КСЕ часть II 2-е издание учебн пособие

Рис. 135. Радиально-лучистые кристаллические агрегаты стронцианита (SrCO3) в жеоде, Водино

Еще один пример карбонатов – стронцианит (SrCO3 , см. рис. 140). Он изредка встречается в виде сероватых игольчатых кристалликов.

Самородные минералы

В качестве примера самородных минералов можно рассмотреть широко распространенную в Самарской области самородную серу (см. рис. 136, 137).

Рис. 136. Самородная сера, Водино (цв. 206).

131

Рис. 137. Самородная сера в известняке (слегка битуминизированая), Водино (цв. 207).

Описание установки

Для выполнения лабораторной работы Вам следует получить у лаборанта материалы для занятия (см. рис. 138).

132

Друза медового кальцита

Мраморный оникс

Зонально-окрашенный радиально-лучистый параморфоз кальцита по арагониту

Арагонитовые щетки

Халцедон (или полосатый кремень)

Волжский агат

Кристалл гипса

Пластинчатый гипс («марьино стекло»)

Сера (самородная)

Целестин (шестоватые кристаллы)

Обращаться с минералами следует осторожно – не ронять, не пачкать, не класть на

твердые поверхности. Категорически запрещается прикасаться к самородной сере – Вы это перенесете, но она – нет.

По окончании работы следует аккуратно положить минералы на прежнее место и сдать ящик с материалами лаборанту.

Порядок выполнения работы

1.Ознакомьтесь с различными минералами, то есть хорошенько рассмотрите выданные Вам образцы. Для работы можно использовать препарировальную лупу, которая обеспечивает двукратное увеличение при весьма широком поле зрения или обычную лупу, увеличение которой существенно больше, а поле зрения – меньше.

2.Перед тем, как брать образец в руки, внимательно посмотрите на него и решите для себя, как именно его брать – за что можно хвататься и за что нельзя. Можно хвататься за ровные «надежные» участки образца (еще лучше

–не самого образца, а вмещающей породы, которая играет роль «рамки»). Нельзя прикасаться к сере (вообще), хватать образцы за кристаллы, щетки и тому подобные легко обламывающиеся и пачкающиеся детали.

3.Зарисуйте экспонаты в рабочей тетради (цветными карандашами или фломастерами).

4.Сделайте подрисуночные подписи по следующей схеме:

Номер рисунка

Химическая формула минерала

Минеральная разновидность (например, «халцедон» или «самородная сера»). Для выяснения минеральной разновидности, к которому относится данный минерал, воспользуйтесь текстом данного описания.

Форма, цвет, особенности (например, «одиночный кристалл» или «друза» или «радиально-лучистый сросток кристаллов» или «желвак»).

5.Ознакомьтесь с файлом «Фотографии минералов» на компьютере и заполните таблицу 42 в соответствии с номером варианта (1-9), который должен сообщить Вам преподаватель.

Таблица 42

134

Вэтой таблице следует в графе «номер фотографии» ставить номер фотографии, на которой изображен соответствующий объект. Изучать все фотографии не надо – их слишком много. Студенты, выполняющие вариант 1, должны изучить фотографии, номера которых оканчиваются на 1 (1, 11, 21, …), студенты, выполняющие вариант 2 – фотографии 2, 12, 22, … и так далее.

Если сомневаетесь в своем ответе – добавьте после своего «диагноза» знак вопроса

вскобках. Обсудите этот вопрос с преподавателем во время сдачи работы.

Вкачестве примера ниже приведена таблица 43 для варианта 0.

Вопросы

1.Кто такой Георг Агрикола? Чем знаменит?

2.Занимался ли М.В.Ломоносов минералогией?

3.Что называют минералами?

4.Какие признаки легли в основу кристаллохимической классификации? На сколько классов делят минералы, согласно этой классификации?

5.Что такое «габитус» минерала? Приведите примеры габитусов, характерных для кальцита, кварца, галита и гипса.

6.Что такое кристалл? Кристаллы каких минералов Вам знакомы?

7.Что такое скрытокристаллическая структура? Приведите примеры.

8.Какие встречаются формы минеральных агрегатов? Приведите примеры минералов и их форм нахождения в природе.

135

9.Что такое друза?

10.Что такое щетка?

11.Что такое жеода?

12.В чем разница при образовании секреций и конкреций?

13.Что называют псевдоморфозами? Приведите примеры.

14.Что такое параморфоз? Приведите примеры.

15.Цвет минералов. От чего он зависит и является ли постоянным для всех минералов? Приведите примеры.

16.Что такое твердость минералов и как она определяется?

17.Что такое шкала твердости?

18.Блеск минералов. Какие виды блеска различают?

19.Спайность и излом минералов. В чем их разница?

20.Что такое плотность минералов?

21.Что такое кварц? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность. Назовите разновидности кварца.

22.Что такое кремень?

23.Что такое халцедон? Чем он отличается от кремня?

24.Что такое агат? Чем он отличается от халцедона?

25.Что такое кальцит? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

26.Что такое арагонит? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

27.Что такое гипс-селенит? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

28.Что такое «марьино стекло»? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

29.Что такое кристаллический гипс? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

30.Что такое ангидрит? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

31.Что такое мраморный оникс? Что такое мрамор?

32.Что такое целестин? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

33.Что такое стронцианит?

34.Что такое самородная сера? Охарактеризуйте его основные свойства – форму, цвет, твердость, спайность.

136

Лабораторная работа № 7 Палеонтология

Цель работы:

Ознакомиться историей развития и основными этапами эволюции жизни на Земле, с многообразием животного и растительного мира прошедших эпох.

Введение

Геохронология. Шкала геологического времени

В течение многих миллионов лет83 (см. рис. 139) на поверхности Земли происходили грандиозные события: на месте древних морей возникали горы, они постепенно разрушались и вновь погружались в пучину вод, затоплявших сушу. На дне морей и океанов накапливались толщи осадочных горных пород. Затухали и вновь возникали мощные вулканические извержения и излияния лавы. Менялся климат отдельных частей земного шара. Простейшие организмы, возникшие в водной среде, уступали место более высокоорганизованным. В результате эволюции органического мира одни растительные и животные организмы, одни экосистемы сменялись другими.

Раздел геологии, который изучает возраст горных пород, слагающих земную кору, и хронологическую последовательность их образования, называется геохронологией.

Различают абсолютный и относительный возраст горных пород. Абсолютный возраст – это продолжительность существования («жизни») породы, выраженная в годах. Для его определения применяют методы, основанные на использовании процессов радиоактивных превращений радиоактивных изотопов некоторых химических элементов (уран, калий, рубидий и др.), входящих в состав горных пород. С помощью одних элементов устанавливают возраст в миллионах лет, другие дают возможность измерить более короткие отрезки времени.

Так, зная, какое количество аргона образуется из 1 г радиоактивного изотопа 40K в год и определив их совместное содержание в данном минерале, можно найти абсолютный возраст минерала и той горной породы, в которой он находится – точнее, время прекращения «утечки» аргона, то есть «затвердевания» данной породы. Этот метод позволяет определять возраст в миллиарды и сотни миллионов лет.

По содержанию углерода 14С, период полураспада которого равен 5568 лет, в «бывших живых» объектах можно установить время прекращения обмена веществ, то есть время смерти объекта. Углеродный метод датирования применим для оценки интервалов от нескольких сот лет до ста тысяч лет.

83 На самом деле – в течение примерно 5 миллиардов лет – именно так сейчас оценивается возраст Земли.

137

Рис. 139. Каменная книга карьера "Яблоневый овраг". Сверху – не травка, а нормальные деревья. Внизу кружком выделена не кучка муравьев, а группа лиц. Между людьми и деревьями – примерно 30 метров осадочных пород и примерно 15 миллионов лет. Это значит, что в среднем на образование 2 мм

осадочных пород тратилась тысяча лет

Относительный возраст позволяет определять возраст пород относительно друг друга, т.е. устанавливать, какие породы древнее, какие моложе. Для установления относительного возраста используют два метода: стратиграфический и палеонтологический.

Стратиграфический метод (см. рис. 139, 140) применяют при ненарушенном горизонтальном залегании слоев на сравнительно небольших участках. При этом считают, что нижележащие слои (породы) являются более древними, чем вышележащие. Как видно из рис. 141, в случае нарушенного залегания слоев стратиграфический метод может привести к ошибкам.

138

Рис. 140. Ненарушенное залегание слоев, Ширяево

Рис. 141. Нарушенное залегание слоев, Новодевичье

Поэтому основным методом определения относительного возраста горных пород является палеонтологический. Палеонтологический (биостратиграфический) метод позволяет определить возраст осадочных пород по отношению друг к другу независимо от характера залегания слоев и сопоставлять возраст пород, залегающих на отдаленных друг от друга участках. Основан он на изучении окаменелых останков животных и растений, живших в прошлые геологические эпохи и захороненных в осадочных горных породах.

После длительного изучения ископаемых остатков живых организмов все геологическое время палеонтологи разделили на отрезки. Так была создана геохронологическая шкала. В геологической истории Земли было выделено пять крупнейших разделов, называемых эрами (см. рис. 142 и табл. 44):

1)архейская — эра начала жизни;

2)протерозойская — эра первичной жизни;

3)палеозойская — эра древней жизни;

4)мезозойская — эра средней жизни;

5)кайнозойская — эра новейшей жизни.

139

Архейская и протерозойская эры (докембрий) объединяются в криптозой (эра скрытой жизни). Это время зарождения жизни, появления примитивных одноклеточных и мягкотелых (бесскелетных) многоклеточных организмов.

Другие эры – палеозойская, мезозойская и кайнозойская – объединяются в фанерозой (эра явной жизни). Для него характерно возникновение скелетных организмов, расцвет органического мира и появление человека. Из рисунка 142 видно, что чем дальше, тем быстрее идет эволюция – фанерозой гораздо короче криптозоя, мезозой короче палеозоя, кайнозой короче мезозоя.

Рис. 142. Геологические эры. Показана их продолжительность в миллионах лет

Эры подразделяются на периоды:

140