Полевые методы

Главными из полевых методов являются

1) Геологические методы, заключающиеся в изучении естественных выходов (обнажений) горных пород на поверхность, начиная с описания их состава, условий залегания, взаимоотношений, органических остатков и т.д. (познакомитесь на учебной практике). Наилучшие обнажения горных пород находятся в берегах рек, озер, морей, в обрывах горных вершин, в оврагах. Используются карьеры, шахты и штольни, заложенные для добычи строительных материалов, других полезных ископаемых.

Там, где коренные породы прикрыты растительностью, почвой, наносами, приходится вскрывать их канавами, шурфами (квадратные ямы с вертикальными стенками)

и т.д. Для изучения пород, находящихся на больших глубинах, приходится бурить скважины.

Совокупность приемов, используемых геологами при полевых наблюдениях, составляют содержание полевой геологии. Конечной целью этих наблюдений является составление геологических карт, а соответствующая дисциплина называется геологическим картированием.

2) Дистанционные методы включают использование аэрофотоснимков и космоснимков, сделанных с самолета или с искусственных спутников Земли, причем с использованием специальной техники – радарной, которая позволяет «прощупать» коренные породы под густым растительным покровом и наносными породами. Коме этого изучение аэро- и космоснимков дает возможность выявить крупные структуры поверхности Земли, что невозможно сделать на поверхности. Например, плато Наска.

3) Геофизические методы обычно опережают полевые геологические исследования, они включаютсейсмическое районирование, магнитные, электрические и гравитационные карты, скважинный каротаж и др. Особенно важна геофизика в морской геологии, где полезные ископаемые залегают под дном морей и океанов.

4) Геохимические методы находятся на границе полевых и камеральных методов, поскольку результаты химических лабораторных исследований используются при полевых работах и наоборот.

Камеральные (лабораторные) методы

Среди многочисленных методов лабораторного исследования выделяют:

- геологические,

- физические,

- химические,

- биологические,

- математические.

Среди геологических методов выделяют

1) макроскопический (изучение вещества при обычном увеличении с помощью лупы до 10 раз– цвет, состав, строение, органические и другие включения),

2) микроскопический (монокулярный и бинокулярный – то же самое но при увеличении до 100 раз),

3) сепарационный (магнитная, электрическая и гравитационная сепарация – разделение минералов по магнитным и электрическим свойствам и по удельному весу, в том числе и разделение в тяжелых жидкостях),

4) хроматический (метод окрашивания-определение минералов по степени или цвету окрашивания поверхности при нанесении красителя),

5) шлиховой (определение минерального состава зерен под микроскопом после сепарации),

6) иммерсионный (определения показателя преломления минерала путем погружения зерна в жидкость с известным показателем преломления),

7) минерагенический (изучение пришлифовок-ровных поверхностей минералов),

8) гранулометрический (определение свойств породы путем разделения ее на зерна разного размера),

9) микрозондовый (определение состава вещества в одной точке)

10) и другие, появляются новые.

Среди физических методов главными являются

1) термический анализ (определение минерального состава вещества путем его нагревания и разрушения по пикам выделения или поглощения тепла),

2) электронно-микроскопический (изучение вещества при увеличении в 1 000 - просвечивающий микроскоп и

10 000 раз – растровый микроскоп с объемным изображением),

3) рентгеноструктурный (определение минералов по параметрам кристаллической решетки),

4) спектральный (определение элементного состава вещества),

5) палеомагнитный (восстановление магнитных инверсий по ориентировке ферримагнетиков).

Химические методы включают

1) полный силикатный анализ на следующие компоненты: SiO₂, Al₂O₃, FeO, Fe₂O₃, TiO₂, MnO, MgO, CaO, K₂O, Na₂O, CO₂, H₂O⁺, H₂O^-,

2) рациональный химический анализ на несколько компонентов

Биологические методы основаны на определении возраста ископаемых органических остатков:

1) палеонтологический метод,

2) споропыльцевой метод.

Математические методы включают:

1) математическое моделирование,

2) статистические методы обработки.

Но все добытые знания надо обобщить, и одним из важнейших методов геологических обобщений является метод актуализма. Наиболее краткую его формулировку дал британский геолог прошлого века Ч. Ляйель «Настоящее – есть ключ к познанию прошлого». Действительно, геолог не может наблюдать, как протекал тот или иной геологический процесс 20-30 млн. лет назад, но он может изучить, скажем, деятельность рек или морей, которая протекает сейчас, сегодня, на наших глазах и распространить эти выводы на геологическое прошлое. Пользуясь методом актуализма, геологи смогли создать стройную теорию экзогенных и эндогенных процессов.

Необходимо, однако, помнить, что метод актуализма имеет определенные и серьезные ограничения, ибо развитие необратимо, и могут повториться лишь сходные, но не тождественные стадии. Чем дальше от нашей эпохи та или другая геологическая эпоха, тем больше условия этой эпохи отличались от современных. Так, например, на ранних стадиях развития Земли температура ее поверхности могла быть существенно выше современной, из недр поступало гораздо больше тепла (запас радиоактивных элементов был выше), в атмосфере не было свободного кислорода, органическая жизнь была крайне примитивной и не оказывала такого существенного воздействия на геологические процессы как сейчас. С этой точки зрения для геолога важно изучение «геологии» других планет Солнечной системы, остановившихся в своем развитии на более ранних стадиях, т.е. данные сравнительной планетологии.

В ходе развития Земли эволюционировали и состав и строение земной коры. Появились новые минералы и горные породы, исчезали другие минералы, менялся рельеф, возникали и исчезали континенты, океаны, особенно быстро эволюционировал органический мир.

Все это нужно учитывать при использовании метода актуализма.

Nota bene нота бене – обратить внимание