Petrografi nedir? Tarih, çalışma konusu ve bilimin gelişimi

Dünyanın yapısının çalışıldığı farklı bilimsel yönler vardır. Böyle bir disiplin petrografi. değer Bu bilimi abartma zor. Pek çok disiplinle yakından etkileşir. Daha ayrıntılı olarak düşünelim,böyle bir petrografi hakkında.

tanım

Disiplinin adı Yunancapétros kelimesi (taş). Petrografinin ne olduğu sorusu üzerine, buna kısa bir cevap verilebilir - bir taş okuyor. Bununla birlikte, böyle bir tanım, disiplinin amaç ve hedeflerini tam olarak anlayamamaktadır.

Daha fazla konuşursak, o zaman Petrografi, bir bilimdir kayaçlar, kimyasal ve mineralojik bileşimleri, dokuları, yapıları, oluşum koşulları, kökeni, dağılımı, değişimleri.

Kayaların genel bilimi iki kısma ayrılmıştır. Ilk petrografinin temelleriağırlıklı olarak kullanıldığını varsayaraktanımlayıcı yöntemler. İkinci kısım petroloji. Bu doğrultuda genetik ilişkiler araştırılmaktadır. Ancak, literatürde, bu terimler genellikle eşanlamlı olarak kabul edilir.

Özgünlük

Petrografi jeolojik döngünün disiplini. Yukarıda belirtildiği gibi, çeşitli bilimsel alanlarla yakından ilgilidir.

Örneğin, uygulamada, yöntemlerin kullanımı mineraloji ve petrografi. Ayrıca, disiplin jeokimya, tektonik, volkanoloji, stratigrafi vb. Ile ilişkilidir.

sınıflandırma

İncelenen kayaç türüne bağlı olarak gerçekleştirilir. Yani var petrografi:

• Magmatik kayaçlar. Bu doğrultuda, esas olarak magmanın katılaşması ve kristalleşmesiyle ortaya çıkan kristalin kayaçlar incelenmiştir. Bu süreçlere, kapalı yapıların bölünmesi ve çözünmesi eşlik eder. Bu, bileşimdeki farklı kaya türlerinin ve onlarla ilişkili fosillerin ortaya çıkmasına neden oldu. Magmatik petrografi, materyal bileşimleri, magmanın katılaştığı fiziko-kimyasal koşullar, diğer kayalarla etkileşimlerinin özellikleri vb. Hakkında bilgi elde etmeyi amaçlamaktadır.
• Metamorfik kayaçlar. Bu yön, kimyasal ve mineral bileşimini yeni koşulların etkisi altında değiştiren yapıları inceler. Değişikliğe bağlı olarak farklı metamorfik fasiyes kayaları ayırt edilir. Mineral bileşimleri esas olarak ortamın sıcaklığı ve basıncı ile belirlenir.

Bazı ırklar ara pozisyondadır. Bazı yapılar oluşumu sırasında kısmen eritilir, diğerleri ise metamorfizma süreçlerinin etkisi altında oluşur.

Araştırma yöntemleri

tüm petrografiyi inceliyorDünyanın iç kısmı ile ilişkilidir. Kayaçların yapısını ve bileşimini incelemek için özel yöntemler kullanılır.

Öncelikle, kristalo-optik yöntemler hakkında konuşmalıyız. Polarize mikroskop ve diğer cihazlar kullanarak ince taneli agregalar çalışmayı mümkün kılar.

Spektral analiz ve floroskopik yöntem de yaygın olarak kullanılmaktadır petrografi. bunlar Teknikler, yapılarda bulunan safsızlıkların az miktarda belirlenmesini sağlar. Kimyasal bileşim, doğrudan kaya içerisindeki mikroanalizörler aracılığıyla belirlenir.

Başka bir yaygın yöntem petrografi Fiziksel sabitlerin incelenmesi. Bu benzeri sertlik değerleri, yoğunluk, termal genleşme, manyetik özellikleri, sıkıştırılabilirlik, viskozite, ve benzerleri dahildir.

Geçen yüzyılın ortalarından berimatematiksel yöntemler kullanılmalıdır. Onlar spektral ve kimyasal analiz sonuçlarının güvenilirlik, kaya sınıflandırmaların inşaat, minerallerin farklı türleri için işaretler tanımları değerlendirmek için izin verir.

Söylenmeli, petrografiyi inceliyor sadece doğrudan kayalar değil, aynı zamandaonlar oldukları. Böylece, fosillerin incelenmesi karmaşık bir dizi önlemleri içerir. Ancak, herhangi bir araştırma her zaman sahada başlar.

Elde edilen malzemelerin genellemesi, Dünya'nın kabuğunun oluşum sürecinde farklı kayaların rolünün belirlenmesini mümkün kılmaktadır.

Bilim bölümleri

Kullanılan metotlara göre tahsis edilirler. Ana bölümler petrografi:

• petrofizik;
• Petrokimya;
• petrotektonika.

Ayrıca teknik, deneysel, fiziko-kimyasal, kozmik petrografi gibi alanlar da var.

Bir kimyasal etkileşim kompleksinin tanımıDoğal kombinasyonlarındaki bu veya diğer kayaçlar petrokimya çerçevesinde yürütülür. Jeofizik, mühendislik ve jeolojik araştırmaların gelişimi yeni bir bölümün ortaya çıkmasına neden oldu - petrofizik. Bu doğrultuda kayaçların fiziki özelliklerinin kompozisyon, tarihçe ve yapı tarihi ile ilişkisi tespit edilmiştir.

Petrotectonics petrografi bölümü olarak adlandırılır,Kayaların mikroyapısındaki geometrik desenler ile bunların içindeki hareketler / deformasyonlar arasındaki ilişkiyi araştırmak. Özel yöntemlerin yardımıyla, oyunculuk güçleri ve stresleri açıklığa kavuşturulur. Petrotectonics, kaya yapısının doğrusal ve düzlemsel bileşenlerinin tercihli bir mekansal oryantasyonunu mümkün kılan mikroyapısal analize dayanmaktadır.

Fiziko-kimyasal Petrografi bilimidir Fosillerin mineral ve kimyasal bileşimi ile bunların oluşumunun genel koşulları arasındaki bağlantı. Araştırma, termodinamiğin genel yasalarını kullanır.

deneysel petrografi Doğal kayaç oluşum süreçlerinin modellenmesi, mineral ilişkilerinin gerçekleştirildiği bir yön.

Ayrı olarak, teknik hakkında söylenmelidirpetrografi. Sovyet jeolojisti Belyankin'in faaliyetleri sayesinde gelişmeye başladı. Bu doğrultuda porselen, çimento, cüruf, cam, taş döküm, seramik ve diğer teknik ürünlerin mineral bileşimi belirlenir. Araştırma sonuçları metalurjik ve silikat üretimi için büyük önem taşımaktadır. Aynı zamanda, teknik petrografi yöntemleri birçok kaya oluşumu sürecini deşifre etmek için kullanılmaktadır.

Geçen yüzyılın 70'lerinde ortaya çıkan kozmik petrografi, Ay'ın ve diğer kozmik bedenlerin taşlarını inceliyor.

Petrografinin tarihçesi

Ondokuzuncu yüzyılın ortalarına kadar, kayaçların çalışma problemleri kısmen genel jeoloji yöntemleri ile çözülmüştür. Bu dönemde mineralojinin ve petrografinin temelleri oluşturuldu.

Araştırma kapsamında tüm kayaçlar, genetik özelliklerine göre tortul, metamorfik ve magmatik kayaçlara bölünmüştür. Mineraloji ve petrografi Sorbi, mikroskop altında ince kesitlerdeki fosillerin mineral kompozisyonunu analiz etme olasılığını gösterdikten sonra aktif olarak gelişmeye başlamıştır.

Daha sonra, uygulamada,polarizasyon mikroskobu, ayrıca kristal-optik inceleme yöntemleri geliştirildi. Bir süre sonra, sabit bir çalışma teodolit yöntemi, evrensel bir tablo kullanılarak geliştirildi.

Daha sonra, yöntemler tanıtıldıKristal-optik özellikleri ile minerallerin çalışmaları. Teodolitlerin kaya çalışmalarının kullanımı nedeniyle mikroyapısal analizler gelişmeye başlamıştır. Aynı zamanda kimyasal yöntemler gelişmeye başladı.

Bütün bunlar, magmatik kayaçların kantitatif-mineralojik ve kimyasal bir sınıflandırmasını yaratmayı mümkün kıldı. Bölüm, fosillerin kimyasal analizlerinin yeniden hesaplanması için farklı yöntemlere dayanıyordu.

XIX-XX yüzyılların başında bilim.

Bu dönemde, bilim adamları aktif olarak, genesis problemini ve kayaç çeşitliliğinin nedenlerini incelemeye başladılar. Ana magmaların, kısmi magmalara ayrılması, ana kayaları asimile etme süreci hakkında varsayımlar yapıldı.

XIX yüzyılın sonunda Levinson-Lessing başardıasidik ve bazik - dünya yüzeyinin üzerinde dağıtılan volkanik kayaların orijinal kaynak temelde farklı magma 2 olduğunu göstermektedir. XX yüzyılın 20-sinde, bu fikir Reilly tarafından desteklendi. Bir yıl sonra, Bowen olan kristalizasyon farklılaşması (yüzer veya ayrılan kristaller daldırılması kalıntı magma ayrılma) hemen hemen tüm volkanik kaya oluşturulabilir sırasında bazalt magma iç varlığının bir hipotez yaptı. Bu varsayım, bilimsel toplulukta büyük bir popülerlik kazanmıştır. Doğada daha ileri araştırmalar sırasında, bu türden farklılaşma olguları açığa çıkarılmıştır.

Granitler çalışması

Araştırmacılar bu ırklara özel ilgi gösterdi. Derin metamorfize migmatit ve gnays tabakalarında bulunan granitler incelenmiştir.

20. yüzyılın başında bile, Söderholm keşfettiaçıklamak zor olan bazı özellikleri sallar. Bu tür granitlerin magmatik kabul edilemeyeceğini ileri sürdü. Daha ziyade, görüşüne göre, derin süreçlerin etkisi altında metasomatik granitleşme veya ultrametamorfizme bağlı olarak oluşmuşlardır.

Yeni kavramların tanıtımı

Korzhinsky'nin yazılarında, vakıflar formüle edildiMineral parajenezlerin fiziko-kimyasal çalışması. Kayaçları oluşturan elementler, mineral oluşumunda yaptıkları işleve bağlı olarak gruplara ayrılmıştır.

Hareketli sistem kavramıKimyasal parametrelerin denge koşullarının spesifik termodinamik potansiyeller tarafından belirlendiği bileşenler. Diferansiyel hareketlilik kavramı vardı. Tüm bunlar mineral parajenezleri incelemek için yöntemlerin kapsamını önemli ölçüde genişletmiştir.

Korzhinsky bu magmatizmi göstermeyi başardıGezegenin kabuk transmagmatic çözümleri (sıvılar) ile işbirliği içinde geliştirilmiştir. Derin ortamlarda magmatik organlarının oluşumunda magmatik değiştirme rolünü açıkladı. Korzhinskii metasomatik imar kavramını geliştirdi.

Şu anki aşamada bilim

Son yüzyılın 60'lı 70'lerindedeneysel, petrolojik, jeofizik çalışmaların sonuçları, bilim adamları yine derin katmanlardan erimeye bağlı granitlerin oluşum olasılığını tartışmaya başladılar.

Birçok bilim adamı varlığını 2 tanıyorgranit türleri. Birincisi nispeten düşük bir sıcaklığa sahip olan bir palyogenik magmadan oluşturuldu. Su doygunluğu koşullarında kabuksal kayaçların kısmi erimesi sonucu ortaya çıkmıştır. Kristalizasyon sırasında magma bölgesinde zayıf yer değiştirmiş veya otokton (yer değiştirmemiş) granitler oluşur.

İkinci tip asit eriyikten oluşur. Bazaltik magmanın dönüşümü sırasında oluşurlar, bu da kabuğun alt kısımlarından veya üst mantosundan gelir. Yüksek sıcaklıktaki asit eriyikleri, hem intrüzif granitleri hem de efüzyon analoglarını oluşturan yüzeye ulaşabilir.

litoloji

Bu bilimsel yön çerçevesindetortul kayaçların çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu çizgi XIX-XX yüzyılların başında izole edildi. Paleocoğrafik, stratigrafik ve diğer çalışmalar nedeniyle. Bilimin kilit görevi, onlarla ilişkili kayaların ve fosillerin malzeme bileşimini analiz etmektir.

Litolojinin seçimi için özel önemBağımsız bir yön, tortul kaya oluşumu sorunlarına adanmış Walter'ın (Alman jeoloğu) araştırması olan “Challenger” gemisinde alınan malzemelerdi.

Zavaritskii, Arkhangelsk, İsveç, Baturin, korku, Rukhin ve yabancı akademisyenlerin bir dizi gibi bilim adamları tarafından yapılan yönde gelişmesine önemli katkı.

petroloji

Bu bilim çerçevesinde, petrografiye bitişik,Metamorfik ve magmatik kayaçların yapısal ve doku özgünlüğü çalışmaları yürütülmektedir. Disiplin içinde, mineral bileşimi de dahil olmak üzere, sınıflandırma kuruldu. Bununla birlikte, petrografi daha geniş bir nesne yelpazesini kapsamakta, sadece metamorfik ve magmatik yapıları araştırmamaktadır. Eski ile ilgili olarak, bu iki bilimler genellikle aynı olarak kabul edilir. Bununla birlikte, petroloji çerçevesinde kayaçlar arasındaki genetik ilişkilerin araştırılmasıdır.

petrofizik

Bu, petrografi ile ilgili başka bir bilimsel çalışmadır.disiplin. Kayaçların fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerine bir bilim olarak kabul edilir. Petrofizik, petrografi, laboratuvar analiz yöntemleri, jeofizik temelleri üzerine ortaya çıkmıştır. Anahtar yön, yapıların özelliklerini, özel nitelikleri dikkate alınarak jeolojik yapılar olarak ele almaktır.

İlk kez 1953'te Alman fizikçi Frohlich tarafından "petrofizik" kavramı önerildi. Disipline ilişkin ilk yöntemsel rehber, 1962'de yayınlanan Kobranova'nın eseriydi.

Petrofiziğin temel göreviKayaçların fiziksel özelliklerinin incelenmesi ve yapı türlerine göre sınıflandırılması, fasiyes, tabaka özellikleri kümesine göre. Kayaç özellikleri, kozmopolitik, jeofizik ve jeolojik yöntemlerin yardımıyla, yüksek sıcaklık ve basınç altındaki parametreleri belirleyerek laboratuvar koşullarında masiflerde incelenir.

Kayaçların fiziksel özellikleri (gözeneklilik, yoğunluk, vb.) Ve petrografik-yapısal göstergeler arasında korelasyon ilişkisi vardır. Petrofiziksel analiz kullanılarak tespit edilmiştir.

Çalışmalar diğerleriyle birlikte yürütülmektedir.geleneksel yöntemler. Alınan veriler özel haritalarda görüntülenir. Bu bilgilere göre, araştırmacılar jeolojik cisimlerin oluşumu için jeodinamik koşulları yeniden yapılandırırlar, deformasyonların türünü belirlerler, gerilmeler oluştururlar ve cevher yataklarının, petrol ve gaz yataklarının dağılımındaki düzenlilikleri ortaya çıkarırlar. Bütün bunlar, mühendislik görevlerinin etkili bir çözümünü sağlar.

Örneğin, petrofiziksel sayesindeÇalışmalar, kayaçların elastik özelliklerinin anizotropisinin doğasını ortaya koymuş, petroyapısal faktörlere olan bağımlılığını, deformasyon değişimleri ile ilişkisini ortaya çıkarmıştır. Elde edilen veriler, müdahaleci cisimlerin oluşumu sırasında ortaya çıkan jeodinamik gerilimlerin, özellikle tektonik elemanların, özellikle fay zonlarının ve ayrıca cevher yataklarının oluşumunu yeniden yapılandırmayı mümkün kılmıştır.

Petroloji çerçevesinde düzenliliklerOluşumlarının farklı koşulları altında magmatik komplekslerin fiziksel özelliklerinde değişiklikler. Araştırma sırasında, cevher öncesi hidrotermal-metasomatik süreçlerle ortaya çıkan sorunlar tespit edilmiştir. Kolayca cevher ile yer değiştiren gözenekli, kırılgan ve geçirgen kayaların oluşumuna katkıda bulunurlar.

Petrofizik gelişmeler diğerlerinde de tanıtıldıjeolojik ve fiziksel bilimler. Örneğin, sismoloji için özel bir önemi vardı. Sismik derin bölgeleme profillerini yorumlamak için bilimsel ve metodolojik gelişmeler kullanıldı. Tektonik için küçük bir önemi yoktu. Özellikle, ihlallerin doğasını ve gizli hataların tespit edilmesine katkıda bulundular.

Sonuç

Anlaşılan, kayaların incelenmesiçeşitli yöntem ve tekniklerin uygulanması. Son zamanlarda, araştırmalarda bilgisayar programları kullanılmıştır. Veri toplama ve işleme sürecini önemli ölçüde hızlandırıyorlar. Göze çarpan sorunların sayısı göz önüne alındığında, kayaların biliminin gelişmeye devam edeceği görülmektedir.