Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему

Нажмите для полного просмотра!

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №2

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №3

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №4

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №5

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №6

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №7

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №8

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №9

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №10

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №11

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №12

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №13

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №14

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №15

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №16

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №17

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №18

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №19

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №20

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №21

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №22

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №23

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №24

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №25

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №26

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №27

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №28

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №29

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №30

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №31

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №32

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №33

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №34

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №35

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №36

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №37

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №38

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №39

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №40

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №41

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №42

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №43

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №44

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №45

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №46

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №47

Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему, слайд №48

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Современные проблемы геологии. Изотопный взгляд на проблему. Доклад-сообщение содержит 48 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Современные проблемы геологии «Изотопный» взгляд на проблему

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Как образуются химические элементы во Вселенной? Согласно теории Большого взрыва Вселенная возникла из сингулярной точки (материальная точка с массой Вселенной) 18 – 20 млрд.лет тому назад. При Большом Взрыве прежде всего формируются атомы водорода – протия и в меньшей степени дейтерия (тритий распадается за 12 лет в 3He). p++ e- -> 1H (протий) p++n+ e- -> 2H (D-дейтерий) (термически неустойчиво, поэтому мало) p++n+n+ e- -> 3H -> 3He (T-тритий 12,5 лет) p++ p+ + n + n+ e- + e- -> 3He 1H + 1H -> 2H +e+ + (ТЯ реакция + 1,44 Мэв) 2H + 1H -> 3He +  (ТЯ реакция + 5,49 Мэв) 3He + 3He -> 4He + 1H + 1H (ТЯ реакция + 12,85 Мэв) 2H + p+ -> 3He (термически неустойчив) 3He + n -> 4He 3He + p+ -> 4Li -> 4He + +p ( 4He + p+ 3He + 3He -> 4He + 2p+ 4He + 1H -> 5Li -> 4He + p ( 5He -> 4He + n ( 6Li 4He + 3He -> 7Li 4He + 4He -> 8Be -> 4He + 4He (

Слайд 8

Описание слайда:

Термоядерные процессы в звездах

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Сброс оболочки красного гиганта – Новая звезда (планетарная туманность Кольцо)

Слайд 15

Описание слайда:

Гелиевое ядро за счет гравитационного сжатия приобретает огромную плотность -3*105 г/см3. При такой плотности электроны у атомов гелия сорваны со своих орбит, и ядро состоит из вырожденного газа. Выделяющаяся при сжатии гравитационная энергия отводится за счет излучения, образуется белый карлик с массой порядка 1,5 M. Для менее массивных звезд М< 1.2M практически весь водород сгорает, и звезда состоит из одного гелия. За счет гравитационного сжатия выделяется энергия, такие плотные звезды имеют спектральные классы от К до G и называются желтыми карликами.

Слайд 16

Описание слайда:

После сброса оболочки в центре остается белый карлик

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

процессы нуклеосинтеза в оболочке Сверхновой p- процесс (протон р) захват протонов с образованием ядер тяжелее железа (момент взрыва

Слайд 20

Описание слайда:

Слайд 21

Описание слайда:

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

Взаимодействие сброшенной оболочки Сверхновой с массивными звездами (Туманность Карина).

Слайд 24

Описание слайда:

Остаток ядра Сверхновой на расстоянии 11 тыс. световых лет

Слайд 25

Описание слайда:

Какими данными мы располагаем о веществе Земли и Солнечной системы? Образцы Земных пород. Спектральные данные о химическом и изотопном составе Солнца. Прямые измерения химической и изотопной распространенности элементов на Солнце – проект Genesis. Изучение компонентов Солнечного ветра имплантированного в пыль Лунного реголита. Образцы метеоритов Лунные образцы Прямые измерения химической распространенности в кометах, астероидах – проекты Вега, Rosetta – Philae и др.

Слайд 26

Описание слайда:

Классификация метеоритов Каменные Углистые хондриты С0 – С4 Каменные хондриты LL, L, H (0-5) Ахондриты Железо каменные Железные Наиболее примитивные –углистые хондриты, остальные классы образуются при магаматической дифференциации в относительно крупных телах астероидных размеров.

Слайд 27

Описание слайда:

Слайд 28

Описание слайда:

Слайд 29

Описание слайда:

Как образуются планеты? Формирование газо – пылевого диска вокруг звезды. За счет неоднородности плотности: Диск распадается на дискретные концентрические области питания будущих планет В каждом диске конденсируется твердое вещество в виде тел астероидных размеров 1-100 км. Эти тела называются планетозимали. Происходит слипание планетозималей – процесс аккреции планеты. И все это, от образования Солнечной системы, до существования дифференцированных планет (с ядром, мантией, протокорой и атмосферой, по изотопным данным, всего за 20-50 млн.лет……..

Слайд 30

Описание слайда:

Поздняя аккреция: Процесс аккреции затухает по экспоненциальному закону, продолжается и сейчас: современный темп аккреции Землей космического вещества – около 1000 тонн в год. Основная часть вещества – космическая пыль, частицы менее 100 микрон, которые не сгорают в атмосфере, а поступают на поверхность, аккумулируясь в конечном счете в пелагических осадках океанов. По пелагическим осадкам установлена цикличная вариация темпа поздней аккреции с главным периодом порядка 100 тыс.лет. Но были и катастрофические события, надежно установлено, что на границе мел-палеоген, 65 млн.лет тому назад, темп аккреции кратковременно увеличился на пять! Порядков величины. И бедные динозавры этого не пережили…..

Слайд 31

Описание слайда:

Темп аккреции затухает по экспоненте, следовательно, в хадее и архее был существенно интенсивнее. Важное значение имеет изучение интенсивной хадей-архейской бомбардировки протокоры: LHB – Late Heavy Bombardment. С этим, в частности, связывают гетерогенность верхней мантии. Субокеаническая верхняя мантия DM – по геохимическим и изотопным параметрам весьма гомогенна Сублитосферная континентальная верхняя мантия SCLM – очень гетерогенна.

Слайд 32

Описание слайда:

Две главные гипотезы аккреции Гетерогенная аккреция: сначала в космосе вещество дифференцировало с образованием железных астероидов, которые сформировали ядро, каменных хондритов – мантию, ахондритов – кору, комет – атмогидросферу. Гомогенная аккреция: планеты образованы из гомогенного вещества типа углистых метеоритов класса С1, затем произошла дифференциация на геосферы. Современные изотопные данные показывают, что в первом приближении, аккреция была гомогенна, следовательно, все геосферы образованы при дифференциации однородного хондритового резервуара CHUR.

Слайд 33

Описание слайда:

Как получены оценки изотопных параметров Протоземного вещества ? Изучен изотопный состав, соотношения стабильных изотопов главных химических элементов: O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na и др. Показано (прежде всего по соотношениям изотопов кислорода), аналогом Протоземного вещества являются примитивные углистые хондриты С1 – это однородный хондритовый резервуар CHUR. По коллекциям метеоритов С1 определены изотопные и изотопно элементные соотношения в однородном хондритовом резервуаре CHUR для систем долгоживущих радиоактивных изотопов: 87Sr/86Sr, 87Rb/86Sr; 143Nd/144Nd, 147Sm/144Nd; 176Hf/177Hf, 176Lu/177Hf; 206Pb/204Pb, 238U/204Pb и др….

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Проблемы CHUR и примитивной мантии: 1. по изотопной Sr-Nd систематике в горячих точках (источники в нижней примитивной мантии) НЕТ компоненты CHUR, это м.б. смешение DM и субдуцированного корового вещества.

Слайд 38

Описание слайда:

Слайд 39

Описание слайда:

Слайд 40

Описание слайда:

Слайд 41

Описание слайда:

Экзосферы планет земной группы: это сумма химических соединений в: атмосфера + гидросфера + хемогенные осадки Земля и Венера – сестры близнецы, у них в экзосферах примерно одинаковое количество легких химических элементов: H, C, N, O, S, NG. Земля (20 оС, 1 атм): гидросфера- H20, атмосфера - N2, O2, Ar + H2O облачность, хемог. Осадки -СаСО3 и С орг., FeS2, CaSO4 Венера (600 оС, 50 атм): гидросферы и хемогенных осадков нет, атмосфера: СО2 + Ar, облачность – H2SO4

Слайд 42

Описание слайда:

Когда была образована Земная экзосфера? Короткоживущий изотоп йода распадается в изотоп ксенона. 129I -> 129Xe + β (T1/2 = 17 млн.лет) В атмосфере изотопное отношение 129Xe/130Xe на 30% ниже, чем в породах верхней мантии, следовательно, атмосфера (экзосфера) была выделена из мантии до того как распался весь 129I, т.е. не позднее 17*5= 85 млн.лет с момента нуклеосинтеза. Возраст Земной экзосферы порядка 4,5 млрд.лет.

Слайд 43

Описание слайда:

Какой химический состав имела первичная атмосфера, и когда появилась гидросфера? Согласно химической распространенности легких элементов в углистых хондритах, первичная весьма массивная атмосфера была похоже на таковых планет- гигантов (Юпитер, Сатурн, Нептун): Н2 > 95-99% + He + CH4 + N2 Земля своим полем тяготения способна удержать в атмосфере соединения с молекулярной массой более 6. Поэтому водород и гелий теряются в космическое пространство за время порядка 0,1 млн.лет (процесс диссипации).

Слайд 44

Описание слайда:

А была ли диссипация первичной водородной атмосферы? Да, изотопный состав азота мантийных пород тяжелее атмосферного азота: δ15N morb = +5 - +8 ‰ AIR. Изотопный состав неона Земной атмосферы обогащен тяжелыми изотопами относительно верхней мантии:

Слайд 45

Описание слайда:

Как эволюционировал состав атмосферы? На рубеже хадей – архей (4.0 млрд.лет) уже существовала гидросфера, что подтверждается изотопным составом кислорода древнейших цирконов в возрастом более 4,2 млрд.лет: δ 18O > ( δ 18O ) в мантии = +4 – +5 ‰SMOW. Атмосфера была безкислородная, существенно метановая. На рубеже 2.4 -2.2 млрд.лет появились первые красноцветные осадочные породы (окисленное железо), что свидетельствует о появлении в атмогидросфере свободного кислорода – Great oxydation event.

Слайд 46

Описание слайда:

В окисленной водной среде наблюдается масс-зависимое изотопное фракционирование MDF за счет 4H20 + 4SO2 ↔ H2S + 3H+ + 3HSO−4 В восстановленных условиях – масс-независимое фракционирование изотопов серы MIF

Слайд 47

Описание слайда:

Любую из тем данной презентации Вы можете развить в реферате. Или подготовить презентацию для выступления на семинаре в конце курса (конец декабря). И Георгий Сергеевич Бискэ оценит Ваши усилия.

Слайд 48

Описание слайда:

Нерешенные и проблемные вопросы: Справедлива ли гипотеза о CHUR ? Каков возможный вклад доСолнечного вещества в Протовещество Земли? По каким объектам это можно оценить? Почему нет соответствия параметров CHUR по изотопным Rb-Sr, Sm-Nd, Lu-Hf, K-Ar и U-Th-He системам? Каковы причины несоответствия океанической DM сублитосферной мантии SCLM? Откуда в океанических островах взялся компонент “High mu”? Почему в породах океанической верхней мантии DM есть избытки легкого изотопа неона (высокие 20Ne/22Ne), в в SCLM нет? Роль LHB и процесса поздней аккреции в эволюции Земли. Не является ли это причиной гетерогенности SCLM? Какова связь резкого повышения темпа поздней аккреции и массовых вымираний в экзосфере Земли (mass extinctions)? Причина возникновения аномалий по легким стабильным изотопам: аномально тяжелый углерод в протерозойских осадочных карбонатах (δ13С > + 15‰) и аномально легкий кислород в эндогенных породах (δ18О < - 20‰) ?? – your opinion.