Физические свойства минералов

Физические свойства минералов зависят от их химического состава и структуры.

Главное внимание мы обратим на свойства, которые используются для индетификации минералов.

Плотность минералов – это масса вещества содержащаяся в объеме 1 см³:

Спайность. Спайностью называется способность минералов раскалываться при ударе по определенным кристаллографическим направлениям с образованием разной совершенности плоскостей раскола. Плоскости спайности проходят перпендикулярно к направлению наиболее слабых сил связи в структуре минерала.

В зависимости от совершенства плоскостей раскола различают следующие степени совершенства спайности. Величины эти относительные и пока не имеют количественных характеристик.

Различают следующие виды излома:

неровный – пирит, шеелит и др.;
раковистый – кварц, пирит, арагонит и др.;
занозистый – андалузит, жадеит;
крючковатый – медь, серебро.

У ряда минералов в одном или нескольких направлениях проявляется спайность, а в других – излом различного типа.

Твердость

Под твердостью минералов понимается способность оказывать сопротивление при механическом воздействии (царапании, вдавливании и др.), проникновению в него другого тела, не получающего остаточной деформации.

Твердость – важное диагностическое свойство минералов, отражающее прочность связей между атомами в структуре минералов.

 

Горные породы

Классификация горных пород

По способу своего образования горные породы подразделяются на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические. Горную породу образуют закономерные устойчивые ассоциации минералов и других веществ, слагающие большие объемы земной коры.

Магматическиминазывают горные породы, образованные в ходе остывания и затвердевания магмы или накопления и слеживания вулканических выбросов. Исходная магма залегает в земной коре и верхней мантии на различных глубинах.

Осадочные породы образуются из обломков различного рода. Анализ этих обломков позволяет специалистам определить тип среды, в которой откладывались осадочные материалы, и вид переносивших их агентов, а также прояснить некоторые аспекты их происхождения.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород, что сказывается на их химическом составе. У каждой метаморфической породы есть материнская порода, из которой она была образована. Происходят метаморфические процессы, как правило, в недрах земной коры.

Строение горных пород характеризуется структурой и текстурой. Структура определяется состоянием минерального вещества, слагающего породу (кристаллические, аморфное, обломочное), размером и формой кристаллических зерен или обломков, входящих в ее состав, их взаимоотношениями. Если порода целиком состоит из кристаллических зерен, выделяют полнокристаллическую структуру. При резком преобладании нераскристаллизовавшейся массы говорят о стекловатой или аморфной структуре. Если в стекловатую массу вкраплены кристаллические зерна (фенокристы или порфировые вкрапленники) структура называется пофировидной. Когда порода состоит из каких-либо обломков, говорят об обломочной структуре,

Кристаллическая и обломочная структуры подразделяются по величине зерен и обломков. Так, среди кристаллических структур выделяют крупнозернистые, с диаметром зерен более 5мм, среднезернистые с зернами от 5до 2мм в поперечнике, мелкозернистые с диаметром зерен 2мм*. В тех случаях, когда порода состоит из очень мелких, не различимых невооруженным глазом кристаллических зерен, ее структура определяется как афанитовая, или скрытокристаллическая. При более или менее одинаковых размерах зерен породы говорят о равномернозернистой. Под текстурой понимают сложение породы, т.е расположение в пространстве слагающих ее частиц (кристаллических зерен, обломков и др) Выделяют плотную и пористую текстуры, однородную или массивную и ориентированную (слоистую, сланцеватую и др).

40. геохронологическая шкала фанеразоя.

Историю формирования Земной коры разделяют на несколько крупных этапов. Не все из них изучены одинаково детально и достоверно. Это связано с тем, что одни участки, погружаясь, претерпевали глубокий метаморфизм и их первичную природу трудно восстановить. Другие участки воздымались и подвергались разрушительным воздействиям экзогенных процессов. Крупные блоки пород превращались в обломочный материал, который сносился на большие расстояния, и тем самым выпадали полностью или частично из первичного геологического разреза. Поэтому еще много событий в истории Земли рассматривается на уровне предположений.

После возникновения Земли как планеты в ее развитии выделяют догеологический и геологический этапы.

Догеологический этап охватывает ~ 0.9 млрд. лет, характеризуется широким проявлением вулканизма с выделением газов и паров воды и формированием базальтового слоя земной коры.

Атмосфера состояла из водных паров, метана, углекислого газа, водорода, аммиака, сероводорода и др.

К концу этого этапа температура опустилась ниже 100^оС, что привело к образованию первых водоемов. Таким образом, в догеологический этап развития Земли сформировались базальтовый слой, атмосфера и гидросфера.

В геологический этап формируются: гранитный и осадочный слои земной коры, изменился состав атмосферы и гидросферы, появился органический мир.

Геологическая история развития Земли в свою очередь подразделяется на несколько этапов, которые охватывают отдельные геохронологические подразделения и характеризуются особенностями в развитии: органического мира, комплексов горных пород, палеогеографии, строения земной коры.

Эон (эонотема)	Эра (эратема)	Период (система)	Эпоха (отдел)	Начало, лет назад[2]	Основные события
Фанерозой	Кайнозой	Четвертичный (антропогеновый)	Антропоцен[прим 1]	примерно c 1950 г. н. э.	Уровень человеческой активности играет существенную роль в экосистемеЗемли.
Голоцен	11,7 тыс.	Конец Ледникового Периода. Возникновение цивилизаций
Плейстоцен	2,588 млн	Вымирание многих крупных млекопитающих. Появление современного человека
Неогеновый	Плиоцен	5,333 млн	Появились и скорее всего вымерли родственные человеку австралопитеки. Появились первые люди (род Homo).
Миоцен	23,03 млн
Палеогеновый	Олигоцен	33,9 млн	Появление первых человекообразных обезьян.
Эоцен	56,0 млн	Появление первых «современных» млекопитающих.
Палеоцен	66,0 млн	Выделение из парнокопытных предков древних китов. В позднем палеоцене от кондилартр произошли непарнокопытные.
Мезозой	Меловой	145,0 млн	Первые плацентарные млекопитающие. Вымирание динозавров.
Юрский	201,3 ± 0,2 млн	Появление сумчатых млекопитающих и первых птиц. Расцвет динозавров.
Триасовый	252,17 ± 0,06 млн	Первые динозавры и яйцекладущие млекопитающие.
Палеозой	Пермский	298,9 ± 0,15 млн	Вымерло около 95 % всех существовавших видов (Массовое пермское вымирание). Закончилось формирование Гондваны, столкнулись два континента, в результате которого образовались Пангея и Аппалачские горы. Океан Панталасса
Каменноугольный	358,9 ± 0,4 млн	Появление деревьев и пресмыкающихся.
Девонский	419,2 ± 3,2 млн	Появление земноводных и споровых растений. Начало формирования уральских гор
Силурийский	443,8 ± 1,5 млн	Ордовикско-силурийское вымирание. Выход жизни на сушу: скорпионы; появление челюстноротых
Ордовикский	485,4 ± 1,9 млн	Ракоскорпионы, первые сосудистые растения.
Кембрийский	541,0 ± 1,0 млн	Появление большого количества новых групп организмов («Кембрийский взрыв»).
Докембрий	Протерозой	Неопротерозой	Эдиакарий	~635 млн	Многоклеточные животные — вендобионты и фауна Доушаньто. Разделение Паннотии на континент Гондвана, и мини-континенты Балтики, Сибири и Лавразии
Криогений	~720 млн	Одно из самых масштабных оледенений Земли. Начал формироваться суперконтинент Паннотия
Тоний	1,0 млрд	Начало распада суперконтинента Родиния. Хайнаньская биота
Мезопротерозой	Стений	1,2 млрд	Суперконтинент Родиния, суперокеан Мировия
Эктазий	1,4 млрд	Первые многоклеточные растения (красные водоросли)
Калимий	1,6 млрд	Раскол Колумбии
Палеопротерозой	Статерий	1,8 млрд	Сформировались ядерные живые организмы. Формируется суперконтинент Колумбия.
Орозирий	2,05 млрд	Интенсивное горообразование. Вероятно, атмосфера Земли стала окислительной (богатой кислородом)
Риасий	2,3 млрд	Завершается гуронское оледенение. Появляются предпосылки появления ядра у организмов.
Сидерий	2,5 млрд	Пик проявления полосчатых железистых кварцитов. Кислородная катастрофа. Начало гуронского оледенения
Архей	Неоархей	2,8 млрд	Формирование настоящей континентальной земной коры. Появление кислородного фотосинтеза.
Мезоархей	3,2 млрд	Раскол Ваальбары
Палеоархей	3,6 млрд	Завершилось формирование твердого ядра Земли. Формирование первого суперконтинента — Ваальбара
Эоархей	4 млрд	Образование гидросферы. Появление примитивных одноклеточных организмов (образовавших строматолиты)
Катархей	~4,6 млрд	~4,6 млрд лет назад — формирование Земли.

 

41. мезазой.

Палеонтология

Предмет палеонтологии. Палеонтология – наука, изучающая органический мир прошлых геологических эпох и закономерности его исторического развития в тесной связи с изучением истории развития Земли. Большинство представителей животного и растительного мира прошлого можно найти только в ископаемом состоянии, это так называемые окаменелости, или ископаемые (греч. palaios – древний, ontos – существо, logos – учение). Ископаемые остатки животных и растений сохраняются в осадочных породах в виде скелетов или их частей, раковин, отпечатков тканей и органов, следов ползания, хождения, сверления, зарывания и т. д. Все эти окаменелости являются своеобразным архивом прошлой жизни, летописью событий, происходивших на Земле в течение многих миллионов лет. В настоящее время насчитывается около 1 500 000 видов животных и растений, но в ископаемом состоянии сохраняется только весьма незначительная часть.

Задачей палеонтологии является восстановление всей картины развития вымершего органического мира по любым остаткам организма. Хотя палеонтологическая летопись не полна и не совершенна, тем не менее, она служит единственным источником наших знаний о событиях, происходивших на земле в течение многих миллионов лет.

Палеонтология связана с зоологией и ботаникой, изучающими морфологию, анатомию современных организмов, их родственные связи и взаимоотношения между собой и с окружающей средой, а также проблемы видообразования и эволюционного развития.

Палеонтология тесно вязана с геологическими науками, в первую очередь с биостратиграфией, исторической геологией, литологией, поскольку изучение органических остатков, заключённых в осадочных породах, с одной стороны – позволяет выяснять их происхождение, например, морские или континентальные осадки. С другой – восстанавливать биономические зоны моря, намечать очертания древних материков и океанов, изучать геологическую историю регионов, восстанавливать картины жизни прошлых геологических эпох. Одной из главных задач палеонтологии является использование ископаемых остатков для выяснения относительного возраста изучаемых слоев в регионах, часто удалённых друг от друга на большие расстояния. Ещё одной важной задачей палеонтологии является восстановление условий, в которых происходило образование тех или иных полезных ископаемых и вмещающих их пород, что позволяет целенаправленно вести их поиски и разведку.

Палеонтология состоит из двух крупных разделов: палеозоологии и палеоботаники.