Кафедра геологии нефти и газа

Кафедра геологии нефти и газа

ГЕОЛОГИЯ

Методическое пособие к лабораторным занятиям по

дисциплине «Геология» для студентов очной и заочной форм обучения

по специальностям 013500 «Биоэкология» и 013100 «Экология»

Астрахань 2004

Составители:

заведующий кафедрой геологии нефти и газа,

профессор Воронин Н.И.

доцент кафедры геологии нефти и газа Калягин С.М.

 

ГЕОЛОГИЯ

 

 

Методическое пособие к лабораторным занятиям по дисциплине «Геология» для студентов очной и заочной форм обучения по специальностям 013500 «Биоэкология» и 013100 «Экология».

 

Лабораторные занятия по курсу «Геология» представляют собой весьма важную составную часть этого курса и имеет большое значение в комплексе наук о Земле. На лабораторных занятиях студенты должны познакомиться с главнейшими породообразующими минералами и важнейшими горными породами, с приёмами их макроскопической диагностики; получить начальные знания по стратиграфии, геохронологии, исторической геологии; научиться пользоваться геологической графикой. Кроме того, на лабораторных занятиях кратко рассматриваются некоторые вопросы динамической геологии, связанные с прохождением лекционного курса.

Пособие содержит необходимые сведения и пояснения для выполнения лабораторных работ, иллюстрации, список литературы.

 

Рецензент:

к.г.-м.н., доцент Гольчикова Н.Н.

 

 

Методическое пособие рассмотрено на заседании кафедры «Геология нефти и газа» (протокол №2 от 17.04.2004) и рекомендовано к внутривузовскому изданию.

 

АГТУ – 2004

 

 

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 1

Свойства кристаллических веществ.

Формы нахождения минералов в природе.

Задание 1. Зарисуйте в тетради одну из кристаллических решёток минералов и подпишите основные элементы кристалла (рис. 1).

Задание 2. Зарисуйте в тетради и подпишите элементы симметрии кристалла (рис. 2,3).

Задание 3. Зарисуйте в тетради и подпишите по одной форме кристаллов к каждой группе кристаллографических сингоний (рис. 4).

Задание 4. Зарисуйте в тетради основные формы нахождения минералов в природе (рис. 5-15).

 

Рис. 1 Кристаллические решетки некоторых минералов: I - меди, II - алмаза, III - графита, IV - флюорита, V - галита, VI - цинковой обманки.

 

 

Рис. 2 Элементы симметрии: расположение осей симметрии в кубе: а – второго порядка (L₂), б – третьего (L₃) и четвёртого (L₄) порядков.

Рис. 3 Элементы симметрии: расположение центра симметрии (С) и плоскости симметрии (Р) в кристалле гипса.

 

Рис. 4 Наиболее распространённые формы кристаллов различных сингоний:

1-3 – триклинной, 4-5 – моноклинной, 6-9 – ромбической, 10-13 – тригональной, 14-16 – гексагональной, 17-20 – гексагональной, 21-25 – кубической.

 

Рис. 5 Двойник александрита.

 

Рис. 6 Друза вольфрамита на чёрном кварце (морионе).

Рис. 7 Секреция агата.

Рис. 8 Жеода выполненная агатом и халцедоном в окремнённом

Известняке.

Рис. 9 Миндалины в породе.

Рис. 10 Кварц-кварциновая конкреция.

Рис. 11 Оолиты арагонита.

Рис. 12 Радиально-лучистое строение конкреции фосфорита.

Рис. 13 Дендриты окислов марганца в родоните.

Рис. 14 Сталагмиты.

Рис. 15 Сталактиты.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 2

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 3

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 4

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 5

Геохронологическая шкала.

 

Задание. О знакомьтесь со структурой геохронологической шкалы. Зарисуйте в тетради геохронологическую шкалу (табл. 2) и выучите названия основных эонов, эр, подгрупп, периодов и эпох от древних отложений к наиболее молодым. Так же знать возраст эонов, эр, и подгрупп.

 

Таблица 2. Геохронологическая шкала.

Эон	Эра	Подгруппа	Возраст (длительность) млн. лет	Период	Эпоха	Цветовое обозначение
Фанерозой	Кайнозойская KZ			1,7-1,8	Четвертичный Q	Голоцен Q1	Бледно-серый
Плейстоцен Q2
Эоплейстоцен Q3
(22)	Неогеновый N	Поздненеогеновая (плиоценовая) N2	Жёлтый
Ранненеогеновая (миоценовая) N1
(41)	Палеогеновый P	Позднепалео-геновая (олигоценовая) P3	Оранжево-жёлтый
Среднепалео-геновая (эоценовая) P2
Раннепалео-геновая (палеоценовая) P1
Мезозойская МZ			(70)	Меловой К	Позднемеловая К2	Зелёный
Раннемеловая К1
(55-60)	Юрский J	Позднеюрская J3	Синий
Среднеюрская J2
Раннеюрская J1
(40-45)	Триасовый Т	Позднетриасовая Т3	Фиолетовый
Среднетриасовая Т2
Раннетриасовая Т1
Палеозойская РZ	Поздний палеозой РZ2		(50-60)	Пермский Р	Позднепермская Р2	Оранжево-коричневый
Раннепермская Р1
(50-60)	Каменно-угольный С	Позднекаменноугольная С3	Серый
Среднекаменноугольная С2
Раннекаменноугольная С1

Продолжение таблицы 2

Эон	Эра	Подгруппа	Возраст (длительность) млн. лет	Период	Эпоха	Цветовое обозначение
Фанерозой	Палеозойская РZ	Поздний палеозой РZ2		(65)	Девонский D	Позднедевонская D3	Коричневый
Среднедевонская D2
Раннедевонская D1
Раний палеозой РZ1		(25-30)	Силурийский S	Позднесилурийская S2	Светло-зелёный
Раннесилурий-ская S1
(45-50)	Ордовикский О	Позднеордовикская О3	Оливковый
Среднеордовикская О2
Раннеордовик-ская О1
(90-100)	Кембрийский Є	Позднекембрийская Є3	Тёмно-зелёный
Среднекембрийская Є2
Раннекембрий-ская Є1
Протерозой PR		Поздний протерозой РR2		(90-110)	Вендский V		Сиренево-розовый
(970-1000)	Рифейский R
Ранний протерозой РR1
Архей АR							Розовый

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 6

Рис. 24 Элементы складки.

I

аб

Рис. 25 Типы складок: I – по расположению слоёв: а – антиклинальная, б – синклинальная; II – по положению осевой поверхности и падению крыльев; III – по углу при вершине и степени сжатия крыльев; IV – по соотношению высоты с шириной.

 

 

Рис. 26 Типы складок: I – ступенчатые (коленообразные); II – сундучные (коробчатые); III –диапировые.

Рис. 27 Элементы разрывного нарушения в сбросе и взбросе:

I – схема строения сброса: А – относительно приподнятый (лежачий) блок, Б – относительно опущенный (висячий) блок, Г-Г – сместитель, α – угол падения сместителя, а-б – истинное смещение; II – схема строения взброса: А – относительно приподнятый (висячий) блок, Б – относительно опущенный (лежачий) блок, Г-Г – сместитель, α – угол падения сместителя, а-б – истинное смещение.

 

Рис. 28 Схема строения горста и грабена.

Рис. 29 Сдвиги и надвиги в плане и на разрезе:

I – различные виды сдвигов: а – вертикальный, б – наклонный, в – горизонтальный, г – левый, д – правый (Н – наблюдатель, жирная линия – сместитель); II – различные виды надвигов на разрезах: а – крутой, б – пологий, в – горизонтальный.

 

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 7

Рис. 30 Пример построения литолого-стратиграфической колонки.

Условные обозначения: 1- глыбы, 2- валунники и галечники, 3- щебень, 4- гравий, 5- дресва, 6- пески, 7- алевриты, 8- глины, 9- конгломераты, 10- глыбовые брекчии, 11- гравелиты, 12- песчаники, 13- алевролиты, 14- аргиллиты, 15- известняки, 16- доломиты, 17- мергели, 18- фосфориты, 19- трепелы, диатомиты, 20- опоки, 21- радиоляриты, яшмы, 22- гипс, 23- ангидрит, 24- каменная соль, 25- калийно-магнезиальные соли, 26- торф, 27- угли бурые, 28- угли каменные, 29- песчаник крупнозернистый, 30- песчаник среднезернистый и мелкозернистый, 31- бокситы, 32- известковистый туф, 33- известняк оолитовый, 34- известняк песчанистый, 35- известняк органогенный, 36- лёсс, лёссовидные суглинки, 37- ленточная глина, 38- суглинок, 39- супесь, 40- кора выветривания и её возраст.

 

 

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 8

Рис. 31 Представитель фораминифер – Fusulina (карбон).

 

Радиолярии – исключительно микроскопические, вод­ные организмы с кремнистой скорлупкой шарообразной или дискообразной формы (рис. 32). Известны с докембрия и по ныне, но руководящих форм почти не образуют, так как ископаемые формы очень сходны с современными.

 

 

Рис. 32 Скорлупка радиолярии (сильно увеличено).

 

 

Тип губки. Водные, почти исключительно морские, одиночные или колониальные, донные организмы. Принадлежат к самым при­митивным многоклеточным животным. Форма их обычно бокаловидная или чашеобразная. Многие виды имеют в своем теле крем­нистые или известковые иглы; если последние срастаются, то воз­никает массивный скелет, легко сохраняющийся в ископаемом виде (рис. 33). Все же у большинства губок скелет хитиновый (из роговых волокон); такие губки не сохраняются в ископаемом виде.

Губки известны с начала палеозоя, и некоторые их роды являются руководящими.

 

Рис. 33 Ventriculites – представитель меловых губок с массивным скелетом.

 

Тип археоциаты. Морские прикрепленные одиночные или колониальные организмы, сходные по строению частично с губ­ками, частично с коралловыми полипами. Имеют известковый ске­лет, который обычно состоит из двух стенок с перегородками между ними. Археоциаты жили только в кембрийском периоде и поэтому яв­ляются очень важными руководящими ископаемыми кембрия (рис. 34).

 

Рис. 34 Археоциат (одиночный).

 

 

Тип кишсчнополостные. Водные, почти исключительно мор­ские организмы. Основное геологическое значение имеет класс коралловых полипов,представители которого ведут одиночный или колониальный образ жизни. Последние, как отмечалось ранее, часто строят рифы, очень характерные для тропических зон моря.

Тело коралловых полипов заключено в известковую трубку или чашечку, часто с горизонтальными или вертикальными, также известковыми перегородками внутри или теми и другими вместе. Некоторые группы (даже целые классы) коралловых полипов принадлежат к числу вымерших – они жили только в палеозое или мезозое. Поэтому коралловые полипы являются важными руково­дящими ископаемыми (рис. 35).

 

Рис. 35 Zaphrentis – одиночный коралл (от силура до карбона).

 

Тип членистоногие. Обширная группа организмов (только современных видов этого типа насчитывается свыше одного мил­лиона). Тело членистоногих разделено на сегменты (членики) и прикрыто хитиновым панцирем. Большое геологическое значение имеет вымерший класс морских организмов – трилобиты, жившие только в палеозое (в первой его половине). Трилобиты образуют много руководящих ископаемых (рис. 36).

 

Рис. 36 Трилобит Asaphus (ордовик).

 

Тип моллюски. Один из важнейших для геологии типов бес­позвоночных, так как большинство их представителей выделяют известковые раковины, легко сохраняющиеся в ископаемом состоянии. Подавляющее боль­шинство моллюсков обитает в воде, преиму­щественно морской; есть и наземные формы. Основное геологическое значение имеют классы брюхоногих, двустворчатых и голово­ногих моллюсков.

Представители класса брюхоногих моллюсков имеют спирально свернутые, чаще всего башенковидные раковины, состоящие из ряда оборотов. Поверхность раковин у многих родов и видов богато скульптирована (т. е. покрыта дополнительными изве­стковыми образованиями – иглами, ши­пами, ребрами, бугорками). Известны брю­хоногие с начала палеозоя, но наибольшее распространение они получили в кайнозое, в том числе и в совре­менную эпоху (рис. 37). Для кайнозойских отложений они служат важнейшими руководящими ископаемыми.

 

Рис. 37 Брюхоногий моллюск Helix (садовая улитка).

Двустворчатые моллюски имеют раковину из двух створок, обычно равных, часто с богатой и разнообразной скульп­турой. Створки сочленяются чаще всего с помощью специальных известковых образований, расположенных на верхнем крае ство­рок и составляющих так называемый замок. Строение замка яв­ляется важным признаком для разделения класса на отряды. Двустворки известны с начала палеозоя, но наибольшее распростра­нение, как и брюхоногие, они получили в кайнозое (рис. 38).

 

Рис. 38 Двустворчатый моллюск – Glycymeris.

 

Головоногие – исключительно морские организмы. На голове вокруг ротового отверстия имеются щупальца, которые предназначены для захвата пищи и отчасти для передвижения (отсюда и название класса). Разделяются на два подкласса.

1. Наружнораковинные, имеющие спирально свер­нутые, преимущественно в одной плоскости, известковые тонко­стенные раковины, часто с богатой и разнообразной скульптурой и, кроме того, с извилистыми перегородками внутри. Все наружнораковинные, за исключением одного рода – наутилус, дожившего до наших дней, вымерли. Они жили в палео-

 

зое, но наиболее широко были распространены в мезозое, для которого особенно характерна группа аммонитов. Все представители этой, достаточно обширной группы хорошо различаются между собой по форме раковины, скульптуре, строению внутренних перегородок и другим признакам (рис. 39). Аммониты – важнейшие руководящие ископаемые мезозоя.

Рис. 39 Схематический разрез современного головоногого наружнораковинного моллюска – Nautilus.

 

2. Внутреннераковинные имели известковую раковину, расположенную под слоем кожи. Из современных форм к ним принадлежат осьминоги, каракатицы, кальмары. Геологическое значение имеет жившая и вымершая в мезозое своеобразная группа белемнитов. Основная часть их известкового скелета имеет форму удлиненной, цилиндрической или конической трубки, называемой ростром (рис. 40). В просторечии ростры белемнитов известны под названием «чертовы пальцы».

 

Рис. 40 Ростр белемнита из верхнемеловых отложений.

Тип брахиоподы. Брахиоподы или плеченогие – это морские одиночные животные. Имеют изве­стковые, реже известково-роговые раковины, состоящие из двух створок. Внешне раковины многих плеченогих напоминают рако­вины двустворчатых моллюсков, но по ряду особенностей строения они отличаются от последних. Одна створка раковины обычно больше другой, проще выражены скульптура и строение замка. В раковине плеченогого часто присутствуют дополнительные из­вестковые образования, каких нет у двустворок. Плеченогие наи­более широко были представлены в палеозое, для которого они играют роль важнейших руководящих ископаемых. В последую­щие эры они были развиты, в общем, слабо (рис. 41).

Рис. 41 Брахиопода Obolus.

 

Тип мшанки. Очень мелкие водные, преимущественно морские, колониальные животные. Колонии напоминают мелкие кустики или шаровидные тела; иногда они в виде пленки покрывают под­водные предметы. Внешне часто напоминают мох или лишайник. Скелет известковый или известково-роговой (нередко просто роговой). Мшанки, известные с палеозоя до наших дней, образуют ряд руководящих форм (рис. 42).

 

Рис. 42 Часть колонии мшанки.

 

Тип иглокожие. Исключительно морские, одиночные орга­низмы. В зависимости от образа жизни их разделяют на два под­типа: свободноживущие и прикрепленные. Наиболее характерным классом первых являются морские ежи, а вторых класс морские лилии.

У морских ежей имеется подкож­ный панцирь, обычно шаровидной или уплощенной формы, состоящий из из­вестковых пластинок и с поверхно­сти покрытый известковыми иглами (рис. 43).

 

Рис. 43 Морской ёж Echinocorys из меловых отложений.

Тело морских лилий по своему строению напоминает растение (отдель­ные части тела получили, поэтому соот­ветствующие названия – крона, сте­бель, корень). Оно покрыто известко­выми пластинками и известковыми члениками (рис. 44).

Ископаемые иглокожие известны с начала палеозоя; они образуют целый ряд руководящих форм для палеозоя и мезозоя.

 

Рис. 44 Скелет морской лилии.

 

Представители всех типов беспозвоночных участвуют в породо-образовании – накоплении карбонатных или кремнистых пород. Однако основными породообразователями являются моллюски, плеченогие, коралловые полипы, археоциаты, простейшие, губки. Из них только радиолярии и некоторые губки образуют кремни­стые породы. Органогенные известняки, в зависимости от того, какие организмы их образуют, получают дополнительное название. Так, известняки, образованные из раковин моллюсков, называются ракушечными известняками, из раковин плеченогих – брахиоподовыми известняками (Brachiopoda – латинское название плеченогих), из трубок коралловых полипов – коралловыми изве­стняками, из скелетов археоциатов – археоциатовыми из­вестняками, из скелетных частей морских лилий – криноидными известняками (Crinоidea –ла­тинское название класса мор­ских лилий), из скорлупок фо­раминиферы нуммулитес – нуммулитовыми известняками и т. п.

Литература

1. Бондарев В.П. Геология. Лабораторный практикум. Полевая геологическая практика: Учеб. пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2002. -190с.

2. Геология: Учеб. для эколог. специальностей вузов / Н.В. Короновский, Н.А. Ясманов. –М.: Изд. Центр «Академия», 2003. -448 с.

3. Основы геологии: Учеб. для географ. специальностей вузов / Н.В. Короновский, А.Ф. Якушова. –М.: Высш. шк., 1991. -416 с.

4. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии: Учеб. пособие для вузов / В.Н. Павлинов, А.Е. Михайлов, Д.С. Кизевальтер и др. – 4-е изд., перераб. и доп. –М.:Недра, 1988. -149 с.: ил.

Кафедра геологии нефти и газа

ГЕОЛОГИЯ

Методическое пособие к лабораторным занятиям по

дисциплине «Геология» для студентов очной и заочной форм обучения

по специальностям 013500 «Биоэкология» и 013100 «Экология»

Астрахань 2004

Составители:

заведующий кафедрой геологии нефти и газа,

профессор Воронин Н.И.

доцент кафедры геологии нефти и газа Калягин С.М.

 

ГЕОЛОГИЯ

 

 

Методическое пособие к лабораторным занятиям по дисциплине «Геология» для студентов очной и заочной форм обучения по специальностям 013500 «Биоэкология» и 013100 «Экология».

 

Лабораторные занятия по курсу «Геология» представляют собой весьма важную составную часть этого курса и имеет большое значение в комплексе наук о Земле. На лабораторных занятиях студенты должны познакомиться с главнейшими породообразующими минералами и важнейшими горными породами, с приёмами их макроскопической диагностики; получить начальные знания по стратиграфии, геохронологии, исторической геологии; научиться пользоваться геологической графикой. Кроме того, на лабораторных занятиях кратко рассматриваются некоторые вопросы динамической геологии, связанные с прохождением лекционного курса.

Пособие содержит необходимые сведения и пояснения для выполнения лабораторных работ, иллюстрации, список литературы.

 

Рецензент:

к.г.-м.н., доцент Гольчикова Н.Н.

 

 

Методическое пособие рассмотрено на заседании кафедры «Геология нефти и газа» (протокол №2 от 17.04.2004) и рекомендовано к внутривузовскому изданию.

 

АГТУ – 2004

 

 

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 1