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 тази наука е трудно да се надцени. Тя тясно взаимодейства с много дисциплини. Нека разгледаме по-подробно товаза такава петрография.

дефиниция

Името на дисциплината е гръцкидумата pétros (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, като се предполага преобладаващо използванеописателни 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 в изолирани скали с различни метаморфни съобщества. 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, се свързва с вътрешността на Земята. Специални методи се използват за изследване на структурата и състава на скалите.

На първо място, трябва да говорим 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 твърдост, плътност, термично разширение, магнитни свойства, свиваемост, вискозитет и т.н.

От средата на миналия век,трябва да се използват математически методи. Те ви позволяват да се направи оценка на надеждността на резултатите от спектрални и химични анализи, изграждане на скални класификации, определения признаци за различни видове минерали.

Трябва да се каже, че той учи петрография не само директните скали, но и условията вкоито те са. 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 съществуват такива области като техническа, експериментална, физико-химична, космическа петрография.

Дефиницията на комплекс от химични взаимодействия вна някои скали в естествените им комбинации се изпълняват в рамките на нефтохимия. Развитие на геофизични, геотехнически изследвания са довели до появата на нов раздел - petrophysics. В тази рамка, комуникация е създадена с физическите характеристики на рок състава на историята на формиране и структура.

Petrotectonics се нарича секция на петрография,Връзката между геометрични модели в микроструктури скали и движения / деформации в тях. С помощта на специални методи са изяснени действащите сили и натоварвания. основа petrotektoniki лежи микроструктурата анализ позволява да се установят преференциално пространствена ориентация на линейни и равнинни елементи рок 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 техническитепетрография. 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, на практика,поляризационен микроскоп, освен това бяха подобрени кристално-оптичните методи за изследване. След известно време се разработва теодолитен метод за изучаване на константи, като се използва универсална маса.

Впоследствие бяха въведени методиПроучвания на минерали 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 преизчисляване на химическите анализи на вкаменелости.

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 успявапоказват, че оригиналният източник на вулканични скали, разпределени по повърхността на земята са две коренно различни магма - основни и кисели. В 20-те години на XX век, тази идея беше подкрепена от Raleigh. 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 натрупала доста популярност в научната общност. В хода на по-нататъшни изследвания на естеството на определени реални случаи като 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 20-ти век, Söderholm откриваскали някои характеристики, което е трудно 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 писанията на Коржински са формулирани основитефизикохимично изследване на минерални парагенези. Елементите, които съставят скалите, се класифицират в групи, в зависимост от функцията, която изпълняват в минералната формация.

Понятието за преместване на системикомпоненти, в които равновесните условия на 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.

Кожински успя да покаже, че магматизмът е вПланетната кора се развива в взаимодействие с трансмагматични разтвори (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 нарезултатите от експериментални, петроложки, геофизични изследвания, учени отново започнаха да обсъждат възможността за образуване на гранит поради топенето от дълбоките слоеве.

Много учени признават съществуването на 2видове 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 направлениесе 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.

Особено важно за избора на литология внезависима посока са материалите, получени на кораба "Challenger", изследването на Валтер (немски геолог), посветено на проблемите на утаечното скално образувание.

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, в съседство с петрографията,Провеждат се изследвания на структурната и специфична структура на метаморфните и магнитните 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 друго научно изследване, свързано с петрографиятадисциплина. 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 еизследването на физическите характеристики на скалите и класификацията на видовете конструкции, факти, слоеве според комплекта 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 съвместно с другитрадиционните 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, благодарение на петрофизичнитепроучванията разкриват естеството на анизотропията на еластичните характеристики на скалите, установяват зависимостта от петроструктурните фактори, връзката с деформационните промени. Получените данни позволиха да се реконструират геодинамичните натоварвания, настъпили по време на образуването на натрапчиви тела, образуването на скални тектонични елементи, по-специално зони на повреда, както и структури, които носят руди.

В рамките на петрологията, закономерноститепромените 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 беше въведено и в другигеоложки и физически науки. 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 е, че изследването на скалите предполагаприлагане 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.