Što je petrografija? Povijest, predmet studija i razvoja znanosti

Postoje različiti znanstveni smjerovi u kojima se proučava struktura Zemlje. Jedna takva disciplina jest petrografija. vrijednost

o takvoj petrografiji.

definicija

U ime discipline koristi se grčka riječ pétros (kamen). Na pitanje o tome što petrografija proučava, može se dati kratki odgovor - proučava kamen. Međutim, takva definicija ne pruža cjelovito razumijevanje ciljeva i ciljeva discipline.

Ako još preciznije razgovaramo petrografija je znanost koja studira stijena, njihov kemijski i mineralogijski sastav, teksture, strukture, uvjeti nastanka, obrasci podrijetla, distribucija, promjene.

Opća znanost stijena podijeljena je u dva dijela. Prvi je osnove petrografije, dominantna uporaba deskriptivnih metoda. Drugi dio je petrologija. U okviru ovog pravca istražuju se genetički odnosi. U literaturi, međutim, ovi se pojmovi često smatraju sinonimima.

specifičnost

Petrografija je disciplina geološkog ciklusa. Kao što je gore spomenuto, usko je povezano s različitim znanstvenim područjima.

Na primjer, u praksi, uporaba metoda mineralogija i petrografije. Osim toga, disciplina je povezana s geokemijom, tektonikom, vulkanologijom, stratigrafijom itd.

klasifikacija

To se provodi ovisno o vrsti stijene koja se proučava. Dakle, postoji petrografija:

• Magmatske stijene. U okviru ovog smjera istražuju se kristalne stijene koje nastaju uglavnom kada se magma skrutne i kristalizira. Ovi postupci prate se cijepanjem i otapanjem zatvorenih struktura. To je dovelo do pojave vrsta stijenja, različitih u sastavu, i fosila povezanih s njima. Magmatska petrografija ima za cilj dobivanje informacija o njihovom materijalnom sastavu, fizikalno-kemijskim uvjetima pod kojima se magma skrutila, svojstva njihove interakcije s drugim stijenama i tako dalje.
• Metamorfne stijene. Ovaj smjer istražuje strukture koje su promijenile svoj kemijski i mineralni sastav pod utjecajem novih uvjeta. Ovisno o promjenama, razlikuju se stijene raznih metamorfnih facijesa. Njihov mineralni sastav određen je uglavnom temperaturom i tlakom okoliša.

Neke pasmine zauzimaju srednji položaj. Neke strukture djelomično su rastopljene tijekom njihova stvaranja, a druge su formirane pod utjecajem metamorfnih procesa.

Metode istraživanja

sve da proučava petrografiju, povezan je sa crijevima Zemlje. Posebne metode koriste se za proučavanje strukture i sastava stijena.

Prije svega, moramo govoriti o kristalno-optičkim metodama. Oni omogućuju proučavanje finih zrnaca agregata korištenjem polarizacijskog mikroskopa i drugih uređaja.

Spektralna analiza i fluoroskopska metoda također su naširoko koristi u petrografija. ovi Tehnike omogućuju određivanje nečistoća prisutnih u strukturama u maloj količini. Kemijski sastav se određuje pomoću mikroanalizera izravno u stijeni.

Još jedna uobičajena metoda petrografija je proučavanje fizičkih konstanti. To uključuje tvrdoću, gustoću, termička ekspanzija, magnetska svojstva, kompresibilnost, viskoznost itd.

Od sredine prošlog stoljeća, matematičke metode su aktivno korištene. Oni omogućuju procijeniti pouzdanost rezultata spektralne i kemijskim analizama, izgradnja kamenih klasifikacije, definicije znakove za različite vrste minerala.

Treba reći, da proučava petrografiju ne samo izravno stijene, već i uvjete u kojima se nalaze. Stoga, proučavanje fosila uključuje složeni skup mjera. Međutim, svako istraživanje uvijek počinje na terenu.

Generalizacija dobivenih materijala omogućuje određivanje uloge različitih stijena u procesu stvaranja Zemljine kore.

Sekcije znanosti

Oni se dodjeljuju ovisno o korištenim metodama. Glavni dijelovi petrografija je:

• petrophysics;
• petrokemija;
• petrotektonika.

Osim toga, postoje takva područja kao tehnička, eksperimentalna, fizikalno-kemijska, kozmička petrografija.

Definicija kompleksa kemijskih interakcija u tim ili tim stijenama u njihovim prirodnim kombinacijama provodi se u okviru petrokemije. Razvoj geofizičkih, inženjerskih i geoloških istraživanja doveo je do pojave novog dijela - petrofizike. U okviru ovog pravca uspostavljen je odnos fizikalnih karakteristika stijena s sastavom, poviješću oblikovanja i strukture.

Petrotektonikoy zove poglavlje petrografija, proučiti odnos između geometrijskih uzoraka u mikrostrukture stijena i gibanjima / deformacija u njima. Pomoću posebnih metoda razrađuju se djelujuće sile i stresovi. Temelj petrotektoniki leži Mikro analiza omogućuje da se uspostavi povlašteni prostornu orijentaciju linearnog i pločaste komponente strukturi stijene.

Fizikalno-kemijske Petrografija je znanost veza između mineralnog i kemijskog sastava fosila i općih uvjeta njihovog stvaranja. Istraživanje koristi opće zakone termodinamike.

eksperimentalan petrografija je smjer u kojem se provodi modeliranje prirodnih procesa stvaranja stijena, njihovih mineralnih asocijacija.

Odvojeno, treba reći o tehničkoj petrografiji. Počeo se razvijati zahvaljujući djelatnostima sovjetskog geologa Belyankina. U okviru ovog smjera određuje se mineralni sastav porculana, cementa, šljake, stakla, kamenog lijevanja, keramike i drugih tehničkih proizvoda. Rezultati istraživanja su od velike važnosti za metaluršku i silikatnu proizvodnju. Istovremeno, metode tehničke petrografije koriste se za dešifriranje mnogih procesa stvaranja stijena.

Kozmička petrografija, koja je nastala 70-ih godina prošlog stoljeća, proučava stijene Mjeseca i druga kozmička tijela.

Povijest Petrografije

Do sredine devetnaestog stoljeća problemi studiranja stijena bili su djelomično riješeni metodama opće geologije. Tijekom tog perioda nastali su temelji mineralogije i petrografije.

U okviru istraživanja, sve stijene bile su podijeljene na sedimentne, metamorfne i magmatske stijene prema njihovoj genezi. Mineralogija i petrografija počela se aktivno razvijati nakon što je Sorbi pokazao mogućnost analize mineralnog sastava fosila u tankim sekcijama pod mikroskopom.

Zatim se u praksi koristi polarizacijski mikroskop, a kristalno-optičke metode ispitivanja dodatno su poboljšane. Nakon nekog vremena razvijena je teodolitna metoda proučavanja konstanti pomoću univerzalne tablice.

Zatim su u praksu stavljene metode za proučavanje minerala kristaloptijskim svojstvima. Zbog uporabe teodolitne metode rock studija, počela se razvijati mikrostrukturna analiza. U isto vrijeme, kemijske metode počele su se poboljšavati.

Sve je to omogućilo stvaranje kvantitativno-mineralološke i kemijske klasifikacije igne stijene. Razdvajanje se temeljilo na različitim metodama pretvorbe kemijske analize resursi.

Znanost na prijelazu XIX-XX. Stoljeća.

Tijekom tog razdoblja, znanstvenici su aktivno počeli proučavati problem geneze i uzroke raznolikosti stijena. Poduzete su pretpostavke o razdvajanju primarne magme u parcijalne magme, o postupku asimilacije stijena domaćina.

Krajem XIX stoljeća Levinson-Lessing u stanju pokazati da je originalni izvor magmatskim stijenama raspoređenih na površini Zemlje su 2 fundamentalno različita magma - osnovna i kisela. U 20-ih godina XX. Stoljeća ta je ideja podržala Reilly. Deset godina kasnije, Bowen se hipoteza o postojanju u unutrašnjosti bazalt magma od kojih tijekom kristalizacije diferencijacije (odvajanja od zaostalog magma na plutajući ili uranjanjem odvojeni kristali) može biti formirana gotovo sve eruptivna stijene. Ova pretpostavka je stekla veliku popularnost u znanstvenoj zajednici. Tijekom daljnjih istraživanja u prirodi, otkriveni su pravi slučajevi takve diferencijacije.

Proučavanje granita

Istraživači su posebnu pozornost posvetili tim pasminama. Graniti pronađeni u duboko-transformiranom migmatit i gneissic slojevi su proučavani.

Čak i na početku dvadesetog stoljeća, Söderholm je otkrio neke osobitosti u ovim stijenama, bilo je prilično teško objasniti. On je sugerirao da se takvi graniti ne mogu smatrati magmatskim. Umjesto toga, po njegovu mišljenju, oni su bili formirani zbog metasomatske granitizacije ili ultrametamorfizma pod utjecajem dubokih procesa.

Uvođenje novih koncepata

U djelima Korzhinskog formulirani su temelji fizikalno-kemijskog istraživanja mineralnih paragenasa. Elementi koji čine stijene razvrstani su u skupine, ovisno o funkciji koju obavljaju u formiranju minerala.

Pojava sustava s mobilnim komponentama pojavila se u kojoj su ravnotežni uvjeti za kemijske parametre određeni specifičnim termodinamičkim potencijalima. Došlo je do pojma diferencijalne mobilnosti. Sve to značajno je proširilo opseg metoda za proučavanje mineralnih parageneza.

Korzhinsky je mogao pokazati da se magmatizam u koru planeta razvija u interakciji s transmagmatičkim otopinama (tekućinama). Pokazao je ulogu magmatske supstitucije u formiranju igne strukture u dubokim uvjetima. Korzhinsky je razvio koncept metasomatskog zoniranja.

Znanost u ovom trenutku

U 60-70-ih godina prošlog stoljeća na temelju eksperimentalnih rezultata, petrološke, geofizičkih istraživanja, znanstvenici su ponovno počeli razgovarati o mogućnosti formiranja granita kao posljedica otapanja temeljnih slojeva.

Mnogi znanstvenici prepoznaju postojanje dviju vrsta granita. Prvi je oblikovan iz palygenske magme, koja ima relativno nisku temperaturu. Nastala je kao rezultat djelomičnog taljenja koraljnih stijena u uvjetima zasićenja vode. Tijekom kristalizacije, na položaju magme nastaju slabo raseljeni ili autohtoni graniti (neprilagođeni).

Drugi tip je formiran od kiselinskih talina. Oni se formiraju tijekom transformacije bazaltne magme, koja zauzvrat dolazi iz donjih dijelova ili gornjeg plašta kore. Visokotemperaturne kiselinske taline mogu doći do površine, stvarajući i intruzivne granite i izljevne analoge.

odraz litologije

U okviru ovog znanstvenog usmjerenja provodi se istraživanje sedimentnih stijena. Ova je linija izolirana na prijelazu XIX-XX. Stoljeća. zbog paleogeografskih, stratigrafskih i drugih studija. Ključni zadatak znanosti je analizirati materijalni sastav stijena i fosila povezanih s njima.

Od posebne je važnosti da se istakne kao odraz litologije u nezavisne smjeru su materijali koji su dobiveni na brodu „Challenger”, Walter studije (njemački geolog), posvećena problemima sedimentnih stijena.

Značajni doprinos razvoju smjera učinili su znanstvenici poput Zavaritskoga, Arkhangelskog, Švetsova, Baturina, Strakhova, Rukhina i brojnih inozemnih znanstvenika.

petrologija

U okviru ove znanosti, u blizini petrografije, proučavaju se strukturne i teksturalne specifičnosti metamorfnih i magičnih stijena. U okviru discipline uspostavljena je njihova klasifikacija, uključujući i mineralni sastav. Međutim, petrografija pokriva širi raspon predmeta, istražuje ne samo metamorfne i magmatske strukture. S obzirom na prvo, ove dvije znanosti često se smatraju identičnim. Međutim, unutar okvira petrokemije istražuju se genetički odnosi između stijena.

petrophysics

Ovo je još jedna znanstvena disciplina uz petrografiju. Smatra se znanost o fizičkim i kemijskim svojstvima stijena. Petrofizika je nastala na osnovi petrografije, laboratorijskih metoda analize, geofizike. Ključni smjer je razmatranje karakteristika struktura kao geoloških tijela uzimajući u obzir njihovu specifičnu prirodu.

Po prvi put je koncept "petrofizike" 1953. predložio njemački fizičar Frohlich. Prvi metodički vodič o disciplini bio je djelo Kobranove, objavljeno 1962. godine.

Ključni zadatak petrofizike je proučavanje fizikalnih svojstava stijena i klasificiranje vrsta struktura, faciesa, slojeva prema skupu svojstava. Karakteristike stijena proučavane su u masivu pomoću kozmofizičkih, geofizičkih i geoloških metoda, u laboratorijskim uvjetima određivanjem parametara pod visokim temperaturama i pritiskom.

Između fizičkih karakteristika stijena (poroznost, gustoća itd.) I petrografsko-strukturnih pokazatelja, postoji odnos korelacije. Otkriveno je pomoću petrofizičke analize.

Studije se provode u kombinaciji s drugim tradicionalnim metodama. Primljeni podaci prikazani su na posebnim kartama. Prema tim informacijama, istraživači su rekonstruirali Geodinamičke uvjete formiranja geoloških tijela, odrediti vrstu deformacije, stresa i identificirati uzorke distribucije ležištima, ulja i depozite plina. Sve to osigurava učinkovito rješenje inženjerskih zadataka.

Na primjer, s obzirom na prirodu anizotropije studija petrofizički elastična svojstva vrsta je otkrivena, ona postavlja svoju ovisnost o petrostructural faktora vezi s promjenama deformacija. Podaci dobiveni omogućuju rekonstruirati geodinamičkih naprezanja se javljaju tijekom nametljiv tijela formacije, tvore elemente tektonske razmjera, u pojedinim zonama kvara, kao i ore-bearing strukture.

U okviru petrokemije proučavane su pravilnosti promjena u fizikalnim svojstvima igneh kompleksa pod različitim uvjetima njihova formiranja. U tijeku istraživanja utvrđeni su problemi koji su izvedeni pre-ore hidrotermalno-metasomatskim procesima. Pridonijeli su formiranju poroznih, lomljivih i propusnih stijena koje se lako zamjenjuju rudom.

Razvoj u petrofizici uveden je u druga geološka i fizička znanstvena područja. Na primjer, imali su posebnu važnost za seizmologiju. Znanstvena i metodološka kretanja korištena su za interpretaciju profila seizmičkog dubokog zoniranja. Nije bilo malog značaja razvoj tektonike. Konkretno, pridonijeli su uspostavi prirode prekršaja i otkrivanju skrivenih pogrešaka.

zaključak

Očigledno, proučavanje stijena uključuje uporabu različitih metoda i tehnika. Nedavno su u istraživanju korišteni računalni programi. Oni značajno ubrzavaju proces prikupljanja i obrade podataka. S obzirom na broj otvorenih pitanja, čini se da će se znanost o stijenama nastaviti poboljšavati.