Книга, которую вы взяли сейчас в руки, называется «Легенды и были о камнях». Легенды о камнях. Каких именно? И что мы назовем камнем, если подумать хорошенько? Ведь не все же твердое, что попадается под руку?
В начальный период зарождения наук о земле — минералогии и геологии — слово «камень» употребляли в самом широком смысле, но чаще всего вместе с эпитетом «драгоценный». Именно тогда, когда говорили о минералах и горных породах, обладающих природной красотой, яркой игрой красок. Это сочетание: «драгоценные» и «цветные поделочные камни» в ходу и сейчас. Только теперь, говоря так, мы твердо знаем: речь идет о минералах и горных породах. Они и есть главные герои нашей книги.
Книга посвящена важной проблеме инженерной геологии оценке скальных массивов, выполненной в рамках научного сотрудничества между Московским и Братиславским университетами. Массив горных пород рассматривается как сложная геологическая система, в которой все элементы взаимосвязаны и взаимообусловлены.
Обращается внимание на наиболее существенные характеристики массива, вещественный состав (горные породы), размеры, формы, взаимное расположение и связи основных элементов системы.
Рассмотрена петрофизика горных пород применительно к задачам гидрогеологии и инженерной геологии. Обобщен опыт применения радиоволновых и диэлектрических методов исследований при мелиоративных, инженерно-геологических и природоохранных работах, наблюдениях за влажностью и влагопереносом в зоне аэрации, при выделении водоносных горизонтов. Приведены данные об экономической эффективности методов, освещены перспективы использования электрокинетических и сейсмоэлектрических явлений в горных породах.
Для геофизиков, гидрогеологов, геологов производственных организаций, занимающихся вопросами гидрогеологии и инженерной геологии.
В книге освещаются принципы и методы определения гидродинамических и геохимических параметров горных пород, грунтов и почв. Дается классификация параметров, описаны схемы и режимы проведения экспериментальных работ по их определению в лабораторных и полевых условиях, а также при режимных наблюдениях. Методы определения параметров основаны на решениях дифференциальных уравнений фильтрации, диффузии и массообмена. Наряду с использованием существующих теоретических и экспериментальных работ значительное место в книге занимают оригинальные результаты авторов.
Книга рассчитана на широкий круг гидрогеологов, инженеров-геологов, гидротехников и строителей, а также научных работников, занимающихся вопросами полевых и лабораторных исследований свойств горных пород. Кроме того, книга может быть использована в качестве учебного пособия студентами гидрогеологических, гидротехнических и горных факультетов и институтов.
В книге изложены научные основы химических, оптических, спектральных, рентгеноспектральных и ядерно-физических методов анализа и методические особенности их применения при исследовании минерального сырья для установления элементного, изотопного и фазового состава.
Аналитические исследования рассмотрены как составная часть единого геологоразведочного процесса, показана их роль в решении различных геологических задач и сформулированы требования, предъявляемые к аналитическим методам по чувствительности, точности, диапазону определяемых содержаний, экспрессионизации и другим метрологическим параметрам. Особое внимание уделено вопросам правильности отбора и подготовки проб, а также метрологическим основам контроля качества анализов.
Книга является методическим руководством по анализу минерального сырья. Она предназначена для работников аналитических лабораторий, минералогов, геологов и других специалистов, изучающих состав и свойства горных пород, минералов, руд и продуктов их переработки.
Палеоботаника является составной частью палеонтологии и неотъемлемой отраслью геологии. Предметом изучения палеоботаники служат остатки растений, существовавших в прошлые геологические периоды. Исследование древних растений раскрывает историю развития растительности и связь ее с изменениями, которые переживала поверхность нашей планеты. Это позволяет объяснять закономерности развития и распространения современных растений.
Растения составляют значительную часть органического мира Земли. Без растений не могут существовать животные и люди, растения оказывают влияние на состав атмосферы, которая окружает Землю, участвуют в образовании горных пород. Подобную роль выполняли растения в течение долгой истории Земли. Несомненным является первичное появление и расселение растений, за которыми следовало развитие животных.
Учебные планы геологических и географических факультетов университетов содержат, помимо других геологических дисциплин, общий курс геологии, который под названием «Общая геология», или «Физическая геология», или «Введение в геологию», читается в специализированных институтах геологического профиля. Курс этот имеет целью ознакомить студентов с начальными сведениями из области геологии.
Содержание курса в своей основе во всех случаях одинаково, а количество лекционных часов, отведенных на курс, варьирует в не слишком больших пределах. Что касается последовательности тем, рассматриваемых в курсе и отраженных в программах, то она меняется в зависимости от традиций той или иной кафедры. Так, на геологическом факультете Московского университета сначала рассматриваются экзогенные процессы, а затем — эндогенные, что и нашло свое отражение в нашем учебнике. В других случаях иногда считается предпочтительнее начинать с эндогенных процессов. По всей видимости, решение этого вопроса следует оставить на усмотрение ведущего курс.
Второе издание настоящей книги переработано, дополнено в соответствии с новыми геологическими данными и рекомендациями, высказанными в периодической печати на первое издание учебника. Книга состоит из четырех частей.
В первой части приводятся основные сведения о Земле, ее происхождении, о строении земного шара, земной коры, о планетах земной группы и о Луне. Главное внимание в учебнике уделено геодинамическим процессам, их рельефообразующей роли, а также значению в формировании полезных ископаемых и в образовании почвенного покрова в зависимости от различных генетических типов горных пород и их состава.
В данной работе впервые проведены комплексные экспериментальные исследования стабильно прямо и обратно намагниченных горных пород габбро-базальт, базальт. Рассмотрены проблема геомагнетизма - обратная магнитная полярность, а также физическая природа стабильно прямо и обратно намагниченных горных пород габбро-базальт, базальт. Определены: первичность магнитной породы; степень сохранности; наличие структур распада; оценены присутствие и время образования вторичных магнитных горных пород. Получено, что намагниченность прямо намагниченных горных пород не меняется до 873 К в малых внешних магнитных полях и совпадает с направлением внешнего магнитного поля при температуре 873 К, а направление вектора обратной остаточной намагниченности горных руд андезито-базальт не меняется при одновременном воздействии температуры до 800 К и слабых магнитных полей разных направлений. Установлено, что температура Кюри прямо намагниченных горных пород находится в области 850 К, так как имеются мельчайшие вкрапления, магнетиты, которые можно считать однодоменными. Породы, содержащие вторичный магнетит, характеризуются стабильной обратной намагниченностью, что является необходимым условием появления первичной термоостаточной намагниченности. Несмотря на высокую стабильность Jn горных руд, намагниченность рассматриваемых образцов магнитно стабильна по отношению к переменному магнитному полю. Направление вектора естественной остаточной намагниченности также не меняется при одновременном воздействии температуры и слабых магнитных полей разных направлений порядка земного поля. При этом температура Кюри составляет около 800 К, угол магнитного наклонения - 60о. Обратная намагниченность горных пород имеет внутримолекулярный характер и связана с обменным взаимодействием двух магнитных фаз: ферримагнитной и промежуточной области между ферромагнитным и антиферромагнитным состоянием. Обратно намагниченные горные породы не следует использовать для восстановления направления геомагнитного поля, так как намагниченность обусловлена вторичными магнитными минералами.
В настоящей работе рассмотрены экспериментальные исследования: природа обратно намагниченных горных андезитобазальтовых пород, чтобы объяснить происхождение геомагнитного поля Земли и для решения проблемных вопросов в области тектоники и стратиграфии. Для этого были применены следующие методы: термомагнитный, минералогический и локальный спектральный анализы. В горных породах имеются магнитные материалы с неодинаковыми магнитными свойствами и направлениями. В качестве необходимого условия для того, чтобы была первичная термоостаточная намагниченность, надо иметь постоянное магнитное поле. Наблюдаются постоянства - Jn образца андезитобазальт, которые не играют роль для восстановления геомагнетизма. Исследуемые образцы горных пород сильно изменены от первоначального состава, причём прямо намагниченные горные породы имеют на порядок меньше, чем обратно намагниченные образцы. В исследованных образцах магнитная руда составляла ~ 8% от общей массы. Получено, что за начальную намагниченность андезитобазальта отвечает магнетит и гематит, а в противоположном направлении намагниченности - титаномагнетит. Горные андезитобазальтовые породы содержат вторичный магнит и обратную намагниченность, которая со временем не меняется. Из этих условий следует, что природа образования обратной намагниченности является основой геомагнетизма.