Исследования горных пород производятся на макро- и микроуровне В первом случае, горные породы рассматривают как единую совокупность отдельных минералов, образующих тот или иной элемент земной коры, способный рассказать об истории ее формирования. Во втором, объектом исследования являются отдельные небольшие полупрозрачные или прозрачные спилы породы (шлифы), а целью — установление свойств и характеристик слагающих их минералов.

Исследованием горных пород занимаются, преимущественно, две научные дисциплины: петрография и петрология. Первая изучает состав и структуру горных пород и составляющих их минералов, т.е. рассматривает отдельные образцы горных пород. Петрография описательная наука, которая ведает определением и классификацией пород. Петрология наука о горных породах, их минералогическом и химическом составе, структуре и текстуре, условиях залегания. Дополняя петрографические данные сведениями из смежных областей геологической науки (картографии, геохимии, минералогии и т.д.), петрология позволяет выделять геологические формации, слагающие крупные элементы земной коры.

ЧТО НУЖНО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОРОД

Петрографы работают как с большими образцами горных пород (размером с ладонь), так и с тонкими пластинами (срезами горных породі. Последние, как правило, полупрозрачны, что позволяет при помощи специального микроскопа исследовать оптические свойства составляющих горные породы минералов и ископаемых.

КАК ПОЛУЧАЮТ СРЕЗ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ?

Для исследования горных пород используют пластины шлифы, приклеенные на стекло. Размер стандартного шлифа примерно 2×4 сантиметра. Стандартный петрографический шлиф изготавливается толщиной 0,03 миллиметра, приклеен на специальную смолу (канадский бальзам или эпоксидные смолы) и покрыт сверху тонким стеклом. В некоторых случаях шлифы не покрываются стеклом (непокрытые шлифы), что позволяет изучать их в отраженном свете. Стандартные шлифы массово изготавливаются в специальных лабораториях. Сейчас для этого применяется специальное оборудование, которое позволяет в значительной степени автоматизировать процесс.

ТОЧНАЯ РЕЗКА


Пластины горной породы должны быть тонкими, чтобы проникающего сквозь них света было достаточно для выявления минеральных составляющих образца. Над этими строками вы видите тонкую пластину базальта.

ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП

Полученные тонкие пластины исследуются под специальным оптическим петрологическим микроскопом, позволяющим поворачи-
вать образец на 360°и использующим поляризованный свет. Для преобразования обычного света в поляризованный в микроскопе используют две специальные призмы, пропускающие световые волны строго в определенной плоскости. Поворачивая призмы под разными углами, исследователь может фиксировать оптические свойства минералов в изучаемом шлифе.

ТОНКАЯ РАБОТА

Исследование тонких пластин и образцов размером с ладонь, а также параллельное изучение других горных пород, связанных с объектом изысканий, помогают петрологу расшифровать заданные природой загадки и собрать вместе все кусочки головоломки.

УРОВНИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Петрологические изыскания производятся на различных уровнях: от регионального, посредством составления геологических карт, до кристаллического или даже молекулярного. Основными уровнями изысканий считаются следующие: полевые исследования, петрографические исследования и геохимические исследования. Все они взаимодополняют друг друга и дают в сумме необходимое количество сведений для подробного петрологического исследования.

ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Задача полевых исследований заключается в том, чтобы понять взаимное положение горных пород и структурные особенности, установившуюся между ними с течением времени связь и многое другое.

ПЕТРОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Это исследование выявляет взаимосвязи между минералами, составляющими горную породу. Кроме того, с его ПОМОЩЬЮ устанавливается процентное соотношение минералов, определяется тип горной породы и т.д.

ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Петрология наука очень сложная. С накоплением большого объема знаний возникла необходимость более глубоких специальных исследований. Появились три основных направления петрологии, соответствующие трем основным семействам горных пород, составляющим земную кору: магматическому, метаморфическому и осадочному. Магматическая петрология исследует состав и текстуру горных пород, выкристаллизовавшихся из расплавленной магмы, например, базальтов или гранитов. Справа вы видите, как производится забор лавы. Осадочная петрология изучает состав и текстуру пород, подобных известнякам, конгломератам, солям и песчаникам, имеющим осадочное происхождение. Метаморфическая петрология занимается составом и текстурой пород, таких как сланцы, мрамор и гнейсы, образованных в ходе метаморфических процессов.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Это более детальное исследование, дающее представление о химическом составе горной породы, некоторых минеральных фазах, абсолютном возрасте горной породы, давлении и температуре, сопутствовавших ее образованию, и месте происхождения. На фотографии вы видите образец гранита, нагреваемый на бунзеновской газовой горелке.