Class Notes (837,836)
Canada (510,504)
ESS103H1 (3)
miall (1)

ESS 103 Notes 7-13.docx

22 Pages
Unlock Document

Earth Sciences

ESS NOTES 7­13 2013­10­23 GET LANDSLIDE NOTES!! ­ Floodplains  Rivers flood  Artificial levees (raised banks) are created for protection; can naturally occur  Diagram of Mississippi river (flood of Mississippi valley – infrequent 100 yr flood event in Mississippi river;  1994.)  Flood frequency are predictable: not random at all. Most rivers have a peak flow in Spring creating high level of discharge called Spring Flood. 100 Year Flood: can be statistically defined: much larger than annual event. Helps with planning –  about the farthest limit that citizens are willing to pay for through taxes. Ex) Winnipeg/ Red River Manitoba flood of ‘97 Means on average within a 100 year period, a high magnitude flood could occur. All about statistical  probability.  Hurricane Hazel – Oct 1954 Most severe flooding on record in ON – Toronto ’54. Damage: City council ordinance turned ravines into parks Some small events since then: Aug 05 Heavy rain collapses roadway on Finch Calgary flood june 2013 – floods downtown; stampeded grounds. Huge spreads of gravel on Trans­Can highway  Canmore worst affected area  Water and sediment movement beneath breaking waves:  Most waves hit the beach at an angle. This sets up a circulation patterns on the beach, which carries sand  by a circular route slowly along shore.  This process is called longshore drift. Tides generate currents moving in and out of inlets. The rising (flood)  tide moves water on to the tidal flats behind the barrier island (grey areas in Slide 13). The falling (ebb) tide  drains the tidal flats and moves sediment out of the inlet, where it may form an ebb­tide delta. Note also the  movement of sand by longshore drift (at right, in Slide 13) to form a spit. In most areas, tides are said to be  semidiurnal. That is, they have a period or cycle of approximately one­half of a tidal day. The predominant  type of tide throughout the world is semidiurnal, with two high waters and two low waters each tidal day. For  example, tides along the East Coast of Florida are semidiurnal.  hurricanes 2013­10­23 Tropospheric waves cause hurricanes Caused by temp differences between hot African landmass and cooler ocean Hurricane and typhoon – both strong tropical cyclone Low pressure system that develops over subtropical waters Starts by warm ocean waters and an atmosphere that is cooling – creates unstable conditions. Occur in  Atlantic/West Africa from July­ Oct. Drift westward  Subtropical ridge – ridge of high pressure that occupies the Atlantic ocean Range of hurricane strengths from 1 to 5. Hurricane Sandy only 2  Storm surge – water is pushed towards the shore by the wind as it approaches the hurricane, creates a  huge amount of friction and a huge tide Causes massage damage Ex) Galveston Island 1900 deadliest natural disaster in US history.  hurricanes 2013­10­23 Gulf coast susceptible to hurricane damage – vulnerable coastline  Sinking of New Orleans during Hurricane Katrina:  ground water removed for domestic use/wetland areas drained – if you remove water, itll compact and  settle. Longterm: gulf coast is an area of slow geological subsidence – mississipi river dumps large  amounts of substance out  huge effect of Gulf Coast Oil production Hurricane Stan Guatemala – triggers mudslides Sandy – cuba, northward to New Jersey  Hurricanes are NOT becoming more frequent – no relationship between global warming and huricanes  Damage has increased Water  2013­10­23 Water as a commodity 97.5 water in oceans 2.5 fresh water 74% in ice caps 25% is ground water <1% is in surface rivers and lakes Canada has 20% of global total of surface waters Conflicts over water ensue since it is so limited  Desalination – removes salt from water  Can be used but it is very expensive and energy intensive NOV 4 2013­10­23 WATER B … The clean­up of Collingwood Harbour, the site of a major ship­building industry until 1986.  Problems of urbanization  Pressure for suburban development of greenfield lands (hitherto undisturbed agricultural land) around the  edges of the city of Toronto have become almost unstoppable. There is continuing demand for less­ expensive housing, especially from new immigrants to Toronto, and the development industry is only too  happy to provide it.  The Oak Ridges Moraine exemplifies the problem. Environmental activists are concerned about the unique  ecology of the area (Slide 16, 17). There are unique assemblages of plants and animals here, which are  threatened by development.  Prevents efficient recharge Moraine: ridge of sand and gravel fromed between two ice sheets during last ice age. Is good aquifer;  tapped into many wells in GTA.  The effects of urbanization:  reduce groundwater infiltration and recharge.  Covering large areas with concrete directs runoff into storm drains, decreases the area available for  recharge Less runoff stored in soils and aquifers Surface runoff increases Flood levels more severe More recently, concern and controversy have focused on the “Big Pipe”, a major new trunk sewerage pipe  to carry waste down to the Ashbridge’s bay treatment plant in Scarborough (Slide 18). Completion of the  pipe encourages more suburban sprawl.  Construction required pumping out groundwater NOV 4 2013­10­23 Slides 19, 20:  The Walkerton tragedy  May 2000: 2300 cases of gastrointestinal illness and 7 deaths caused by the bacterium E. coli. – pig feces  polluting ground water Agricultural wastes had been seeping into the groundwater close to the municipal water wells.  Water testing procedures failed to detect the problem owing to local incompetence and cutbacks by the  Government of Ontario.  Bottled water:  scam Why bad? No quality difference; sustainability of rates of groundwater consumption; contaminants; not fluoridated;  plastic is a carcinogenic; plastic is wasteful use of petrochemical feedstock; pay 300 to 3000 times more Things the individual can do.  Spread knowledge of water shortage impending Support conservation Support cleanup Support improved govt water testing Oppose water exports Drink tap Lecture 9 2013­10­23 Metals, Minerals and Mining Terms mineral resource: is any element, compound, mineral, rock or aggregate that can be extracted from the  ground and has potential economic value ore: is an aggregate from which a substance may be extracted profitably because of its concentration. It  typically consists of a body of rock, most of which has no value, but within which a valuable mineral is  present in greater than normal concentrations.  ore deposit: is therefore the body of rock containing a valuable concentration of a valuable mineral.  Gangue: is the non­valuable rock in which the ore minerals occur. Typically this is discarded after ore  extraction and/or concentration as a pile of tailings left behind at the mine site.  Main minerals in Rockies and Canadians shield. Biggest producer of many minerals – important to Canadian economy. Developing economies in the world are hungry for these resources – huge amount of money inflowing from  China for example.  Major mineral­forming processes Occur in subduction zones To do with the heat involved in plate tectonic processes Hot groundwater (hydrothermal fluids) passes through host rocks and scavenged metals in host rocks and  is transported through hot water movement, settled in new location – crystallizes in more concentrated form Ex) in mid oceanic spreading centers: black smokers are metal particulates from massive sulphide deposits  (copper, zinc) that comes up. Some most important copper and zinc mines occur in these areas hydrothermal solutions in stratovolcanoes (andesitic volcanoes) porphyry copper, plus concentrated  deposits in fractures, forming veins rich in gold, tin, silver.  The ore may still be highly disseminated, requiring the extraction of vast volumes of low­grade ore for  processing and concentration. This is often achieved by digging vast open­pit mines Lecture 9 2013­10­23 crystallization of granite from magma (deep in magmatic arcs) concentrates remaining elements in  pegmatites , which are very coarse­grained versions of granites (crystals sometimes several centimeters  across), and may contain significant deposits of lithium, beryllium, plus veins rich in tin, tungsten, bismuth,  copper  (pegmatites are the host rocks and do not necessarily contain useful ores, therefore it is incorrect to refer to  them as ore deposits unless they do, in fact, contain minerals). …. Major Ore forming process – 5 ­ explosive eruption of mantle rocks may generate kimberlites ­ the host rocks for diamonds.  6) metamorphic recrystallization of limestone into marble – e.g. Carrara Marble, Italy.  7) —hydrothermal fluids circulating through muddy sediments, enrich the rocks in lead, zinc, copper,  forming stratabound ores. E.g., Pine Point (NWT) lead­zinc, copper in Zambia, lead­zinc deposits at Broken  Hill and Mount Isa, Australia 8) gold grains released from granites by surface weathering and erosion, concentrated by streams into  placer deposits th source of Cali and Klondike gold rushes in 19  c. Precambrian Gold S.Africa 9) Aluminum ore = oxide. Chemical weathering­ heavy rainfall causes bedrock to undergo heavy  weathering, leaching out insoluable materials  origin of laterite (iron rick) and bauxite (aluminum rich)  ENVIRONMENTAL ISSUES Waste dumps and tailing ponds Mine site require remediation and clean up —mountain­top removal literally removes entire hilltops, dumping the rock and soil into nearby valleys, in  order to expose coal seams for surface strip mining. The effects on the drainage network, downstream  loading of surface runoff with dust and with pollutants. Lecture 9 2013­10­23 Acid mine drainage Rocks stained by iron and other metals as groundwater and runoff drains through the old mine site Toxic mining sludge bursts from a tailings pond (ex Hungary oct 2010) Air Pollution  At Sudbury (Slide 29), a serious local acid rain problem was managed by building higher smoke stacks,  which dispersed the pollutants more widely Surface Scarring and reclamation Abandoned mines are a serious issues but are expensive to clean Canmore coal mines were closed in 1979 and remediation led to formation of Ski site used in Calgary  Olympics 1988.  Social Problems Valuable ore deposit areas interlap with many First Nation lands in British Colombia – i.e. oil pipeline  conflict; Windy Craggy copper deposit. Protected lands – provincial parks Growing Economies Increased pressure to exploit mineral field of wealth  China growing superpower – buying out mining and oil companies. Foreign control for a natural resource is  a concern.  Curent developments: 1 Natural Resources, corruption and terrorism Illegal income from natural resources has been used to fund activities by terrorists, drug gangs and  repressive governments worldwide. Central Africa Canadian diamond discoveries:  To prevent illegal trade, all Canadian diamonds are engraved with an invisible inscription.  D
More Less

Related notes for ESS103H1

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.