Петрография е какво? История, предмет на обучение и развитие на науката

Има различни научни направления, в които се изследва структурата на Земята. Една такава дисциплина е петрография. стойност

за такава петрография.

дефиниция

В името на дисциплината се използва гръцката дума петрос (камък). По въпроса за това какво петрография изучава, може да се даде кратък отговор на това - тя изучава камък. Такава дефиниция обаче не дава пълно разбиране на целите и целите на дисциплината.

Ако говорим по-пълно, тогава Петрографията е наука, която проучва скалите, техния химичен и минералогичен състав, текстури, структури, условия на възникване, модели на произход, разпространение, промени.

Общата наука за скалите е разделена на две части. Първото е основите на петрографията, преобладаващото използване на описателни методи. Втората част е петрологията. В рамките на тази посока се изследват генетичните връзки. В литературата обаче тези термини често се считат за синоними.

специфичност

Петрографията е дисциплина на геоложкия цикъл. Както бе споменато по-горе, тя е тясно свързана с различни научни области.

Например, на практика, използването на методи минералогия и петрография. В допълнение, дисциплината е свързана с геохимия, тектоника, вулканология, стратиграфия и др.

класификация

Извършва се в зависимост от вида скала, която се проучва. Така че, има петрография:

• Магматични скали. В рамките на тази посока се изследват кристални скали, които възникват главно, когато магмата се втвърдява и кристализира. Тези процеси се съпровождат от разцепването и разпадането на обграждащите структури. Това води до появата на видове скали, различни по състав, и фосили, свързани с тях. Магматичната петрография е насочена към получаване на информация за техния материален състав, физикохимичните условия, при които магмата е втвърдена, характеристиките на взаимодействието им с други скали и т.н.
• Метаморфни скали. Тази посока проучва структури, които са променили химическия и минералния си състав под влиянието на нови условия. В зависимост от промените се различават скали от различни метаморфни фаши. Техният минерален състав се определя главно от температурата и натиска на околната среда.

Някои породи заемат междинна позиция. Някои структури са частично разтопени по време на тяхното образуване, други се образуват под въздействието на процесите на метаморфизъм.

Методи на изследване

всички че той учи петрография, е свързано с червата на Земята. Специални методи се използват за изследване на структурата и състава на скалите.

Преди всичко трябва да се говори за кристало-оптични методи. Те правят възможно изучаването на фино-зърнести агрегати с помощта на поляризиращ микроскоп и други устройства.

Спектралният анализ и флуороскопичният метод също са широко използвани в петрография. тези Техниките позволяват да се определят примесите в структурите в малко количество. Химическият състав се определя чрез микроанализатори директно в скалата.

Друг обичаен метод петрография е изследването на физическите константи. Те включват твърдостта, плътността, термична експанзия, магнитни свойства, свиваемост, вискозитет и др.

От средата на миналия век активно се използват математически методи. Те позволяват да се оцени надеждността на резултатите от спектралните или химичните анализи, конструкцията на скалните класификации, определянето на характеристиките на различните видове вкаменелости.

Трябва да се каже, че той учи петрография не само директно скалите, но и условията, в които се намират. По този начин проучването на вкаменелостите включва сложен набор от мерки. Въпреки това всяко изследване винаги започва в областта.

Обобщението на получените материали дава възможност да се определи ролята на различните скали в процеса на формиране на земната кора.

Секции на науката

Те се разпределят в зависимост от използваните методи. Основни секции петрография е:

• petrophysics;
• нефтопродукти;
• petrotektonika.

Освен това има такива области като техническа, експериментална, физикохимична, космическа петрография.

Определянето на комплекс от химични взаимодействия в тези или тези скали в техните естествени комбинации се извършва в рамките на нефтохимията. Развитието на геофизични, инженерни и геоложки изследвания доведе до появата на нова секция - петрофизика. В рамките на тази посока се установява връзката между физичните характеристики на скалите със състава, историята на формирането и структурата.

Petrotectonics се отнася до секцията на петрография, която изследва връзката между геометрични модели в скални микроструктури и движения / деформации в тях. С помощта на специални методи са изяснени действащите сили и натоварвания. Петротектониката се основава на микроструктурни анализи, които правят възможно установяването на преференциална пространствена ориентация на линейните и равнинните компоненти на скалната структура.

Физико-химични Петрографията е науката на връзката между минералния и химичния състав на вкаменелостите и общите условия за тяхното формиране. Изследването използва общите закони на термодинамиката.

експериментален петрография е посока, в която се извършва моделиране на естествените процеси на образуване на скали, техните минерални асоциации.

Отделно, трябва да се каже за техническата петрография. Тя започна да се развива благодарение на дейността на съветския геолог Беляник. В рамките на тази насока се определя минералната композиция на порцелан, цимент, шлака, стъкло, каменни отливки, керамика и други технически продукти. Резултатите от изследването са от голямо значение за металургичното и силикатното производство. В същото време методите на техническата петрография се използват за дешифриране на много процеси на скално образуване.

Космическата петрография, която възникна през 70-те години на миналия век, изследва скалите на Луната и други космически тела.

История на петрографията

До средата на деветнадесети век проблемите на изучаването на скалите се решават отчасти чрез методи на обща геология. През този период се формират основите на минералогията и петрографията.

В рамките на изследването, всички скали са разделени на седиментни, метаморфни и магматични скали в съответствие с техния генезис. Минералогия и петрография започна да се развива активно, след като Sorbi демонстрира възможността за анализ на минералния състав на вкаменелостите в тънки участъци под микроскоп.

Впоследствие в практиката беше използван поляризационен микроскоп и кристално оптичните методи за изследване бяха допълнително подобрени. След известно време се разработва теодолитен метод за изучаване на константи, като се използва универсална маса.

Впоследствие бяха приложени методи за изследване на минералите чрез кристално-оптични свойства. Поради използването на теодолитния метод на скалните изследвания започна да се развива микроструктурен анализ. В същото време химическите методи започнаха да се подобряват.

Всичко това е направило възможно създаването на количествено-минералогична и химична класификация на магнитни скали. Разделението се основава на различни методи за превръщане химични анализи ресурси.

Наука в началото на XIX-XX век.

През този период учените активно започнаха да изследват проблема за генезиса и причините за разнообразието на скалите. Предполага се, че отделянето на първичната магма в частични магми, за процеса на асимилиране на гостоприемните скали.

В края на XIX век Левинсън-Лесинг в състояние да покаже, че оригиналният източник на вулканични скали, разпределени по повърхността на земята са две коренно различни магма - основни и кисели. През 20-те години на ХХ век тази идея беше подкрепена от Райли. Десетилетие по-късно, Bowen направи хипотеза за съществуването във вътрешността на базалт магма от който по време на кристализацията диференциация (отделяне от остатъчен магма в плаващи или потапяне отделените кристали) може да се образува почти всички вулканични скали. Това предположение е придобило голяма популярност в научната общност. В хода на по-нататъшни изследвания в природата бяха разкрити реални случаи на подобна диференциация.

Изучаване на гранит

Изследователите обърнаха специално внимание на тези породи. Наблюдавани са гранитите, открити в дълбоко метаморфозирани мигматитни и гнайсови слоеве.

Дори в началото на ХХ век Söderholm открива някои особености в тези скали, доста трудно е да се обясни. Той предложи тези гранити да не се смятат за магматични. По-скоро според него те се образуват поради метасоматична грантализация или ултраметаморфизъм под влияние на дълбоки процеси.

Въвеждане на нови концепции

В творбите на Коржински са формулирани основите на физикохимичното изследване на минералните парагенези. Елементите, които съставят скалите, се класифицират в групи, в зависимост от функцията, която изпълняват в минералната формация.

Появява се понятието системи с подвижни компоненти, при които равновесните условия за химичните параметри се определят от специфични термодинамични потенциали. Имаше идеята за диференциална мобилност. Всичко това значително разшири обхвата на методите за изучаване на минерални парагенези.

Коржински е успял да покаже, че магматизмът в земната кора се развива в взаимодействие с трансмагматични решения (течности). Той обосновал ролята на магматичното заместване при формирането на магнитни структури при дълбоки условия. Коржински разработи концепцията за метасоматично зониране.

Науката на настоящия етап

През 60-те-70-те години на миналия век, въз основа на резултатите от експерименталните, петроложки, геофизични изследвания, учени отново започнаха да обсъждат възможността за образуване на гранит поради топенето от дълбоките слоеве.

Много учени признават съществуването на два вида гранит. Първият е образуван от палигенна магма, която има относително ниска температура. Тя възниква в резултат на частично топене на кораловите скали при условия на насищане с вода. По време на кристализацията на мястото на магмата се образуват слабо изместени или автохтонни (неместени) гранити.

Вторият тип се образува от киселинни топи. Те се формират по време на трансформацията на базалтична магма, която на свой ред идва от долните части или горната мантия на кората. Високотемпературните киселинни топи могат да достигнат до повърхността, като образуват натрапчиви гранити и ефузивни аналози.

литология

В рамките на това научно направление се извършва изследване на седиментните скали. Тази линия е изолирана в началото на XIX-XX век. поради палеогеографски, стратиграфски и други изследвания. Основната задача на науката е да анализира материалния състав на скалите и вкаменелостите, свързани с тях.

От особено значение да се подчертае литологията в независима посока са материали, които са получени на борда на кораба "Чалънджър" Уолтър проучвания (немски геолог), посветени на проблемите на седиментни скали.

Значителен принос за развитието на направлението има учени като Заваришки, Архангелски, Швецов, Батурин, Страхов, Рукин и редица чуждестранни научни фигури.

петрология

В рамките на тази наука се изследват в съседство с петрография, структурни и текстурови особености на метаморфни и магнитни скали. В рамките на дисциплината, тяхната класификация е установена, включително минералната композиция. Петрографията обаче обхваща по-широк кръг от обекти, изследва не само метаморфни и магматични структури. По отношение на първите, тези две науки често се считат за идентични. Обаче, в рамките на петрологията, се изследват генетичните взаимоотношения между скалите.

petrophysics

Това е друга научна дисциплина, съседна на петрографията. Тя се разглежда като наука за физичните и химичните свойства на скалите. Петрофизиката възниква на базата на петрография, лабораторни методи на анализ, геофизика. Основното направление е да се отчетат характеристиките на структурите като геоложки органи, като се вземе предвид тяхното специфично естество.

За първи път понятието "петрофизика" беше предложено през 1953 г. от немския физик Фролич. Първото методическо ръководство по дисциплината е работата на Кобранова, публикувана през 1962 г.

Основната задача на петрофизиката е да изучи физическите характеристики на скалите и да класифицира видовете структури, факти, слоеве според множеството свойства. В масива се изследват скални характеристики с помощта на космофизични, геофизични и геоложки методи в лабораторни условия чрез определяне на параметрите при високи температури и налягане.

Между физическите характеристики на скалите (порьозност, плътност и др.) И петрографски-структурни показатели съществува взаимовръзка. Той се открива с помощта на петрофизичен анализ.

Проучванията се провеждат заедно с други традиционни методи. Получените данни се показват на специални карти. Според тази информация изследователите възстановяват геодинамичните условия за формиране на геоложки обекти, установяват вида деформации, подчертават и разкриват закономерности в разпределението на рудодобивните, нефтени и газови находища. Всичко това осигурява ефективно решение на инженерните задачи.

Например, поради естеството на проучванията анизотропията се открива petrophysical еластични характеристики видове, тя определя зависимостта от petrostructural фактори връзка с промени деформация. Получените данни позволяват да се реконструира геодинамични напрежения, възникнали по време на натрапчиви органи образуване, образуване мащаб тектонски елементи, по-специално разломни зони, както и руда-носещите конструкции.

В рамките на петрологията са изследвани закономерностите на промените във физическите характеристики на магнитните комплекси при различни условия на тяхното образуване. В хода на изследването са установени проблеми, които се извършват чрез хидротермално-метасоматични процеси. Те допринасят за образуването на порести, чупливи и проницаеми скали, които лесно се заменят с руда.

Развитието на петрофизиката е въведено в други геоложки и физически научни области. Например, те имат особено значение за сеизмологията. Научните и методологически разработки бяха използвани за тълкуване на профилите на сеизмичното дълбоко зониране. Няма никакво значение за развитието на тектониката. По-специално, те допринасят за установяването на естеството на нарушенията и откриването на скрити недостатъци.

заключение

Очевидно изследването на скалите включва използването на различни методи и техники. Напоследък в изследванията са използвани компютърни програми. Те значително ускоряват процеса на събиране и обработка на данни. Предвид броя на нерешените въпроси изглежда, че науката за скалите ще продължи да се подобрява.