Т. М. Блисов, Н. Е. Калимов, Т. И. Чехова Топырақтану геология негіздерімен

ТМД елдерінде шымтезек қоры өте мол. Шымтезекті батпақтар Солтүстік аймағында, Белоруссияда, Сібір мен Ұзақ Шығыста кенінен таралған.

Сапропель – су қоймаларында өсімдіктер мен жануарлардын қалдықтарынан және құм, балшық, тұнба, әктастан күрделі биохимиялық процесстер нәтижесінде құрылатын кешенді органикалы – минералды қосынды. Сапропель өсімдікпен жабылған көлдер мен батпақтарда жиналады. Сапропель структурасы коллоидті. Түсі қосынды заттарға байланысты болады: қою – қоңыр, жасыл, сары, қызғылт. Сапропель құрамында 23 % протеин, минералды заттар мен микроэлементтер (марганец, мыс, йод, селен, кобальт ж.т.б.), витаминдер мен гумин қышқылынын қосындылары табылады.

Сапропельдін ылғалдылығы 40 – 70 % арасында өзгереді. Кепкен уақытта сапропель сығылысып, қатып қалады. Сапропель топырақтын түйіртпегін жақсартады, топыраққа кесектілік, жұмсақтық, ауа өткізгіштік қасиеттерін береді.

Сапропельдін түрлері: органикалық, органикалы - әктасты, органикалы – құмды. Органикалы - әктасты сапропель түрлері: 1) Органикалық 50 % органикалық зат, 50 % әктастан құрамалы;

2) Сапрпелиттер немесе гитии – 20 – 50 % органикалық зат < 50 % әктас;

3) Сапропельді көл әктасы - 20 – 50 % органикалық зат 50 – 80 % әктас;

4) Көл тұнбасы - <20 % органикалық зат және < 30 % әктас;

5) Сапропельді шымтезек - > 75 % органикалық зат және < 10 % әктас.

Сапропель құрамында мол мөлшерде калий (15 – 45 мг/100 г), фосфор (1 – 3 мг/100 г), азот (5 – 9 мг/100 г) табылады. Азотты – калийлі тыңайтқыш ретінде қолданылады, 50 – 200 т/га мөлшерінде топыраққа еңгізіледі. Астық дақылдарынын, картоппен көкөністердін өнімі 30 – 60 % өседі.

Тау жыныстары бойынша алынған білгілерге сүйеніп отырып 10 агрокен үлгісін тану керек. Агрокенді тану үшін олардын түсіне, жайласуына, суда еру қабілетіне, қайнау қасиетіне және минералогиялық құрамына назар аудару қажет. Жұмыс нәтижелерін кесте 1 толтыру керек.

1 Натрий селитрасы 6 Әктас

2 Калий селитрасы 7 Мергель

Фосфорқышқылды 8 Доломит

3 Апатит Гипсті

4 Фосфорит 9 Гипс

Калийлі Органикалық

5 Сильвин 10 Шымтезек

1. 
   Агрономиялық кен деп нелер аталады?
   
2. 
   Агроном маманына агрокендер туралы білімінін керегі бар ма?
   
3. 
   Агрокен топтары мен өкілдерін атаңыз.
   
4. 
   Қышқыл және сілтілі топырақтарды жақсарту үшін қолданылатын агрокендер.
   
5. 
   Агрокен құрамында табылатын макро- және микроэлементтерді атаңыз.
   

1 Жер шарының геологиялық тарихы. Тау жыныстарының абсолютты жасы

2 Геохронологиялық шкала

3 Геологиялық карта

Радиоактивті элементтердің ядролары (радий, уран, торий) өзінен өзі ыдырайды. Осы ыдырау нәтижесінде радиактивті емес элементтердің атом ядролары пайда болады. Мысалы, ураннан қорғасын пайда болады. Тау жыныстарының абсолютты жасын анықтау үшін геохронологияның келесі әдістерін колданады: қорғасынды, гелийлы, аргонды, рубидий-стронцийлы және көміртекті.

Тау жыныстарының абсолютты геохронологиялық жасын салыстырмалы геохронология әдістері бойынша аныктайды.

Қабаттардың бір-біріне қатынасын анықтау үшін қазіргі уакытта геохронологияның келесі әдістерін қолданады: стратиграфиялық, литологиялы- петрографиялық және палеонтологиялық.

Стратиграфиялық әдіс. Әр төмен орналасқан қабат жоғары жатқан қабаттан жасы жоғарырақ екенінде негізделген. Қабаттардың орналасуы бұзылса тау жыныстарының салыстырмалы жасын анықтауға болмайды.

Литологиялы- петрографиялық әдіс. Салыстырмалы жасы анық, басқа аймақтардың тау жыныстарының құрамын салыстыра зерттеп анықталады. Магмалык тау жыныстардың салыстырмалы жасын, оның құрамындағы шөгінді жыныстардың жасы бойынша анықтайды.

Палеонтологиялык әдіс. Тау жыныстардың құрамында тас больш сақталып қалған өсімдік және жануарлар қалдықтарын зерттеуге негізделген. Палеонтологиялык қалдыктар көмегімен тау жыныстарының салыстырмалы жасын анықтауға болады.

2 Жер қабатының геологиялық құрылысының және Жер бетінде өмірдің дамуын зерттеу нәтижелері бойынша ғалымдар геохронологиялық шкала құрастырды. Онда жер қабатының барлык геологиялық тарихы уақыттың жеке бөліктеріне бөлінген. Шөгінділердің жиналу ұзақтығына байланысты уақыттың әр бөлігіне жынысының белгілі бір қалыңдығы сәйкес келеді. Бір дәуір кезеңінде түзілген тау жыныстары бір топқа біріктірілгсн, ал бір ғасырда жиналған шөгінділер - қабатқа біріктірілген. Осы сияқты дәуірге - топ, кезеңге- жүйе, эпохаға – бөлім, ғасырға - қабат сәйкес келеді. Уақыттың әр бөлігі және осы уакытта пайда болған тау жыныстарының қабатына сәйкес аты және индексі бар.

Архейлік дәуір («архе» - «бастапқы»), ең көне дәуір. Ол жер қабатының дамуының ең ерте кезеңдерін қамтиды. Бұл дәуір 1,8 млрд. жылдан аса уакытка созылды, яғни Жердің геологиялық дамуын бастап онда алғашқы өмірдің пайда болуына дейінгі кезең. Бұл дәуірде жер қабаты түзілді және алғашқы теңіздер құрылды, онда алғашқы шөгінді тау жыныстары жиналды (конгломераттар, құмдактар, т.б.). Топырақ түзілу процестері жер кабатының жиі жарылуымен және магманың жер бетіне төгілуімен катар жүрді. Архейлык геологиялық түзілулер тетерең метаморфты және қатты өзгерген. Ен бастысы олар әр түрлі гнейстерден, кристалдык тақта тастан (сланец), граниттерден тұрады. Архей дәуірінде қатты вулкандық атқылаулар болған, олар сол кездегі кең көлемді жерлерді алып жатқан магматикалық жыныстардан байқалған.

Архей дәуірінің жыныстары метаморфты және барынша өзгерген гнейстермен, метаморфты тақта тастармен және магматикалы (интрузивті және эффузивті) жыныстармен сипатталады. Метаморфты жыныстарды зерттеу олардың төгілген магмадан және шөгінді жыныстардың (конгломераттар, құмайттар, тақта тастар т.б.) әсер етуінен пайда болғанын көрсетті.

Архейлық жыныстардан органикалық өмірдің қалдықтары байқалмаған.

Қазіргі кезде архей дәуірінің терең метаморфты массивті кристалдық жыныстары жер бетіне шығып жатыр. Архейлік кешеннің жыныстарында темір рудалары, түсті және сирек кездесетін металдар байқалған.

Протерозойлық метаморфтық жыныстар (гнейстер, кристалды тақта тастар, мәрмәрлар, кварциттер, т.б.). Орыс платформасының солтүстік-шығыс бөлігінде, Солтүстік Кавказда, Оралда және Сібірде таралған.

Протерозой дәуірі сонымен бірге қатты тау түзілу және вулкандық процестермен сипатталады, бірақ алғашқы дәуірге қарағанда, мұнда тау түзілу процестері белгілі бір аймактарда басталды. Протерозой дәуірінің жыныстары архейлык дәуірдің жыныстарына қарағанда аз метаморфталған.

Археозойлық және протерозойлық дәуірді көбінесе бір атаумен кембрийге дейінгі немесе криптозой деп атайды. Кембрийге дейінгі кезең Жердің және органикалық өмірдің дамуының ең ұзақ кезеңі болып табылады. Онын ұзақтығы абсолютті жыл санауы бойынша 3800 млн. жылдан аса уақытқа созылады, ал кейбір ғалымдардың айтуы бойынша тіпті 4 млрд. жылдан аса уакытқа созылған.

Одан кейінгі топтарды - палеозойды, мезозойды және кайнозойды фанерезой деп атайды.

Палеозой дәуірі («паляйос» - «көне») 335-355 млн жылға созылды. Бұл дәуірде өмір ары қарай теңізде және құрлықта дамыды. Палеозойда жер бетінде әр түрлі ағзалардың қалдықтары сақталған, калың шөгінді жыныстар түзілді. Палеозой тобының салындыларында алдыңғылырмен салыстырғанда тек белгілі аймақтарда орналасқан және метаморфталған болады. Платформаларда палеозой шөгінділері көлденең орналасқан және әлсіз метаморфталған. Магмалық жыныстар кең тараған және ірі алқаптарды құрайды. Палеозой фаунасы мен флорасы қазіргі заманғыдан ерекшелігі бар. Палеозойда белгілі омыртқасыз жануарлардың барлық типтері кездеседі. Олардың көбі жойылған, мезозой мен кайнозой дәуірі салындыларында табылмаған. Омыртқалы жануарлар палеозойда күрделі эволюциядан өтті. Дәуірдің басында теңізде қарапайым хордалылар ретінде пайда болып, олар палеозой ортасында қосмекенділердің үлкен тобын құрастырды. Палеозой соңында көп әртүрлі бауырымен жорғалаушылар пайда болды. Төменгі палеозой флорасы балдырлардың көп санымен сипатталады.

Кембриялық кезең 70-80 млн жылға созылды. 1836 ж А. Седжвик анықтаған және Англиядағы Уэльстің (Кабриа) ежелгі атауымен аталған. Ол үш бөлімге бөлінеді: төменгі, ортаңғы және жоғарғы.

Палеозой дәуірінің бүл кезеңінде теңіздегі өмір омыртқасыздар түрінде дамыды (трилобиттер, әр тұрлі брахиоподтар). Кембриялық жүйенің салындыларында теңіздің барлык омыртқасыз жануарларының қалдықтары көптеп кездеседі. Өсімдіктерден теңіз балдырлары дамыды. Кембриялық кезеннің түзінділері негізінен теңіздік шөгінді жыныстардан тұрады: жасыл-көк түсті балшықтар, кремнийлі жасыл балшықты такта тастар. Сібірде сонымен катар конгломерат және әктастар табылды. Бүл кезеннің жыныстарында тас тұзының, бокситтің, фосфориттің, темірдін және марганец кендері табылған.

Кембрий кезеңінен бастап Жердің магниттік полюстерінің алмасуы байқалады.

Ордовик кезеңін 1879 ж Ч. Лепворс атап көрсетті. Англияны мекендеген ордовиктер атты кельт тайпасынын атауымен аталады. 65 млн жылға жуық кезеңге созылды. Бұл кезеңде трилобиттің жаңа формалары және жер бетінің жоғары дамыған ағзалары - көп аяқтылар және сарышаяндар пайда болды, маржандар және моллюскалар дамыды. Кембриялық кезеңдегі сияқты ордовик кезенінде тау түзілу және магмалык әрекеттер әлсіз болды.

Ордовик кезеңінің теңіз салындылары Балтық жағалауында және Сібірде табылған. Олар әктастар жене әр түрлі тақта тастар түрінде кездеседі. Кейбір геологиялық карталарда ордовик кезені жеке кезең ретінде берілмейді, силурлық кезенмен бірге көрсетіледі.

Бұл кезеңде құрлықтар едәуір төмен майысып, фанерезой эонындағы теңіздердің ең көп жайылған заманы болды. Сол себептен кезең кезінде теңіз мақлұқаттары мен өсімдік дүниесі басым. Алғышқы өсімдіктер- псилофиттер құрлыққа шықты.

Силурльқ кезең 35 млн жылға жуық уакытқа созылды. Силурлі кезеңді 1835 жылы Мурчисон ашты. Теңіздерде омыртқасыздар фаунасы жақсы дамыды, балықтар класының омыртқалы ағзалары және құрлыта алғашқы өсімдіктер (папоротниктер, плаундар және т.б.) пайда болды. Силур кезеңінің екінші жартысында тау түзілу процестері карқынды дамыды. Тау түзілу процестері қарқынды магмалык процестермен қатты жүрді. Бүл кезеңнің жыныстарынан әр түрлі металдардың, алтынның, қорғасынның, молибденнің, мыстык шыққан жерлерін анықтауға болады.

Силурда фауна омыртқасыз теңіз жануарларының көптігімен сипатталады. Оның ішінде көп тараған, триболиттер. Силурдың аяғы кезінде триболиттердің жаңа түрлері байқалады жене олардың саны күрт азайды. Флора әртүрлі балдырлармен және псилофиттермен ситатталады. Силур кезеңінде көп көлемде тікентерілілер дамыды.

Девондық салындыларда әктастар көбінесе балшықты тақта тастармен, құмтастар және конгломераттармен ауысады, бұл теңіз шекарасының ұдайы өзгеріп отырғанын байқатады. Құрлықты салындылар, әсіресе, көне қызыл құм кең тарады.

Бұл кезеңде қабыршакты балықтар пайда болды, триболиттер жойылды. Теңіз өсімдіктерінен балдырлар, ал жер бетінде папоротниктер, плаундар, қырыкобындар және қылқан жапырақты өсімдіктердің алғашқы түрлері пайда болды. Бүл кезеңнің алғашқы уақытында территорияның көптеген бөлігі құрлык болды, одан кейін теңіздің астында қалды. Девон кезеңінің соңында теңіз тартылып, жер аумағынын көп бөлігі қайтадан құрлыққа айналды. Девон салындыларынан тас және калий тұздары, гипс кездеседі, мұнай мен жанғыш газдың пайда болған жері анықталады.

Тас көмір кезеңі (карбон) 70 млн жылға жуық уақытқа созылды. 1822 жылы Конибер және Филипс ашқан. Бұл кезеңде құрлықта өсімдіктер көптеп пайда болды. Ірі ормандар жер шарының үлкен бөлігін алып жатты. Өсімдіктің көптеп дамуына жылы және ылғалды климат әсер етті. Бұл тас көмірдің көптеп жиналуына өсер етті. Жануарлардан үлкен өрмекшілер және жәндіктер пайда болды. Теңіздерде балықтар көбейді. Тас көмір кезеңінің соңында магматикалық әрекет ұлғайып, тау түзілу қарқынды жүре бастады и қатпарлығы . Орал таулары, Тянь-Шань, Қазақстан жоталары, Монголия таулары пайда болды. Таскөмір салындыларынан көмір, мұнай, бокситтер, жанғыш газдар, сирек және түсті металдар табылды.

Карбонда маржандар кең тарады. Карбондағы жер үсті жануарларынан амфибия және рептилийдің алғашқы түрлері дамыды.

Пермнің алғашқы жартысында флора карбонға ұқсас, олардың ішінде папоротниктер, каламиттер және қылқан жапырақтылар көп болады. Екінші жартысында негізінен қылкан жапырақты өсімдіктер дамыды.

Бұл уақытта альпі қатпарлығы нәтижесінде Америкағы Кордильер, Верхоян және т, б. таулар түзіле бастады. Жер шарында сүйекті балықтар, құстар, сүткоректілер пайда болды. Осы дәуірде континентті және теңіздің шөгінді жыныстары дамыды.

Мезозой дәуірінің триас кезеңі 45 млн жыл шамасында созылды. Бұл дәуірде аммониттер, белемниттер. алғашқы сүйекті балықтар, сүтқоректілер, өсімдіктерден қылқан жапырақтылар және саговкиктілер пайда бола бастады. Триас перм кезеңі сияқты құрлықтың аса дамыған уақыты болып есептеледі. Сондықтан триас кезеңінің белгілі континентальды түзінділермен - қызыл түсті құмдақтар, құмды мергель, саз және әк түрінде кездеседі.

Бұл кезең тау түзілу үрдістерінің күшеюімен ( Кавказ, Қырым және т. б. пайда болды) және теңіздің құрлыққа ауысуымен сипатталады. Осы кезеңде омыртқасыз жануарлардың ішінен көп тарағаны - аммониттер. Юра кезеңінде нағыз құстар табылған. Динозаврлардың көп түрі кездеседі. Олардың ұзындығы 0,5 тен 20 м дейін. Теңіз транссгресиясының нәтижесінде үлкен юр теңізі пайда болды.

Юра кезеңі әк, саз, мергель, континентальды конгломерат, құм, тас көмірі, жанғыш тақта тас және мұнай сияқты қабаттармен сипатталған. Сонымен қатар бұл кезең жыныстарында темір, фосфорит пайда болған жерлері кездеседі.

Юра кезеңінде аммониттер және белемңиттер көптеп дамыды. Ірі көлемді теңіз кірпілері және теңіз лалалары кездесті. Юра рептилийлердің, әсіресе ірі бауырымен жорғалаушы кесірткелердін даму кезеңі болды.

Жоғарғы әк кезеңінде гүлді өсімдіктер пайда болды және қазіргі заманға ұқсас түрге ие болды. Бор қатпарлығы Орыс жазықтығында, Орта Азияда, Сібірде, Амур т. б. жерлерде табылған. Бор қатпарлары арасынан кең тарағандары: әк, құм, саз, тас көмірі, эффузивтер және олардың туфтары, фосфориттер, темір кендері, мұнай.

Палеоген және неоген кезеңдерінің салындыларында әк, кұм, саз, мергель, құмдақтар, ал Камчаткада, Сахалинде және Куриль аралдарында әртүрлі эффузивтер (андезиттер, туф және т. б.) кездеседі. Пайдалы қазбалардан тас көмірі, мұнайдың көп мөлшері табылды.

Геологиялық карта топографиялық негізінде түсірілген. Мұнда шартты белгілер бойынша тау жыныстарының жасы, құрамы, жер бетінде тау жағдайы көрсетіледі. Құрамының ерекшелігіне қарай геологиялық карталар бірнеше топқа бөлінеді.

- жеке геологиялық карта

- төрттік дәуірдің (қабаттарыныя) картасы.

- арнаулы карта (кұрылым - тектоникалық, гидрогеологиялық, геофизикалық, геоморфологиялық және т.б.).

Геология картасы да баска карталар сияқты масштабқа бөлінеді. Масштаб дегеніміз - жер бетіндегі екі нүкте ара қашықтығын картаға түсіргендегі қанша рет кішірейтілгенін көрсететін бөлшек сан.

Геологияда көбінесе сызықты масштаб көп қолданылады (түзу сызық түрінде кескінделіп тең бөліктерге бөлінген масштаб сызықты масштаб деп аталады).

Масштабына қарай геология картасы былай бөлінеді. Шолу картасы (масштаб 1:1000 000 кіші). Кіші масштабты (масштабы 1:1000000 - 1:500 000), орта масштабты (масштабы 1: 200000-1:10 000), үлкен масштабты және арнайы карта (масштабы 1:50 000, 1:25 001 және 1:500).

Шолу картасы үлкен территорияларға (мемлекет және дүнйі жүзіне), ал қалғандары - облыстарға, аудандарға, кейбір пайдалы кен орындарына жасалынады.

Геология картасының тұрақты құрамының бірі болып, осы картаға алынған шартты белгілер жатады.

Шартты белгілер, барлық карталар үшін біздің елімізде тұрақыт болып саналады. Шартты белгілер үшін арнайы стандартты бояу түсті (шкала) немесе түрлі сызықтар (штриховка) қолданады. Түсті бояулармен бірге геология картасын оқуды жеңілдету үшін әріпті белгілермен (әріпті индекс) белгілейді. Халықаралық келісім бойынша индекс үшін кезеңдер (жүйенің) атының бас әрпін алады, латынша шрифпен жазылған, ал кей кездерде бас әріптен кейінгі әріпте қолданылады.Мысалы, «С» әрпімен тас көмір дәуірі белгіленсе, ал осы әріппен басталатын кембрий жене әк кезеңдері оған сәйкес С_м және С_ч болып белгіленеді.

Кез келген геологиялық карта төрттік дәуірдің астында жатқан тау жыныстарының жасын көрсетеді. Тау жыныстарының геологиялық жасын, онда табылған жануарлар мен өсімдіктердің қалдықтары арқылы анықтайды, сондықтан да геологиялық картаны жасау үшін, сол тау жыныстарын және онда кездесетін организмдердің қалдықтарын мұқият тексеріп барып жасайды.

Жер қыртысын құраған тау жыныстары мен олардың арасындағы тасқа айналған қалдықтарын зерттеу арқылы біз жер тарихының өткен өмірін болжаймыз. Қазіргі кезде бір мезетте қай өсімдіктер мен жануарлардың бірге өмір сүргенін білеміз. Органикалық өмірдің даму жүйелілігін анықтай отырып, біз тау жыныстарының пайда болуын, геологиялық оқиғаның әсерлерін аныктаймыз.