točki, kjer se nahajajo najmlaj�e plasti.

Dome in kadunje niso vedno kro�ne, ampak so lahko raztegnjenih eliptičnih oblik.

Gube pa so le redko tako simetrične kot na sliki 6.2. Lahko so asimetrične,

prevrnjene (slika 6.4) ali celo prelomljene. Lahko so enostavne ali sestavljene. Enostavne

gube imajo po eno sinklinalo in eno antiklinalo. Sestavljene pa obsegajo več enostavnih gub.

Sestavljene gube velikih dimenzij, ki so izbočene, imenujemo antiklinoriji, vbočene pa

sinklinoriji.

a) b)

c) d)

Slika 6.4: Različne oblike gub: a) simetrična, b) asimetrična, c) izoklinalna, d) prevrnjena. Risbe Lenart Pretnar.


Razpoke in prelomi

Krhke deformacije kamnin so razpoke in prelomi. Nastajajo tako pri stiskanju kot tudi

pri raztezanju kamninskih skladov. Če se blok kamnine na katerikoli strani razpoke

premakne, nastane prelom. Večina kamnin, na katere je deloval usmerjeni pritisk, je vsaj

nekoliko razpokana.

Razpoke Razpoke v kamninah lahko nastajajo tudi iz vzrokov, ki niso povezani s tektoniko. Tak

primer so razpoke, ki nastanejo pri stebrastem krojenju bazalta. Vroč bazalt je popolnoma

trden pri temperaturah okrog 1200oC. Ko se ohlajanje nadaljuje, se kamnina krči, nastanejo

stebri, med njimi pa razpoke. Razpoke pa nastajajo tudi s fizikalnim preperevanjem kamnin.

Teh razpok seveda ne �tejemo med tektonske razpoke.

V mnogih kamninah pa najdemo sistem ali več sistemov vzporednih razpok nastalih

zaradi usmerjenega pritiska, ki je deloval na kamnino. Te lahko ka�ejo na naravo usmerjenega

pritiska, ki je deloval na kamnino. Dva pravokotna vzporedna sistema razpok ka�eta na

stiskanje. Noben od njiju ni vzporeden s smerjo stiskanja, ampak sta oba pod kotom pribli�no

45o na smer stiskanja. Pri gubanju pa lahko nastane v manj odpornih kamninah sistem razpok,

ki so vzporedne z osjo gube. Raztegovanje kamnine povzroči nastanek enega sistema razpok,

ki je pravokoten na smer raztega. Tudi bočni pritiski lahko povzročijo nastanek razpok zaradi

raztegovanja izbočenega dela gube (slika 6.5).

Slika 6.5: Razpoke, ki nastajajo zaradi bočnih pritiskov, na izbočeni del gube pa delujejo sile raztezanja, ki lahko povzročijo nastanek razpok. Risba preirejena iz Monroe in Wicander, 1992, str. 389.

Razpoke v kamninah zmanj�ajo njihovo trdnost, saj lahko kamninski bloki zdrsnejo

vzdol� razpok, če jih nepravilno obremenimo. Zato so natančne raziskave razpokanosti in


trdnosti kamnin pomembne pri načrtovanju gradnje velikih objektov kot so visoke zgradbe,

useki ob avtocestah, jezovi in rezervoarji vode.

Razpoke nastale zaradi tektonskih sil lahko zapolnijo minerali iz raztopin, ki pronicajo

skoznje. Če pronicajo skoznje hidrotermalne raztopine, se lahko v njih odlo�ijo zlato in drugi

rudni minerali. Take razpoke lahko predstavljajo pomembna najdi�ča mineralnih surovin.

Prelomi Tudi prelomi predstavljajo krhke deformacije kamnin. Navadno so to razpoke večjega

obsega, vzdol� katerih se oba kamninska bloka premikata eden mimo drugega. Dolge so lahko

tudi več sto ali tisoč kilometrov (npr., prečni prelomi kot so prelom Sv. Andreja, severno

anatolijski prelom in prelom Tančeng-Luijang, 8. poglavje). Skupni zamik preloma lahko

znasa le nekaj cm, lahko pa sta bloka zamaknjena za več sto kilometrov. Bloka lahko zvezno

drsita eden mimo drugega, lahko pa se premikata občasno in sunkovito. V drugem primeru se

vzdol� preloma nabira potencialna energija, ki se, ko prese�e trenje vzdol� preloma, spremeni

v kinetično in povzroči potres. Ze v 8. poglavju smo omenili,da zamik med enim potresom le

redko prese�e 15 m.

Prelomi so sestavljeni iz večje razpoke imenovane prelomna ploskev in dveh kril,

kamninskih blokov na obeh straneh preloma (slika 6.6). Krili preloma se lahko zamakneta na

različne načine. Eno krilo lahko drsi mimo drugega v vodoravni smeri, ali pa se eno dvigne,

drugo pa spusti. Zamiki so torej vodoravni in navpični. Mozen pa je tudi zamik v obeh smereh

naenkrat.

Slika 6.6: Sestavni deli preloma. Risba prirejena z Interneta.


Če je zamik vodoraven, drsita krili vzdol� preloma, ki je navpičen (slika 6.7). To so

znični prelomi. Dolgi zmični prelomi predstavljajo preusmeritvne robove tektonskih plo�č

(5. poglavje).

Slika 6.7: Shema zmičnega preloma. Premiki vzdolz preloma so navadno vodoravni. Risba z Interneta.

Navpični premiki povzročijo, da se eno krilo spusti, drugo pa dvigne. Prelom je

po�even, krili pa ločimo na krovno in talno krilo (slika 6.8a). Krovno krilo se nahaja nad

prelomom, talno pa pod njim. Izraza izvirata iz rudarskega besednjaka. Če bi namreč skozi

prelom izkopali rudarski rov, bi izkopali tla rova v talno krilo, strop pa v krovno krilo (slika

6.8a).

Glede na to, katero krilo se spusti, katero pa dvigne, ločimo dve vrsti prelomov,

normalne in reverzne (slika 6.8b,c). Normalni prelom nastane, če se spusti krovno krilo,

reverzni pa takrat, ko se krovno krilo dvigne. Smer premika lahko ugotovimo iz zamika plasti

na obeh straneh preloma. Normalni prelomi nastanejo pri raztegovanju ozemlja, reverzni pa

pri bočnih pritiskih.

Raztegovanje ozemlja lahko povzroči nastanek �tevilnih normalnih prelomov vzdol�

katerih se spustijo talna krila. Nastane zaporedje tektonskih dolin in grud. Uporabljata se

tudi nem�ki besedi graben in horst. Graben je tektonska dolina, horst pa gruda. Na ta način

nastanejo premočrtne gorske verige, ki se izmenjujejo z dolinami, tako nastala pogorja pa

imenujemo grudasta pogorja. Primer najdemo na območju Basin and Range v zahodnem delu

S. Amerike.

Močni pritiski pri nastajanju gorovij povzročajo nastanek zelo polo�nih reverznih

prelomov imenovanih narivi (slika 6.8d). Njihov nastanek je povezan s pritiski pri nastajanju

gorovij. Veliki bloki kamnin so lahko narinjeni tudi več sto kilometrov daleč. Navadno so

starej�e kamnine narinjene na mlaj�e. Do narivov pride tudi pri trku dveh celinskih plo�č, ko

se zgornja (krovno krilo) navadno podrine vsaj nekaj sto kilometrov nad spodnjo (talno krilo).

Tudi slovensko ozemlje je sestavljeno iz �tevilnih narivov, od katerih omenimo le zelo opazni

nariv Trnovske planote na Vipavsko dolino.


Če je narinjeno krilo deloma erodirano, lahko nastane tektonsko okno, skozi katerega

je razgaljeno talno krilo. Kadar pa je krovno krilo erodirano do take mere, da ostanejo le �e

osamljeni deli, govorimo o tektonskih krpah.

a) b)

c) d)

Slika 6.8 a) Sestavni deli po�evnih prelomov. Če izkopljemo skozi prelom rudarski rov, so tla v talnem krilu, strop pa v krovnem. b) Če se krovno krilo spusti glede na talno, je prelom normalni. Nastane kadar delujejo na kamninske gmote sile raztezanja. c) Če se krovno krilo dvigne, je prelom reverzni. Nastanek teh prelomov je povezan z bočnimi pritiski. d) Zelo polo�en reverzni prelom je nariv. Risba pod a) Lenart Pretnar, ostale z Interneta.

6.3 NASTANEK IN RAZVOJ CELIN

Najstarej�e kamnine celinske skorje dosegajo starosti, ki so bli�u 4 miljardam let. V

Kanadi so odkrili kamnine, ki so stare 3,96 miljarde let. Na večini celin najdemo kamnine

različnih starosti, od sedimentov, ki nastajajo danes, do več miljard starih kamnin. Geologi

menijo, da k nastanku, razvoju in rasti celin prispevajo prav gorotvorni procesi, ki pa so spet

tesno povezani s tektoniko plo�č.

Menimo, da je bila prva Zemljina skorja tanka in nestabilna. Po sestavi je ustrezala

dana�nji sestavi pla�ča, se pravi, da je bila sestavljena iz ultramafičnih kamnin. Konvekcija v

Zemljinem pla�ču je povzročila, da se je tanka skorja razlomila na plo�če, ki so se pričele

podrivati. Delno taljenje ultramafičnih kamnin je povzročilo nastanek mafične magme, ki je

vrela na povr�je vzol� robov razmikanja. Nastala je skorja bazaltne sestave. Podrivanje in


delno pretaljevanje skorje bazaltne sestave pa je povzročilo nastanek vedno bolj kislih in

la�jih kamnin, ki se niso več mogle podrivati. Tako so pred pribli�no 3.8 miljardami let

nastali prvi granodioritni do granitni zametki celin. Z nadaljevanjem tektonike plo�č so se s

priključitvijo otočnih lokov in novih gorskih verig ti zametki povečevali. Preperevanje in

erozija dvignjenih celin sta omogočili nastanek sedimentov. Podrivanje le teh je omogočilo

nastanek �e bolj kisle magme. Celine so se večale, zdru�evale in razdru�evale. V geolo�ki

zgodovini so se večkrat zdru�ile v enotno celino, ob �ivih, kjer so celine trčilen pa so nastala

pogorja.

Sestavni deli celin Vsaka celina je sestavljena iz jedra zelo starih kamnin, ki ga imenujemo kraton.

kratoni so stabilna izravnana območja sestavljena iz predkambrijskih metamorfnih in

granitnih do granodioritnih masivov. Območja, kjer so te kamnine na povr�ju, imenujemo

�čiti. Kadar pa so pokrite z relativno tankimi sedimentnimi skladovnicami (nekaj km

debelimi), pa govorimo o plo�čah. Tako najdemo na primer v Evropi skandinavski in

ukrajinski �čit ter rusko plo�čo, v Severni Ameriki pa kanadski �čit in severno-ameri�ko

plo�čo. Tudi kratoni sami so zgrajeni iz pasov različnih starosti, saj so sestavljeni iz kamnin

starih od 0.56 do skoraj 4 miljarde let. Te kamnine so nastale v velikih globinah med večimi

predkambrijskimi orogenetskimi fazami, o katerih ne bomo posebej razpravljali. Z erozijo in

počasnih dvigom so dosegle povr�je ali njegovo bli�ino. Kratoni so najbolj stabilna območja

na Zemlji in so najbli�e izostatskemu ravnote�ju. To so tudi območja najni�jega

geotermičnega gradienta, kar pomeni, da so najhladnej�a.

Jedrom celin, ki jih predstavljajo kratoni, so se v geolo�ki zgodovini priključevala

mlaj�a območja nastala v večih orogenetskih fazah mlaj�ih od 560 miljonov let. V grobem

ločimo kaledonsko, hercinsko in alpidsko orogenetsko fazo. Kaledonska je najstarej�a,

alpidska najmlaj�a. Med Kaledonide �tejemo vsa gorovja, ki so nastala v prvi polovici

paeleocoika, med Hercinide vsa, ki so nastala drugi polovici plaleocoika, in med Alpide vsa,

ki so nastala konec mezocoika in v kenocoiku. Med Kaledonide �tejemo Apalače in Ural, ki

so med hercinsko fazo do�iveli obnovitev orogeneze, med Hercinide Centralni masiv in

Ardene, med Alpide pa vsa danes aktivna območja (sredozemsko himalajski pas in tiho-

oceanski obroč).

Omenili smo �e, da območja, ki so bila nekoč gorata, danes to niso nujno več. Večina

kaledonskih ozemelj je močno erodiranih in spremenjenih v gričevnato ali blago valovito

pokrajino. Hercinska gorovja so navadno ni�ja od alpidskih in bolj zaobljena. Le alpidska

gorovja, ki �e vedno nastajajo, se pnejo visoko pod nebo. Kot smo �e omenili, se lahko na


območjih starej�ih gorovij kasneje orogeneza spet obnovi. Apalači, Ural in Skalno gorovje so

primeri gorstev, ki so nastalaz več kot eno orogenezo. Taka pogorja so navadno vi�ja, kot bi

pričakovali.

Sestava evropske polceline

Jedro evropske polceline predstavlja evropski kraton, ki sestoji iz ruske plo�če ter

skandinavskega in ukrajinskega �čita. Naslednji najstarej�i deli celine so Kaledonidi. Te

najdemo v severno-zahodni Skandinaviji, Angliji in na Irskem. So močno erodirani in nas ne

spominjajo več na gorovje, čeprav so tako nastali. Osrednji deli celine so hercinske starosti.

Hercinidi nastopajo v pasu, ki se vleče preko Če�kega masiva preko Schwarzwalda, Harza,

Vogezov in Centralnega masiva na Iberski polotok. V vzhodni Evropi najdemo iz tega

obdobja �e Dneprsko-Donsko pogorje. Alpide predstavljajo Karpati, Alpe, Dinaridi, Apenini,

Pireneji, Helenidi, Rodopi in Kavkaz. Najmlaj�a območja pa so mladi bazeni, v katerih se

odlagajo sedimenti nastali z erozijo mladih gorstev (molasa, kvartarni sedimenti). Večji taki

bazeni so Panonski, Pari�ki bazen, dolina reke Pad, Kaspijska dolina in severno-morsko

ni�avje.

Načelo izostazije

Orogeneza povzroči močno zadebelitev celinske skorje in s tem tudi zadebelitev

litosfere. Ta ne povzroči le dviga ozemlja in nastanek mogočnih pogorij, ampak tudi nastanek

globokih korenin pod pogorji. Omenili smo �e, da je skorja pod himalajskim pogorjem debela

kar 90 km, od tega vidimo na povr�ju le manj kot 9 km. Lahko torej rečemo, da se

zadebeljena litosfera obna�a kot ledene gore, ki plavajo v morju � vrh ledene gore, ki sega iz

vode, predstavlja le devet desetin ledene gore. Ta primerjava pa se�e �e dlje, saj toga litosfera

dejansko plava na plastični astenosferi. Tako, kot se ledena gora nekoliko dvigne iz morja, če

ji odbijemo vrh, ali potopi globlje, če jo dodatno obremenimo, tako se tudi Zemljina skorja

dviguje in tone v skladu s spremembami v debelini in gostoti skorje, le da so ti procesi s

človekovega pogleda dokaj počasni.

Dodatna obte�itev skorje povzroči, da se skorja počasi ugreza. Do tega pride na več

načinov. Eden od načinov je zadebeljenje skorje zaradi gorotvornih procesov, drugi pa

odlaganje debelih plasti sedimentov v morskih bazenih. Tudi dodatna obte�ba zaradi več

kilometrov debelih ledenih pokrovov, ki so med ledenimi dobami pokrivali večji del Evrazije

in Severne Amerike, je povzročila pogre�anje ozemlja.

Razbremenitev pa povzroči dviganje ozemlja. Tako je prva faza nastajanja gorovij

ugrezanje, saj se skorja debeli in obremenitev povečuje. Erozija gorovja, ki sledi, pa povzroči


razbremenitev, zato je naslednja faza v nastanku gorovja dvigovanje ozemlja. Tudi

razbremenitev zaradi taljenja debelih pokrovov ledu povzroči dvig ozemlja. Čeprav so se

debeli ledeni pokrovi zadnje poledenitve raztalili �e pred 10.000 leti, pa se skorja na teh

območjih �e vedno počasi dviguje. V Evropi je to najbolj opazno v Skandinaviji, ki se dviga s

hitrostjo 10 m na 1000 let. Pristani�ki privezi, ki so bili �e pred nekaj stoletji v uporabi, so

danes visoko nad morsko gladino. V Kanadi se ozemlje �e hitreje dviguje, ugotovili so, da se

je v zadnjih 6000 letih dvignilo za najmanj 100 m.

Zemljina skorja se torej ugreza ali dviguje, dokler ne dose�e ravnote�ja. To

imenujemo princip izostazije, ravnote�no stanje pa izostatsko ravnote�je. Spet si lahko

pomagamo s primerom ledene gore. Ker je led nekoliko manj gost od vode, plava na vodi. V

skladu z Arhimedovim zakonom o vzgonu se ledena gora pogreza toliko časa, dokler ne izrine

količine vode, ki je enaka njeni te�i. Prav tako zadebeljena ali ote�ena skorja izriva material

plastične astenosfere, dokler ne izrine po te�i enake količine tega materiala, le da so to poteka

zelo počasi. Razbremenitev pa povzroči dotok pla�čevega materiala pod litosfero, kar

povzroči dvig ozemlja. Ravnote�je je le redko dose�eno, saj se Zemljino povr�je zaradi

delovanja notranjih in zunanjih sil ves čas spreminja. Procesi tektonike plo�č ves čas

ustvarjajo gorovja, istočasno pa erozija odna�a material z vi�jih delov in ga odlaga v ni�jih.

Osrčja celin imenovana kratoni so se najbli�e stanju izostatskega ravnote�ja.

Obremenitev in razbremenitev spodaj le�eče astenosfere sta odvisni tudi od gostote

litosfere. Tako ima stolpec debele skorje s tankim slojem zgornjega pla�ča enako te�o kot

stolpec tanke celinske skorje z debelej�im slojem zgornjega pla�ča ali stolpec z oceansko

vodo, tanko oceansko skorjo in debelim slojem togega zgornjega pla�ča. Ker so litosferske

plo�če z oceansko skorjo po vsej debelini gostej�e, so te�je in se ugrezajo globlje. Prav to je

vzrok, da so območja s tako skorjo vedno zalita z morji in oceani.

Litosfera pa ni sestavljena iz zaporedja različno debelih in gostih blokov, ki se

premikajo navzgor ali navzdol ob navpičnih prelomih, ampak se previja in upogiba ali nagiba.

Območja, ki se dvigajo, so povezana z območji, ki se ugrezajo. Tako erozija gorovja odna�a

material v bli�nji oceanski bazen. Gorovje se zaradi razbremenitve dviga, oceanski bazen pa

zaradi obremenitve ugreza, celotni kompleks pa se nagiba od najvi�jih vrhov pogorja do

najni�je točke morskega bazena.


NASTANEK SEDIMENTOV IN SEDIMENTNIH KAMNIN

Sedimentne kamnine nastajajo s �tirimi procesi: PREPEREVANJEM,

TRANSPORTOM in ODLAGANJEM PRODUKTOV PREPEREVANJA ter VEZAVO

(DIAGENEZO, LITIFIKACIJO). S prvimi tremi procesi nastanejo nevezani sedimenti, četrti

pa povzroči njihovo vezavo v trdno kamnino.

7.1. PREPEREVANJE

Na Zemljinem povr�ju so kamnine in minerali v njih neobstojni in se spreminjajo pod

vplivom plinov v ozračju, temperaturnih sprememb in vode z raztopljenimi snovmi. Procesi

fizikalnega in kemičnega preperevanja so opisani v 6. poglavju Kočevar in Vidic, 1998, prav

tako pa tudi produkti preperevanja, med katerimi so za tla zelo pomembni glineni minerali.

Pri preperevanju pa posredno in neposredno sodelujejo tudi organizmi (biolo�ko

preperevanje). Ti spro�čajo ogljikov dioksid, ki se lahko raztopi v de�evnici in disociira v

ogljikovo kislino. Tudi pri razgradnji odmrlih organskih ostankov, ki poteka v tleh, nastajajo

različne organske kisline. Pionirski organizmi, na primer li�aji, kolonizirajo povr�ja golih

kamnin in jih kemično spremenijo. Korenine izločajo kelate, organske spojine, ki pospe�ujejo

hidrolizo mineralov. Tudi mnogi mikroorganizmi, kot so silikatne bakterije, sodelujejo pri

procesih preperevanja. Rastline pa lahko vplivajo tudi na fizikalno preperevanje. Tak primer

so drevesa, ki koreninijo v razpokah v kamninah. Ko se korenine zadebelijo, lahko tako

močno pritiskajo na stene razpok, da odpadejo tudi večji bloki kamnin.

V naravi so fizikalno, kemično in biolo�ko preperevanje tesno povezani.

7.2 ODNAŠANJE ALI TRANSPORT MATERIALA

Produkti preperevanja lahko ostanejo tam, kjer so nastali, v tem primeru pride navadno

do interakcije z �ivim svetom in nastanejo TLA. Če pa pride do odna�anja ali transporta

preperelega materiala, pa se prične drugi proces nastanka sedimentov in sedimentnih kamnin.

Transport materiala lahko povzročijo Zemljina te�nost, voda, ledeniki ali veter. Ko ti izgubijo

moč prena�anja materiala, se prične tretji proces nastanka sedimentov in sedimentnih kamnin,

to je odlaganje.


7.3. OKOLJA ODLAGANJA

Odlaganja sedimentov poteka v mnogih okoljih (slika v Kočevar in Vidic, 1997).

Ločimo OKOLJA KLASTIČNEGA ODLAGANJA, v katerih se odlagajo predvsem klastični

sedimenti. To so MELI�ČA V GORAH, REČNE DOLINE, PU�ČAVE, LEDENIKI,

JEZERA, MORJA in OCEANI (CELINSKE POLICE, POBOČJA in ABISALNE

RAVNICE) ter DELTE.

OKOLJA BIOKEMIČNEGA ODLAGANJA so ČISTA PLITVA MORJA

(CELINSKE POLICE), kjer nastajajo predvsem apnenci. Taka okolja imenujemo tudi

karbonatne plo�če. Velik del mezocoika je bila Slovenija del take karbonatne plo�če, na kateri

so nastajaliapnenci, z dolomitizacijo teh pa dolomiti. V takih okoljih uspevajo tudi koralni

grebeni, iz katerih nastanejo grebenski apnenci. V GLOBOKIH MRZLIH MORSKIH

BAZENIH pa nastajajo s pomočjo radiolarij in diatomej RO�ENCI.

OKOLJA KEMIČNEGA ODLAGANJA so predvsem IZOLIRANI MORSKI

BAZENI. Z izhlapevanjem celih morij nastanejo debeli sloji evaporatov kot so sadra, anhidrit,

halit in silvin.

SEDIMENTNE TEKSTURE

V sedimentnih kamninah se ohranijo različne teksture, ki omogočajo določitev okolja

odlaganja in pogojev v njih. Kočevar in Vidic (1997) omenjata plastovitost, laminiranost in

skrilavost. V sedimentnih kamninah pa najdemo �e mnoge druge sedimentne teksture kot so:

• VELIKOST DELCEV, KI SE MANJ�A NAVZGOR (graduirano usedanje). Navadno

nastane, ko se pro�ijo podmorski plazovi. Iz suspenzije sedimenta se najprej usedejo

najbolj grobi delci (npr. pesek), nato vedno finej�i (melj, glina). Tako preide pe�čenjak v

meljevec in nato v glinavec.

• IZSU�ITVENE RAZPOKE ka�ejo na to, da se je sediment odlo�il v okolju, ki je bilo

najprej nasičeno z vodo, nato pa se je izsu�ilo.

• NAVZKRI�NA PLASTOVITOST nastane, kadar se sediment odlaga v obliki sipin

(prepletajoči se tok pri rekah, delte, obalne sipine, sipine, ki jih odlaga veter).

Najpogosteje jo najdemo v pe�čenjakih.

• VZVALOVANA POVR�INA je drobno nagubana povr�ina sedimenta, ki jo lahko vidimo

na dnu rek, obalah in na sipinah, ki jih je odlo�il veter.

• SLEDOVI ORGANIZMOV so odtisi lezenja ali stopinj organizmov. Mednje sodijo tudi

stopinje dinozavrov v obalnem blatu, stopinje ptičev in sledovi plazilcev na pe�čenih


sipinah, stopinje človekovih prednikov, itd. Sledove organizmov �tejemo med SLEDNE

FOSILE.

• SLEDOVI VLEČENJA predmetov po rečnem ali morskem dnu tudi sodijo med SLEDNE

FOSILE.

• OOLITI so okrogli karbonatni delci, ki nastajajo na morskem dnu na območju valovanja,

ko se okrog finih delcev v koncentričnih slojih odlagajo plasti kalcita. Iz njih nastane

oolitni apnenece.

• FOSILI prinesejo �e največ informacij o okolju odlaganja in pogojih v njih. Nastanejo z

rekristalizacijo ali okamenitvijo, pogosto pa ostanejo le odlitki.

Sedimentne strukture lahko pomembno prispevajo k določanju PALEOTOKOV,

IZVORNIH OBMOČIJ SEDIMENOV IN PALEOOKOLJSKIH (PALEOKLIMATSKIH)

POGOJEV.

a) b)

c) d)

Slika 7.1: a) Vzvalovana povr�ina. Fotografija avtorices. b) Fosili (amonit). Fotografija avtorice. c) Navzkri�na plastovitost. Chernicoff s sodel., 1997, str. 106. d) Izsu�itvene razpoke. Fotografija z Interneta.

SEDIMENTNE FACIJE

Posamezna okolja usedanja imenujejo tudi sedimentne facije. Te lahko bočno

prehajajo ena v drugo (obalna klastična v območje plimovanja, to v karbonatno plo�čo, ta

preko celinskega pobočja v globoko morje).


TRANSGRESIJA � morje zalije kopno

REGRESIVNA � morje se umakne

Transgresija in regresija morja povzročita tudi premik sedimentnih facij (okolij

usedanja). Dviganje in spu�čanje gladine morja povzroči nastanek posebnega zaporedja

sedimentov, ki je pogosto ugoden za nastanek nafte.

7.4 VEZAVA V TRDNO KAMNINO

Procesi vezanja (diageneze, litifikacije) povzročijo, da se nevezani sedimenti pove�ejo

v trdne sedimentne kamnine. Bolj podrobno so opisani v 4. poglavju Kočevar in Vidic (1997).

7.5 STRUKTURA IN SISTEMATIKA SEDIMENTNIH KAMNIN

Struktura in sistematika sedimentnih kamnin sta opisani v Kočevar in Vidic, 1997.


DELOVANJE TEKOČIH VODA

8.1 KRO�ENJE VODE

Voda v naravi ves čas kro�i (slika 8.1). Z izhlapevanjem nastajajo padavine, ki padejo

na kopno. Del vode prestre�ejo rastline (predvsem gozdovi � intercepcija, transpiracija), del

vode pronica v tla in iz njih v podtalnico, del vode pa odteče po povr�ju. Ta del vode

predstavlja tekoče vode, ki so pomemben dejavnik erozije, denudacije in prena�anja

produktov preperevanja in njihovega odlaganja.

Slika 8.1: Kro�enje vode v naravi. Samo manj kot 1% vse vode je v ozračju, povr�inskih vodah in podtalnici. Večina vode (97%) je v oceanih, ostala 2% pa ujeta v ledenih pokrovih. Prirejena risba z Interneta.

8.2 EROZIJA

Voda, ki odteka po povr�ju, lahko teče PLOSKOVNO.Če pri tem odna�a material,

govorimo o DENUDACIJI ALI OGOLJEVANJU (ploskovna erozija).

Pogosteje pa se voda zbira v STRUGE � nastajajo VODOTOKI: HUDOURNIKI,

POTOKI IN REKE. Te povzročajo EROZIJO vzdol� svojih strug (linearna erozija).

EROZIJA lahko predstavlja velike probleme. Najbolj so eroziji izpostavljena

obdelane, predvsem sve�e zorane poljedelske povr�ine. Erozijo lahko v takih primerih

omilimo z oranjem vzdol� plastnic, vzgojo pasov različno visokih kultur, krovnimi kulturami

(vinogradi, sadovnjaki) in/ali terasiranjem,


8.3 VODOTOKI

POREČJA IN RAZVODJA

Med vodotoke sodijo hudourniki, potoki in reke. Hudourniki so navadno občasni

vodotoki, zlivajo pa se v potoke, ti pa v reke. Manj�e reke se zlivajo v večje, te pa tečejo v

morje. Celotno območje, ki ga odvodnjava vodotok je ZLIVNO OBMOČJE ali POREČJE.

Prdstavlja celotno območje, ki ga odvodnjavajo vodotok in vsi njegovi pritoki (slika 8.5).

Dve porečji ločuje RAZVODJE (npr razvodje med Sočo in Savo je prav tako razvodje

med Jadranskim in Črnim morjem).

Gladina vode v vodotokih se lahko ob močnem in dolgotrajnem de�evju razlije čez

bregove � vodotok POPLAVLJA. POPLAVE so lahko nenadne, počasne, kratkotrajne ali

dolgotrajne, povzročajo pa veliko �kodo in tudi člove�ke �rtve. �kodi se lahko do neke mere

izognemo s tem, da ne gradimo v poplavnih območjih reke.

OBLIKE REČNIH MRE� so odvisne predvsem od geolo�ke zgradbe območja, ki ga

reke odvodnjavajo. Primeri: RAZVEJANO (podobne drevesnih kro�njam), PRAVOKOTNO,

RADIALNO (vulkanske gore), itd. porečje (slika 8.2). V Sloveniji prevladuje razvejana

oblika porečij.

Slika 8.2: Oblike porečij: a) razvejana, b) radialna, c) pravokotna, d) med dvema vzporednima gorskima grebenoma. Iz Chernicoff s sodel, 1997, str. 257.


HITROST TOKA

Hitrost vode v strugi nekega vodotoka je odvisna od:

• PADCA, STRMCA ali GRADIENTA vodotoka � večji padec, hitrej�i tok. Povečanje

padca povzroči erozijo, poglabljanje struge, zmanj�anje padca pa odlaganje (npr., pri

prehodu iz gora v ravnino se zaradi zmanj�anja hitrosti vode odlo�i VR�AJ).

POVEČANJE PADCA, ki ga povzroči REGULACIJA (izravnavanje struge) vodotokov

lahko povzroči MOČNO POGLABLJANJE STRUGE, se pravi MOČNO EROZIJO. Zato

bodimo pri uravnavanju rek previdni in se posvetujmo tudi s strokovnjakom.

• KOLIČINE VODE, PRETOK � večja količina vode ali pretko, večja hitrost. Velik pretok

lahko povzroči erozijo, nizek odlaganje sedimentov.

• OBLIKE STRUGE � manj�a povr�ina stika med vodo in strugo � večja hitrost.

Nepravilne oblike struge hitrost vode zmanj�ujejo. Največjo hitrost omogočajo polkro�ne

struge.

V strugi sami je hitrost vode manj�a na na stiku strugo (ob robovih in dnu) (slika 8.3).

Če je struga ravna, je to območje v sredini vodotoka. V zavojih pa je območje maksimalne

hitrosti bli�e zunanjemu robu, kjer je struga tudi poglobljena. V zavojih reka erodira zunanji

del zavoja, na notranjem pa zaradi manj�e hitrosti odlaga.

Slika 8.3: V ravni strugi je najhitrej�i tok v osredju simetrične struge. V zavojih pa je najhitrej�i tok bli�e zunanjemu delu zavoja, kar povzroča poglabljanje in erozijo v zunanjem zavoju ter odlaganje v notranjem. Risbi prirejeni z Interneta.


PRENA�ANJE SEDIMENTA

Vodotoki prena�ajo sediment na naslednje načine (slika 8.4):

• PROD se vleče in kotali po rečnem dnu

(pri tem se zaobli);

• PESEK odskakuje od dna;

• MELJ in GLINA potujeta v suspenziji;

• voda v vodotokih vsebuje tudi

RAZTOPLJENE SNOVI (topni produkti

kemičnega preperevanja).

Slika 8.4: Prena�anje sedimenta v tekočih vodah. Prod se vali in kotali po rečnem dnu, pesek odskakuje, melj in glina potujeta v suspenziji, voda pa prena�a tudi topne produkte preperevanja. Direction of flow � smer toka. Iz Chernicoff s sodel, 1997, str. 261.

ODLAGANJE VODOTOKOV

Vodotoki odlagajo:

• BOČNO � nastanejo pe�čene ali prodne sipine,

• NAVPIČNO (ob poplavah) � vodoravne plasti melja ali gline.

Isti vodotok lahko odlaga na eni strani bočno, na drugi navpično, �e posebej v spodnjem toku.

RAVNOTE�NI PROFIL VODOTOKA IN OBLIKE REČNIH DOLIN

Vodotoki izvirajo v gorah in se izlivajo v morja. V ravnote�nem stanju bi vodotok

ustvaril RAVNOTE�NI PROFIL, ki bi imel v zgornjem toku večji padec, nato pa vedno

manj�i (slika 8.5). Tako stanje je seveda zaradi raznolike geolo�ke zgradbe in stalnega

spreminjanja povr�ja (dvigovanje, spu�čanje) le redko dose�eno. Odstopanja od ravnote�nega

profila v obliki stopnic povzročajo nastanek BRZIC in SLAPOV. Počasno dvigovanje

povzroči nastanek SOTESK in KANJONOV. Spust gladine morja (osnovnega nivoja vode)

poru�i ravnote�je in povzroči erozijo in nastanek sotesk, dvig gladine morja pa odlaganje

sedimentov.

Tudi oblike rečnih dolin so odvisne od razdalje od izvira. V zgornjem toku so to doline

v obliki črke V, v spodnjem toku so vodotoki �iroki razliti in imajo tudi obse�ne poplavne

ravnice (slika 8.5).


Večje reke, ki prena�ajo velike količne sedimenta, ustvarijo ob izlivu v morje obse�ne

podmorske vr�aje imenovane DELTE (delte rek Pad, Nil, Amaconke, Rumene reke, Misisipi,

itd.).

Slika 8.5: Porečje in podol�ni profil vodotoka. Prevod: tributaries � pritoki, trunk stream � glavna struga, distributaries � razdelitve na več prepletajočih se tokov, headwaters � izvorno območje, longitudinal profile � podol�ni profil, mouth � izliv. Iz Chernicoff s sodel., 1997, str. 255.

NAČIN TOKA VODOTOKOV

Ločimo:

• PREPLETAJOČI SE TOK: zgornji del tokov, kjer je velik padec in je na voljo veliko

grobega materiala. Zanj je značilno, da se vodni tok razdeli na več mnaj�ih strug, ki jih

ločujejo sipine, prevladuje bočno odlaganje (slika 8.6).

• MEANDRIRAJOČI TOK: spodnji deli tokov, kjer je padec majhen, sediment, ki ga reka

odlaga, pa je finej�i (slika 8.6). Erozija v zunanjem zavoju in odlaganje v notranjem

povzroča, da je zavoj vedno večji. S tem se padec lahko tako zmanj�a, da voda praktično

ne teče več. Nastanejo MRTVI ROKAVI.

Pri obeh načinih toka vodotok zaradi stalnega odlaganja in erozije ves čas spreminja

polo�aj struge (strug).


Slika 8.6: Na levi prepletajoči se tok, na desni meandrirajoči. Leva fotografija z Interneta,

desna iz Chernicoff s sodel., 1997, str. 258.

REČNE TERASE

V mnogih, �e posebej �ir�ih rečnih dolinah, najdemo rečne terase. Te nastanejo s

kombinacijo odlaganja in bočne erozije. Najstarej�a terasa je navadno najvi�ja in najdlje od

reke. Nastanku teras kot so terase reke Save na Gorenjskem ali terase reke Soče so botrovale

tudi klimatske spremembe v Pleistocenu (menjavanje ledenih �odlaganje- in medledenih �

erozija - dob).


PODTALNICA IN KRAS

Pomemben naravni vir ekonomske narave � PITNA VODA. Nahaja se v kamninah in

sedimentih v podtalju (slika 8.1).

9.1 VODONOSNIKI Podtalnica je v vodonosnikih. Ti predstavljajo porozne sedimente ali kamnine in

imajo spodaj opisane sestavne dele in lastnosti (slika 9.1).

Podtalnica je z vodo nasičeno območje pod gladino podtalnice, ki predstavlja njeno

mejo. Nad gladino podtalnice se voda dviga s pomočjo kapilarnega dviga � območje

KAPILARNEGA ROBA. Nad gladino podtalnice je nezasičeno območje. Vodonosniki so

POROZNI in PREPUSTNI. Napajajo se s padavinsko vodo, ki pronica skozi tla in

sedimente/kamnine do gladine podtalnice.

Slika 9.1: Podtalnica in lastnosti vodonosnikov. Spodaj je nasičeno območje podtalnice, vse pore so popolnoma zapolnjene z vodo. Mejo med nasičenim (zone of saturation) in nenasičenim (zone of aeration, unsaturated zone) območjem predstavlja gladina podtalnice (water table),katere vi�ina se lahko spreminja (su�na obdobja ni�ja, mokra vi�ja, preveliko črpanje � ni�anje gladine). Nad gladino podtalnice je območje kapilarnega dviga vode, ki ga imenujemo kapilarni rob (capillary fringe). Kapilarni rob je najvo�ji pri glinenih sedimentih (ki pa so praktično neprepustni), najniz�ji pa pri prodnatih). Vodonosniki so porozni, kar pomeni, da so med delci prazni prostori imenovani pore (pore spaces), ki so povezani med seboj, kar omogoča tudi prepustnost- gibanje vode skozi pore. Ground surface � povr�je, soil, mineral or rock material � tla, mineralni delci ali ko�čki kamnin, evaporation � evaporacija, infiltration � infiltracija, water � voda. Iz Chernicoff s sodel., 1997, str. 275.


Tla in sedimenti ali kamnine nenasičenega območja delujejo kot filter in mehansko ter

kemični oči�čujejo vodo, ki pronica skoznje. Globlja ko je gladina podtalnice, večja je

sposobnost samooči�čevanja. Na kra�kih območjih, kjer voda teče po rovih, pa je sposobnost

samooči�čevanja podtalnice zelo majhna.

VRSTE VODONOSNIKOV

GLEDE NA OMEJENOST:

• OMEJENI (omejeni bočno),

• NEOMEJENI (bočno zelo razprostranjeni),

• ZAPRTI (zaprti navzgor, napajajo se bočno) (slika 9.2),

• ARTE�KI (zaprti, voda v njih pod pritiskom) (slika 9.2).

Slika 9.2: Zaprt arte�ki vodonosnik. Če je nivo vodnjaka pod najvi�jim nivojem podtalnice v vodonosniku (potentiometric surface), teče voda iz vodnjaka brez črpanja (arte�ki vodnjak). Tak vodonosnik je v porozni in prepustni plasti med dvema neprepustnima plastema, napaja pa se bočno tam, kjer vodonosna plast izdanja (recharge at outcrop of aquifer). Pu�čice prikazujejo gibanje podtalnice (groundwater flow). Impermeable rock � neprepustna kamnina, permeable rock � prepustna kamnina, confined aquifer � zaprt vodonosnik. Iz Chernicoff s sodel., 1997, str. 279.

GLEDE NA VRSTO KAMNINE:

• PE�ČENO PRODNI (pe�čeno prodni nanosi, navadno pleistocenske starosti),

• RAZPOKLINSKI (razpokane kamnine),

• KRA�KI (voda se na krasu pretaka v sistemih rovov in jam v podtalju, povr�inskega

odtoka ni).


IZVIRI, VODNJAKI

Kjer gladina podtalnice seka povr�je, nastane izvir. Ti pogosto nastanejo na meji me

prepustnimi in neprepustnimi kamninami, ob prelomih ali kjer razpoke in kra�ki rovi sekajo

povr�je.

Ker je podtalnica glavni vir pitne vode, kopljemo za njeno črpanje VODNJAKE

(primeri na sliki 9.2). V su�nih in pol-su�nih območjih črpanje pogosto prese�e naravni

dotok, kar povzroči večje stro�ke pri črpanju in posedanje povr�ja (Mexico City, 6 m;

Kalifornija, 9 m).

GIBANJE PODTALNICE

Podtalnica se giblje od področij z vi�jim potencialom k področjem z ni�jim (slika 9.3).

Gladina podtalnice je v grobem vzporedna s povr�jem, zato je gibanje podtalnice odvisno od

topografije. Hitrost gibanja je navadno počasna, odvisna je nagiba in prepustnosti

vodonosnika.Črpanje podtalnice preusmeri gibanje proti vodnjaku, okrog njega se nastane

črpalna udolbina v gladini podtalnice.

Slika 9.3: Gibanje podtalnice v odprtem neomejenem vodonosniku.Gladina je vzporedna s topografijo (water table). Voda se giblje od mest z vi�jim potencialom k tistim z ni�jim. Groundwater flow � tok podtalnice, recharge � napajanje, discharge in valley, napajanje reke v dolini. Iz Chernicoff s sodel., 1997, str. 277.


ONESNA�ENJE PODTALNICE

KMETIJSTVO:

• pesticidi, herbicidi,

• nitrati (mineralno gnojenje).

URBANA OBMOČJA:

• te�ke kovine,

• komunalne naprav (patogeni mikroorganizmi).

Slika 9.4: Nepravilno izvedene in divje deponije odpadkov (vrtače na kra�kih območjih!) lahko močno onesna�ijo podtalnico. Na sliki pravilno izvedene deponija komunalnih odpadkov z neprepustno oblogo in notranjim odvodnjavanjem in odplinjevanjem v bli�ini Berna v �vici. Fotografija avtorice.

INDUSTRIJA

• PCB-ji,

• te�ke kovine,

• strupene kemikalije.

PROMET:

• odtočne vode (tečke kovine, organske snovi),

• bencinske črpalke (iztekanje bencina ali nafte iz počenih rezervoarjev).

FILTERSKA SPOSOBNOST TAL IN SEDIMENTOV - NA KRASU NI

FILTRIRANJA IN SAMOOČI�ČEVANJA PODTALNE VODE!!!


9.2 DELOVANJE PODTALNICE

• OKAMENELI LES (Vulkanski pepel zasuje gozdove. Voda, ki pronica skozi pepel,

raztaplja kremenico, ki nadomesti les.)

• GEODE (S kremenico bogata raztopina odlaga koncentrične plasti kalcedona ali opala na

stenah kroglastih votlin.),

• ZASLANJENA TLA (Zaradi evaporacije se voda dviga iz podtalja navzgor. Na določeni

globini izhlapi, oborijo se soli. Problematično je tudi namakanje tal v su�nih območjih �

če vode ni dovolj, lahko hitro pride do zaslanjanja tal.),

• VROČI VRELCI (Podtalnica se segreje nad magmatsko votlino.),

• GEJZIRJI,

• BLATNI VRELCI,

• HIDROTERMALNO SPREMENJENE KAMNINE,

• GEOTERMALNA ENERGIJA in

• KRAS.

KRAS

Nastanek krasa

Kra�ki pojavi predstavljajo sekundarno poroznost kamnin, ki preperevajo s hidrolizo

brez topnih produktov (apnenec, dolomit, sadra, anhidrit). Najbolj pogost in najbolj tipčen je

kras na apnencih. Padavinska voda z raztopljenimi kislinami pronica skozi razpoke v apnencu

(pogosto nastale zaradi tektonskih sil) in raztaplja kamnino vzdol� njih. Osnovna reakcija je:

CaCO3 + H2O + CO2 ↔↔↔↔ Ca2+ + 2 HCO-

Gornja reakcija je reverzibilna:

RAZTAPLJANJE: nastanek JAM, JA�KOV, VRTAČ, ROVOV, �KRAPELJ, �LEBIČEV,

itd (slika 9.5).

ODLAGANJA, OBARJANJE: SIGA, KAPNIKI, PONVICE, ZAVESE, itd.

Agresivnost vode (sposobnost za raztapljanje), ki pronica skozi kamnine, je odvisna od večih

dejavnikov:

• TEMPERATURNI EFEKT � mrzla voda raztopi več apnenca kot topla. Voda pri 10o

raztopi 2x več apnenca kot voda pri 30oC.

• VPLIV V VEGETACIJE - količina CO2 v vodi je odvisna predvsem od biolo�ke

aktivnosti. Pri dihanju se izloča CO2, pri razgradnji organskih snovi nastajajo kisline.


• ME�ANJE DVEH VODA različne sestave poveča njuno korozivnost, tudi če sta obe �e

bili nasičeni s kalcitov. Pogosto pride do takega me�anja, ko se v podzemlju srečata dva

rova, po katerih teče voda.

Slika 9.5: Nastanek podzemnih sistemov rovov in jam zaradi delovanja podtalnice. a) Raztapljanje vzdol� razpok poteka predvsem v bli�ini gladine podtalnice. b) Če se nivo gladine podtalnice zni�a, ostane zgornja eta�a brez tekočih voda, v njih se p�rične odlaganje sige, kapnikov in drugih tvorb, nov jamski sistem pa nastaja na novem nivoju podtalnice. Ker je v pleistocenu gladina podtalnice zaradi ledenih dob močno nihala, je nastalo več eta� podzemnih jam. Bedded and fractured limestone � plastovit in razpokan apnenec, water filled passages at or just below the water table � z vodo napolnjeni rovi blizu gladine podtalnice, previously formed passages now dry � prej nastali rovi in jamski prostori so zdaj suhi. Iz Chernicoff s sodel., 1997, str.

Kra�ki pojavi

Kra�ke jame, �kraplje, �lebiči, vrtače, uvale, kra�ka polja, ponikalnice, presihajoča

jezera, povr�inska skalovitost, podori, kra�ki izviri, kapniki, siga, ponvice, zavese, jamski

biseri, itd.

Brez povr�inskih vodotokov (razen na dolomitu, kjer nastane rečni kras).

Vrste krasa

V Sloveniji

Prevladuje klasični DINARSKI kras (Kras, Primorska, Notranjska, Dolenjska).

VISOKI KRAS (Trnovski gozd, Sne�ni�ka planota).

REČNI KRAS (dolomit, predvsem osrednja Slovenija).

VISOKOGORSKI KRASN (Julijci, Karavanke, Savinsjke Alpe).

PLITVI ali IZOLIRANI KRAS (manj�e zaplate apnenca ali apnenega konglomerata).

Drugje po svetu

STOLPNI, REZIDUALNI KRAS (tropski predeli).


POBOČNI PROCESI

Material na pobočjih ni v ravnote�ju s silo te�nosti � sile na klancu! Zato lahko pride

do plazenja, padanja ali drsenje navzdol. Plazovi in podori lahko povzročijo veliko �kodo in

člove�ke �rtve.

10.1 DEJAVNIKI NESTABILNOSTI POBOČIJ

• STRMINA POBOČIJ: bolj strmo ko je pobočje, manj stabilno je.

• VSEBNOST VODE:

- nasičenost z vodo povečuje nestabilnost, zato so plazovi �e posebej pogosti med ali po

močnih de�evjih;

- majhna (ravno prav�nja) količina lahko vode zmanj�uje nestabilnost.

- veliko vode - blatni tokovi.

• GEOLO�KA ZGRADBA: razpokane kamnine ali plasti, ki so vzporedne s pobočjem ,

zmanj�ujejo stabilnost pobočja. Masivna, nepreperela kamnina, tanka tla in preperina in

plasti, ki vpadajo v pobočje, omogočajo stabilnost pobočja.

• VEGETACIJA: prisotnost vegetacije, predvsem gozdne, pa tudi travnate, povečuje

stabilnost pobolčja zaradi prestrezanja in transpiracije vode. Korenine tudi fizično dr�ijo

pobočje skupja.

• DODATNE OBREMENITVE, �e posebej, če so nestrokovno izvedene, zmanj�ajo

stabilnost pobočja.

• DEBELINA PREPERINE: debela preperina lahko drsi po stiku med preperino in

nepreperelo kamnino.

• ZMRZOVANJE in TALJENJE zmanj�ujeta stabilnost pobočja.

• POTRESI lahko spro�ijo plaz na �e nestabilnem pobočju.

10.2 VRSTE PLAZOV

Hitrost plazenja, padanja ali drsenja:

• HITRI PREMIKI: blatni tokovi, plazovi, podori,

• POČASNI PREMIKI: lezenje, drsenje materiala po pobočjih.


Material, ki se plazi, pada ali drsi:

• TLA, PREPERINA,

• GRU�Č, GROBOZRNAT MATERIAL,

• BLATNI TOKOVI (ME�AN MATERIAL).

DRSENJE, LEZENJE: počasno, upognjena drevesa, nagnjeni objekti (npr. zvonik cerkve na

Črnem Kalu).

PREPERINSKI (ZEMELJSKI) PLAZOVI: lahko tečejo kot zelo viskozna tekočina.

ZDRSI POBOČIJ, PLAZOVI (slika 10.1): z rotacijo (po polkr�ni ploskvi), brez rotacije (po

ravni ploskvi).

Slika10.1: Plaz (zdrs) z rotacijo. V zgornjem delu nastaja odlomna ploskev, usad ali več usadov, v spodnjem delu nastane grbinasta nepravilna povr�ina. Material zdrsi po drsni ploskvi. Ob koncu plazu je čelo plazu. Risba prirejena z Interneta.

SKALNI PODORI (slika 10.2).

PADANJE SKAL � meli�ča

SOLIFLUKCIJA (permafrost): tečenje odtaljenega zgornjega sloja preko zmrznjenega sloja

ali neprepustne podlage.

BLATNI TOKOVI � pu�čavska območja, vulkanska območja (laharji), golosek.


Slika 10.2: Nekaj vrst plazov. Fall � padanje skal, podori, slide � zdrs, flow � tečenje materiala, slump � usad. Iz Chernicoff s sodel., 1997, str. 239.

10.3 SANACIJA PLAZOV

• POMEMBNO JE PRAILNO ODVODNJAVANJE � DRENA�A ogro�enih pobočij.

• PRAVILNO OBREMENJEVANJE IN IZPODKOPAVANJE POBOČIJ (OPORNI

ZIDOVI),

• SIDRANJE,

• POGOZDOVANJE, ZATRAVLJANJE.


LEDENIKI IN POLEDENITVE

11.1. KAJ JE LEDENIK?

Ledenik je veliko telo ledu. Nastane ko količina sne�nih padavin prese�e količino

snega, ki se poleti raztali. Do tega pride lahko iz dveh vzrokov:

• veliko snega,

• nizke poletne temperature.

11.2 POLEDENITVE V GEOLOŠKI PRETEKLOSTI

• Večja poledenitev konec paleozoika, v permu, pribli�no pred 250 miljoni let (glej

poglavje o tektoniki plo�č, slika 2.2).

• Sledilo je dolgo toplo obdobje brez ledenih pokrovov.

• Pred pribli�no 65 miljoni let, v začetku kenozoika, se je pričelo počasno globalno

ohlajanje.

• Pred pribli�no 3 miljoni let se je pričelo menjavanje LEDENIH in MEDLEDENIH DOB,

ki so se sprva menjavale s periodo 40.000 let, od 1 miljona let naprej pa s periodo 100.000

let. Ni nam znano zakaj je pred pribli�no enim miljonom let pri�lo do spremembe periode.

Poledenitve so zapisane v 18O/16O razmerjih lupin fosilov v globokomorskih sedimentih.

Ker vodne molekule, ki vsebujejo la�ji kisikov izotop (16O), la�je izhlapevajo in se

kopičijo v obliki ledu, je oceanska voda izotopsko vedno te�ja. To so zabele�ile lupine

morskih organizmov, ki so takrat �iveli.

Prvo teorijo o poledenitvah je �ele leta 1837 postavil Luis Agassiz. Penck in Brückner

sta v začetku tega stoletja postavila teorijo o 4 alpskih poledenitvah, ki sta jih poimenovala po

4 nem�kih rekah Günz, Mindel, Riss in Würm. Kasneje so dodali �e poledenitvi Biber in

Donau. Danes s pomočjo kisikovih izotopov vemo, da je bilo poledenitev mnogo več, zato ta

imena opu�čamo, ker so lahko ledeni�ki sedimenti v različnih alpskih dolinah različne

starosti, čeprav imajo isto ime. Na kopnem, predvsem v alpskih dolinah, se namreč ne

ohranijo sedimenti vseh poledenitev (ker lahko bolj obse�na poledenitev povozi sedimente

vseh ostalih).

VZROKI ZA OBSEŽNIH POLEDENITVE V ZADNJIH 3 MILJONIH LET

1. VARIACIJE V KOLIČINI PREJETEGA SONČENGA OBSEVANJA ZARADI

ORBITALNIH SPREMEMB. Milutin Milanković, srbski matematik, je v prvi četrtini tega


stoletja izračunal variacije v količini prejetega sončnega sevanja na Zemljinem povr�ju, ki

je povezani s tremi vrstami orbitalnih sprememb:

• Ekscentričnost Zemljine orbite: Zemljina orbita ni okrogla, ampak je elipsasta, kar pomeni,

da je Zemlja včasih bli�e, drugič spet dlje od Sonca. Perioda teh sprememb je pribli�no

100.000 let.

• Nagnjenost Zemljine osi se spreminja od 22 in pol do 24 in pol stopinj (zdaj 23o27').

Perioda teh sprememb je pribli�no 40.000 let.

• Zemljina os se obrača kot os pri vrtavki, ki se počasi ustavlja. Tako je Zemlja v določenih

polo�ajih bolj nagnjena k Soncu kot v drugih. Perioda teh sprememb je okrog 20.000 let.

�al pa spremembe v količine prejete sončne energije zaradi orbitalnih sprememb ne

pojasnijo, zakaj se je po dolgem toplem obdobju pričelo obdobje menjavanja ledenih in

medledenih dob, saj se je količina prejete energije spreminjala tudi v bolj topli geolo�ki

preteklosti. Deloma pa pojasnijo periodičnost poledenitev.

2. VARIACIJE V KOLIČINI OGLJIKOVEGA DIOKSIDA V OZRAČJU. Raziskave

vključkov zraka v ledu Antarktike in Grenlandije so pokazale, da je bilo med ledenimi

dobami v ozračju dosti manj CO2 kot v medledenih dobah. Ogljikov dioksid je plin tople

grede, ki preprečuje vračanje dolgovalovnega sevanja v vesolje in povzroča ogrevanje.

Nekateri posku�ajo te spremembe pojasniti z vegetacijskimi cikli � bujna vegetacija

porabi veliko ogljikovega dioksida, katerega količina se potem zmanj�a. Vendar pa je

kro�enje ogljikovega dioksida v naravi dosti bolj zapleteno in vzroki za variacije �e niso

znani.

3. TEKTONIKA PLO�Č: spremembe v razporedu celin so gotovo prispevale k klimatskim

spremembam. Če so celine koncentrirane v ekvatorialnem pasu, je mo�nost nastanka

ledenih pokrovov manjka. Pogoj za poledenitve je torej, da so celin blizu polom (ko so

danes predvsem celine severne poloble). Poleg tega pa vpliva porazdelitev celin tudi na

oceanske tokove, ki so močno povezani z globalno klimo. Tako je v kenocoiku pri�lo do

specifične porazdelitve celine, ki je verjetno pripomogla k globalni ohladitvi.

4. �e pri prej�nji točki sem omenila SPREMEMBE V KRO�ENJUOCEANSKIH VODA, ki

so povezane razporeditvijo celin. Nekateri raziskovalni ugotavljajo, da se ko�enje

oceanski voda med ledenimi dobami spremeni:

• Ledene dobe � atlantska voda prosto kro�i z arktično oceansko vodo, ki zaradi tega ne

zmrzne. Poveča se evaporacija in količina sne�nih padavin, ki povzroči rast ledenih

pokrovov na polih.


• Medledene dobe � ko se zaradi rasti ledenih pokrovov gladina vode toliko zni�a, da se

prekine zveza med atlantsko in arktično vodo, lahko zadnja zmrzne, kar prepreči

izhlapevanje in sne�ne padavine in povzroči krčenje ledenih pokrovov.

5. DVIG HIMALAJE. Dvig Himalaje je ravno tako povezan s tektoniko plo�č. Menijo, da je

himalajsko pogorje, ko je doseglo določeno vi�ino, tako močno vplivalo na kro�enje

zraka, da je povzročilo globalne klimatske spremembe.

Kljub intenzivnih raziskavam klimatskih sprememb v preteklosti, �e vedno ne vemo, kaj

jih je v resnici tudi povzročilo. Klimatske spremembe, ki jih je Zemlja do�ivljala v zadnjih 3

miljonih let, so verjetno posledica kombinacije mnogih zgoraj na�tetih vzrokov, predvsem

sprememb v razporeditvi celin in kro�enju oceanskih voda, dviga himalajskega pogorja in

orbitalnih sprememb. Dodatne raziskave bodo morda nekoč pokazale bolj natačne vzročne

zveze med posameznimi dejavniki in klimatskimi spremembami.

Če bi se klimatske razmere spreminjale v skladu s preteklimi spremembami, bi se

morala Zemlja počasi ohlajati in ledeniki bi po 10.000 toplih letih spet počasi pričeli rasti.

Vendar pa je človek s se�iganjem fosilnih goriv v 100 letih podvojil količino ogljikovega

dioksida v ozračju in s tem posegel v naravne variacije. Tako je te�ko napovedati, v kateri

smeri bodo potekale spremembe, vsekakor pa �e opa�amo trende globalnega ogrevanja in

krčenja dana�njih ledenikov (Grenlandija, Antarktika, visoke severne in ju�ne zemljepisne

đirine).

11.3 LEDENIKI

NASTANEK LEDENIŠKEGA LEDU

Sneg se prekristali zaradi delnega taljenja in te�e novih sne�nih padavin v zrnat sneg,

sre� in nato kristaljen led, ki ima podobno zrnato strukturo kot metamorfni kamnini marmor

ali kvarcit. Ledeni�ki led je navadno prosojno modre barve.

DELI LEDENIKA

OBMOČJE KOPIČENJA, akumulacije sne�nih padavin se nahaja nad SNE�NO

MEJO. Pri dolinskih ledenikih so navadno to večje ali manj�e KRNICE. Pri nas je sne�na

meja zdaj pribliu�no 2700 m visoko, pred 18.000 leti, ko je bila na vi�ku zadnja poledenitev,

pa je bila vsaj 1000 ni�je. Pod sne�no mejo je OBMOČJE TALJENJA. Konec ledenika

predstavlja ČELO ledenika.


Če je količina nakopičenega snega večja od količne raztaljenega ledu, ledenik RASTE.

Če pa je pade manj snega kot se ga raztali, se ledenik UMIKA in KRČI. Večina dana�njih

ledenikov se krči.

Slika 11.1: Deli ledenika: območje kopičenja snega (accumulation zone) se nahaja nad sne�no mejo (equilibrium line). Nad to mejo je pade letno več snega kot se ga raztali (net snow/ice gain), Pod njo je območje taljenja (ablation zone), kjer je neto zaradi taljenja izguba snega in ledu (net snow ice loss). Če je čelo ledenika (terminus) v morju, prihaja tudi do lomljenja ledu (calving of glacier) in nastanka ledenih gor. Iz Chernicoff s sodel., 1997, str. 300.

VRSTE LEDENIKOV

Ločimo DOLINSKE in CELINSKE ledenike. Prve najdemo v gorskih dolinah, drugi

predstavljajo ledene pokrove, ki pokrivajo celine. Danes sta najdemo celinska ledenika na

Antarktiki in Grenlandiji, dolinske pa v gorskih dolinah na Aljaski in drugih gorstvih na

visokem severu ali jugu. Dolinske ledenike najdemo tudi ob robovih velikih celinskih

pokrovov. Tako so bili dolinski ledeniki na slovenskem ozemlju na robu velikega ledenega

pokrova, ki je med ledenimi dobami pokrival Alpe.


GIBANJE LEDU

Ledeni�ki led počasi teče od vi�jih delov k ni�jim. Hitrost tečenja ledu je podobna kot

hitrost toka v rečni strugi � bli�e ko je led kamninski podlagi, počasneje teče. Tako osrednji

deli ledenika hitreje tečejo kot robni in deli ob dnu. Če je ledenik primrznjen na kamninski

podlago, teče spodnji del ledu plastično (palico, ki jo zabijemo, se deformira), zgornji pa togo

(se ne deformira). Povprečne hitrosti premikanja ledenikov zna�ajo od nekaj mm na dan do 15

m na dan. Če je v podlagi ledenika film vode, lahko ledenik občasno zdrsne, ti zdrsi pa so

lahko tudi hitrej�i od zgoraj navedenih.

LEDENIŠKA EROZIJA

Ledeniki kot buldo�erji poglabljajo svoje doline in odna�ajo material. Večji ledenik

močneje erodira in bolj poglobi dolino po kateri teče. Tako so doline manj�ih ledeni�kih

pritokov manj globoke in obvisijo nad glavno dolino � nastanejo VISEČE DOLINE. Tudi

celinski ledeniki meljejo in erodirajo podlago po kateri se premikajo, menijo, da so celinski

ledeniki v Kanadi in severni Evropi erodirali več kot 100 metrov kamnin(nekateri ocenjujejo

tudi 1000 m). Ledeniki prena�ajo tudi kamninski material, ki lahko razi kamninsko podlago.

Nastanejo ORA�ENE POVR�INE IN KAMNINE, ki so značilne za ledenike.

Ledeni�ka erozija je bolj intenzivna na območjih, kjer so kamnine manj odporne. Tako

nastanejo poglobljene doline, v katerih so po umiku ledenika navadno ledeni�ka jezera.

Razlikovalna ledeni�ka erozija pogosto pusti za sabo manj� ali večje kotanje (KOTLIČE),

zato so za prej poledenele pokrajine značilna �tevilna jezera (Skandinavija, Kanada, dolina

sedmerih jezer, itd.).

ODLAGANJE LEDENIKOV

Močno fizikalno preperevanje zaradi strogih klimatskih razmer in močna ledeni�ka

erozija povzročijo nastanek velikih količin ostrorobega materiala različni velikosti, ki ga

ledenik nosi s seboj. Nekateri dolinski ledeniki so lahko popolnoma prekriti s kamninskim

drobirjem, bolj pogosto pa je kamninski drobir koncentriran v pasovih. Led lahko prena�a

material vseh velikosti, zato so ledeni�ki sedimenti, predvsem ledeni�ke GROBLJE ali

MORENE, nesortirani.

• DOLINSKI LEDENIKI odlagajo ČELNE, BOČNE, TALNI in SREDINSKE MORENE.

Če se ledenik umika postopoma, lahko nastane celo zaporedje čelnih moren, ki jih

imenujemo tudi MORENE UMIKANJA. Tudi za čelnimi morenami lahko nastanejo po

umiku ledu jezera (dokler voda morenskega jezu ne predre).


• CELINSKI LEDENIKI prav tako odlagajo ČELNE in TALNE MORENE. Nastajajo tudi

DRUMLINI (korenčkom podobne vzpetine). Vodni tokovi, ki tečejo skozi tunele v ledu,

pa odlagajo bolje sortiran material, sedimenti, nastajajo podolgovate pe�čene vzpetine

imenovane ESKERJI.

Slika 11.2: Cesta vrezana skozi morenski nanos. Na sliki vidimo, da je morenski material zelo slabo sortiran. Fotografija avtorice, Sierra Nevada, Kalifornija, ZDA.

VPLIV POLEDENITEV V EVROPI

V Alpah so ledeniki pustili za sabo doline v obliki črke U, viseče doline in slapove, ki

tečejo iz visečih dolin v glavne. Nastal je bolj oglat relief. Poglobljene doline in kotliče so

zapolnila ledeni�ke jezera, v katerih lahko najdemo VARVE (debelej�a zimska svetla meljasta

plast in tanj�a poletna temnej�a organska plast tvorita eno letnico). Pri nas so ledeni�ka jezera

bohinjsko, blejsko, jezerca v dolini sedmerih jezer, itd. Doline obrobljajo morene, na

Gorenjskem segajo do Radovljice, sledimo jih pa lahko vse do Bohinja.

POSREDNI VPLIVI POLEDENITEV

Med ledenimi dobami so se PREMAKNILI VSI KLIMATSKI PASOVI in z njimi tudi

VEGETACIJSKI PASOVI. Tako je bilo na območjih, ki so danes pu�čavska, veliko padavin.

Nastala so velika DE�EVNA JEZERA. Sledove teh jezer najdemo v Sahari drugih

pu�čavskih predelih (npr., slano jezero pri Salt Lake City-u v ZDA, ki je ostanek sistema

velikih jezer, ki so obstajala na tem območju).


ZNI�ANJE MORSKE GLADINE je med zadnjo poledenitvijo zna�alo okrog 110 m.

Obala Jadranskega morja je bila med Zadrom in Ancono. Veter je na kopnem S. Jadranu

nana�al pesek in puhlico (otok Susak).

NANOSI PUHLICE IN PESKA. Intenzivna ledeni�ka erozija (mletje kamnin) je

povzročila tudi nastanek velikih količin materiala velikost peska in melja. Tega je veter

odnesel in odlo�il v obliki pe�čenih sipin in puhlice.

LEDENI KLINI in KAMNINSKI POLIGONI so značilni za območja permafrosta

(trajno zmrznjenih tal). Ledeni klini nastajajo zaradi zmrzovanja in odataljevanja zgornjega

sloja tal. Nastanejo trikotni �epi, ki jih kasneje lahko zapolni sedimenti. Kamninski poligoni

so poligoni, ki so sestavljenih iz pasov kamnin na povr�ju.

FJORDI so zalite ledeni�ke doline, ki so nastale, ko se je morska gladina spet dvignila.

Razbremenitev zaradi taljenja več km debelih ledenih pokrovov je povzročila, da se

Skandinavija in Kanada �e vedno IZOSTATSKO DVIGUJETA.


PU�ČAVE IN DELOVANJE VETRA

12.1 KAJ SO PU�ČAVE?

Pu�čave so območja, kjer je malo padavin. SU�NA (ARIDNA) OBMOČJA so tista, ki

prejmejo manj kot 25 cm padavin na leto, POL-SU�NA (SEMI ARIDNA) pa manj kot 40 cm

na leto. Lahko pa se nahajajo v polarnih (Antarktika), subtropskih (večina pu�čav) ali tropskih

predelih.

Čeprav si pu�čave predstavljamo navadno kot območja pokrita s pe�čenimi sipinami,

pa je večina pu�čav kamnitih. V večini pu�čav uspeva tudi posebej prilagojeno rastlinstvo (ob

de�ju pu�čave zacvetijo), le na najbolj su�nih območjih z močno zaslanjenimi tlemi vegetacije

ni.

12.2 PORAZDELITEV PU�ČAV

Pu�čave nastajajo zaradi 4 vzrokov:

• GLOBALNO KRO�ENJE OZRAČJA. Ozračje kro�i ve velikih konvekcijskih celicah.

Ob ekvatorju se zrak segreva, dviga in �iri. Zaradi tega se zmanj�a njegova sposobnost za

zadr�evanje vlage. Ob ekvatorju je torej veliko padavin. Zrak se v vi�inah ohlaja in kro�i

stran od ekvatorja. Na �irini pribli�no 30o S in J se spet spu�ča. Pri tem se stiska in zaradi

tega lahko vsebuje več vlage. Zrak je �e sam suh, poleg tega pa povzroča na teh območjih

tudi močno evaporacijo. Zato so to su�na območja in mnoge pu�čave najdemo na teh

�irinah, ki jih imenujemo tudi KONJSKE �IRINE (Sahara, Arabski polotok, del

Avstralije).

• DE�EVNA SENCA. Zrak se dviga tudi ob gorskih pregradah. Ko se dviga in �iri, se

manj�a njegova sposobnost za zadr�evanje vlage, zato je na tej strani gorske pregrade

veliko padavin, na drugi strani pa so su�ne razmere (pu�čave v Argentini, za Sierro

Nevado v S.Ameriki).

• CELINSKOST. Osrčja celin, ki so daleč od oceanov, kjer z izhlapevanjem nastajajo

padavine, so navadno su�na (Gobi, osrčje Avstralije).

• MRZLI MORSKI TOKOVI OB OBALAH. Izhlapevanja iz mrzlih morskih tokov je

omejeno, zato so ob njih pu�čavska območja (Atakama, Kalahari).


Slika 12.1: Globalno kro�enje ozračja (Hadley-eve konvekcijske celice). Kjer so pu�čice

obrnjene proti Zemlji, se suh zrak spu�ča in povzroča evaporacijo. Konjske �irine, kjer se nastajajo subtropske pu�čave, so 30o J in S od ekvatorja. (http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/deserts/deserts.html).

Slika 12.2: De�na senca, ki nastane zaradi orografskega efekta. http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/deserts/deserts.html

12.3 ZNAČILNOSTI PU�ČAV

• Malo padavin, ki so občasne, a takrat intezivne (tudi 12 cm v eni uri).

• Vodotoki so občasni, samo po de�evju. Izjema so le velike reke, ki imajo gorsko zaledje

(Nil, Kolorado).

• Odvodnjavanje je interno, kar pomeni, da se reke ne izlivajo v morja, ampak tečjo v

najbli�jo kotanjo, kjer voda izhlapi. Nastanejo slana ravnica (playa).


• Močni nalivi povzročajo erozijo, nastajajo večji del leta suhe soteske (vadi, arroyo).

• Ob močnih nalivih se voda pome�a z obilico nevezanega materiala, ki nastaja s fizikalnim

preperevanjem � nastajajo blatni tokovi, ki se odlo�e v obliki vr�ajev.

• Navadno zaradi intenzivnega fizikalnega preperevanja in le malo kemičnega preperevanja

nastane oglata pokrajina.

• Vegetacije je prilagojena na su�ne razmere, prav tako �ivalstvo.

�IRJENJE PU�ČAV

• Obstajajo ocene, da se pu�čave ob robovih raz�irijo 70.000 km2 na leto (npr. lakota na

ju�nih robovih Sahare).

• Pu�čave se �irijo ali krčijo zaradi klimatskih sprememb.

• V zadnjem času pa povzročajo �irjenje pu�čav tudi različne človekove aktivnosti.

Nepravilna raba obrobja pu�čav povzroči erozijo ali zaslanjanje tal:

- Pridelava rastlin v obrobnih predelih. Odstranitev naravne vegetacije povzroči erozijo.

Nepravilno ali nezadostno namakanje povzroči zaslanjanje tal.

- Preveliko �tevilo �ivine, ki odstranjuje naravno vegetacijo (npr., koze).

- Odstranjevanje naravne vegetacije za kurjavo.

12.4 DELOVANJE VETRA

V pu�čavah je veter močan dejavnik EROZIJE in ODLAGANJA. V pu�čavah so

vetrovi zelo močni (100 km/h ali več). Veter lahko prena�a le delce MANJ�E od velikosti

peska. Pogosti so PE�ČENI VIHARJI. Veter lahko z delci udarja ob kamnine in povzroča

ABRAZIJO (�lebiče, trirobe kamnine, itd.). Pesek se namreč prena�a z ODSKAKOVANJEM

od tal. Veter navadno erodira in odnese vse fine delce, povr�je se zni�a, na njem nastane

PU�ČAVSKI TLAK in večjih delcev, ki jih veter ne more odnesti. Ko je vse povr�je

za�čiteno z večjimi delci, se ta proces neha.

ODLAGANJE VETRA

PE�ČENE SIPINE

BARHANI (malo peska, stalen veter, vbočeni v smeri vetra),

PODOL�NE (omejena količina peska, veter z dveh strani, pogoste v Avstraliji),

PREČNE (veliko peska, grebeni pravokotni na smer vetra),

PARABOLIČNE (pogosto ob obalah, veter spiha pesek z obale),


ZVEZDASTE (veter z večih strani),

NEPRAVILNE (veter z večih strani), itd.

Slika 12.3: Premikanje sipin in nastanek navzkri�ne plastovitosti. http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/deserts/deserts.html

Slika 12.4: Nastanek različnih vrste sipin: levo barhani, na sredini prečne sipine, na desni

podol�ne. (http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/deserts/deserts.html) PUHLICA

Puhlica je meljasti sediment, ki ga veter odnese dlje od izvornega območja kot pesek.

Velika območja puhlice so bila nane�ena med ledenimi dobami, ko je bilo na voljo veliko

meljastega materiala, vegetacije je bilo malo, vetrovi pa so bili močni.Obse�na območja

puhlice najdemo v Rusiji, Panonski ni�ini, Kitajskem, S. Ameriki in Argentinskih pampah.

Mnoga od teh območij so danes �itnice (na puhlici nastanejo rodovitna tla černozem).


OBALNI PROCESI

13.1 KAJ SO OBALE?

Območja, kjer se stikata morje in kopno.Preoblikuje jih delovanje valov in plimovanja.

13.2VALOVI

Valovi predstavljajo kro�no gibanje morskega povr�ja, ki ga povzroča predvsem veter.

Valovi imajo valovno dol�ino (4 - 400 m), vi�ino in hitrost (25-90 km/h) (slika 13.1). Ko je

dno na polovici valovne dol�ine valov, prične vplivati nanje. Valovi se upočasnijo in zvi�ajo.

Pride do kipenja morja.

Slika 13.1: Značilnosti morskih valov. L = valovna dol�ina, H = valovna vi�ina, C = hitrost gibanja vode na povr�ju. Still water level � gladina mirne vode. Slika na desni ka�e, da se povr�insko valovanje čuti do polovice valovne dol�ine.

(http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/oceans/oceans.html)

13.3. PLIMOVANJE

Plimovanje so periodične spremembe v vi�ini morske gladine ob obali, ki jih povzroča:

• Zemljina te�nost (morska gladina je izbočena v ekvatorialnem območju),

• privlak Lune (Vodna gladina se izboči na mestu, kjer je Luna najbli�e Zemlji, na

nasprotni strani manj. Dve plimi in oseki na dan. Slika 13.2) in

• privlak Sonca (Vodna gladina se izboči, kjer je Sonce najbli�e).


Od teh je najmočnej�i privlak Lune. Kombinacija teh dejavnikov določa intenzivnost

plimovanja. Kadar sta luna in Sonce poravnana, je plimovanje najmočnej�e, kadar pa sta v

pravokotnem polo�aju, je naj�ibkej�e.

Slika 13.2: Dnevno plimovanje zaradi vpliva lune. High tide � plima, low tide, oseka. (http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/oceans/oceans.html)

13.3 GIBANJE MORSKE VODE OB OBALI

Valovi navadno zadevajo obalo pod določenim kotom, kar povzroči refrakcijo valov in

nastanek toka, ki je vzporeden z obalo (priobalni tok, slika 13.3). Tak tok prena�a sediment

vzporedno z obali, nastajajo sipine, ki lahko delno ali popolnoma zaprejo ustja zalivov (13.3).

Slika 13.3: Refrakcija valov ob obali povzroči nastanek priobalnih tokov in transport

sedimenta ob obali (levo). Tako nastanejo priobalne sipine, ki lahko delno zaprejo ustja zalivov (desno). http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/oceans/oceans.html


13.4. TIPI OBAL

SEDIMENTACIJSKE OBALE � nastajajo z odlaganjem peska ali drobnega proda.

Sipine se nahajajo na erozijski polici, ki preko erozijskega roba prehaja v notranjost. Obre�na

sipina je poleti najvi�ja na obali sami, pozimi pa se premakne v morje. Veter lahko prenese

del pe�čenega materiala, tako da nastanejo parabočične sipine vzporedne z obalo. Med

priobalnimi sipinami in obalo lahko nastanejo lagune. Nastajajo tudi sedimentacijski mostovi

majhnih priobalnih otočkov, ki jih imenujemo tombolo. Sediment, predvsem pe�čeni material

je lahko različne sestave, ki je odvisna od sestave izvornega območje: najpogostej�i je proti

preperevanju odporni kremenov pesek, lahko pa je tudi iz koralnih ali vulkanskih drobcev,

lahko vsebuje veliko te�kih mineralov. Material pogosto prinesejo reke (delte). Če je energija

valov velika, so obale navadno prodnate (zalivi v Jadranu, italijanski del jadranskih obal).

EROZIJSKE OBALE � nastajajo z erozijo. Pogosto so kamnite, erozijske police

obdajajo strmi klifi (npr. Piran). Kamnine razpadajo zaradi delovanja valov, apnenec se tudi

raztaplja. Nastajajo čeri, pečine, otočki, mostovi in okna.

RAZČLENJENE OBALE � tokovi ob takih obalah te�ijo k izravnavanju. Na rte in

polotoke deluje erozija, v zalivih pa poteka odlaganje. Tako se sčcasoma taka obala izravna v

sedimentacijsko obalo z erozijsko polico in robom in pe�čeno ali prodno obalo.

POTOPLJENE OBALE - estuariji (�iroka ustja rek z nekoliko slano vodo), fjordi.

MANGROVE OBALE (slika 13.4)

KORALNI GREBENI, ATOLI

DVIGNJENE OBALE (tektonika, spremembe v nivoju morske gladine �

poledenitve!).

Slika 13.4: Mangrove obale. Fotografija avtorice, Florida, ZDA.


13.4 TIPI OBALNIH PASOV

KAMNITI

GORATI

PREVISNI

POLO�NI

13.5 VPLIV ČLOVEKOVIH POSEGOV

Različne ovire, ki jih človek postavlja (valobrani, stene pristani�č) prekinejo transport

sedimenta vzporedno z obalo. Tako lahko pride na eni strani do erozije, na drugi do

sedimentacije (slika 13.5). Na primer, dno pristani�ča se zaradi valobrana, ki zmanj�a energijo

valovanja zvi�a, saj pride v pristani�ču do sedimentacije.

Slika 13.5: Vpliv človekovih objektov na prenos sedimenta vzol� obale. Zidovi zmanj�ujejo

transport sedimenta, za zidom (glede na smer priobalnega toka) prihaja do erozije sedimenta, pred zidom do odlaganja. http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/oceans/oceans.html


OCEANSKO DNO

14.1 NASTANEK OCEANOV • Kondenzacija vodne pare iz magme, ko se je zemlja dovolj ohladila (pred 4 miljardami

let). • Rast oceanov zaradi izhajanja vodne pare iz magme. • Slana voda zaradi klora iz magme ter natrija, kalcija in magnezija nastalih s

preperevanjem na kopnem 14. 2 METODE RAZISKOVANJA OCEANSKEGA DNA • Vzorčenje sedimentov z �lico, ki jo ladja vleče po oceanskem dnu. • Vrtanje (z vrtalnih plo�čadi, z ladij) - mednarodni globoko-oceanski vrtalni program. • Podmornice (Alvin) - opazovanje, vzorčenje. • Odbijanje zvočnih signalov od dna - določitev globine oceanskega dna (z ladij). • Seizmični profili - močnej�i valovi z ni�jo frekvenco (se�e v sedimente) - globina,

strukture na oceanskem dnu, sestava oceanske skorje. 14.3 GLAVNE STRUKTURE OCEANSKEGA DNA

STIKI MED OCEANSKO IN CELINSKO SKORJO

• PASIVNI STIK -celinska skorja prehaja v oceansko preko celinske police in

celinskega pobočja. celinska polica in pobočje sestojita iz sedimentov, nane�enih čez

celinsko in oceansko skorjo.

- CELINSKA POLICA, �ELF (do 200 m globine, 0.1O, do 500 km �iroka).

- CELINSKO POBOČJE, PREGIB (prehod med celinsko polico in abisalno

ravnico, 4-5o) prehaja v CELINSKO VZNO�JE.

- Večina robov atlantskega oceana, arktičnega in indijskega oceana, le redko v tihem

oceanu

• AKTIVNI STIK - podrivanje oceanske skorje pod celinsko (globoko-oceanski jarki):

- OCEANSKI JARKI - ozki, izredno globoki (več kot 11 km) jarki vzporedni s

celino,

- CELINSKO POBOČJE postaja strmej�e proti dnu pobočja (od 4-5o do 10-15o).


ABISALNE RAVNICE so izredno ravna območja, v katera prehaja celinsko pobočje v

pasivnem robu. Pokrite so s sedimenti prine�enimi s kopnega s podmorskimi plazovi in finimi

rdečimi glinami. Po ravnici so posejani posamezne vulkanske gore, ki imajo lahko tudi

odrezane vrhove (gujoti).

SREDNJE-OCEANSKI HRBET je izredno dolga vulkanska veriga, ki se razteza po sredini

oceanov:

- Ima 1-2 km globok osrednji jarek, ki teče po grebenu verige.

- Nenehne bazaltne erupcije v osrednjem jarku in nastanek nove oceanske skorje.

- Je razkosan in premaknjen vzdol� navpičnih prečnih prelomov.

PODMORSKI KANJONI (vrezani v celinsko pobočje). ATOLI (koralni obroči okrog potopljenih vulkanskih gora).

Slika 14.1: Shematičen prikaz glavnih struktur oceanskega dna. Shoreline � obala, continental

shelf � celinska polica, continental slope � celinsko pobočje, pregib, abyssal plain � abisalna ravnica, oceanic ridge � srednje-oceanski hrbet, seamount � podmorska vulkanska gora, trench � jared, island arc � oto�ki lok, backarc basin � zaločni bazen. Na levi od srednje-oceanskega hrbta vidimo elemente pasivnega roba, na desni aktivnega stika med celinsko inoceansko skorje.

http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/oceans/oceans.html


14.4 SEDIMENTACIJA V MORJIH SEDIMENTI PRINE�ENI S KOPNEGA (terigeni) � klastični. Prinesejo jih reke. Navadno

vo obalnih pasovih, s podmorskimi plazovi se lahko pro�ijo preko celinskega pobočja na

celinskov vzno�je in abisalno ravnico.

PELAGIČNI SEDIMENTI � usedanje v globoki vodi. Finozrnati sedimenti: glineni delci +

planktonski organizmi (foraminifere, radiolarije).

MANGANOVI GOMOLJI (abisalne ravnice).

CELINSKE POLICE

Tu poteka intenzivna biolo�ka aktivnost, nastajajo biokemični sedimenti.

• APNENCI

• KORALNI GREBENI

14.5 SESTAVA OCEANSKE SKORJE OD ZGORAJ NAVZDOL:

• SEDIMENTI,

• BAZALT (BLAZINASTE LAVE),

• NAVPIČNE �ILE DIABAZA,

• GABRO,

• PLA�Č (ULTRAMAFIČNE KAMNINE).

OFIOLITI - ostanki starih oceanskih skorij na kopnem. Navadno so porinjeni na kopno na

stiku med dvema celinama, ki trčita.


GEOLO�KI ČAS

15.1 DOLOČANJE STAROSTI KAMNIN

RELATIVNO DOLOČANJE STAROSTI (DATIRANJE)

Uvr�čanje dogodkov in kamnin v zaporedje � kaj se je zgodilo prej oziroma katera

kamnina je starej�a in katera mlaj�a.

Principi relativnega določanja starosti

1. KO SEDIMENTI NASTAJAJO, SO PLASTI VODORAVNE (ali skoraj vodoravne).

2. MLAJ�E PLASTI SO VEDNO NAD STAREJ�IMI.

3. STRUKTURA, KI SEKA, JE VEDNO MLAJ�A OD TISTE, KI JO SEKA.

4. BOČNA KONTINUIRANOST (plast lahko sledimo preko večjega območja ali jo

idenficiramo s pomočjo korelacije).

5. KORELACIJA. Plasti so zaradi erozije in drugih procesov pogosto prekinjene. Spomnimo

se le sedimentnih skladovnic, ki so nastajale na Pangei, danes pa so daleč narazen, na

različnih celinah, čeprav so del iste skladovnice. Koreliramo lahko na podlagi:

- PODOBNOSTI PLASTI (sestava, vključki).

- FOSILNIH ZDRU�B: zdru�be fosilov lahko ločimo eno od druge, razen tega pa

so zaradi evolucij relativne starosti fosilnih zdrug�b določljive.

NEZVEZNOSTI

Nezveznosti so povr�ja (ploskve), ki predstavljajo prekinitve v geolo�kem zapisu.

Kamninski skladi, ki le�ijo nad nezveznostjo, so dosti mlaj�i od tistih, ki le�ijo pod njo.

Večina nezveznosti predstavlja erozijska povr�ja, ki so nastala zaradi dvigovanja povr�ja v

geolo�ki preteklosti. Erozijska povr�ja ka�ejo na to, da je bilo ozemlje v času erozije kopno.

Vsaka nezveznost pa nam pove, da v geolo�ki skladovnici manjka zapis nekega obdobja.

Manjkajoči čas lahko prestavlja od več deset tisoč ali stotisoč let do več miljard let.

Sedimentacijska nezveznost nastane zaradi prekinitve odlaganja sedimentov. Do tega

pride, če je na nekem območju prekinjen dotok sedimentnega materiala. Tako nezveznost je

najte�e zaslediti, saj jo predstavlja le lezika pod nezveznostjo le�eče plasti.

Erozijske nezveznosti nastajajo zaradi dvigovanja in spu�čanja ozemlja. Dvig

ozemlja povzroči, da pridejo kamnine na povr�je, kjer so izpostavljene eroziji. Sčasoma pa se

ozemlje spet spusti, zalije ga morje. Obnovljena sedimentacija pokoplje nezveznost pod


sedimenti, ki so precej mlaj�i od tistih pod nezveznostjo. Tudi erozijske skladne nezveznosti

te�ko zasledimo, a vseeno precej la�e kot sedimentacijske. Navadno so bolj nepravilnih oblik,

saj je erozija le redko tako enakomerna, da povr�je popolnoma izravna. Kamnina, ki le�i

neposredno pod nezveznostjo je lahko pokrita s preperino ali tlemi, ki so nastala, ko je bila

kamnina na povr�ju. Tako lahko v erodiranih apnencih najdemo �epe boksita, ki ka�ejo na

preperevanje na povr�ju.

Kotne nezveznosti nastanejo z zaporedjem sedimentacijskih in tektonskih dogodkov.

Najprej se odlo�i skladovnica sedimentnih kamnin. Tektonski premiki povzorčijo gubanje,

nagibanje in dvig te skladovnice. Temu sledi erozija in nastanek nezveznosti. Ozemlje se

navadno spet spusti in obnovljeno odlaganje prekrije nezveznost z novimi plastmi vodoravnih

sedimentov. S pomočjo natančnih preiskav starosti kamnin pod in nad nezveznostjo lahko

ugotovimo, kdaj je do posameznih dogodkov pri�lo.

Neskladne nezveznosti med delno erodiranimi magmatskimi ali metamorfnimi

kamninami in mlaj�imi sedimenti pa ka�ejo ka�ejo na intenzivno in dolgotrajno erozijo, saj

nastajajo magmatske in metamorfne kamnine globoko v Zemljini skorji. Ko pridejo na

povr�je, so dosti starej�e od sedimentov, ki tedaj nastajajo. Manjkajoči geolo�ki čas lahko

predstavlja tudi več kot miljardo let. Najprej nastanejo globoko v Zemljini skorji obse�na

telesa magmatskih ali metamorfnih kamnin. Dolgotrajno dvigovanje povr�ja povzroči erozijo

vec kilometrov ali vec deset kilometrov nad njimi le�ečih kamnin. Magmatske in

metamorfne kamnine pridejo na povr�je in so tudi same deloma erodirane. Sledi spust povr�ja

in nastanek plasti sedimentov, ki jih prekrijejo.

Slika 15.1: Erozijske nezveznosti: D � vodoravna, AU � kotna, NC � neskladna erozijska (med magmatskimi in metamorfnimi kamninami ter mlaj�imi sedimentnimi). Slike prirejene z Interneta.


RADIOMETRIČNO DOLOČANJE STAROSTI

Temelji na spontanem radioaktivnem razpadu prvin, ki jih vsebujejo organske primesi

ali minerali kamnin. Vsaka taka kamnina ima razpolovni čas, v katerem se količina

star�evskega izotopa razpolovi. Z masnimi spektrofotometri merimo razmerje med

star�evskim in hčerinskim izotopom in tako izračunamo starost nastanka kamnine (kristaljenje

iz magme, metamorfizem ali sedimentacija).

Slika 15.2: Razpad star�evskega radioaktivnega izotopa (parent element) in nastanek hčerinskega (daughter product). V enem razpolovnem času se količina star�evskega izotopa razpolovi. (http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/time/Figure174.html)

• 14C/12C, organske snovi, razpad se prične, ko organizem odmre. Razpolovni čas 5730 let,

se�e od 0-40.000 let, izjemoma do 70.000 let.

• 40K/40A ali 40Ar/39Ar, primerna za kamnine s K minerali (ortoklaz, muskovit). Razpolovni

čas 1,3 miljarde let, se�e od 100.000 do 4,6 miljarde let.

• 238U/206Pb, magmatske in metamorfne kamnine. Razpolovni čas 4,5 miljard let, razpon 10

miljonov do 4.6 miljard let.

Radiometrične metode določanje starosti so vedno bolj�e in bolj natančne, �e vedno pa

obstajajo problemi, da v mnogih kamninah ni mineralov, ki bi jih lahko datirali. Problem je

tudi, da mora biti sistem zaprt. Če bodisi star�evski ali hčerinski izotop uideta iz kamnine,

http://craton.geol.brocku.ca/faculty/rc/teaching/1F90/time/Figure174.html


dobimo napačen rezultat. Radiometrična starost ima vedno tudi interval zaupanja (npr., 5300

±100 let).

15.2RAZVOJ �IVLJENJA NA ZEMLJI IN GEOLO�KA ČASOVNA LESTVICA

Glej Kočevar in Vidic, 1998, 8.poglavje.

15.3. GEOLOGIJA SLOVENIJE

Glej Kočevar in Vidic, 1998, 8.poglavje.

UPORABLJENA IN PRIPOROČENA LITERATURA

Birkeland, P.W. in Larson, E.E., 1989, Putnam's Geology. Oxford University Press, New York.

Chernicoff, S., Fox, H.A. in Venlkatakrishnan, R., 1997, Essentials of Geology. Worth

Publishers, 411 strani.

Gregorič V, 1979, Geologija za agronome in gozdarje, Ljubljana.

Hamblin, W.K., Christiansen, E.H., 1998, Earth�s Dynamic Systems, Prentice Hall, 740 strani.

Herak M., 1984, Geologija.- �kolska knjiga, Zagreb, 433 strani. Monroe, J.S. in Wicander, R., 1992, Physical Geology. West Publishing Co., St. Paul, 639 strani.

Plummer, C.C. in McGeary, D., 1991, Physical Geology, Wm.C. C. Brown Publishers, 543

strani.

Kočevar, H. in Vidic, N.J., 1998, Izbrana poglavja iz osnov geologije, Univerza v Ljubljani,

156 strani.


VZORČNI IZPIT

IZPIT IZ GEOLOGIJE (40 točk) Ime in priimek: Izbirna vpra�anja: če ni navedeno drugače, obkro�ite najbolj ustrezen odgovor. Za nepravilne odgovore pri izbirnih vpra�anjih se od�teje polovica navedenih točk. (1 tč) Na�tej vsaj �tiri od 8 elementov, ki sestavljajo 99% zemeljske skorje! (1 tč) Glede na veljavne teorije je na� sončni sistem je nastal s/z _______________________________________ pred okrog ________ miljardami let. (4 tč) Pove�i geolo�ke pojave z robovi plo�č, na katerih se pojavljajo: a) območja podrivanja, subdukcije, kolizije; b) območja razrivanja, srednjeoceanski hrbti; c) podol�ni, transformni prelomi d) nobena od navedenih ___ podmorski jarek ___ otočni loki ___ vulkanske verige na kontinentu ___ regionalna metamorfoza ___ nastanek gorovij ___ Pacifi�ki ognjeni obroč ___ vulkanski tip vulkanov ___ granitni batoliti ___ nastanek nove skorje ___ samo plitvi potresi ___ bazalt ___ Beniofovo območje, cona ___ plo�či drsita ena mimo druge ___ plo�či drsita ena proti drugi ___ plo�či se odmikata ena proč od druge ___ do 700 km globoki potresi (1 tč) Notranje, endogene sile povzročajo _________________________________ zemeljskega povr�ja, glavni vir energije pa je __________________________________. (1 tč) Bazična, mafična magma ima naslednje lastnosti (obkro�i vse, ki ustrezajo): a) je zelo viskozna, s te�avo teče; b) je zelo vroča; c) vsebuje veliko SiO2; d) vsebuje veliko Fe in Mg. (1 tč) Havajski tip vulkana ima naslednje lastnosti (obkro�i vse, ki ustrezajo): a) ima zelo polo�na pobočja; b) nastaja bazalt; c) izbruhi so katastrofalno eksplozivni; c) lava je hladna in zelo viskozna. (2 tč) Zemeljsko skorjo delimo na dva tipa (imenuj in na kratko opi�i oba tipa): a) b) (1 tč) V zemeljski skorji je od metamorfnih kamnin največ: a) regionalno metamorfnih b) kontaktno metamorfnih c) dinamometamorfnih f) kvazimetamorfnih kamnin. (1 tč) Iz določene prej-obstoječe kamnine nastane določena metamorfna kamnina. Kateri pari so pravilni? a) apnenec - dolomit, b) glinovec - blestnik; c) dolomit - marmor; d) kremenov pe�čenjak - kvarcit.


(3 tč) Pove�i bistvene minerale s kamninami, v katerih se nahajajo: a) kisli glinenci in kremen ____ apnenec b) kalcit ____ granit c) olivin ____ eklogit d) granati in pirokseni ____ gnajs e) bazični plagioklazi ____ skrilavi glinovec f) glineni minerali ____ gabrska skupina ____ peridotit ____ marmor ____ blestnik ____ andezit ____ laporovec ____ riolit (1 tč) Skiciraj območje razmikanja (srednje-oceanski hrbet) in na kratko opi�i geolo�ke pojave, ki se nahajajo na takem robu plo�če. (1 tč) V zemeljski skorji je najpogostej�a globočnina granit, najpogostej�a predornina pa bazalt. Zakaj? (1 tč) Prelome delimo glede na to, katero krilo in kako se premika na (+kratek opis posameznih prelomov): a) b) c) (1 tč) Kaj je magnituda potresa, s katero lestvico jo opisujemo in kak�e je razpon te lestvice? (2 tč) Preperevanje kamnin. Identificiraj način preprevanja različnih kamnin: a) fizikalno in kemično b) predvsem kemično c) predvsem fizikalno ___ diorit _____ kalcit _____ glinovec ____ kremenov pe�čenjak (2 tč) Na kratko opi�i mineral illit: - v katero skupino spada: - kak�na je njegova struktura (lahko skicira�) - kak�en so njegove lastnosti in zakaj (1 tč) Na�tej vsaj 4 okolja usedanja:


(1 tč) Podtalnica je a) voda, ki se nahaja v vodonosnikih b) voda, ki teče po povr�ini c) vsa voda v zemeljski skorji, na zemeljskem povr�ju in v oceanih d) voda v tekočih vodah in oceanih. (1 tč) Kra�ki pojavi se razvijejo na naslednjih kamninah (obkro�i vse, ki ustrezajo): a) dolomit b) granit c) gnajs d) apnenec e) tonalit (1 tč) Najstarej�a oceanska skorja je stara okrog 200 miljonov let, medtem ko so najstarej�e kamnine na kontinentih lahko stare tudi okrog 4 miljarde let. Zakaj? (kratek odgovor) (1 tč) Mehanizem, ki poganja tektoniko plo�č je: a) konvekcija v zemeljskem pla�ču b) konvekcija v zemeljskem jedru c) konvekcija v oceanih d) konvekcija v zemeljski skorji (1 tč) Plazovi se pro�ijo zaradi: a) sile gravitacije b) strmej�ega naklona pobočja c) odsotnosti vegetacijske odeje d) velike količine vode e) vseh zgoraj na�teti faktorjev (2 tč) Klimatske spremembe na Zemlji povzročajo naslednji dejavniki (obkro�i vse pravilne odgovore): a) spremembe v količini CO2 v atmosferi b) spremembe v kro�enju oceanskih voda c) padec meteoritov d) nastajanje gnajsov e) vulkanski izbruhi f) variacije zemeljske orbite in inklinacije Zemlje napram soncu (2 tč) Na�tej vsaj 4 mejnike v razvoju �ivljenja na Zemlji in povej, kdaj pribli�no so se pojavili v geolo�kji zgodovini: 1) 2) 3) 4) (1 tč) Za določanje starosti kamnin uporabljamo različne metode. Osnovni principi določanja relativne starosti so (na�tej vsaj tri) __________________________, ________________________________, ______________________________, absolutno starost pa deločamo s pomočjo __________________________________________ . (1 tč) Na�tej vsaj dve geolo�ki katastrofi, ki lahko ogrozita človekovo �ivljenje in lastnino. (1 tč) Iz primarnih mineralov nastajajo sekundarni. Pove�i sekundarne minerale s primarnimi minerali iz katerih nastajajo. a) biotit ____ vermikulit b) glinenci ____ �elezovi oksidi, Si in Al hidroksidni geli c) muskovit ____ illlit, montmorillonit d) amfiboli ____ glineni minerali Geologija Slovenije - dopolni (1 tč) Laporovci in skrilavi laporji se nahajajo v _________________ Sloveniji, fli�ni sedimenti pa v __________________ Sloveniji in so _____________________________ starosti. (1 tč) V Sloveniji prevladujejo magmatske - sedimentne - metamorfne kamnine. Obkro�i pravilno skupino kamnin! (1 tč) Na�tej vsaj 2 magmatski kamnini, ki se nahajata v Slovenij. Kje jih najdemo in kak�ne starosti so.

Documents

OSNOVE GEOLOGIJE - web.bf.uni-lj.siweb.bf.uni-lj.si/cpvo/geologija/VIDIC_OSN_GEOL_00.pdf · 2 Vidic: Osnove geologije Ne nazadnje nam geologija omogoča tudi rekreacijo, sprostitev