Pytania pomocnicze - GIW.06

Gęstość to stosunek masy substancji do jej objętości. Informuje, jak dużo masy mieści się w określonej objętości materiału.

Złoto ma większą gęstość niż żelazo. Oznacza to, że w tej samej objętości znajduje się większa masa złota.

Złoto ma ok. 19,3 g/cm³, srebro ok. 10,5 g/cm³, miedź ok. 8,9 g/cm³, a żelazo ok. 7,9 g/cm³. Największą gęstość z tej grupy ma złoto.

Gęstość pozwala porównywać próbki o podobnym wyglądzie. Minerał wyraźnie cięższy od innego przy podobnej objętości może mieć większą zawartość ciężkich pierwiastków.

W mineralogii gęstość najczęściej podaje się w gramach na centymetr sześcienny, czyli g/cm³. W układzie SI stosuje się też kg/m³.

Łupliwość to zdolność minerału do pękania wzdłuż określonych płaskich powierzchni. Wynika z jego budowy krystalicznej i układu słabszych wiązań.

Miki mają budowę warstwową, dlatego łatwo rozdzielają się na cienkie blaszki. Pękanie zachodzi wzdłuż płaszczyzn między warstwami struktury krystalicznej.

Łupliwość daje regularne, płaskie powierzchnie pękania. Przełam jest nieregularny i nie przebiega zgodnie z określonymi płaszczyznami krystalicznymi.

Skalenie mają zwykle dwa kierunki dobrej łupliwości, często przecinające się prawie pod kątem prostym. Nie jest to jednak tak charakterystyczna łupliwość doskonała jak u mik.

Amfibole mają dwa kierunki łupliwości przecinające się pod kątami około 56° i 124°. Pirokseny mają dwa kierunki łupliwości zbliżone do kąta prostego.

Najczęściej spotykane miki to jasny muskowit i ciemny biotyt. Oba minerały łatwo rozdzielają się na cienkie blaszki.

Tuf jest skałą piroklastyczną powstałą głównie z popiołu wulkanicznego. Tufit zawiera materiał wulkaniczny osadzony lub przemieszany w środowisku wodnym, często z domieszką zwykłego osadu.

Ponieważ powstają z materiału wulkanicznego, ale ich osadzanie zachodzi w warunkach sedymentacyjnych, najczęściej w wodzie. Łączą więc cechy skał wulkanicznych i osadowych.

Popiół wulkaniczny to bardzo drobny materiał piroklastyczny wyrzucany podczas erupcji wulkanicznej. Składa się z drobnych fragmentów szkliwa wulkanicznego, minerałów i skał.

Lapille to okruchy piroklastyczne większe od popiołu, zwykle o średnicy 2–64 mm. Pytanie dotyczy popiołów wulkanicznych osadzonych w wodzie, więc właściwym terminem są tufity.

Lahar to błotny spływ wulkaniczny złożony z wody, popiołu i innych okruchów wulkanicznych. Nie oznacza skały powstałej z popiołu osadzonego w środowisku wodnym.

Tufity mogą powstawać w jeziorach, morzach, zatokach lub innych zbiornikach wodnych, do których trafia popiół wulkaniczny. Ważne jest połączenie materiału piroklastycznego z procesami sedymentacji.

Woda podziemna jest wodą termalną, gdy na wypływie z ujęcia ma temperaturę co najmniej 20°C.

Temperaturę ocenia się na wypływie z ujęcia. To ta wartość decyduje o klasyfikacji wody jako termalnej.

Tak. Określenie „nie mniejsza niż 20°C” oznacza temperaturę równą 20°C lub wyższą.

Najczęściej z krążenia wody na większych głębokościach, gdzie skały mają wyższą temperaturę wskutek ciepła wnętrza Ziemi.

Woda termalna jest określana na podstawie temperatury. Woda lecznicza musi mieć określone właściwości chemiczne lub fizyczne korzystne dla zdrowia.

Stosuje się je m.in. w ciepłownictwie geotermalnym, rekreacji, basenach termalnych oraz czasem w lecznictwie uzdrowiskowym.

Metamorfizm to przeobrażenie skał w stanie stałym pod wpływem temperatury, ciśnienia i aktywnych chemicznie roztworów. Nie oznacza całkowitego stopienia skały.

Na dużej głębokości rosną temperatura i ciśnienie. Te warunki powodują przebudowę minerałów oraz zmianę struktury skały.

Metamorfizm regionalny obejmuje duże obszary i jest związany z tektoniką oraz pogrążeniem skał. Metamorfizm kontaktowy zachodzi lokalnie przy kontakcie skał z gorącą intruzją magmową.

Metamorfizm dynamiczny zachodzi głównie w strefach silnych naprężeń tektonicznych, np. wzdłuż uskoków. Dominującym czynnikiem jest deformacja i ciśnienie kierunkowe.

Typowymi skałami są gnejsy, łupki metamorficzne, amfibolity, marmury i kwarcyty. Powstają one z przeobrażenia skał wcześniejszych.

Podczas orogenezy skały są fałdowane, nasuwane i pogrążane na większą głębokość. W efekcie działają na nie wysokie ciśnienie i temperatura.

Formy krasowe, zwłaszcza pustki i kawerny, mają mniejszą gęstość niż otaczające skały. Powodują lokalne ujemne anomalie pola grawitacyjnego, które można zarejestrować grawimetrem.

Jest to lokalne obniżenie wartości pola grawitacyjnego. Może świadczyć o obecności materiału o mniejszej gęstości, np. pustki krasowej lub rozluźnionego gruntu.

Najczęściej krasowieją wapienie, dolomity, gipsy, anhydryty i sole. Są to skały podatne na rozpuszczanie przez wodę.

Metoda grawimetryczna bada różnice gęstości podłoża, natomiast magnetyczna wykrywa zmiany właściwości magnetycznych skał. Pustki krasowe lepiej ujawniają się przez kontrast gęstości niż magnetyzmu.

Metody izotopowe służą głównie do badań wieku, pochodzenia lub obiegu wód i substancji. Nie są podstawową metodą wykrywania pustek podziemnych.

Mogą powodować osiadanie terenu, zapadliska oraz utratę nośności podłoża. Jest to szczególnie ważne przy planowaniu inwestycji budowlanych.

Pomiary wykonuje się grawimetrem w punktach pomiarowych rozmieszczonych w terenie. Wyniki po poprawkach przedstawia się jako mapę anomalii grawimetrycznych.

To czas, po którym połowa jąder danego izotopu ulega rozpadowi. Jest stały dla konkretnego izotopu i stanowi podstawę datowania izotopowego.

Węgiel-14 ma stosunkowo krótki okres połowicznego rozpadu, około 5730 lat. Dzięki temu nadaje się do datowania szczątków organicznych, ale nie bardzo starych skał.

Najszybciej rozpada się izotop węgla, czyli C-14. Ma on najkrótszy okres połowicznego rozpadu spośród wymienionych pierwiastków.

Ich izotopy promieniotwórcze mają znacznie dłuższe okresy połowicznego rozpadu, liczone w setkach milionów lub miliardach lat. Pozwala to datować bardzo stare skały i minerały.

Datowanie względne ustala kolejność zdarzeń geologicznych, np. która warstwa jest starsza. Datowanie bezwzględne, w tym izotopowe, pozwala określić wiek liczbowy w latach.

Metodą radiowęglową datuje się materiały zawierające węgiel organiczny, np. drewno, kości, torf, węgiel drzewny lub muszle. Nie służy ona typowo do datowania bardzo starych skał magmowych.

Aluwia to osady rzeczne, czyli materiał naniesiony i odłożony przez wody płynące. Mogą to być piaski, żwiry, muły lub iły.

Rzeka osadza materiał, gdy spada prędkość i energia przepływu. Wtedy woda nie jest już w stanie przenosić cięższych ziaren.

Złoża aluwialne są transportowane i osadzane przez rzekę. Złoża eluwialne powstają na miejscu w wyniku wietrzenia skał, bez istotnego transportu.

Złoża deluwialne powstają przez spłukiwanie materiału po stoku, zwykle przez wody opadowe. Aluwialne są związane z transportem rzecznym.

Złoża koluwialne są efektem ruchów masowych, np. osuwania lub obrywania materiału na stoku. Złoża aluwialne tworzy rzeka przez transport i akumulację.

W złożach aluwialnych mogą występować m.in. piaski, żwiry oraz minerały ciężkie. Przykładami są złoto, cyna, platyna lub minerały tytanu.

Minerały ciężkie szybciej opadają na dno i mogą gromadzić się w miejscach spadku energii przepływu. Dzięki temu tworzą lokalne koncentracje, np. w zakolach rzek.

Mogą pracować w skałach o różnej twardości, ponieważ urabiają skałę przez kruszenie i miażdżenie. Dodatkowo występują w wielu odmianach dostosowanych do konkretnych warunków geologicznych.

Jest to koszt wykonania jednego metra otworu. Uwzględnia m.in. cenę świdra, jego trwałość, postęp wiercenia i czas pracy urządzenia.

Świdry skrzydłowe stosuje się głównie w skałach miękkich, słabo zwięzłych i mało abrazyjnych. W skałach twardych ich skuteczność jest niewielka.

Świdry diamentowe opłacają się w skałach bardzo twardych, zwięzłych lub abrazyjnych, gdzie zwykłe narzędzia szybko się zużywają. Ich wadą jest wysoki koszt zakupu.

Świder PDC ma ostrza z polikrystalicznego diamentu syntetycznego i urabia skałę głównie przez skrawanie. Klasyczne świdry diamentowe wykorzystują ziarna diamentowe i częściej pracują przez ścieranie.

Im twardsza i bardziej abrazyjna skała, tym większe wymagania dotyczące odporności świdra na zużycie. Do skał miękkich można stosować prostsze i tańsze narzędzia, a do twardych potrzebne są świdry gryzowe, diamentowe lub specjalistyczne.

Tani świder może szybko się zużywać albo wiercić bardzo wolno. W efekcie koszt jednego metra otworu może być wyższy niż przy droższym, ale trwalszym i wydajniejszym narzędziu.

Są to otwory wiertnicze wykonywane w celu sprawdzenia, czy dana struktura geologiczna zawiera ropę naftową lub gaz ziemny. Ich zadaniem jest rozpoznanie potencjalnej roponośności.

Otwór poszukiwawczy służy do sprawdzenia obecności złoża, natomiast otwór eksploatacyjny służy do wydobywania kopaliny ze złoża już rozpoznanego.

Obniżanie poziomu wody jest celem otworów odwadniających, a nie poszukiwawczych. Otwory poszukiwawcze wykonuje się przede wszystkim w celu rozpoznania geologicznego.

Roponośność oznacza zdolność lub możliwość występowania ropy naftowej w danej strukturze geologicznej. Sprawdza się ją m.in. przez wiercenia poszukiwawcze.

Ustalenie zasobów wymaga szerszego rozpoznania, wielu danych i dokumentacji geologicznej. Otwór poszukiwawczy ma przede wszystkim potwierdzić, czy złoże lub objawy złożowe w ogóle występują.

Można uzyskać informacje o litologii, głębokości zalegania warstw, obecności ropy lub gazu, właściwościach skał zbiornikowych oraz warunkach złożowych.