Petrografia este ce? Istorie, obiect de studiu și dezvoltare a științei

Există diferite direcții științifice în care se studiază structura Pământului. O astfel de disciplină este petrografie. valoare

despre o asemenea petrografie.

definiție

În numele disciplinei, se folosește cuvântul grecesc "pétros" (piatră). În ceea ce privește studiul petrografiei, poate fi dat un scurt răspuns acestui lucru - studiază o piatră. Cu toate acestea, o astfel de definiție nu oferă o înțelegere completă a obiectivelor și obiectivelor disciplinei.

Dacă vorbim mai mult, atunci Petrografia este o știință care studiază roci, compoziția lor chimică și mineralogică, texturi, structuri, condiții de apariție, modele de origine, distribuție, schimbări.

Știința generală a rocilor este împărțită în două părți. Primul este elementele de bază ale petrografiei, utilizarea predominantă a metodelor descriptive. A doua parte este petrologia. În cadrul acestei direcții, se investighează relațiile genetice. În literatură însă, acești termeni sunt deseori considerați sinonimi.

specificitate

Petrografia este disciplina ciclului geologic. După cum sa menționat mai sus, este strâns legată de o varietate de domenii științifice.

De exemplu, în practică, utilizarea metodelor mineralogie și petrografie. În plus, disciplina este asociată cu geochimia, tectonica, vulcanologia, stratigrafia etc.

clasificare

Se efectuează în funcție de tipul de rocă studiată. Deci, există petrografie:

• Pietrele magnetice. În cadrul acestei direcții sunt studiate roci cristaline, care apar mai ales atunci când magma este solidificată și cristalizată. Aceste procese sunt însoțite de divizarea și dizolvarea structurilor de închidere. Acest lucru a dus la apariția unor tipuri de roci, diferite în compoziție și fosile asociate cu ele. Petrografia magnetică are scopul de a obține informații despre compoziția materială, condițiile fizico-chimice în care s-a solidificat magma, trăsăturile interacțiunii lor cu alte roci și așa mai departe.
• Pietre metamorfice. Această direcție studiază structurile care și-au schimbat compoziția chimică și minerală sub influența noilor condiții. În funcție de schimbări, se disting pietre de diferite facies metamorfice. Compoziția lor minerală este determinată în principal de temperatura și presiunea mediului.

Unele rase ocupă o poziție intermediară. Unele structuri sunt topite parțial în timpul formării lor, altele sunt formate sub influența proceselor de metamorfism.

Metode de cercetare

toate că studiază petrografia, este conectat cu intestinele Pământului. Metodele speciale sunt utilizate pentru a studia structura și compoziția rocilor.

În primul rând, trebuie să vorbim de metode cristaloptice. Acestea fac posibilă studierea agregatelor cu granulație fină utilizând un microscop polarizator și alte dispozitive.

Analiza spectrală și metoda fluoroscopică sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în petrografie. acestea Tehnicile permit determinarea impurităților prezente în structuri într-o cantitate mică. Compoziția chimică este determinată prin intermediul microanalizatorilor direct în stâncă.

O altă metodă comună petrografia este studiul constantelor fizice. Acestea includ duritatea, densitatea, expansiune termică, proprietățile magnetice, compresibilitatea, viscozitatea etc.

De la mijlocul secolului trecut, metodele matematice au fost utilizate în mod activ. Acestea permit evaluarea fiabilității rezultatelor analizelor spectrale sau chimice, construirea clasificărilor de rocă, determinarea caracteristicilor diferitelor tipuri de fosile.

Ar trebui spus, că studiază petrografia nu numai în mod direct rocile, ci și condițiile în care sunt situate. Astfel, studiul fosilelor implică un set complex de măsuri. Cu toate acestea, orice cercetare începe întotdeauna în teren.

Generalizarea materialelor obținute face posibilă determinarea rolului diferitelor roci în procesul de formare a crustei Pământului.

Secțiuni de știință

Ele sunt alocate în funcție de metodele utilizate. Sectiuni principale petrografia este:

• petrophysics;
• Produse de chimie petroliera;
• petrotektonika.

În plus, există domenii precum petrografia tehnică, experimentală, fizico-chimică, cosmică.

Definirea unui complex de interacțiuni chimice în aceste sau în aceste roci, în combinațiile lor naturale, se realizează în cadrul petrochimiei. Dezvoltarea cercetărilor geofizice, inginerice și geologice a dus la apariția unei noi secțiuni - petrofizică. În cadrul acestei direcții se stabilește relația dintre caracteristicile fizice ale rocilor și compoziția, istoria formării și structurii.

Petrotectonica se referă la secțiunea de petrografie care explorează relația dintre modelele geometrice în microstructurile de rocă și mișcările / deformările din ele. Cu ajutorul metodelor speciale, forțele de acțiune și stresul sunt clarificate. Petrotectonica se bazează pe o analiză microstructurală, care face posibilă stabilirea unei orientări spațiale preferențiale a componentelor liniar și planar ale structurii rocilor.

Fizico-chimice Petrografia este știința legătura dintre compoziția minerală și cea chimică a fosilelor și condițiile generale de formare a acestora. Studiul folosește legile generale ale termodinamicii.

experimental petrografia este o direcție în care modelarea proceselor naturale de formare a rocilor, asociațiile lor minerale se realizează.

Separat, trebuie spus despre petrografia tehnică. A început să se dezvolte grație activităților geologului sovietic Belyankin. În cadrul acestei direcții se determină compoziția minerală a porțelanului, a cimentului, a zgurii, a sticlei, a turnării pietrelor, a ceramicii și a altor produse tehnice. Rezultatele cercetării au o importanță deosebită pentru producția metalurgică și silicată. În același timp, metodele de petrografie tehnică sunt folosite pentru a descifra multe procese de formare a rocilor.

Petrografia cosmică, care a apărut în anii 70 ai secolului trecut, studiază rocile Lunii și alte corpuri cosmice.

Istoria petrografiei

Până la mijlocul secolului al XIX-lea, problemele de studiere a rocilor au fost rezolvate parțial prin metode de geologie generală. În această perioadă s-au format bazele mineralogiei și petrografiei.

Ca parte a studiului, toate pietrele au fost împărțite în sedimentară, metamorfice și magmatice geneza lor. Mineralogie și petrografie Am început să se dezvolte rapid după Sörby a demonstrat capacitatea de a analiza compoziția minerală a mineralelor în secțiuni subțiri sub microscop.

Ulterior, în practică a fost utilizat un microscop de polarizare, iar metodele cristal-optice de investigare au fost îmbunătățite în continuare. După un timp, a fost elaborată o metodă teodolită de studiere a constantelor folosind o masă universală.

Ulterior, au fost puse în practică metode de studiere a mineralelor prin proprietăți optice cristaline. Datorită utilizării metodei teodolite a studiilor de rocă, analiza microstructurală a început să se dezvolte. În același timp, metodele chimice au început să se îmbunătățească.

Toate acestea au făcut posibilă crearea unei clasificări cantitativ-mineralogice și chimice a rocilor ignifuge. Separarea se baza pe diferite metode de conversie analize chimice resurse.

Știință la începutul secolelor XIX-XX.

În această perioadă, oamenii de știință au început să studieze în mod activ problema genezei și a cauzelor diversității de pietre. S-au făcut presupuneri despre separarea magmei primare de magmă parțială, despre procesul de asimilare a rocilor gazdă.

La sfârșitul secolului al XIX-Levinson Lessing capabil să demonstreze că sursa originală de roci magmatice distribuite pe suprafața pământului sunt 2 fundamental diferite Magma - de bază și acid. În anii 20 ai secolului XX, această idee a fost susținută de Reilly. Un deceniu mai târziu, Bowen a făcut o ipoteză a existenței în interiorul magma bazalt din care în timpul diferențierii cristalizare (separarea de magma reziduală la plutitoare sau imersia cristalele separate) pot fi formate aproape toate roci vulcanice. Această presupunere a câștigat o mare popularitate în comunitatea științifică. În cursul cercetărilor ulterioare în natură, au fost relevate cazuri reale de astfel de diferențiere.

Studiul granitelor

Cercetatorii au acordat o atentie deosebita acestor rase. Au fost studiate granitele găsite în migmați și straturi ginezice adânc metamorfozate.

Chiar la începutul secolului al XX-lea, Söderholm a descoperit unele particularități în aceste roci, era destul de greu de explicat. El a sugerat că astfel de granițe nu pot fi considerate magmatice. Mai degrabă, în opinia sa, ele s-au format din cauza granitizării metasomatice sau a ultrametamorfismului sub influența proceselor profunde.

Introducerea noilor concepte

În lucrările lui Korzhinsky, au fost formulate fundamentele studiului fizico-chimic al parageneselor minerale. Elementele care formează rocile au fost clasificate în grupuri, în funcție de funcția pe care o efectuează în formarea mineralelor.

Noțiunea de componentă mobilă a sistemului, în care condițiile parametrilor chimici de echilibru sunt determinate de potențialele termodinamice specifice. A fost noțiunea de mobilitate diferențiată. Toate acestea au extins semnificativ domeniul de aplicare al metodelor de studiere a parageneselor minerale.

Korzhinsky a putut demonstra că magmatismul din coaja planetei se dezvoltă în interacțiune cu soluțiile transmagmatice (fluide). El a fundamentat rolul substituției magmatice în formarea structurilor ignifuge în condiții profunde. Korzhinsky a dezvoltat conceptul de zonare metasomatică.

Știința în stadiul actual

În anii `60 -`70 ai secolului trecut, pe baza rezultatelor studiilor experimentale, petrologice și geofizice, oamenii de știință au început din nou să discute despre posibilitatea formării de granit datorită topirii de la straturile profunde.

Mulți oameni de știință recunosc existența a două tipuri de granit. Primul a fost format dintr-o magmă palygenică, care are o temperatură relativ scăzută. A apărut ca urmare a topirii parțiale a rocilor de crustă în condiții de saturație a apei. În timpul cristalizării, pe locul magmei se formează granițe slab deplasate sau autohtone (ne-deplasate).

Al doilea tip este format din topituri de acid. Ele se formează în timpul transformării magmei bazaltice, care, la rândul său, provine din părțile inferioare sau din mantaua superioară a crustei. Temperaturile la temperaturi ridicate ale acidului pot ajunge la suprafață, formând atât granite intruzive, cât și analogi efuzivi.

litologia

În cadrul acestei direcții științifice, se efectuează studiul rocilor sedimentare. Această linie a fost izolată la începutul secolelor XIX-XX. datorită studiilor paleogeografice, stratigrafice și altor studii. Sarcina cheie a științei este de a analiza compoziția materială a rocilor și fosilelor asociate cu ele.

De o importanță deosebită pentru a evidenția litologia într-o direcție independente au fost materialele care au fost obținute pe nava „Challenger“, Walter studies (geologii germană), dedicate problemelor de roci sedimentare.

contribuție semnificativă la dezvoltarea direcției făcute de cercetători precum Zavaritskii, Arhanghelsk, Suedia, Baturin, frica, Rukhin și un număr de academicieni străini.

petrologie

În cadrul acestei științe, se studiază specificitățile petrografice, structurale și de textură ale rocilor metamorfice și igneous. În cadrul disciplinei, a fost stabilită clasificarea acestora, inclusiv compoziția minerală. Cu toate acestea, petrografia acoperă o gamă mai largă de obiecte, el explorează nu numai structurile metamorfice și magmatice. În ceea ce privește prima, aceste două științe sunt adesea considerate identice. Cu toate acestea, în cadrul petrologiei se studiază relațiile genetice dintre roci.

petrophysics

Aceasta este o altă disciplină științifică adiacentă petrografiei. Este considerată o știință privind proprietățile fizice și chimice ale rocilor. Petrofizica a apărut pe baza petrografiei, metodelor de analiză de laborator, geofizicii. Direcția principală este de a lua în considerare caracteristicile structurilor ca organisme geologice, ținând cont de natura lor specifică.

Pentru prima dată conceptul de "petrofizică" a fost propus în 1953 de către fizicianul german Frohlich. Prima orientare metodică asupra disciplinei a fost lucrarea lui Kobranova, publicată în 1962.

Sarcina cheie a petrofizicii este de a studia caracteristicile fizice ale rocilor și de a clasifica tipurile de structuri, faciesuri, straturi în funcție de setul de proprietăți. Caracteristicile de rocă sunt studiate în masiv cu ajutorul metodelor cosmofizice, geofizice și geologice, în condiții de laborator prin determinarea parametrilor la temperaturi și presiuni ridicate.

Între caracteristicile fizice ale rocilor (porozitate, densitate etc.) și indicatorii structurali petrografici, există o relație de corelație. Se detectează prin analiză petrofizică.

Studiile sunt efectuate împreună cu alte metode tradiționale. Datele primite sunt afișate pe hărți speciale. Conform acestor informații, cercetatorii reconstruit conditiile geodinamice de formare a corpurilor geologice, setați tipul de deformare, de stres și de a identifica modelele de distribuire a depozitelor de minereu, petrol și zăcăminte de gaze. Toate acestea oferă o soluție eficientă a sarcinilor de inginerie.

De exemplu, din cauza naturii studiilor anizotropie a fost detectat petrofizic elastic specii caracteristici, aceasta stabilește dependența sa de conexiune factori petrostructural cu schimbările de deformare. Datele obținute permit să reconstituie tensiuni geodinamici ce apar în timpul corpurile intrusive de formare, formând elemente la scară tectonice, în special zonele de defect, precum și structurile de minereu purtătoare.

În cadrul petrologiei au fost studiate regularitățile schimbărilor în caracteristicile fizice ale complexelor ignifuge în diferite condiții de formare a acestora. În cursul cercetării, s-au stabilit probleme care au fost realizate prin procese hidrotermale-metasomatice. Acestea au contribuit la formarea de roci poroase, fragile și permeabile, ușor înlocuite de minereu.

Evoluția petrofizicii a fost introdusă în alte zone geologice și fizice științifice. De exemplu, au avut o semnificație deosebită pentru seismologie. Dezvoltările științifice și metodologice au fost utilizate pentru a interpreta profilurile zonării profunde seismice. O importanță mică nu au fost evoluțiile pentru tectonică. În special, acestea au contribuit la stabilirea naturii încălcărilor și la detectarea defectelor ascunse.

concluzie

Aparent, studiul rocilor implică utilizarea unei varietăți de metode și tehnici. Recent, programele de calculator au fost utilizate în cercetare. Ele accelerează semnificativ procesul de colectare și prelucrare a datelor. Având în vedere numărul de probleme restante, se pare că știința rocilor va continua să se îmbunătățească.