GEOCHEMIA - PYTANIA I ODPOWIEDZI NA EGZAMIN

SAVE OFFLINE

1. Czym różni się nuklid od izotopu? Nuklid jest to jądro atomowe o określonej (i stałej) liczbie protonów i neutronów. Izotop natomiast jest nuklidem o stałej liczbie protonów, a zmiennej neutronów. 2. Co to jest proton? jest to trwała cząstka elementarna o ładunku +1 i masie spoczynkowej ok.1u, główny skłądnik pierwotnego promieniowania kosmicznego, posiada 3 kwarki, każdy innego koloru, 2 górne i 1 dolny 3. Skąd wiadomo, że w Kosmosie jest ciemna materia? Obecność ciemnej materii we Wszechświecie można wywnioskować po zmieniającym się brzegu wiązek promieniowania (np. promieni światła widzialnego)s 4. Co to jest i jak może pomóc w badaniu Wszechświata zjawisko Dopplera? Efekt Dopplera – zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą Efekt Dopplera zachodzący dla światła gwiazd i innych obiektów astronomicznych ma znaczące zastosowanie w spektroskopii astronomicznej. Światło gwiazdy charakteryzują linie widmowe, zależne od znajdujących się w nich atomów. Zmianę częstotliwości lub długości fali wykonuje poprzez porównanie położenia charakterystycznych linii widmowych gwiazdy z otrzymanym w na Ziemi. Jeżeli gwiazda oddala się (ucieka) od obserwatora, to wszystkie jej linie widmowe będą przesunięte w kierunku czerwieni (większych długości fali). astronomowie zaczęli badać widma innych galaktyk, okazało się, że większość z nich ma linie widmowe przesunięte ku czerwieni. Oznacza to, że obiekty te oddalają się od nas. 5. Do czego mogą się przydać badania składu izotopowego tlenu? +skład izotopowy tlenu jest w zależności od długości i szerokości geograficznej, co wpływa na jego skład w wodzie opadowej czy organizmach – bliżej równika jest więcej δ18O niż na biegunach +składu izotopowego tlenu używa się do określenia temperatury powstawania minerałów – „termometr tlenowy”--> wzrost temperatury = wzbogacenie minerału w lżejszy izotop tlenu) +do badania wody oceanicznej w dziejach Ziemi (czy jej skład był stały, czy może się zmieniał?) +jako wzorzec izotopowy SMOW – standardowej wody morskiej (VSMOW – wzorzec wiedeński), PDB – starte rostrum belemnitów (kalcyt), SLAP – woda z lodu Antarktydy, lżejsza niż inne wody w przyrodzie 6. Co to jest liczba koordynacyjna i wielościan koordynacyjny? Jest to liczba bezpośrednich wiązań σ występujących między centralnym atomem a ligandami do niego przyczepionymi. Wielościan koordynacyjny Wielościan, w którego środku znajduje się dany atom (jon), a w wierzchołkach atomy (jony) sąsiednie, w danym kierunku najbliższe. Np: w krysztale kwarcu atomy tlenu wokół atomu krzemu tworzą czworościan 7. Jak powstaje fala stojąca? Fala stojąca – fala, której grzbiety i doliny nie przemieszczają się. Fala stojąca powstaje na skutek interferencji dwóch takich samych fal poruszających się w przeciwnych kierunkach. Zwykle efekt ten powstaje np. poprzez nałożenie na falę biegnącą fali odbitej.

8. Co to jest substancja bezpostaciowa i podaj przykłady? Ciało amorficzne, ciało bezpostaciowe – stan skupienia materii charakteryzujący się własnościami reologicznymi zbliżonymi do ciała krystalicznego, w którym nie występuje uporządkowanie dalekiego zasięgu. Ciało będące w stanie amorficznym jest ciałem stałym, ale tworzące je cząsteczki są ułożone w sposób dość chaotyczny, bardziej zbliżony do spotykanego w cieczach. NP: Burszytn, Allofan miedziowy, Tektyty, Opal w piaskowcu, Obsydian pasiasty 9. Jakie warunki są potrzebne do powstania ropy naftowej? myśl których ropa naftowa powstała przez przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach morskich; czynnikami powodującymi przejście substancji organicznych w bituminy są prawdopodobnie: środowisko redukujące, odpowiednia temperatura i ciśnienie, działalność bakterii, oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych i innych. Kerogen > duża zawartość węglowodorów czyli ropy naftowej 10. Co to jest diadochia? Zdolność zastępowania się atomów, jonów lub cząsteczek w strukturze kryształów. Diadochia zachodzi, gdy promienie zastępujących się jonów nie różnią się o więcej niż 15% promienia jonu mniejszego i gdy właściwości polaryzacyjne jonów są podobne. -izowalentna – zastępujące się jony mają te samą wartościowość -heterowalentna – zastępujące się jony mają różne wartościowości i zastępowanie zachodzi w połączeniu z inną parą jonów, także o różnej wartościowości 11. Kratery impaktowe Krater uderzeniowy – owalne zagłębienie (lub zniekształcenie) na powierzchni ciała niebieskiego, spowodowane upadkiem meteorytu, planetoidy lub komety. Kratery są najczęściej spotykanymi elementami rzeźby powierzchni ciał o budowie skalistej i skalnolodowej w Układzie Słonecznym Tworzenie krateru może być podzielone na następujące fazy: początkowy kontakt i kompresja, ekskawacja, modyfikacja i zapadanie. NP: Vredefort, Republika Południowej Afryki Chicxulub, Ameryka Środkowa Krater Sudbury koło miasta Sudbury, Ontario, Kanada Popigaj, Kraj Krasnojarski, Rosja 12. Rodzaje metamorfizmu RODZAJE METAMORFIZMU Metamorfizm – przeobrażenie składu mineralnego skały pod wpływem zmiany temperatury i ciśnienia bez istotnej zmiany jej sumarycznego składu chemicznego. Może nastąpić utrata lub doprowadzenie wody albo dwutlenku węgla.  Metamorfizm regionalny, kontaktowy i dynamiczny z impaktowym.  Metamorfizm progresywny.  Metamorfizm regresywny. Uwaga: terminy „metamorfizm hydrotermalny” oraz „metamorfizm metasomatyczny” są logicznie i semantycznie sprzeczne wewnętrznie i nie należy ich stosować. Ultrametamorfizm – bardzo głęboki metamorfizm z pojawieniem się stopu krzemianowego. Leukosom i restyt. Anateksis – powstawanie stopu w procesie ultrametamorficznym. Palingeneza – gromadzenie się stopu anatektycznego i jego intrudowanie z utworzeniem masywu skalnego. Powstawanie palingenicznych magm granitoidowych. Migma. Dyferencjacja metamorficzna – częściowe wytapianie. (migmatyt)

13. Co to jest neutron? Cząstka elementarna występująca w jądrach atomowych. Jest obojętny elektrycznie, należy do nukleonów. Jest barionem o liczbie B=+1, posiada walencyjne kwarki udd. Posiada spin ½ 14. Co to jest delta 34 S? Skład izotopowy siarki 34 w cząstkach na 1000 (‰) 15. Interferencja fal Interferencja fal, zjawisko wzajemnego nakładania się fal (elektromagnetycznych, mechanicznych, de Broglie itd.). Zgodnie z tzw. zasadą superpozycji fal, amplituda fali wypadkowej w każdym punkcie dana jest wzorem: gdzie: A1, A2 - amplitudy fal cząstkowych, φ - różnica faz obu fal. Maksymalnie A = A1+A2 dla φ=2k (fazy zgodne), minimalnie A=A1-A2 dla φ=(2k+1) (fazy przeciwne). Warunkiem zaistnienia stałego w czasie rozkładu przestrzennego amplitudy interferujących fal jest ich spójność (koherentność) czyli korelacja faz i częstotliwości. Wiązanie koordynacyjne (donorowo-akceptorowe) – rodzaj kowalencyjnego wiązania chemicznego, którego istotą jest uwspólnienie pary elektronowej między dwoma atomami, przy czym oba te elektrony formalnie pochodzą od jednego atomu. Typowym przykładem tworzenia wiązań koordynacyjnych jest dostarczanie pary elektronowej przez zasadę Lewisa do kwasu Lewisa. NP: NH3+H-->NH4 16. Czym charakteryzuje się wiązanie donorowo-akceptorowe? 17. Czym się różni izotop od izobaru? Izobary – jądra atomowe o równej liczbie masowej A(p+n), różniące się liczbą atomową Z(p+). W praktyce oznacza to, że izobarami są atomy różnych pierwiastków, mające jednak tę samą liczbę nukleonów, a izotopy - to atomy, które posiadają ściśle określoną liczbę protonów oraz neutronów. Izotopy danego pierwiastka (o określonej liczbie protonów) różnią się liczbą masową (liczba neutronów w jądrze). 18. Zastosowanie izotopu siarki – przykłady +we wzorcu izotopowym CDT - siarczek żelaza z meteorytu +badanie wód opadowych +skład izotopowy roślin (na co wpływ ma skład skał, gleb, wód i zanieczyszczeń atmosferycznych), wartości te zmieniają się w obrębie rośliny np. w korzeniu, liściach i korze 19. Czy supernowa może wpływać na materie w kosmosie, czy może zmieniać jego skład? Tak. Supernowe gdy wybuchają (wysyłają) rozrzucają w przestrzeń kosmiczną ogromne ilości różnych pierwiastków np: tlen, siarka oraz pierwiastki ciężkie więc zmieniają skład kosmosu i proporcje materii w nim się znajdujących. Powstają np: Mgławice> Kraba. 20. Warunki fizykochemiczne do powstania gazu ziemnego Gaz ziemny właściwy występuje w podziemnych złożach, bardzo często razem z ropą naftową. Zależnie od pochodzenia gaz ziemny stanowi mieszaninę homologów od metanu do pentanu, związków siarki, CO2, O2, H2, N2, He. Gaz ziemny w skorupie ziemskiej występuje jako gaz lub jest związany w hydratach węglowodorów. Może także występować w formie rozpuszczonej, w wodzie podziemnej, ropie naftowej. Tworzy się przez miliony lat w wyniku beztlenowego rozkładu substancji organicznych (rośliny oraz małe organizmy) w wolnych pokładach wypełniających przestrzenie skorupy ziemskiej, niekiedy pod wysokim ciśnieniem.

21. Jak badamy skład chemiczny gwiazd? Fotometria astronomiczna to badanie natężenia, czyli jasności promieniowania określonej długości fali poszczególnych linii widmowych, zaś spektroskopia bada rozmieszczenie i szerokość tzw. linii Fraunhofera. Na podstawie widma wnioskuje się o właściwościach ośrodka, w którym powstała fala, lub przez który została pochłonięta. Porównując wyniki badań widm ciał niebieskich z liniami uzyskiwanymi dla pierwiastków i związków chemicznych w laboratorium można wnioskować np. o składzie chemicznym gwiazd. 22. Gdzie mogą się odkładać węglany Węglany są dość rozpowszechnione w przyrodzie , oprócz skupień ziarnistych, zbitych i włóknistych występują formy naciekowe - stalaktyty i stalagmity są głównymi składnikami osadowych skał wapiennych, pochodzenia zarówno organicznego jak i chemicznego. Obecne są w złożach żyłowych pochodzenia hydrotermalnego. W grupie skał metamorficznych stanowią podstawowy składnik marmurów.

23. Jakie procesy geologiczne wpływają na skuteczność metody K-Ar? Są to procesy wulkaniczne. Jak przy wszystkich radiometrycznych metodach datowania, istotne jest wykrycie czynnika ustawiającego zegar archeologiczny w pozycji zerowej. W tym przypadku byłoby to uformowanie się skały w wyniku aktywności wulkanicznej, uwalniającej cały znajdujący się tam wcześniej argon. 24. Co powstaje z rozpadu uranu? Reakcja rozpadu jądra atomu uranu-238 (238U): 238 234 4 92 U → 90 Th + 2 He2+ Z rozpadu Uranu powstaje atom Thoru i Helu. lub: 238 234 92 U → 90 Th + α 25. Co to jest interferencja wygaszająca fal? Interferencja wygaszająca fal powstaje w momencie gdy nakładające się fale są w fazach przeciwnych i następuje osłabienie ruchu falowego cząsteczek. Wygaszenie następuje gdy amplitudy fal w fazach przeciwnych są jednakowe. 26. Przykłady układów krystalograficznych  układ trójskośny (2 klasy)  układ regularny (5 klas)  układ trygonalny (5 klas) i heksagonalny (7 klas)  układ tetragonalny (7 klas)  układ rombowy (3 klasy)  układ jednoskośny (3 klasy)

27. Dyferencjacja krystaliczna magmy? frakcyjna krystalizacja magmy – wydzielanie się kryształów za stopu magmowego w czasie krzepnięcia wskutek obniżania temperatury. Przebieg procesów spowodowanych frakcyjną krystalizacją magmy zależy od szybkości krzepnięcia magmy. Minerał wykrystalizowuje i jeżeli jest lżejszy - wędruje do góry, jeśli cięższy - do dołu (jest to dyferencjacja grawitacyjna, dotyczy ona również płynnej magmy, która rozdziela się na frakcje różniące się gęstością) 28. Co to jest i z czego jest zbudowana kometa? małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety. Kometa wykazuje aktywność, kiedy przebywa w pobliżu gwiazdy, a potem znika w odległych rejonach układu planetarnego, gdzie przyjmuje postać zamarzniętej kuli skalnolodowej. Jądro komety zbudowane jest z mieszaniny pyłów i drobnych odłamków skalnolodowych, składających się z lodu wodnego, zestalonego dwutlenku węgla, amoniaku i metanu. np: Kometa Shoemaker-Levy, Halleya 29. Co powstaje z rozpadu 40K? Z rozpadu 40K powstaje 40Ar, czyli izotop Argonu. 30. Różnice między lawą z niską i wysoka ilością krzemionki Lawy można podzielić ze względu na zawartość dwutlenku krzemu (SiO2) na: kwaśne zawierające dużo SiO2, są lepkie i gęste, płyną wolno i stosunkowo szybko krzepną; często powodują zaczopowanie krateru, co doprowadza do gwałtownych erupcji, zasadowe zawierające mało SiO2, mają mniejszą lepkość i gęstość, dlatego szybciej płyną, a ich wylewy mają spokojny przebieg. 31. Do czego może się przydać obliczenie składu izotopowego węgla w lodzie w wierceniach na Antarktydzie? +w rdzeniach lodowych, w bąbelkach uwięzionego w lodzie powietrza znajdują się uwięzione gazy atmosferyczne, w tym gazy cieplarniane – m.in. dwutlenek węgla, metan dzięki czemu można określić ich zawartość w ówczesnej atmosferze. +można badać ówczesny skład izotopowy węgla w oceanie światowym +badania nad złożem węgla pod Antarktydą 32. Dlaczego w pewnym momencie w dziejach ziemi wzrosło stężenie wodorotlenku żelaza w oceanach? Ponieważ gdy około 2,7 mld lat temu pojawiły się pierwsze formy posiadające zdolność fotosyntezy tlenowej, zaczęły one wytwarzać znaczne ilości tlenu, jednak wzrost jego ilości w atmosferze wystąpił ponad 300 mln lat później. Pierwsze cząsteczki tlenu wydzielane były do wody, tlen ten reagował z żelazem i z węglem. Co powodowało wzrost wodorotlenku żelaza w oceanach. 33. Czym się różni geochronologia izotopowa od geochronologii względnej? Geochronologia izotopowa określa wiek bezwzględny minerałów skał na podstawie zjawisk promieniotwórczych a geochronologia względna wiek zdarzeń geologicznych i ich efektów wyrażany przez porównanie z innymi zdarzeniami lub efektami. 34. Jakie cząstki elementarne mają spin 2? Spin, własny moment pędu, jest wewnętrzną cechą charakterystyczną cząstki (jak masa lub ładunek). Spin = ½n · ħ; ħ = h/2π. Grawitacja - grawitony (spin 2, masa 0, wirtualne), duży zasięg, oddziaływanie słabe, zawsze przyciągające.

35. Co to jest reliktowe promieniowanie kosmiczne? Reliktowe promieniowanie - izotropowe promieniowanie cieplne wszechświata. Promieniowanie reliktowe jest pozostałością po wysokoenergetycznych kwantach gamma wypełniających wczesny wszechświat wg modelu Wielkiego Wybuchu. Ze względu na znaczną wartość przesunięcia ku czerwieni, energia tych fotonów odpowiada dziś promieniowaniu ciała doskonale czarnego o temperaturze 2,7 K (leży w zakresie mikrofal) 36. Co to są gluony? gluony to bezmasowa cząstka elementarna pośrednicząca w oddziaływaniach silnych. (spin 1), utrzymują kwarki w protonach i neutronach, wiążą protony i neutrony w jądra atomowe. Oddziałują tylko ze sobą i z kwarkami, siła oddziaływania rośnie z odległością. Gluony mają właściwość zwaną “uwięzieniem” - wiążą zawsze kwarki w kombinacje "bezbarwne" za pomocą "struny" gluonów. 37. Co to są gazohydraty? To metan uwięziony w wodzie pod wpływem wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury. Wyglądem przypomina lód, bo to struktura krystaliczna, złożona z cząsteczek gazu umieszczonych w “klatce” złożonej z cząsteczek wody. W śladowych ilościach występują też hydraty propanu i hydraty etanu. Powstają i występują w ściśle określonych warunkach: przy ciśnieniu rzędu 300-400 atmosfer oraz temperaturze co najmniej -0,8 st. Celsjusza. 38. 39. Izotopy – taka sama liczba protonów (inna neutronów) 40. W jaki sposób badania izotopowe pozwalają określić genezę złóż siarczków metali? Jako kryterium przy określaniu genezy niektórych złóż siarczków i siarki rodzimej może być wykorzystywany stosunek izotopów 32S/34S. Znając skład izotopowy danego złoża można określić jeg genezę, np.  Siarczki likwidacyjne (powstałe z odmieszania magmy siarczkowej) - ?  Z roztworów hydrotermalnych – skład izotopowy zróżnicowany: roztwory silnie zredukowane mają skład izotopowy bliski 0, niezredukowane – izotopy lekkie  Pochodzenia morskiego – ciężkie izotopowo  Powstałe w skałach osadowych – lekka izotopowo siarka Szczegółowo: delta 34S = 0 - pochodzenie magmowe, siarka wyniesiona z intruzją delta 34S > 0 - siarczany rozp. w wodzie morskiej (wypływ lawy z dna) delta 34S < 0 - siarka z redukcji bakteryjnej (H2S wiąże metale) 41. Co to jest delta 13 C? Zawartość węgla 13 (13C) wyrażona w cząstkach na 1000 (‰) 42. W jakim związku chemicznym mierzy się na spektrometrze mas stosunki izotopowe tlenu w próbkach wody? Badanie składu izotopowego wody (w tym stosunków izotopowych tlenu) przeprowadzane jest przy użyciu dwutlenku węgla. Wprowadzany przy stałej temperaturze Co2 zmieni skład izotopowy (im bardziej kontrastowy skład, tym większa wymiana zajdzie), następnie jest pobierany i przenoszony na spektrometr.

43. Co to jest symetria? Elementy symetrii? Jest to prawidłowe powtarzanie się w przestrzeni jednakowych pod względem geometrycznym i fizycznym części kryształów: np. ścian, krawędzi, naroży określane jest mianem symetrii kryształów. Symetria przejawia się w postaciach, strukturze i właściwościach fizycznych kryształów. Symetrię określa się za pomocą tzw. makroskopowych elementów symetrii, czyli dających się zaobserwować na wielościennej postaci kryształu. Elementy symetrii:  środek symetrii – punkt położony wewnątrz kryształu, który ma tę własność, że na dowolnej prostej przeprowadzonej przez ten punkt, w jednakowej od niego odległości, znajdują się jednakowe pod względem geometrycznym i fizycznym punkty kryształu.  oś symetrii – prosta, wokół której powtarzają się jednakowe części kryształu,  płaszczyzny symetrii – płaszczyzny dzielące kryształ na dwie części pozostające względem siebie w takim stosunku jak przedmiot do swego obrazu w zwierciadle płaskim.  oś inwersyjna – działa w ten sposób, że dana część kryształu powtarza się dopiero po wykonaniu przekształceń względem środka i osi symetrii.  oś przemienna (oś zwierciadlana) – oś otrzymana przez sprzężenie osi symetrii z prostopadłą do niej płaszczyzną symetrii. 44. Obieg węgla w przyrodzie. Są dwa: duży obieg geochemiczny, który obejmuje nieorganiczne związki węgla, jest bardzo powolny, trwa miliony lat oraz mały obieg obejmujący węgiel ze zw. organicznych, jest dużo szybszy, trwa setki lat. Zaczyna on się procesem fotosyntezy (pobieranie co2 z atmosfery i hydrosfery przez rośliny, następuje redukcja co2 do zw. organicznych, z równoczesnym wydzieleniem tlenu). Proces fotosyntezy prowadzi do nagromadzenia węgla w biosferze. Węgiel nagromadzony w biosferze jako co2 trafia do atmosfery i hydrosfery podczas oddychania org. żywych. Rozkład martwej materii organicznej również prowadzi do uwalnienia reszty węgla do atmosfery. 45. Jakie substancje lotne wydzielają się z wulkanów do atmosfery? W trakcie różnych procesów chemicznych naturalnych (np. wybuchy wulkanów) lub będących skutkiem działań człowieka (antropogenicznych) do środowiska dostają się lotne związki organiczne (ang. VOC). Mogą to substancje gazowe lub ciekłe o niskiej temperaturze wrzenia. Należą do nich węglowodory, organiczne rozpuszczalniki (aceton, chlorek metylenu, trichloroetylen, czterochlorek węgla, benzen), benzyna. Związki te dostają się do atmosfery, gdzie uczestniczą w reakcjach fotochemicznych. Niektóre z nich są toksyczne lub kancerogenne. Także: CO2, HF, H,H2SO4, SO2, para wodna. 46. Różnica składu chemicznego wody morskiej i rzecznej. Najbardziej charakterystyczną cechą wody morskiej jest wysokie stężenie kationów Na, K, Mg i Al oraz anionów Cl-, siarczanowych oraz węglanowych, które łącznie nadają wodzie morskiej intensywnie gorzki lub gorzko-słony smak i powodują, że nie nadaje się ona do picia. Wszystkie oceany i morza otwarte zawierają takie same sole będące w takim samym stosunku procentowym. Woda z poszczególnych zbiorników różni się między sobą jedynie stężeniem, czyli stosunkiem ilości wszystkich soli do ilości wody. Skład wód rzecznych jest natomiast bardzo zróżnicowany i uwarunkowany wieloma czynnikami, takimi jak: budowa geologiczna, typ gleby, klimat. Wody słodkie poza ilością rozpuszczonych soli różnią się od wody morskiej także składem chemicznym. W wodzie morskiej dominują chlorki, które w wodzie słodkiej występują w ilościach znikomych, a za to dominują węglany. Najważniejszym z nich, stanowiącym około 60% wszystkich rozpuszczonych ciał stałych jest węglan wapnia.

47.     

Warunki ciśnienia i temperatury charakterystyczne dla facji metamorficznych: Granulitowej: ciśnienie 3 – 11 kbar , temp. 750 - 900 C Łupków niebieskich: ciśnienie 4 – 11 kbar , temp. 100 - 300 C Hornfelsowej: ciśnienie 0 – 2 kbar , temp. 300 - 800 C Zieleńcowej: ciśnienie 3-9 kbar, temp. 300-500 C Amfiblitowa: ciśnienie 3-9 kbar, temp. 600-700 C

48. Jakie jest źródło metali, takich jak: żelazo, cynk, ołów, miedź w roztworach hydrotermalnych? Z krystalizującej magmy wydzielają się roztwory wodne. Metale są rozpuszczane w tej wodzie. Migracja metali odbywa się w postaci kompleksów fluorkowych, chlorkowych, węglanowych, boranowych i fosforanowych. Rozpad tych kompleksów powoduje wytrącanie się metali z roztworu i krystalizację tych minerałów. 49. Jaka jest kolejność krystalizacji minerałów – glinokrzemianów potasu, sodu i wapnia w procesie magmowym? (szereg Bowena) W miarę spadku temperatury związanego z krzepnięciem magmy najpierw krystalizują plagioklazy bogate w wapień, później potasowe, na końcu sodowe. Z minerałami wygląda to tak:  Anortyt – bytownit – labrador –andezyt – oligoklaz – skalenie potasowe i albit  Plagioklazy zasadowe – średnie – kwaśne – skalenie alkaliczne 50. Kryształ Ciało stałe charakteryzujące się:  prawidłową budową wewnętrzną  jednorodnością fizyczną i chemiczną  anizotropią  jednakowymi właściwościami wektorowymi w kierunkach równoległych oraz w kierunkach zw. z symetrią  ograniczeniem ścianami płaskimi Główne procesy wietrzenia chemicznego:  Rozpuszczanie,  hydratacja, hydroliza,  utlenianie,  redukcja  uwęglanowienie (karbonatyzacja). Przebiegającymi głównie pod działaniem wody, tlenu, dwutlenku węgla, kwasów humusowych i bakterii. 51.

52.

Jakie pierwiastki budują:  Jądro Ziemi: NiFe, domieszki: Si, S, K  Płaszcz Ziemi: Si, Mg, Fe  Skorupę Ziemi: SiAl

53.     

Osady chemiczne powstające z wód morskich: węglan wapnia, dwuwodny siarczan wapnia (gips), chlorek sodu (halit) , chlorek potasowo magnezowy (karnalit), chlorek potasu (sylwin)

Minerały charakteryzujące facje metamorficzne: Amfibolitowi – albit, amfibole, hornblendy, pirokseny Hornfelsową – pirokseny, kordieryt, andaluzyt Zieleńcową – chloryty, epidoty, serpentyny, serycyt, talk i albit.

54.   

55. W procesach pomagmowych na egzokontakcie masywu granitoidowego blisko kontaktu gromadzą się pierwiastki: Fe, Cu, W, U, Sn, Mo, As, Nb, Ta, Be Natomiast daleko od kontaktu pierwiastki: Hg, Sb, As, Bi, Pb, Zn, Au. (?) 56. Krystalizacja minerałów żelazowo-magnezowych (krzemianów) w szeregu Bowena: oliwiny, pirokseny magnezowe, pirokseny wapniowo-magnezowe, amfibole i biotyt 57. Jakie warunki fizyko-chemiczne wpływają na bieg zegarów izotopowych? ŻADNE. Izotopy promieniotwórcze ulegają samorzutnemu procesowi rozpadu, prędkość tego procesu jest STAŁA i nie ma na nią żadnego wpływu. Jest to więc zegar niewrażliwy na warunki fizyko –chemiczne. 58. Wychwyt K Przemiana jądrowa w której jeden z elektronów atomu jest przechwytywany przez proton z jądra atomowego, w wyniku czego powstaje neutron (pozostając w jądrze) i neutrino elektronowe które jest emitowane, liczba atomowa zmniejsza się po 1 ale masa atomowa pozostaje bez zmian. 19l.a/40ma K –k-> 18 /40 Ar 59. Czy metodą radiowęglową można oznaczyć wiek trzeciorzędowego węgla brunatnego? Nie bo ma krótki okres rozpadu połowicznego (max 70 000 lat) a trzeciorzęd sięga 1,8 mln lat. 60. Co to jest kerogen? Rozpuszczona w skałach osadowych substancja bitumiczna w postaci drobnych czarnych ziaren, powstaje w wyniku przeobrażeń substancji pochodzenia organicznego podczas tworzenia się skał osadowych. Z kerogenu podczas procesów diagenezy i metamorfizmu powstaje ropa naftowa i gaz ziemny. typ I – materiał pochodzenia planktonicznego typ II – materiał mieszany – glony, plankton + materiał pochodzenia lipidowego typ III – szczątki roślin napływających do zbiornika, rozkładane na dnie typ IV – silnie utlenione/zwęglone szczątki rośin 61. Powstawanie pierwiastków w czasie ewolucji kosmosu. Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje procesów:  powstawanie jąder najlżejszych pierwiastków, o liczbach atomowych Z ≤ 4, oraz ich atomów i cząsteczek w przestrzeni kosmicznej (powstawanie obłoków molekularnych),  synteza jąder pierwiastków o liczbach atomowych 4 ≤ Z ≤ 26 (od He do Fe) we wnętrzu gwiazd, które powstają z molekularnych obłoków gazowych, a w kolejnych etapach ewolucji Wszechświata – z obłoków gazowo-pyłowych,  powstawanie pierwiastków cięższych od żelaza (26 < Z ≤ ?) w krótkich epizodach wybuchów supernowych, kończących ewolucję gwiazd masywnych. 62.  

Jak ocenić temperatury wód mezozoiku? skamieniałości im ciemniejsze osady tym w niższej temp. powstawały



metoda paleotemperatur- bada się stosunki izotopowe tlenu w węglanach wytrąconych z wody morskiej lub te stosunki izotopowe tlenu w skorupkach organizmów morskich

63. W jakim związku chemicznym mierzy się na spektometrze stosunki izotopowe siarki w minerałach ewaporatów? W solach morskich – SO2 64. Na czym polega przemiana jądrowa określana jako rozpad β? Rozpad β-, przemiana β- --> przemiana jądrowa, w której emitowany jest elektron e(promieniowanie β) oraz antyneutrino elektronowe np. 24 24 11Na ---> 12Mg + e- +veW wyniku tej przemiany liczba masowa pozostaje bez zmian a liczba atomowa wzrasta o 1, w czasie tej przemiany 1 neutron w jądrze rozpada się na 1 elektron, 1 proton i 1 antyneutrin elektronowy. elektron i neutrino opuszczają jądro atomowe. Rozpadowi β minus towarzyszy promieniowania gamma. Rozpad β+ --> przemiana jądrowa, w której emitowana jest czastka β+ (zwana pozytonem lub antyelektronem) oraz neutrin elektronowy. np. 11 C --> 11B + e+ + ve W wyniku tej przemiany liczba atomowa jądra maleje o 1, masa atomowa pozostaje bez zmian. Rozpady β- i β+ zachodzą w wyniku oddziaływań słabych. β 65. Czy metodą Rb-Sr można oznaczyć wiek proterozoicznego gnejsu? Uzasadnić. Metoda Rb-Sr jest używana do badania bardzo starych, o wieku ponad 100 mln lat skał magmowych i metamorficznych, ze względu na długi okres połowicznego rozpadu rubidu. Dlatego można oznaczyć tą metodą wiek proterozoicznego gnejsu. 66.

Co to jest witrynit?

Witrynit - grupa macerałów węgla kamiennego wzbogaconych w tlen, powstała przez przeobrażenie huminitu. Grupa witrynitu obejmuje: telinit, kolinit i witrodetrynit. Grupa utworzona z tkanki roślinnej zachowanej w różnym stopniu, tkanki te są bogate w celulozę i ligninę. Ta grupa macerałów występuje w formie pasemek, soczewek o grubości kilkudziesięciu μm do kilku cm. Macerały te makroskopowo tworzą witryn, bądź występują również formie izolowanych ziaren. 67. Dlaczego termin „wiek bezwzględny” jest niewłaściwy i czym należy go zastąpić? Ponieważ metody radiometryczne nie są dokładne, mają margines błedu, więc ni sa bezwzględne. Zastąpić go można wiekiem szacowanym. 68. Jak według współczesnych poglądów powstał kosmos? do doprecyzowania Wszechświat powstał z osobliwości (punktu, w którym była skupiona cała jego materia i energia) w Wielkim Wybuchu. Odkryto także, że ekspansja Wszechświata przyspiesza, oraz że większość materii i energii Wszechświata ma całkowicie inną postać niż to, co bezpośrednio obserwujemy (patrz: ciemna materia i ciemna energia). Uważa się, że Wszechświat zaraz po powstaniu (pierwsze 3 minuty) składał się głównie z jąder wodoru, być może z niewielkim dodatkiem jąder helu. Wszystkie pozostałe pierwiastki powstały później we wnętrzu gwiazd z H i He w procesach towarzyszących ewolucji gwiazd i Wszechświata. Proces ten nie jest zbyt wydajny i dlatego wciąż H i He dominują jako składniki Wszechświata.

69. Co to jest PDB? Jest to wzorzec izotopowy węgla w postaci startego rostrum belemnita --> standardowa próbka węglowa precyzyjnie określająca dokładną ilość % poszczególnych izotopów 70. Co to jest czarna dziura? Zapadająca się pod wpływem własnego pola grawitacyjnego gwiazda jest uwięziona w obszarze, którego powierzchnia maleje do zera, zatem znika objętość obszaru (staje się zerowa), gęstość materii i krzywizna czasoprzestrzeni stają się nieskończone. 71. Luka mieszalności – jaka temperatura? Temperatura luki mieszalności czyli otrzymania roztworu 2-fazowego, jest zależna od % zawartości dwóch składników w układzie. 72. Frakcjonowanie tlenu w wodzie - metoda wykorzystuje proces wymiany izotopowej między tlenem w wodzie a tlenem w CO 2 zachodzi ona zgodnei z reakcjami: CO2 (g) --> CO2 (aq) CO2(aq) + H2O --> HCO3- + H+ wymiana izotopowa: C16O2 + H218O C16O18O + H216O Równowaga izotopowa jest osiągana po upływie kilku godzin. CO2 w równowadze z H2O ma skład izotopowy tlenu, okreslony przez skład izotopowy tlenu w wodzie oraz równowagowy współczynnik frakcjonowania: (18O/16O)CO2 = α eg(18O/16O)H2O 73. delta 16O – co to jest? Skład izotopowy tlenu 16 w próbce, wyrażona w cząstkach na 1000 (‰) 74. Metoda argonowo-potasowa, który pierwiastek jest brany do badan i dlaczego właśnie ten? Pod uwagę brany jest izotop 40K, a raczej jego rozpad do postaci trwałego gazowego izotopu 40 Ar. Używa się tego pierwiastka, ponieważ czas połowicznego rozpadu wynosi aż 1 227 000 000 lat i pozwala na badanie najstarszych próbek, , jest szeroki wachlarz zastosowań dla tej metody datowania. 75. Co to jest SMOW? Zestandaryzowana próbka czystej wody, precyzyjnie określająca dokładną ilość % poszczególnych izotopów pierwiastków wchodzących w jej skład. 76. Lakier pustynny i róża pustynna – co to i jakie warunki? lakier pustynny – cienka (do 0,5 cm) intensywnie lśniąca powłoka pokrywająca powierzchnie skał i okruchów skalnych na obszarach pustynnych. Składa się z wodorotlenków i tlenków manganu oraz żelaza, które nadają mu barwy rdzawoczerwone lub czarne. Powstają w wyniku wytrącania się na powierzchni skał związków mineralnych, pozostawionych przez szybko parującą wodę pochodzącą z podsiąkania. Lakier pustynny stanowi warstwę, która chroni skałę przed dalszym niszczeniem. róża pustyni – jest to skupienie kryształów gipsu przypominających wyglądem płatki róży, dzięki czemu posiada duże walory dekoracyjne. Poza dużą zawartością gipsu zawiera również różne ilości kwarcowego piasku. Powstają na skutek odparowania silnie zmineralizowanych wód słonych jezior lub gruntowych, krystalizują w przypowierzchniowej warstwie sypkiego piasku w formie róży pustyni. 77. Dlaczego geochronologia izotopowa nie jest zaliczana do geochronologii bezwzględnej?

Ponieważ w geochronologii izotopowej zawartość izotopów w próbce nie była stała, a zmieniała się ,przez co pomiary sa niedokładne i najczęściej obarczane 10% błędem. Dlatego też ta metoda nie może być zaliczana do geochronologii bezwzględnej gdyż rezultaty datowania tą metoda posiadają błąd szacunkowy. 78. Cementacja siarczków Odbywa się w obrębie złóż rudy tego metalu, bezpośrednio pod zwierciadłem wód podziemnych, której cechą charakterystyczną jest wysoka zawartość % metali w rudzie. Prowadza do tego reakcje chemiczne jakie zachodzą w tej strefie między minerałami pochodzącymi ze zwietrzałych, wyższych partii złoża i nie zwietrzałymi składnikami mineralnymi znajdującymi się poniżej. Minerały w wyższych partiach złoża (strefa utlenienia) podlegają procesom utlenienia i częściowego rozpuszczenia. Wody zawierające rozpuszczone sub. przenikają w głąb złoża ( do strefy cemetnacji ) i reagujące ze znajdującymi się tutaj pierwotnymi minerałami. W efekcie powstają nowe minerały np.: siarczki miedzi ( kowelin) i srebra (argentyt) a % zawartość czystego metalu w strefie może być wielokrotnie większa niż jego zawartość w złożu pierwotnym. 79. Izomorfizm Zdolność do przyjmowania takich samych form krystalograficznych przez substancje o odmiennym lub tylko częściowo podobnym składzie chemicznym, przy jednoczesnej zdolności tych substancji do tworzenia roztworów stałych I rodzaju - czyli wykazują zdolność do zastępowania jonów w strukturach swoich kryształów - idealny izomorfizm wykazują ałuny ( mają taką samą postać krystalograficzną i jednakowe kąty między odp. sobie ścianami) 80. Kras węglanowy, nacieki – omów proces Kras węglowy --> występuje w wypadku obecności CO2 istotne są dla niego warunki temperaturowe (umiarkowana lub niska temp. względnie wyższa temp. przy bardzo dużej zawartości CO2 i ciśnieniowe H2O nasycona CO2 (pochodzącymi z atmosfery, z gnijących szczątków organicznych oraz w wyniku procesów geochemicznych) wsiąka w ziemię łącząc się tam z CaCO3 CaCO3 + H2O + CO2 ---> Ca(HCO3)2 Znaczenie ma fakt, że sam CaCO3 jest bardzo słabo rozpuszczalny w czystej wodzie, natomiast Ca(HCO3)2 lepiej, więc może migrować, jednocześnie występuje skomplikowana równowaga cieczowo-gazowa. Następnie woda wraz z rozpuszczalną solą wpływa do jaskini gdzie w wyniku odwrotnej reakcji wytrąca się CaCO3 tworząc nacieki Ca(HCO3)2 --> CaCO3 + H2O + CO2 formy naciekowe: +grawitacyjne +agrawitacyjne +stalaktyty, stalagmity, stalagnaty 81. Opisać procesy pomagmowe Jeśli w pegmatytach występują minerały pierwiastków zazwyczaj rozproszonych (lepidolit, turmalin, spodumen, pollucyt, wolframit, kasyteryt, kolumbit, tantalit, beryl), są to tzw. pegmatyty linii skrzyżowanych. Pegmatyty mogą także powstawać na drodze zbiorczej rekrystalizacji magmowych skał drobnoziarnistych (zwłaszcza aplitów) w tempera-turach 700-500ºC, bez udziału stopu pegmatytowego. Rekrystalizacja zachodzi pod wpływem gorących roztworów. Z krystalizującej magmy wydzielają się roztwory wodne. Jeśli mają one małą gęstość, są roztworami gazowymi czyli pneumatolitycznymi. Istnieją w temperaturach 700-400ºC, powodując krystalizację minerałów pneumatolitycznych. Mogą pojawiać się okresowo i w niższych temperaturach.

Roztwory wodne o wystarczająco dużej gęstości są w stanie ciekłym, nazywają się hydrotermalnymi. Mogą pojawić się już w temperaturze około 700ºC, ale najczęściej tworzą się dzięki kondensacji roztworów pneumatolitycznych około 450-370ºC. Roztwory hydrotermalne o temperaturach 450-300ºC nazywa się hipotermalnymi (wysokotemperaturowymi). Roztwory hydrotermalne o temperaturach 300-150ºC nazywa się mezotermalnymi (średniotemperaturowymi). Roztwory hydrotermalne o temperaturach 150-40ºC nazywa się epitermalnymi (niskotemperaturowymi). Niekiedy nie można wskazać źródła (macierzystej intruzji) roztworów epitermalnych, wtedy określa się je mianem wód teletermalnych. Wody termalne pochodzenia metamorficznego noszą nazwę roztworów hydatogenicznych. Roztwory pneumatolityczne i hydrotermalne mogą przenosić duże ilości wielu pierwiastków, np. metali. Głównymi składnikami tych roztworów (poza wodą) są kationy sodu, potasu i wapnia oraz aniony: chlorkowy, fluorkowy, węglanowy i siarczanowy. Migracja wielu metali odbywa się w postaci kompleksów fluorkowych, chlorkowych, węglanowych, boranowych i fosforanowych. Rozpad tych kompleksów powoduje wytrącanie się metali z roztworu i krystalizację ich minerałów, często w ilościach nadających się do eksploatacji. Roztwory pomagmowe mogą przeobrażać minerały macierzystej intruzji, zwłaszcza w jej szczytowej części. Proces taki nazywa się autometasomatozą albo procesem deuterycznym. Metasomatoza polega na usunięciu ze skały części składników a doprowadzeniu innych, dzięki czemu krystalizują nowe minerały, np. zamiast skalenia KAlSi3O8 topaz Al2SiO4(F,OH)3. Grejzen. Roztwory, migrujące od intruzji w głąb skał osłony zazwyczaj ochładzają się. Zmiana temperatury i składu chemicznego roztworów, spowodowana oddziaływaniem ze skałami osłony intruzji, powoduje wytrącanie się poszczególnych pierwiastków w różnych odległościach od kontaktu intruzji z osłoną. Mineralizacja może występować w formie żył lub metasomatycznych impregnacji. 82.

Frakcjonowanie siarki

83. Co to jest macerał? Macerał – podstawowy wyróżnialny mikroskopowo składnik węgla, analogiczny do minerału w skałach nieorganicznych, lecz niemający formy krystalicznej i stałego składu chemicznego. Ze względu na pochodzenie: macerały pochodzące z tkanki drzewnej i korkowej - witrynit, fuzynit, semifuzynit macerały z materiału roślinnego, innego niz tkanka drzewna - egzynit, rezynit, sklerotynit macerały z niezidentyfikowanych tkanek roślinnych - mikrynit 84. Co to jest układ słoneczny, wymień elementy z jakich się składa i jakie ruchy w nim obowiązują Układ słoneczny zbudowany jest z planet wewnętrzynych (grupa ziemska) i planet zewnętrznych (gazowe olbrzymy poza ostatnią). Planety poruszają się po orbitach eliptycznych, przy czym słońce znajduje się zawsze w jednym z ognisk. Pomiędzy grupami planet znajduje się pas asteroid (powinna być tu planeta (albo jest to niezrealizowana planeta albo rumowisko po istniejącej planecie). Za ostatnią planeta znajduje się zew. pas asteroid – pas Kuipera 85.

Wymień jakie znasz wiązania kryształu?

 o charakterze pośrednim (spolaryzowane) - częściowo cechy jonowe częściowo kowalencyjne  wodorowe (protonowe) – w lodzie – następuje ciąga wymiana protonów.  metaliczne – sieć kryształów metali: rdzenie atomowe dodatnie, gaz elektronowy ujemny  międzycząsteczkowe (Van der Waalsa) – słabe, występują w substancjach które w normalnych warunkach są gazami. 86. Wymienić osady morskie, ich pochodzenie, warunki powstania. – do doprecyzowania ! osad chemiczny (chemogeniczny) – najpierw wytrąca się węglan wapnia, potem gips ( dwuwodny węglan wapnia),s potem chlorek sodu (halit) oraz chlorek potasowo – magnezowy (karnalit)  CaCO3 – węglan wapnia – w dolnych cz. zbiornika gromadzi się CO2 pochodzący z substancji org. lub z eskalacji podmorskich. Opadający osad CaCO3 reaguje z CO2 i H2O dając kwaśny Ca(HCO3)2 87. Metoda uranowo-torowa – jakie pierwiastki brane pod uwagę w tej metodzie, opisać metodę Metoda datowania bezwzględnego, opierająca się na rozpadzie promieniotwórczym izotopów uranu, optymalna dla przedziału chronologicznego od 500 do 50 000 lat temu. Można ją stosować w datowaniu:  skał bogatych w węglan wapnia  nacieków jaskiniowych i raf koralowych  zębów  dzięki nowym technikom badawczym służy do datowania kości kopalnych  próbuje się także datować nią torf Datowanie oblicza się mierząc stosunek ilości toru do uranu. Czas połowicznego rozpadu toru wynosi ok. 75 tys. lat. 238 U - 99,28% 235 U - 0,72% 232 Th - 100% ostateczne produkty rozpadu --> różne izotopy Pb wyznacza się ilość uranu ogółem, a także ilość ołowiu 88. Co to są pierwiastki dopasowane i niedopasowane – pierwiastki dopasowane (ang.compatible elements – CE) mają średniej wielkości promień jonowy i typowy ładunek 2+ przez co wchodzą chętnie do struktur krystalizujących minerałów na zasadzie substytucji izowalentnej (zastąpienie jonów o tym samym ładunku). Pojawiają się więc we wczesnych produktach dyferencjacji a obniżona jest ich zawartość w magmie resztkowej. Do grupy tej należy wiele pierwiastków z grupy metali przejściowych, m.in. Cr, Ni, Co podstawiające się za Mg w skałach ultrazasadowych i zasadowych, a także Mn, V, Ti – występujące w gabrach i bazaltach. – pierwiastki niedopasowane (ang. incompatible elements IE) z trudem wchodzą w struktury krystalizujących minerałów i nagromadzają się w skałach felsytowych i w produktach krystalizacji magmy resztkowej (z której powstają np. pegmatyty). Również te pierwiastki w większym stopniu od kompatybilnych zostają uwolnione do stopu magmowego w procesie częściowego przetopienia. Do grupy tej należą m.in. P, K, Ti, Ba, Cs, Li, Rb, Sr, Be, Nb, Ta, Sn, U, T, Zr, Hf i pierwiastki ziem rzadkich grupy cerowej

89. Procesy migmatytowe i produkt (ultametamorfizm) Migmatyt – skała ultrametamorficzna powstająca na pograniczu magmatyzmu i metamorfizmu katazonalnego, wykazująca foliację, zbudowana głównie z kwarcu, skaleni i biotytu, z domieszkami innych minerałów. Występuje razem z gnejsami i granitami, w Polsce – w Sudetach oraz w Tatrach Zachodnich. Migmatyty mogą powstawać przez wciskanie się (iniekcję) magmy lub związanych z nią roztworów w skały starsze, zwykle metamorficzne (wzdłuż płaszczyzn foliacji, złupkowania itp.). Proces tworzenia się migmatytów polega na przepojeniu skał starszych przez ruchliwe produkty pochodzenia magmowego (głownie skaleniowo-kwarcowe), a także na selektywnym wytapianiu jasnych składników tych skał w wysokich temperaturach. Laminacja migmatytów wykazuje liczne, drobne, dysharomonijne sfałdowania, powstające na etapie uplastycznienia skały w czasie intensywnego metamorfizmu. Jasne warstewki kwarcowo-skaleniowe mają strukturę granoblastyczną, a ciemne warstewki biotytowe strukturę lepidoblastyczną.

90.

Jakie czynniki wpływają na zaburzenie izotopów

91. Wyjaśnić na czym polega sieć przestrzenna kryształu Sieć przestrzenna stanowi zbiór takich punktów (węzłów), które powtarzają się regularnie w trzech wymiarach przestrzeni. 92. Czemu cyrkon nadaje sie do datowania skal starych? Ponieważ nietrwały izotop cyrkonu emitujący cząstki β o dużych wartościach energii stanowi produkt rozszczepienia uranu. 93. Jaki wpływ na geosferę miało powstanie roślin? Gdy powstawały pierwsze rośliny przeprowadzające fotosyntezę produktem ubocznym był tlen. Początkowo był on wiązany przez żelazo i inne minerały. W wyniku reakcji tlenu z minerałami wody oceaniczne nabrały zielonego koloru. Po zatrzymaniu takich reakcji, z powodu braku substratów, tlen miał szansę przeniknąć do atmosfery. W ten sposób powstała trzecia atmosfera w historii Ziemi. Część uwolnionego do atmosfery tlenu, znajdującego się w jej górnych warstwach, została przez promieniowanie ultrafioletowe przemieniona w ozon. Co w konsekwencji pozwoliło na rozwój bardziej zaawansowanych organizmów w tym w drodze ewolucji na powstanie człowieka. Warstwa ozonowa pochłaniała (i nadal pochłania) znaczną część promieniowania ultrafioletowego, które przed jej uformowaniem przenikało do niższych warstw atmosfery. To z kolei pozwoliło komórkom na kolonizację powierzchni oceanów, a później lądów. 94. Co to jest anizotropia? Zależność właściwości fizycznych (rozszerzalność termiczna, przewodnictwo elektryczne, współczynnik załamania światła) i chemicznych (szybkość wzrostu, rozpuszczalność) kryształu od kierunku przestrzennego. Jest konsekwencją uporządkowanej struktury kryształów.

1. Izotopy jakiegoś pierwiastka mają? -taką samą liczbe atomową -różną liczbę masową -różną liczbę neutronów w jądrze -taką samą liczbę protonów 2. W jaki sposób można określic temperatury wód oceanów w mezozoiku? -metodą paleotemperatur bada się stosunki izotopowe tlenu w weglanach wytworzonych z wody morskiej, lub stosunki izotopowe tlenu w skorupkach organizmów morskich - im ciemniejszy osad tym w niższych temperaturach powstawał 3. Co to jest δ 13C Podaj wzór. -jest to skład izotopowy wegla w próbce δ13C = 13C/12Cpróbki – 13C/12Cwzorca *1000‰ / 13C/12Cwzorca 4. Co to jest δ 18O. podaj wzór. -jest to skład izotopowy Tlenu w próbce δ18O = 18O/16Opróbki – 18O/16Owzorca * 1000‰ / 18O/16Owzorca cyfry są w indeksie górnym, a ostatnie dzielenie zapisac pod kreską 5. W jakim związku chemicznym mierzy się na spektrometrze mas stosunki izotopowe tlenu w probkach wody? - w CO2 6. W jakim związku chemicznym mierzy się na spektrometrze mas stosunki izotopowe siarki w minerałach ewaporatowych? -w SO2 7. Jakie warunki fizykochemiczne wpływają na bieg zegarów izotopowych? -żadne warunki zewnetrzne nie mają wpływu na działanie zegarów izotopowych 8. Na czym polega przemiana jądrowa określana jako wychwyt K? -przemiana jądrowa, w której jeden z elektronów atomu zostaje przechwycony przez proton z jądra atomowego, w wyniku tego powstaje neutron i nautrinum elektronowe które jest emitowane ( liczba atomowa się zmienia o -1, liczba masowa się niezmienia) 40/19K  40/18Ar 235/93Np +e  235/92U +Ve *pierwsza liczba w indeksie górnym druga w dolnym. 9. Czy metodą radiowęgla można oznaczyc wiek trzeciorzędowego węgla brunatnego? -Nie, ponieważ ma on stosunkowo krótki czas połowicznego rozkładu, można nim badac wiek do max 70tys lat wstecz, a trzeciorzęd to ponad 2 mln lat wstecz. 10. Co to jest kerogen? - produkt biochemicznych i geochemicznych przeobrażeń substancji pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, podczas tworzenia skał osadowych. Z kerogenu pod wpływem diagenezy i metamorfizmu powstaje ropa naftowa i gaz ziemny 11. Co to jest Symetria? Co to są elementy symetrii?

- Symetria jest to właściwość powodująca, że obiekty powtarzają się w przestrzeni według określonego wzoru. - Prawo symetrii: istnieją w krysztale kierunki nierównoległe, w których właściwości fizyczne są jednakowe – są to kierunki położone symetrycznie. >-Elementy symetrii są to cechy, określające sposób powtarzania się obiektów w przestrzeni. - Środek symetrii – punkt, przez który poprowadzone proste napotykają po jego obydwu stronach w jednakowych odległościach takie same obiekty. - Płaszczyzna symetrii (zwierciadlana) jest to płaszczyzna powodująca, że dwa obiekty mają się do siebie jak przedmiot i jego odbicie w lustrze. - Osie symetrii n-krotne są to proste, wokół których obracany obiekt powtarza się n razy w zakresie 360º, powracając do położenia wyjściowego w momencie osiągnięcia kąta 360º. 12. Przedstawić zwiężle obieg węgla w przyrodzie. -duży obieg geochemiczny: przechodzenie wegla z atmosfery(CO2) do weglanu wapnia w głębsze warstwy- ponowny rozkład weglanu do CO2, do powierzchni ziemi i atmosfery -obieg biogeochemiczny: CO2 w wyniku fotosyntezy przekształcany w materię organiczną, następnie rozkład zw. Organicznych z ktrych znow powstaje CO2. -częśc weglanu organicznego pozostaje zamknieta w ziemii, ulega przekształceniu i powstaja paliwa kopalne. Następnie procesy m.in. erozji i CO2 oddawane do atmosfery (niewiem czy dobrze) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ obieg biochemiczny: zaczyna sie procesem fotosyntezy (pobieranie co2 z atmosfery i hydrosfery przez roslinki, nastepuje redukcja co2 do zw. organicznych, z rownoczesnych wydzieleniem tlenu. proces fotosyntezy prowadzi do nagromadzenia wegla w biosferze. wegiel nagromadzony w biosferze jako co2 do atmosfery i hydro- podczas: oddychanie org. zywych (zw. org. utleniane pobieranym tlenem do co2 i h2o. rozklad organizmow po ich smierni (utlenianie wegla organicznego wolnym tlenem do co2 -Obieg mineralny zaczyna sie wytraceniem CaCO3 dzieje sie to na wielka skale w morzach przy wspoludziale organizmow budujacych swe szkielety i skorupki z CaCO3 i prowadzi do powstania wapieni. przeciwne procesy to rozpuszczenie wapieni przez wody zawierajace CO2(powstaje łatwo rozpuszczalny wodoweglan ktory dociera do morz i jezior). oraz procesy metamorfozy skal weglanowych (rozklad CaCO3 i CO2 (lotny) do atmosfery i hydrosfery 13. Różnica składu chemicznego substancji, rozpuszczonych w wodzie morskiej i rzecznej. - Składniki rozpuszczone w wodzie morskiej w % wag. : Cl1,90 Ca2+ 0,04 Na+ 1,05 K+ 0,04 jon siarczanowy 0,25 jon węglanowy 0,014 Mg2+ 0,13 Br0,0065 S0,09 C organiczny 0,0028 - Składniki rozpuszczone w wodzie rzecznej, ppm wag. wodorowęglany 19-150 siarczany 0,4-135 chlorki 8-480 azotany 1-5 Ca 5-200

Mg Na K Fe SiO2

0,5-16 2-140 2-12 0,07-1,9 8-32

14. Jakie substancje lotne wydzielają się z wulkanów do atmosfery? -Azot, wodór, CO2, para wodna (niewiem czy to wszystkie) 15. Jakie warunki ciśnienia i temperatury charakteryzują facje metamorficzne: -Zeolitową: ciśnienie 0 – 3 kbar , temp. 0 - 240 C , *głębokość 0 – 10 km -Hornfelsową: ciśnienie 0 – 2 kbar , temp. 300 - 800 C , *głębokość 0 – 5 km -łupków niebieskich: ciśnienie 4 – 11 kbar , temp. 100 - 300 C , *głębokość 15 – 35 km -zieleńcową: ciśnienie 2 – 10 kbar , temp. 300 - 500 C , *głębokość 10 – 30 km -amfibolitową: ciśnienie 3 – 10 kbar , temp. 600 - 700 C , *głębokość 10 – 30 km -Granulitową: ciśnienie 3 – 11 kbar , temp. 750 - 900 C , *głębokość 10 – 35 km -eklogitową: ciśnienie 10 – 12 kbar , temp. 400 - 800 C , *głębokość 35 – 40 km (w pytaniu było podac granulitową, łupków niebieskich i hornfelsową i bez głębokości) 16. Kolejność krystalizacji minerałów – Glinokrzemianów potasu sodu i wapnia w procesie magmowym według badań Bowena. Od najwcześniejszych. - Anortyt- bytownit- labrador- andezyn- oligoklaz- albit- skalen potasowy- muskowit- kwarc 17. Kolejność krystalizacji minerałów – krzemianów żelazowo-magnezowych w procesie magmowym według badań Bowena. Od najwcześniejszych. - Oliwin- piroksen- amfibol- biotyt- skaleń potasowy- muskowit- kwarc 18. Definicja kryształu - ciało o prawidłowej budowie wewnętrznej, - fizycznie i chemicznie jednorodne, - anizotropowe, - mające fizyczne właściwości wektorowe jednakowe w kierunkach równoległych oraz w kierunkach związanych symetrią, - ograniczone ścianami płaskimi. 19. Podać główne procesy wietrzenia chemicznego. -Rozpuszczanie -Hydratyzacja -Hydroliza: - kaolinityzacja - laterytyzacja -karbonatyzacja -utlenianie 20. Jakie pierwiastki budują głównie: -jądro Ziemi: Fe, Ni, (S , O) stałe w wewnętrznym, ciekłe w zewnetrzym - płaszcz Ziemi: O, Si, Mg, Fe, Ca, Al. - skorupa ziemi: O, Si, Al., Fe, Mg, Ca, K, Na

21. Wymienic typowe osady chemiczne, powstające z wód morskich: - weglan wapnia, gips, halit, karnalit, sylwin *osad biogeniczny z morskich: wapienie rafowe, muszlowce itp. *osad chemiczny z wody rzecznej: krzemiany warstwowe, wodorotlenki żelaza i glinu, fosforany żelaza i wapnia, zloto i platyna rodzima 22. Jakie mineraly charakteryzują facje metamorficzne: -Amfibolitową: epidot, amfibol glinowy, granat, plagioklaz, muskowit, biotyt, staurolit -zieleńcową: chloryt, zeolit, epidot, amfibol bezglinowy, plagioklaz sodowy, muskowit, biotyt -hornfelsową: plagioklaz, hornblenda, piroksen, sillimanit, kordieryt, muskowit, andaluzyt, chloryt *granulitową: sillimanit, albit, piroksen, plagioklaz wapniowy *Zeolitową: chloryt, zeolit, plagioklaz sodowy * nie były uwzględnione w pytaniu 23. Uzupełnić tekst: W procesach pomagmowych na egzokontakcie masywu granitowego blisko kontaktu gromadzą się pierwiastki(wstawic je) : Cu, W, Fe, Tr, U, B, Sn, Mo, As, Nb, Ta, Sn, Be, F Natomiast daleko od egzokontaktu gromadzą sie pierwiastki() Hg, Sb, As, Bi, Au 24. Co to jest Witrynit? - elementarny składnik wegla kopalnego, powstaje przez uwęglenie materiału roślinnego, który w weglu o określonym stopniu uwęglenia wykazuje jednakowe cechy morfologiczne. 25. Przemiana β - rozpad beta minus, przemiana jądrowa w której emitowany jest elektron e-(promieniowanie beta) oraz antyneutrinum elektronowe 24/11Na 24/12 Mg +e- + VeLiczba masowa pozostaje bez zmian, a liczba atomowa zmienia się o +1 26. Jakie jest źródło metali takich jak Fe, Zn, Pb, Cu, w roztworach hydrotermalnych - woda oceaniczna wsiaka w szczeliny kolo ryftow , po zetknieciu z magma i podgrzaniu do wysokiej temperatury wedryje szczeminami wyplukujac pierwiastki ze skał a potem gdy wydostaje sie na powierzchnie gwaltownie spada temperatura i pierwiastki sie odkładają 27. W jaki sposób badania izotopowe pozwalają określić genezę złóż siarczków metali -trzeba zbadac wzgledny skład izotopowy siarki i w zaleznosci od wyniku okreslamy pochodzenie jesli delta 34 S = 0 - to pochodzenie magmowe jesli delta 34 s < 0 - to pochodzi z redukcji bakteryjnej jesli delta 34 S > 0 - to ma genezę hydrotermalną 28. Dlaczego termin wieku bezwzględnego jest niewłaściwy i czym go zastąpić - poniewaz metody radiometryczne nie sa dokladne tylko maja margines bledu tak wiec nie sa bezwzględne, można zastapić naprzykład wiekiem szacowanym

29. jakie pierwiastki, w jakim okresie i w jakich środowiskach powstawały w czasie ewolucji kosmosu -Około100 s od Wielkiego Wybuchu we Wszechświecie zaistniały warunki do powstania pierwszych jąder złożonych: protony wychwytywały neutrony i w ten sposób powstawał deuteron. „Wąskie gardło deuteronowe”. W trwających jeszcze kilka minut kolejnych reakcjach pierwotnej nukleosyntezy ukształtował się (na najbliższy miliard lat) skład chemiczny materii: w jądrach helu skupiło się około 23% masy, ale niemal cała reszta (77%) pozostała w postaci swobodnych protonów. Cięższe izotopy wodoru i helu oraz wszystkie inne pierwiastki powstały w ilościach śladowych: 2H - 0,01%, 3He - 0,003%, 3H - 3·10-5%, 7Be - 3·10-8% oraz 7Li - 10-8%. -Obserwowany obecnie skład chemiczny materii różni się od składu pierwotnego: 1) liczba lekkich jąder (6Li, 9Be, 10B i 11B) została zwiększona w wyniku zderzeń cząstek promieniowania kosmicznego z gazem międzygwiazdowym; 2) zawartości wszystkich cięższych pierwiastków wzrosły dzięki reakcjom termojądrowym wewnątrz gwiazd lub w wybuchach supernowych. 30.czy metodą Rubidowo strontową można oznaczyć wiek prekambryjskiego gnejsuuzasadnić. -tak mozna poniewaz rubid ma bardzo dlugi okres polowicznego rozkladu ok 40 mld lat a w gnejsie maga byc skalenie potasowe lub luszczyki w ktorych zazwyczaj sa male ilosci rubidu

31. co to jest Diadochia? - zdolność zastępowania się atomów, jonów lub cząsteczek w strukturze kryształów. -Diadochia zachodzi, gdy promienie zastępujących się jonów nie różnią się więcej niż o 15% promienia jonu mniejszego i gdy właściwości polaryzacyjne jonów są podobne. -Diadochia izowalentna – zastępujące się jony mają tę samą wartościowość, np. K(Cl-,Br-). -Diadochia heterowalentna – zastępujące się dwa jony mają różne wartościowości i zastępowanie zachodzi w połączeniu z inną parą jonów, także o różnej wartościowości, np. (Na+,Ca2+)[Al(Si4+,Al3+)Si2O8]. 32. Co to jest Politypia -rodzaj polimorfizmu; w odmianach politypowych danej substancji identyczne warstwy w sieci krystal. układają się w różny sposób; częsta dla minerałów o strukturze warstwowej, np. grafitu, krzemianów warstwowych 33. Co to jest polimorfizm? -zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji. Występuje ono wtedy, gdy ta sama substancja może występować w dwóch lub nawet kilku formach krystalicznych. -Jednym z najlepszych przykładów różnopostaciowości jest węglan wapniowy (CaCO 3 ). Występuje on jako pospolity kalcyt lub jako znacznie rzadszy minerał aragonit. Minerały te się różnią twardością i układem krystalograficznym. -Innym przykładem jest - węgiel (C) – występuje on w przyrodzie jako diament (układ regularny) i jako grafit (układ heksagonalny). 34. Defekty punktowe w sieci kryształu:

- Defektami punktowymi nazywa się zakłócenia periodycznej budowy sieci krystalicznej, spowodowane brakiem atomu lub jonu w określonym węźle sieci albo obecnością dodatkowego atomu w pozycji międzywęzłowej. Przykłady: - Defekt Frankela - Defekt Schottky’ego - Większy atom - Luka węzłowa w metalu 35. Powinowactwo Elektronowe: - jest to energia, jaka uwalnia się po przyłączeniu elektronu do obojętnego elektrycznie atomu. 36. Elektroujemność - jest miarą dążenia atomów do przyłączenia elektronów. 37. Struktury jonowe: - Struktury jonowe izodesmiczne – nie wykazujące wyodrębniających się jonów złożonych, w tym: (a) struktury o jednym rodzaju kationów typu AmBn, np. NaCl, CaF2, TiO2; (b) struktury wielokationowe, w których występują dwa lub więcej rodzajów kationów, np. spinel MgAl2O4, rinneit K3NaFeCl6. - Struktury jonowe anizodesmiczne – wykazujące wyodrębniające się jony złożone, najczęściej zbudowane z kationu centralnego, otoczonego dużymi jonami tlenu, np. anhydryt Ca[SO4], syderyt Fe[CO3]. - Struktury mezodesmiczne – w których aniony proste są przyciągane z równą siłą przez kation centralny anionu złożonego i przez kationy występujące poza anionem złożonym, np. krzemiany, germaniany, borany, fluorogliniany. 38. typy Wiazań: - kowalencyjne -kowalencyjne spolaryzowane -semipolarne(koordynacyjne) -Wodorowe -Metaliczne -jonowe -siły van der Waalsa 39. Ciało bezpostaciowe – cialo nie posiadające charakterystycznej postaci: gaz, ciecz 40. Anizotropia kryształów: - zależność własności fizycznych (rozszerzalność termiczna, przewodnictwo elektryczne, współczynnik załamania światła) i chemicznych (szybkość wzrostu i rozpuszczania) kryształu od kierunku przestrzennego. Anizotropia kryształów jest konsekwencją uporządkowanej struktury krystalicznej 41. ziarna krystaliczne – nie posiadają płaskich ścian. 42. Piezoelektryczność – gromadzenie ładunku pod wpływem nacisku 43. Piroelektryczność – gromadzenie ładunku pod wpływem ciepła

44. Klasa Krystalograficzna – jest to grupa kryształów cechująca się taką samą symetrią układu cząsteczek w krysztale. Wymienić układy: -Układ trójskośny -Układ jednoskośny -Układ rombowy -układ tetragonalny -układ regularny -Układ trygonalny -Układ heksagonalny

Pytania 31-44 nie były na testach które kserowałem, ale niektóre pojawiły się na ostatnim teście 45. Okno Ropne -

Pierwiastki: 1. wodór 2. lit 3. sód 4. potas 5. rubid 6. cez 7. beryl 8. magnez 9. wapñ 10. stront 11. bar 12. rad 13. skand 14. itr 15. lantan 16. aktyn 17. tytan 18. cyrkon 19. hafn

H Li Na K Rb Cs Be Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr Hf

20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63.

wanad molibden wolfram mangan niob tantal żelazo kobalt nikiel pallad platyna miedź srebro złoto cynk kadm rtęć bor glin gal węgiel krzem cyna ołów azot fosfor arsen antymon bizmut tlen siarka selen fluor chlor brom jod hel neon argon radon cer neodym samar europ

V Mo W Mn Nb Ta Fe Co Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Hg B Al. Ga C Si Sn Pb N P As Sb Bi O S Se F Cl Br I He Ne Ar Rn Ce Nd Sm Eu

64. 65. 66. 67. 68. 69. 70.

tor protaktyn uran pluton chrom german tellur

Th Pa U Pu Cr Ge Te

Utwory pomagmowe Jeśli w pegmatytach występują minerały pierwiastków zazwyczaj rozproszonych (lepidolit, turmalin, spodumen, pollucyt, wolframit, kasyteryt, kolumbit, tantalit, beryl), są to tzw. pegmatyty linii skrzyżowanych. Pegmatyty mogą także powstawać na drodze zbiorczej rekrystalizacji magmowych skał drobnoziarnistych (zwłaszcza aplitów) w tempera-turach 700-500ºC, bez udziału stopu pegmatytowego. Rekrystalizacja zachodzi pod wpływem gorących roztworów. Z krystalizującej magmy wydzielają się roztwory wodne. Jeśli mają one małą gęstość, są roztworami gazowymi czyli pneumatolitycznymi. Istnieją w temperaturach 700-400ºC, powodując krystalizację minerałów pneumatolitycznych. Mogą pojawiać się okresowo i w niższych temperaturach. Roztwory wodne o wystarczająco dużej gęstości są w stanie ciekłym, nazywają się hydrotermalnymi. Mogą pojawić się już w temperaturze około 700ºC, ale najczęściej tworzą się dzięki kondensacji roztworów pneumatolitycznych około 450-370ºC. Roztwory hydrotermalne o temperaturach 450-300ºC nazywa się hipotermalnymi (wysokotemperaturowymi). Roztwory hydrotermalne o temperaturach 300-150ºC nazywa się mezotermalnymi (średniotemperaturowymi). Roztwory hydrotermalne o temperaturach 150-40ºC nazywa się epitermalnymi (niskotemperaturowymi). Niekiedy nie można wskazać źródła (macierzystej intruzji) roztwo-rów epitermalnych, wtedy określa się je mianem wód teletermalnych. Wody termalne pochodzenia metamorficznego noszą nazwę roztworów hydatogenicznych. Roztwory pneumatolityczne i hydrotermalne mogą przenosić duże ilości wielu pierwiastków, np. metali. Głównymi składnikami tych roztworów (poza wodą) są kationy sodu, potasu i wapnia oraz aniony: chlorkowy, fluorkowy, węglanowy i siarczanowy. Migracja wielu metali odbywa się w postaci kompleksów fluorko-wych, chlorkowych, węglanowych, boranowych i fosforanowych. Rozpad tych kompleksów powoduje wytrącanie się metali z roztworu i krystalizację ich minerałów, często w ilościach nadających się do eksploatacji. Roztwory pomagmowe mogą przeobrażać minerały macierzystej intruzji, zwłaszcza w jej szczytowej części. Proces taki nazywa się autometasoma-tozą albo procesem deuterycz-nym. Metasomatoza polega na usunięciu ze skały części składników a doprowadzeniu innych, dzięki czemu krystalizują nowe minerały, np. zamiast skalenia KAlSi3O8 topaz Al2SiO4(F,OH)3. Grejzen. Roztwory, migrujące od intruzji w głąb skał osłony zazwyczaj ochładzają się. Zmiana temperatury i składu chemicznego roztworów, spowodowana oddziaływaniem ze skałami osłony intruzji, powoduje wytrącanie się poszczególnych pierwiastków w różnych odległościach od kontaktu intruzji z osłoną. Mineralizacja może występować w formie żył lub metasomatycznych impregnacji. Efekt Dopplera – zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą Efekt Dopplera zachodzący dla światła gwiazd i innych obiektów astronomicznych ma znaczące zastosowanie w spektroskopii astronomicznej. Światło gwiazdy charakteryzują linie widmowe, zależne od znajdujących się w nich atomów. Zmianę częstotliwości lub długości fali wykonuje poprzez porównanie położenia charakterystycznych linii widmowych gwiazdy z otrzymanym w na Ziemi. Jeżeli gwiazda oddala się (ucieka) od obserwatora, to wszystkie jej linie widmowe będą przesunięte w kierunku czerwieni (większych długości fali). astronomowie zaczęli badać widma innych galaktyk, okazało się, że większość z nich ma linie widmowe przesunięte ku czerwieni. Oznacza to, że obiekty te oddalają się od nas. LICZBA KOORDYNACYJNA I WIELOŚCIAN KOORDYNACYJNY Jest to liczba bezpośrednich wiązań σ występujących między centralnym atomem a ligandami do niego przyczepionymi. Wielościan koordynacyjny • Wielościan, w którego środku znajduje się dany atom (jon), a w wierzchołkach atomy (jony) sąsiednie, w danym kierunku najbliższe. Np: w krysztale kwarcu atomy tlenu wokół atomu krzemu tworzą czworościan

Fala stojąca – fala, której grzbiety i doliny nie przemieszczają się. Fala stojąca powstaje na skutek interferencji dwóch takich samych fal poruszających się w przeciwnych kierunkach. Zwykle efekt ten powstaje np. poprzez nałożenie na falę biegnącą fali odbitej. Ciało amorficzne, ciało bezpostaciowe – stan skupienia materii charakteryzujący się własnościami reologicznymi zbliżonymi do ciała krystalicznego, w którym nie występuje uporządkowanie dalekiego zasięgu. Ciało będące w stanie amorficznym jest ciałem stałym, ale tworzące je cząsteczki są ułożone w sposób dość chaotyczny, bardziej zbliżony do spotykanego w cieczach. NP: Burszytn, Allofan miedziowy, Tektyty, Opal w piaskowcu, Obsydian pasiasty FOTOSYNTEZA Jako produkt uboczny fotosyntezy powstawał tlen. Początkowo był on wiązany przez żelazo i inne minerały. W wyniku reakcji tlenu z minerałami wody oceaniczne nabrały zielonego koloru. Po zatrzymaniu takich reakcji, z powodu braku substratów, tlen miał szansę przeniknąć do atmosfery. W ten sposób powstała trzecia atmosfera w historii Ziemi. Część uwolnionego do atmosfery tlenu, znajdującego się w jej górnych warstwach, została przez promieniowanie ultrafioletowe przemieniona w ozon. Co w konsekwencji pozwoliło na rozwój bardziej zaawansowanych organizmów w tym w drodze ewolucji na powstanie człowieka. Warstwa ozonowa pochłaniała (i nadal pochłania) znaczną część promieniowania ultrafioletowego, które przed jej uformowaniem przenikało do niższych warstw atmosfery. To z kolei pozwoliło komórkom na kolonizację powierzchni oceanów, a później lądów ROPA NAFTOWA- WARUNKI POWSTANIA myśl których ropa naftowa powstała przez przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach morskich; czynnikami powodującymi przejście substancji organicznych w bituminy są prawdopodobnie: środowisko redukujące, odpowiednia temperatura i ciśnienie, działalność bakterii, oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych i innych. Kerogen > duża zawartość węglowodorów czyli ropy naftowej KRATERY IMPAKTOWE Krater uderzeniowy – owalne zagłębienie (lub zniekształcenie) na powierzchni ciała niebieskiego, spowodowane upadkiem meteorytu, planetoidy lub komety. Kratery są najczęściej spotykanymi elementami rzeźby powierzchni ciał o budowie skalistej i skalno-lodowej w Układzie Słonecznym Tworzenie krateru może być podzielone na następujące fazy: początkowy kontakt i kompresja, ekskawacja, modyfikacja i zapadanie. NP: Vredefort, Republika Południowej Afryki Chicxulub, Ameryka Środkowa Krater Sudbury koło miasta Sudbury, Ontario, Kanada Popigaj, Kraj Krasnojarski, Rosja RODZAJE METAMORFIZMU Metamorfizm – przeobrażenie składu mineralnego skały pod wpływem zmiany temperatury i ciśnienia bez istotnej zmiany jej sumarycznego składu chemicznego. Może nastąpić utrata lub doprowadzenie wody albo dwutlenku węgla. Metamorfizm regionalny, kontaktowy i dynamiczny z impaktowym. Metamorfizm progresywny. Metamorfizm regresywny. Uwaga: terminy „metamorfizm hydrotermalny” oraz „metamorfizm metasomatyczny” są logicznie i semantycznie sprzeczne wewnętrznie i nie należy ich stosować. Ultrametamorfizm – bardzo głęboki metamorfizm z pojawieniem się stopu krzemianowego. Leukosom i restyt. Anateksis – powstawanie stopu w procesie ultrametamorficznym. Palingeneza – gromadzenie się stopu anatektycznego i jego intrudowanie z utworzeniem masywu skalnego. Powstawanie palingenicznych magm granitoidowych. Migma. Dyferencjacja metamorficzna – częściowe wytapianie. (migmatyt) INTERFERENCJA FAL

Interferencja fal, zjawisko wzajemnego nakładania się fal (elektromagnetycznych, mechanicznych, de Broglie itd.). Zgodnie z tzw. zasadą superpozycji fal, amplituda fali wypadkowej w każdym punkcie dana jest wzorem:

gdzie: A1, A2 - amplitudy fal cząstkowych, φ - różnica faz obu fal. Maksymalnie A = A1+A2 dla φ=2k (fazy zgodne), minimalnie A=A1-A2 dla φ=(2k+1) (fazy przeciwne). Warunkiem zaistnienia stałego w czasie rozkładu przestrzennego amplitudy interferujących fal jest ich spójność (koherentność) czyli korelacja faz i częstotliwości. Wiązanie koordynacyjne (donorowo-akceptorowe) – rodzaj kowalencyjnego wiązania chemicznego, którego istotą jest uwspólnienie pary elektronowej między dwoma atomami, przy czym oba te elektrony formalnie pochodzą od jednego atomu. Typowym przykładem tworzenia wiązań koordynacyjnych jest dostarczanie pary elektronowej przez zasadę Lewisa do kwasu Lewisa. NP: NH3+H-->NH4 RÓŻNICA MIĘDZY IZOBAREM A IZOTOPEM Izobary – jądra atomowe o równej liczbie masowej A(p+n), różniące się liczbą atomową Z(p+). W praktyce oznacza to, że izobarami są atomy różnych pierwiastków, mające jednak tę samą liczbę nukleonów, a izotopy - to atomy, które posiadają ściśle określoną liczbę protonów oraz neutronów. Izotopy danego pierwiastka (o określonej liczbie protonów) różnią się liczbą masową (liczba neutronów w jądrze). Czy supernowa może wpływać na materie w kosmosie, czy może zmieniać jego skład? Tak. Supernowe gdy wybuchają (wysyłają) rozrzucają w przestrzeń kosmiczną ogromne ilości różnych pierwiastków np: tlen, siarka oraz pierwiastki ciężkie więc zmieniają skład kosmosu i proporcje materii w nim się znajdujących. Powstają np: Mgławice> Kraba. GAZ ZIEMNY Gaz ziemny właściwy występuje w podziemnych złożach, bardzo często razem z ropą naftową. Zależnie od pochodzenia gaz ziemny stanowi mieszaninę homologów od metanu do pentanu, związków siarki, CO2, O2, H2, N2, He. Gaz ziemny w skorupie ziemskiej występuje jako gaz lub jest związany w hydratach węglowodorów. Może także występować w formie rozpuszczonej, w wodzie podziemnej, ropie naftowej. Tworzy się przez miliony lat w wyniku beztlenowego rozkładu substancji organicznych (rośliny oraz małe organizmy) w wolnych pokładach wypełniających przestrzenie skorupy ziemskiej, niekiedy pod wysokim ciśnieniem. Jak badamy skład chemiczny gwiazd? Fotometria astronomiczna to badanie natężenia, czyli jasności promieniowania określonej długości fali poszczególnych linii widmowych, zaś spektroskopia bada rozmieszczenie i szerokość tzw. linii Fraunhofera. Na podstawie widma wnioskuje się o właściwościach ośrodka, w którym powstała fala, lub przez który została pochłonięta. Porównując wyniki badań widm ciał niebieskich z liniami uzyskiwanymi dla pierwiastków i związków chemicznych w laboratorium można wnioskować np. o składzie chemicznym gwiazd. Gdzie mogą się odkładać węglany Węglany są dość rozpowszechnione w przyrodzie, oprócz skupień ziarnistych, zbitych i włóknistych występują formy naciekowe - stalaktyty i stalagmity są głównymi składnikami osadowych skał wapiennych, pochodzenia zarówno organicznego jak i chemicznego. Obecne są w złożach żyłowych pochodzenia hydrotermalnego. W grupie skał metamorficznych stanowią podstawowy składnik marmurów. Jakie procesy geologiczne wpływają na skuteczność metody K-Ar? Są to procesy wulkaniczne. Jak przy wszystkich radiometrycznych metodach datowania, istotne jest wykrycie czynnika ustawiającego zegar archeologiczny w pozycji zerowej. W tym przypadku byłoby to uformowanie się skały w wyniku aktywności wulkanicznej, uwalniającej cały znajdujący się tam wcześniej argon. Co powstaje z rozpadu uranu?

Reakcja rozpadu jądra atomu uranu-238 ( 238 234 4 2+ 92 U → 90 Th + 2 He

lub:

238

U):

Z rozpadu Uranu powstaje atom Thoru i Helu. 238 234 92 U → 90 Th + α

Interferencja wygaszająca fal Interferencja wygaszająca fal powstaje w momencie gdy nakładające się fale są w fazach przeciwnych i następuje osłabienie ruchu falowego cząsteczek. Wygaszenie następuje gdy amplitudy fal w fazach przeciwnych są jednakowe. Dyferencjacja krystaliczna magmy? frakcyjna krystalizacja magmy – wydzielanie się kryształów za stopu magmowego w czasie krzepnięcia wskutek obniżania temperatury. Przebieg procesów spowodowanych frakcyjną krystalizacją magmy zależy od szybkości krzepnięcia magmy. Minerał wykrystalizowuje i jeżeli jest lżejszy - wędruje do góry, jeśli cięższy - do dołu (jest to dyferencjacja grawitacyjna, dotyczy ona również płynnej magmy, która rodziela się na frakcje różniące się gęstością)

Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety. Kometa wykazuje aktywność, kiedy przebywa w pobliżu gwiazdy, a potem znika w odległych rejonach układu planetarnego, gdzie przyjmuje postać zamarzniętej kuli skalno-lodowej. Jądro komety zbudowane jest

z mieszaniny pyłów i drobnych odłamków skalno-lodowych, składających się z lodu wodnego, zestalonego dwutlenku węgla, amoniaku i metanu. np: Kometa Shoemaker-Levy, Halleya Co powstaje z rozpadu 40K? Z rozpadu 40K powstaje 40Ar, czyli izotop Argonu. Różnice między lawą z niską i wysoka ilością krzemionki Lawy można podzielić ze względu na zawartość dwutlenku krzemu (SiO2) na: kwaśne zawierające dużo SiO2, są lepkie i gęste, płyną wolno i stosunkowo szybko krzepną; często powodują zaczopowanie krateru, co doprowadza do gwałtownych erupcji, zasadowe - zawierające mało SiO2, mają mniejszą lepkość i gęstość, dlatego szybciej płyną, a ich wylewy mają spokojny przebieg.

Dlaczego w pewnym momencie w dziejach ziemi wzrosło stężenie wodorotlenku żelaza w oceanach? Ponieważ gdy około 2,7 mld lat temu pojawiły się pierwsze formy posiadające zdolność fotosyntezy tlenowej, zaczęły one wytwarzać znaczne ilości tlenu, jednak wzrost jego ilości w atmosferze wystąpił ponad 300 mln lat później. Pierwsze cząsteczki tlenu wydzielane były do wody, tlen ten reagował z żelazem i z węglem. Co powodowało wzrost wodorotlenku żelaza w oceanach. Jakie cząstki elementarne mają spin 2 Spin, własny moment pędu, jest wewnętrzną cechą charakterystyczną cząstki (jak masa lub ładunek). Spin = ½n · ħ; ħ = h/2π. Grawitacja - grawitony (spin 2, masa 0, wirtualne), duży zasięg, oddziaływanie słabe, zawsze przyciągające. Co to jest promieniowanie reliktowe? Reliktowe promieniowanie - izotropowe promieniowanie cieplne wszechświata. Promieniowanie reliktowe jest pozostałością po wysokoenergetycznych kwantach gamma wypełniających wczesny wszechświat wg modelu Wielkiego Wybuchu. Ze względu na znaczną wartość przesunięcia ku czerwieni, energia tych fotonów odpowiada dziś promieniowaniu ciała doskonale czarnego o temperaturze 2,7 K (leży w zakresie mikrofal)

CO to są gluony? gluony to bezmasowa cząstka elementarna pośrednicząca w oddziaływaniach silnych. (spin 1), utrzymują kwarki w protonach i neutronach, wiążą protony i neutrony w jądra atomowe. Oddziałują tylko ze sobą i z kwarkami, siła oddziaływania rośnie z odległością. Gluony mają właściwość zwaną “uwięzieniem” - wiążą zawsze kwarki w kombinacje "bezbarwne" za pomocą "struny" gluonów. Co to są gazohydraty? To metan uwięziony w wodzie pod wpływem wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury. Wyglądem przypomina lód, bo to struktura krystaliczna, złożona z cząsteczek gazu umieszczonych w “klatce” złożonej z cząsteczek wody. W śladowych ilościach występują też hydraty propanu i hydraty etanu. Powstają i występują w ściśle określonych warunkach: przy ciśnieniu rzędu 300-400 atmosfer oraz temperaturze co najmniej -0,8 st. Celsjusza. Czemu cyrkon nadaje sie do datowania skal starych? Ponieważ nietrwały izotop cyrkonu emitujący cząstki beta o dużych wartościach energii stanowi produkt rozszczepienia uranu.

1. Do czego sluzy spektrometr mas? -identyfikacji związków chemicznych i ich mieszanim -ustalania struktury związku chemicznego -ustalania ich składu pierwiastkowego -ustalania skłądu izotopowego analizowanej substancji, co m.in. umożliwia określenie ich źródła pochodzenia 2. Opisz wlasnymi slowami jak rozumiesz delta34S Jest to względna różnica pomiędzy stosunkiem izotopowym w próbce i we wzorcu.

δ

=

3. Co powoduje frakcjonowanie izotopow tlenu w przyrodzie. 4. Do czego można wykorzystac badania składu izotopowego wegla? Podac 2 przyklady -do poznania ówczesnego składu izotopowego oceanów świata -oszacowania emisji CO2 do atmosfery 5. Aby okreslic wiek probki metoda K-Ar w laboratorium należy zmierzyc… ...ilość uwięzionego w 10-gramowej próbce oraz znać szybkość rozkładu 6. Jakie czynniki mogą zawyżyć wiek mineralu określonego za pomoca izotopow uranu? podobno temperatura i ciśnienie lecz nie jestem tego pewna na 100% 7. Dlaczego prawo stalych stosunkow Daltona dowodzi atomowej budowy matrii?? 8. Co to jest reliktowe promieniowanie mikrofalowe i kiedy powstalo? -promieniowanie cieplne wszechświata - jest pozostałością po wysokoenergetycznych kwarkach gamma wypełniających wczesny wszechświat wg modelu wielkiego wybuchu 9. Wymienic układy krystalograficzne i właściwe dla nich kąty miedzy osami oraz odcinki tożsamości. UKŁAD regularny tetragonalny rombowy Jednoskośny trójskośny Heksagonalny trygonalny

KĄT MIĘDZY OSIAMI α = β =γ = 90° α = β =γ = 90° α = β =γ = 90° α = γ = 90°; β≠90° α≠β≠γ≠α; α, β, γ ≠ 90° α = β = 90°; γ=120° α = β = 90°; γ=120°

ODCINKI TOŻSAMOŚCI a=b=c a=b=c a≠b≠c a≠b≠c≠a a≠b≠c≠a A=b≠c A=b≠c

10. Jak dziala wiazanie metaliczne? W metalach w stanie ciekłym i krystalicznym elektrony walencyjne odłączają sie od atomów i stają się elektronami swobodnymi. 11. Jakie sa skutki pograzania plyt litosfery w plaszczu ziemi? -łuk wysp wulkanicznych i rów oceniczny - łańcuch górski

12. Co to SA szeregi Bowena? Podac występujące w nich mineraly we właściwej kolejności, od najwcześniejszych do najpóźniejszych. -szereg definiujący kolejność krystalizacji minerałów podczas krzepnięcia magmy 1. oliwiny, pirokseny, amfibole, biotyt, kwarc 2. plagiolkazy zasadowe, plagioklazy średnie, plagioklazy kwaśne, skalanie alkaiczne, kwarc 13. Jakie pierwiastki gromadza się w mineralach hipotermalnych? -minerały Be lub Li (krzemionkowe) - sferyt (Zn,Fe)S; molibdenit MoS; Magnetyt Fe2O4 14. Jakie znasz facje metamorficzne? Podac zakresy temperatur granulitowa - 750-900°C łupków niebieskich - 100-300C amfibolitowa - 600-700C zeolitowa - 0-240C zieleńcowa - 300-500C eklogitowa - 400-800C horfelsowa - 300-800C 15. Co to są fumarole, mofety i solfatary? emisje gazów bez udziału innego materiału, czyli ekshalacje wulkaniczne i w zależnosći od temp. wyróżniamy fumarole (200-800C), solfatary (100-200C) mofety(poniżej 100C) 16. Wpływ na dostarczanie wegla do atmosfery toreb; plastikowych, biodegradowalnych, papierowych, z tkanin naturalnych. chuj wie :D

IZOTOPY (nuklidy) Taka sama Różna

IZOBARY (nuklidy) Różna Taka sama

IZOTONY (nuklidy) Liczba atomowa Różna Liczna masowa Różna Liczba neutronów Taka sama 16 17 18 3 3 14 15 16 Przykłady O, O, O H, He C, N, O NUKLID – jądro atomowe złożone określonej liczby protonów i neutronów. 1. MECHANIZM FRAKCJONOWANIA – na stan równowagi wpływa temperatura. a. Wymiana izotopowa – osiągnęły stan równowagi, b. Efekt kinetyczny – nie osiągnęły stanu równowagi, 2. PROCESY FIZYCZNE a. Destylacja (parowanie i kondensacja), b. Krystalizacja, c. Dyfuzja, FRAKCJONOWANIU IZOTOPÓW SPRZYJA  - mała liczba atomowa pierwiastka,  - zdolność tworzenia lotnych związków,  - występowanie na kilku stopniach utlenienia,  - niskie temperatury procesów, SPEKRTOMETR MAS – urządzenie próżniowe, budowa:  komora jonizacyjna – wprowadzamy do niej porcję gazu, w celu jonizacji stosuje się bombardowanie strumieniem elektronów,  jonizacja jest częściowa – tylko kilka/kilkanaście % przechodzi w stan jonowy,  za pomocą elektrod wprowadzamy strumień zjonizowanych gazów do elektromagnesu,  w elektromagnesie następuje proces rozszczepienia – im jon jest cięższy tym jest słabiej odchylany (przez pole magnetyczne e-,  rozdzielany jest na wiązki – każda wiązka zawiera izotopy określonego rodzaju (czyli cząstka będzie jednorodna pod względem składu),  mierzymy natężenie poszczególnych wiązek i porównujemy je ze sobą (każda wiązka reprezentuje inny izotop),  następnie określamy skład izotopowy badanego gazu, WZORCE IZOTOPOWE 

PDB – belemnity jury formacji Pd – utarty proszek CaCO3, wszystkie badania należy odnieść do wzorca ale każde laboratorium pracuje na wzorcu laboratoryjnym który jest skorelowany z PDB (samo PDB mało dostępne).



SMOW – standard mean ocean water.



SLAP – standard light antarctic precipitation – skład izotopowy silnie tam odbiega od składu wody morskiej.

 CDT – próbka z meteorytu Canzon Diablo Tro pokazuje siarkę najmniej zmienioną. Węgiel PDB (CO2) Tlen SMOW (V SMOW), PDB, SLAP(opady atmosferyczne) Wodór SMOW, SLAP siarka CDT 

Woda morska jest wzorcowa dla O i H

JAKIE CECHY POWINIEN MIEĆ WZORZEC?  Trwały i niezmienny,  Zaakceptowany międzynarodowo,  Dostępny w sporych ilościach,



Reprezentatywny dla zakresu pomiarowego,

ZALEŻNOŚĆ CRAIGA – w wodach wód powierzchniowych – zależność liniowa z której bezpośrednio można wyznaczyć zawartość δD i δ18O FRAKCJONOWANIE IZOTOPOWE:  Temperatura,  Czynnik geograficzny, PROCESY ROZPADÓW PIERWIASTKÓW PROMIENIOTWÓRZYCH 1. ROZPAD α  Uran emituje α i przechodzi w Tor,  Emitowanie α z jądra oznacza, że powstały izotop będzie przesunięty o 2 w lewą stronę w układzie okresowym (zmienia się). 2. ROZPAD β  Z jądra emitowane są elektrony – bo jeden z neutronów w jądrze rozpada się p i e-, p zostaje w jądrze, e- jest emitowany,  SKUTKI: o potomny izotop staje się izotopem innego pierwiastka, bo zmienia się liczba atomowa , o masa jądra się nie zmieni (praktycznie), o potomny izotop przesunie się o 1 w prawo w układzie okresowym. 3. WYCHWYT K:  reakcja jądrowa w którą są zaangażowane wewnętrzne powłoki elektronowe ,  jądro wychwytuje najbliżej występujący e-,  ten e- łącząc się z protonem daje neutron,  liczba masowa bez zmian,  liczba atomowa przesuwa się o 1 w lewo w układzie okresowym, 4. ROZSZCZEPIENIE JĄDRA ATOMOWEGO:  emisja neutronów,  promieniotwórcze izotopy pierwiastków ciężkich,  jądro rozpada się na kilka fragmentów,  destrukcja jądra atomowego,  masa tego co uzyskamy musi się zgadzać,  mogą powstać jednocześnie różne pierwiastki,  jest to proces spontaniczny, nie wymuszony, Tempo rozpadu promieniotwórczego jest stałe! Nie da się wpłynąć na tempo tego procesu. Dlatego możemy to wykorzystać do datowania. WARUNKI STOSOWANIA METOD GEOCHRONOLOGII IZOTOPOWEJ:  izotop dość pospolitego pierwiastka, występującego w ilościach dających się oznaczyć analitycznie,  znamy udział tego izotopu w składzie pierwiastka,  znana wartość stałej rozpadu ,  geochronologiczny układ zamknięty, IZOTOPY WAŻNE W BILANSIE TERMICZNYM ZIEMI:  235U,  238U,  232Th,  |40K|,  |87Rb,|

MINERAŁY METAMIKTYCZNE – metamiktyzacja to burzenie sieci krystalicznej pod wpływem promieniowania – elementy strukturalne przesuwają się w inne miejsca, minerał staje się izotropowy, mniej twardy. Minerał ten Mo ze powrócić do postaci krystalicznej w wyniku podgrzania. Jest to cecha cyrkonu itd. (pierwiastków zawierających uran). METODA POTASOWO-ARGONOWA:  40K  (rozpadβ) 40Ca , (wychwyt K) 40Ar,  W praktyce wyznacza się całkowitą wartość potasu, z tego wyznacza si e ilość 40K,  Wyznaczamy zawartość powstającego w wyniku rozpadu argonu, jednak jest go bardzo mało i jako gaz szlachetny jest trudny do zmierzenia można więc: o Stopić próbkę i w próżni wydzielić z niej argon (próbka musi być odparowana żeby nie zmieszała się z Ar zawartym w powietrzu) METODA ARGON-ARGON:  W sposób sztuczny produkuje się izotop 39Ar (próbka 39K jest naświetlana strumieniem neutronów) co powoduje przejście 39Ar w 40Ar,  39K + n  39Ar + p ,  Mierzymy stosunek 40Ar/39Ar,  Metoda uniwersalna, można nią datować wszystkie typy skał, MIKROSONDA JONOWA:  Wiązka ciężkich jonów (cezu) bombarduje minerał, te jony są w stanie wybić z próbki jej składniki . Można zbadać skład chemiczny i izotopowy poszczególnych jonów. W ten sposób dokonuje się analizy punktowej i pozwala na dokładne datowanie. METODA RADIOWĘGLA:  Tą metodą można się cofnąć max 40 000 lat,  W biosferze jest stabilna równowaga między nowotworzonym i rozpadającym się 14C,  Ilość radiowęgla jest stała dopóki materia jest wymieniana z otoczeniem (czyli podczas życia organizmów). W momencie śmierci następuje wyraźne zmniejszenie koncentracji, 14C się rozpada, ale już go nie napływa,  Badamy: młode czwartorzędowe utwory, wykorzystywana w archeologii

GLUONY - Właściwość zwana „uwięzieniem” – wiążą zawsze kwarki w kombinacje bezbarwne, za pomocą struny gluonów. MODEL KWANTOWY – długość każdej orbity stabilnej odpowiada dokładnie całkowitej (nie ułamkowej) wielokrotności długości fal elektronu. UŁAMKOWA WIELOKROTNOŚĆ – orbita niestabilna, wygaszenie fali elektronowej. ZASADA WYKLUCZENIA PAULIEGO – dwie identyczne cząstki o spinie ½ nie mogą być w tym samym stanie kwantowym. (Czyli nie mogą mieć tej samej pozycji i takiej samej prędkości – nie dotyczy cząstki o spinie 0, 1 i 2). CEFEIDY – gwiazdy zmienne, wykazujące okresowe fizyczne zmiany jasności związane z pulsacją (zmiany średnicy) gwiazdy. WIDMA EMISYJNE I EMISYJNO ABSORPCYJNE – rozkładając widmo gwiazd możemy stwierdzić jakie pierwiastki tam występują.

Ciemny prążek świadczy o przechwyceniu pierwiastka (absorpcja). Im większa jest odległość tym większe przesunięcie w prawo. EFEKT DOPPLERA – obserwowany w widmach emisyjno-absorpcyjnych. Dla danego typu gwiazdy mamy jakąś barwę. Jeżeli obiekt się oddala, fala wydłuża się dla całego zakresu co oznacza, że nie ma możliwości poznania koloru, możemy rozpoznać skład. Efekt przesunięcia prążków możemy przeliczyć na prędkość. Im odleglejszy obiekt w Kosmosie tym prędzej oddala się od obserwatora. RELIKTOWE PROMIENIOWANIE MIKROFALOWE:  Wypełnia cały kosmos ,  Jest to relikt pierwotnego promieniowania. Skupienia materii ciemnej we Wszechświecie mogą zmieniać bieg wiązek promieniowania (np. światła widzialnego). TEORIA STANU STACJONARNEGO (1948) – powstanie 1 cząstki na 1km3 na rok – powstanie nowej materii i utrzymywanie jej stałej prędkości. Obecność promieniowania mikrofalowego przemawia przeciwko stanu stacjonarnemu (dawniej Wszechświat był bardziej gęsty). Dopiero gdy się utworzyły gwiazdy rozpoczęła się produkcja innych pierwiastków. MATERIA MIĘDZYGWIAZDOWA :  Materiał gazowy,  Materiał molekularny (obłok molekularny jest miejscem gdzie powstają nowe gwiazdy),  Materiał pyłowy.

zagęszczenie w wielkim obłoku molekularnym

w kurczącym się i obracającym obłoku powstaje protogwiazda otoczona dyskiem

materia w otoczeniu stref biegunowych jest usuwana

ukazuje się widoczna gwiazda otoczona dyskiem

KRATERY IMPAKTOWE

meteoryt uderza

topi skałę

ZIEMIA: SKORUPA I PŁASZCZ

tworzy się kałuża stopu

fala częściowo zastyga, częściowo wraca do miejsca uderzenia

następuje proces stygnięcia, utrzymuje się uniesienie

KOMETA Każdorazowe przejście w pobliżu Słońca powoduje wyzbycie się spoiwa (później kometa się rozpada). Gdy kometa jestw dużej odległości od Słońca, to nie ma warkocza, ma słabą, kulistą otoczkę gazową.

PIERŚCIENIE WOKÓŁ PLANETY – zbiorowisko obiegające planetę: lodu, pyłu, gazów, odłamków sklanych. CIAŁABEZPOSTACIOWE:  Bursztyn,  Allofan miedziowy,  Tektyty (przechłodzona ciecz) (szkliwo impaktowe),  Opal (tworzy iryzację),  Obsydian. DEFINICJA KRYSZTAŁU:  Ciało o prawidłowej budowie wewnętrznej,  Fizycznie i chemicznie jednorodne,  Anizotropowe,  Mające właściwości fizyczne i wektorowe, jednakowe w kierunkach równoległych oraz w kierunkach związanych z symetrią,  Ograniczone ścianami płaskimi, PRAWIDŁOWA BUDOWA WEWNĘTRZNA:  Może być bardzo zróżnicowana,  Zbiór o prawidłowej budowie wewnętrznej, o Translacja (kierunek), o Odcinek tożsamości (translacyjny), o Kąt,  Model powierzchni – równomiernie obsadzony kryształami. FIZYCZNIE I CHEMICZNIE JEDNORODNY:  Skalarne właściwości fizyczne, o Gęstość, o Ciepło właściwe (ilość energii cieplnej aby temp. Podniosła się o 1oC), o Ciepło topnienia, o Ciepło sublimacji,  Prawidłowa struktura, w każdym miejscu,

  

Właściwości skalarne w każdym miejscu takie same, Zawsze w tej samej objętości jest taka sama liczba atomów, Temperatura – miara energii drgań atomów – aby podwyższyć energię drgań, należy w każdym miejscu dostarczyć tą samą ilość energii.

ANIZOTROPOWY – niejednakowa wartość jakiejś cechy  Cechy fizyczne wektorowe  wielkość,  Kryształ zarysowujemy, RYSA – wyrwanie pewnej liczby atomów , ANIZOTROPIA:  Odporność mechaniczna,  Deformacja struktury,  Twardość,  Przewodnictwo cieplne,  Piroelektryczność,  Prędkość rozchodzenia się światła, OGRANICZONY ŚCIANAMI PŁASKIMI – kryształ idealny, bardzo małych rozmiarów:  Każda ściana obsadzona przez węzły – im gęściej obsadzone tym lepiej wykształcają się ściany,  Co jak śicany nie są płaskie? (Galena, piryt, smolty), o To szereg ścian  bo są znacznych rozmiarów, o Pierwotnie maleńki, prawie idealny kryształ rozrasta się nierównomiernie, ściany się odchylają ,  Perowskit zrost kryształów płytkowych,  Złoto  pokrój okienkowy ścian,  Dolomit  pokrój siodłowy POŁOŻENIE ATOMÓW W KRYSZTALE:  Obraz kryształu w mikroskopie elektronowym dużej rozdzielczości (HARTEM) pokazuje miejsca gdzie lokują się elektrony. STRUKTURY MINERAŁÓW:  Dla promieniowania rentgenowskiego kryształy są siatką dyfrakcyjną,  Prawidłowość kryształów może wyrażać się również w otoczeniu atomów. SUBSTANCJA KRYSTALICZNA:  Kryształy własno-kształtne = kryształy amorficzne = kryształy euhedralne = kryształy idiomorficzne,  Kryształy SUBANTOMORFIZNE = substancje częściowo własno-kształtne,  Kryształy KSENOMORFICZNE = anhedralne – nie mające własnego kształtu. KRYSTALITY –substancja krystaliczna, ale nie można jej optycznie zidentyfikować (np. tło skalne) SYMETRIA:  Płaszczyzna symetrii,  Oś dwukrotna,  Oś jednokrotna itd. SYMETRIA – właściwość powodująca że obiekty powtarzają się w przestrzeni wg określonego wzoru. PRAWO SYMETRII – istnieją w krysztale kierunki nierównoległe w których właściwości fizyczne jednakowe – są to kierunki położone symetrycznie. ELEMENTY SYMETRII – są to cechy, określające sposób powtarzania się obiektów w przestrzeni. ŚRODEK SYMETRII –punkt przez który poprowadzona prosta napotykają po jego obydwu stronach w jednakowych odległościach takie same obiekty.

PŁASZCZYZNA SYMETRII – jest to płaszczyzna powodująca, że dwa obiekty mają się do siebie jak przedmiot i jego odbicie w lustrze. OSIE SYMETRII N-KROTNE – są to proste , wokół których obracany obiekt powtarza się n razy w zakresie 360o, powracając do położenia wyjściowego w momencie osiągnięcia kąta 360o. KLASA KRYSTALOGRAFICZNA – to zespół elementów symetrii działających wspólnie. Wyróżnia się 32 klasy krystalograficzne. UKŁAD TRÓJSKOŚNY

UKŁAD JEDNOSKOŚNY

UKŁAD ROMBOWY

UKŁAD TETRAGONALNY

  

Osie dwukrotne Płaszczyzna symetrii Osie symetrii

UKŁAD REGULARNY

    

3 osie dwukrotne 4 osie trójkrotne Osie dwukrotne Środek symetrii Płaszczyzna symetrii

UKŁAD TETRAGONALNY I HEKSAGONALNY

komórka romboedryczna  

Komórka elementarna w podstawie ma rąb Układ uzupełniony o jeszcze dwie komórki elementarne obrócone o 120o

ELEKTROUJEMNOŚĆ PIERWIASTKÓW – jest to miara dążenia do przyłączenia elektronów.  Gazy szlachetne mają wartość elektroujemności zerową WIĄZANIA JONOWE (HETEROPOLARNE, BIEGUNOWE) – są wiązaniami działającymi dzięki przyciąganiu elektrostatycznemu jonów odmiennego znaku. WODA KOORDYNACYJNA – silnie związana z jonami w ilościach stechiometrycznych, zajmuje określone miejsce w sieci kryształu. WŁAŚCIWOŚCI KRYSZTAŁÓW JONOWYCH – wiązania jonowe są bardzo silne, powodują:  Dużą twardość,  Wysoką temp topnienia,  Małe współczynniki rozszerzalności cieplnej,  Złe przewodnictwo elektryczności i ciepła,  Kryształy zbudowane z jonów typu gazów szlachetnych są zwykle bezbarwne i przezroczyste,  Kryształy jonowe wykazują maksimum absorpcyjne w podczerwieni. WIĄZANIA ATOMOWE (HOMEOPOLARNE, KOWALENCYJNE) – polegają na istnieniu wiążących par elektronów, należących jednocześnie do dwóch sąsiadujących atomów. WŁAŚCIWIŚCI KRYSZTAŁÓW ATOMOWYCH  Np. diament, krzem, węglik krzemu (moissonit) SiC, częściowo atomowych: siarka, selen, tellur,  Duża twardość,

   

Wysokie temperatury topnienia, Duże ciepło topnienia, W stanie czystym złe przewodniki elektryczności, Wysokie współczynniki załamania światła.

WIĄZANIA SEMIPOLARNE (KOWALENCYJNE KOORDYNACYJNE DONOROWO-AKCEPTOROWE) – są zasadniczo wiązaniami atomowymi. WIĄZANIA O CHARAKTERZE POŚREDNIM  Stopniowe przejścia między wiązaniami atomowymi a jonowymi,  Atomy o jednakowej elektroujemności dają wiązania czysto atomowe ,  Im większa różnica elektroujemności tym bardziej jonowy charakter ma wiązanie . WIĄZANIA WODOROWE – proton należący do jednej cząsteczki może oddziaływać silnie na elektrony innej cząsteczki, przyłączając je do siebie – jądro wodoru może łączyć dwie cząsteczki wiązaniem protonowym lub wodorowym. Wiązanie to można traktować jako jonowe silnie spolaryzowane – czynnikiem polaryzującym jest proton. Występuje w związkach organicznych, kwasach nieorganicznych i kwaśnych solach. W kryształach lodu. WIĄZANIA METALICZNE – w metalach w stanie ciekłym i krystalicznym elektrony walencyjne odłączają się od atomów i stają się elektronami swobodnymi. Sieć kryształów metali jest uporządkowanym zbiorem jonów dodatnich, tzw. Rdzeni atomowych, spojonych gazem elektronowym. Siłą wiązania metalicznego jest wypadkową przyciągania między jonami i elektronami oraz odpychania pomiędzy elektronami oraz pomiędzy jonami dodatnimi. W niektórych stopach wszystkie elektrony swobodnie przechodzą tylko z jednego składnika, np. w stopie złota z palladem, złoto przechodzi w stan jonowy a pallad pozostaje jako obojętne atomy. WŁAŚCIWOŚCI KRYSZTAŁÓW METALICZNYCH:  Wielkie różnice twardości,  Wielkie różnice temperatur topnienia,  Różnice temperatur wrzenia,  Bardzo dobre przewodnictwo elektryczne i cieplne,  Plastyczność,  Nieprzeźroczystość,  Połysk metaliczny,  Wysokie współczynniki załamywania światła, WIĄZANIA MIĘDZYCZĄSTECZKOWE – istnieją dzięki siłom Van der Waalsa, składających się z 3 efektów: 1. Sił orientacyjnych (efekt Keesoma)  wzajemne oddziaływanie na siebie dipoli stałych . 2. Sił indukcyjnych (efektu Debye’a)  wzajemne oddziaływanie na siebie dipoli stałych i dipoli przez nie indukowanych. 3. Sił dyspersyjnych (efektu Londona)  wzajemne oddziaływanie na siebie dipoli chwilowych, np. w wyniku obiegania jądra przez elektrony. WŁAŚCIWOŚCI Twardość Temp topnienia Temp wrzenia plastyczność Przeźroczystość Połysk Załamanie światła

CHARAKTER WIĄZANIA KRYSZTAŁÓW JONOWE ATOMOWE METALICZNE Duża Duża Wielkie różnice Wysoka Wysokie Wielkie różnice Różnice Plastyczne Bezbarwne, Nieprzeźroczysty przezroczyste Metaliczny Wysokie Wysoki współczynniki współczynnik

Rozszerzalność cieplna Przewodnictwo elektryczności Przewodnictwo ciepła Ciepło topnienia

Małe współczynniki Złe

Złe

złe Duże

PODOBIEŃSTWO STRUKTURY : 1. KRYSZTAŁY IZOSTRUKTURALNE (IZOTYPOWE) – ten sam tym struktury (NaCl, LiCl, BaS). 2. STRUKTURY HOMEOTYPOWE – struktury podobne lecz nie identyczne (diament, sfaleryt ZnS). 3. STRUKTURY HETEROTYPOWE – struktury zupełnie odmienne (diament i grafit; NaCl i CsCl). ROZTWORY STAŁE – ODMIESZANIA:  Np. peryt (domieszanie albitowe w ortoklazie),  Ilmenit FeTiO3 w magnetycie Fe3O4,  Magnetyt i ulvit Fe2TiO4,  Sfaleryt (ZnS) i stannin (CuFeSnS4) w chalkopirycie (CuFeS2). DIADICHIA – zdolność do zastępowania się atomów, jonów lub cząsteczek w strukturze kryształów. Diadochia zachodzi, gdy promienie zastępujących się jonów nie różnią się o więcej niż 15% promienia jonu mniejszego i gdy właściwości polaryzacyjne jonów są podobne. DIADOCHIA IZOWALENTNA – zastępujące się jon mają tą samą wartościowość, np. K(Cl-, Br-) DIADOCHIA HETEROWALENTNA – zastępujące się dwa jony mają różne wartościowości i zastępowanie zachodzi w połączeniu z inną parą jonów, także o różniej wartościowości, np. (Na+, Ca2+) [Al(Si4,Al3+)Si2O8] POLIMORFIZM:  SUBSTANCJE DIMORFICZNE ,  SUBSTANCJE TRIMORFICZNE . POLITYPIA (rodzaj polimorfizmu) – identyczne warstwy w sieci krystalicznej układają się w różny sposób (np. grafit, krzemiany warstwowe). ANALIZA MATERIAŁU MINERALNEGO:  Wielkość ciał geologicznych – sieć pobrania próbek ,  Wielkość ziaren minerałów w próbce – wielkość próbki ,  Rozdrobnienie i pomniejszenie próbki, ochrona próbki przed zanieczyszczeniami. OZNACZANIE SKŁADNIKÓW GŁÓWNYCH (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O-, H2O+):  Fluororescencja rentgenowska (XRF),  Metoda absorpcji atomowej,  Metoda fotometrii płomieniowej,  Analiza rentgenowska składu chemicznego w mikroobszarze (mikrosonda elektronowa). OZNACZANIE SKŁADNIKÓW ŚLADOWYCH (Rb, Cs, Cu, Ag, Au, Be, Sr, Co, Ni, TR itd.):  Metoda spektralna emisyjna,  Metoda absorpcji atomowej,  Metoda spektralna emisyjna ze wzbudzeniem w plazmie (ICP),  Metoda fotometrii płomieniowej,  Analiza rentgenowska składu chemicznego w mikroobszarze (mikrosonda elektronowa). PIERWIASTKI W SFERACH ZIEMI PIERWIASTKI / ZWIĄZKI Jądro Jądro

SFERA ZIEMI Strefa D”

Płaszcz dolny

Fe Ni S O Al. Ca Ti Si Mg

wewnętrzne + + + +

zewnętrzne + + + +

(mezosfera) +

+ + +

+ + + + +

CHONDRY – kuliste składniki chondrytów o średnicy 0,1-10nm zbudowane z oliwinu, piroksenu, niewielkich ilości szkliwa, żelazoniklu. Powstały w mgławicy słonecznej. CHONDRYTY WĘGLISTE Cl – mają skład opowiadający słonecznemu (bez składników lotnych). CHONDRYTY – powstały w czasie pierwszych 100 mln lat tworzenia się Układu Słonecznego. ACHONDRYTY – skład podobny do składu ziemskich i księżycowych bazaltów, skład Marsa, asteroid. KONWEKCJA – (ruch termiczny) – w płaszczu SUBDUKCJA – (pogrążanie) – to przemieszczanie mas czyli migracja pierwiastków.

EWOLUCJA PŁASZCZA ZIEMI SKAŁY MAGMOWE – WŁAŚCIWOŚCI

SKAŁY MAGMOWE – SZEREG BOWENA Stop bazaltowy andezytowy granodiorytowy granitowy KRYSTALIZACJA POMAGMOWA

↓ Oliwin ↓ amfibol ↓ Biotyt ↓  skaleń potasowy  muskowit kwarc

SKAŁY MAGMOWE – SZEREG BOWENA CD. Temp powyżej 1000oC Ca

Andoryt Bytownit Labrador Andezyn Albit Oligoklaz Na

Temp ok. 600oC

SKAŁY MAGMOWE – MIESZANIE SIĘ MAGM 1. Całkowite rozpuszczenie (MAXING). 2. Mieszanie z częściowym wzajemnym rozpuszczaniem (MINGLING). 3. Nie mieszające się stopy krzemianowe lub inne (magmy tlenkowe, fosforanowe, węglanowe). KONTAMINACJA – oznacza zmianę składu chemicznego magmy (ksenolity, enklawy),  Magma wciska się w szczeliny i odkrusza bloki,  Bloki skał osłony częściowo częściowo rozpuszczają się w magmie. INTRUZJA MAGMOWA – rozgrzewa skały osłony, powodując w nich zachodzenie reakcji chemicznych i krystalizację nowych minerałów. HORNPLESY – skały margliste, chloryt + muskowit, andaluzyt, sillimanit, piroksen. SKARNY – wapień dolomityczny, zrekrystalizowany kalcyt i dolomit, brucyt, monticellit, forsteryt, wezuwian, grossular + diopsyd + wollastonit INTRUZJA MAGMOWA A WODA magma migruje ku górze, gdzie jest więcej wody niż w dolnym/górnym płaszczu Ziemi, stop migrujący ku górze wchłania wodę (nawet do 10%) – dla stopów granitoidowych jest to 4-5% (dużo).  Ochładzanie stopu powoduje wytrącanie się minerałów,  Ciało pomagmowe stygnie od góry –czyli w głębi możemy zastać jeszcze ciekłą magmę,  Intrudująca magma często jest niedosycona wodą – taka magma wchłania wodę z otaczających ją skał ,  Minerały powstające z krzepnącej magmy zużywają tylko część obecnej w niej wody; minerały uwodnione to przede wszystkim: amfibole i łyszczyki (ale są to niewielkie ilości),  Woda która nie została związana, wydzielana jest przez krzepnąca magmę do szczelin i przestrzeni międzyziarnowych w intruzji i jej osłonie.