35. История минералогии.

Средние века: Большой интерес представляет «Минералогический трактат» Бируни, содержащий сведения по определению, обработке и при­менению около 100 минералов и ГП. Автор использо­вал в качестве одного из диагностических признаков не только цвет и прозрачность, но и удельный вес минералов, впервые раз­работав способ его определения. 16 в. В труде «О камнях» Палис­си описывает кристаллическую форму минералов, обращая внимание на ее специ­фичность, а также высказывает идею об образовании кристаллов из солевых растворов, отмечая отличие этого процесса от превращения воды в лед. 17 в. Агриколе принадлежало разделе­ние минеральных тел на 2 главные группы: однородных тел, или минералов, и сложных минеральных тел, или ГП. Тем самым именно с Агриколы начали различать соб­ственно минералогию и петро­графию.18 в. Ломоносов сделал ряд важных наблюдений в области минералогии. Он дал свою классификацию ГП: метал­лы, полуметаллы, жирные (горючие) минералы, соли, камни и земли, руды. В этой классификации кроме хим. и мине­рал. состава он использовал структуру и текстуру по­род, а также учитывал их генезис. Измеряя грани углов алмаза и других кристаллов, независимо от Стенона вывел закон о постоянстве углов кристаллов. Кронштедт предложил 1-ую классификацию минералов по химическому составу. Вернер разрабо­тал критерии, позволяющие навести определенный порядок в классификации минералов, сгруппировать разрозненные сведения о них в единую систему. В первые десятилетия 19 в. успехи физики и химии дали возможность выйти на новый уровень исследования вещества земной коры, и крупнейшие химики стали ведущими минералогами того время. В результате их деятельности был определен точный состав порядка 450 минералов. Берцелиус в 1815 году предложил 1-ую химическую классификацию минералов с учетом атомной массы и с применением буквенных символов элементов и формул хим. соединений. В 1818-1821 Митчерлих объяснил явление изоморфизма и полиморфизма. В 1849 Брейтгаупт ввел понятие парагенезис минералов. В минералогии во 2-ой половине 19 в. основные достижения были обусловлены более тщательным изу­чением хим. состава минералов, их детальным описани­ем и определением регионального распространения. Увеличилось общее количество изученных минералов. Успехи химии и физики позволили минералогам сосредоточить внимание на проблемах изоморфизма, хим. состава и структуры основных породообразующих минералов. Глав­ными объектами исследования стали минералы класса силикатов. В начале 20 в произошла революция в связи с открытием рентгеновских лучей (1895) и явления их дифракции в кристаллах (1912), предсказанного ранее Лауэ. Разработали метод рентгеноструктурного анализа, позволившего «увидеть» внутреннюю структу­ру кристаллов, расположение атомов в кристаллической решет­ке и измерить расстояния между ними. Начал­ся период кристаллохимии минера­лов. Применение рентгеноструктурного анализа подтвердило ре­альность теоретически выведенных ранее Федоровым и Шёнфлисом 230 пространственных групп симметрии. Гольдшмидт (1937) сформулировал основной закон кристаллохимии: «Кристалли­ческая структура какого-либо вещества обусловливается чис­лом, величиной и поляризационными свойствами его струк­турных единиц, каковыми являются атомы, ионы или группы атомов». Данные рентгеноструктурного анализа привели к коренному пересмотру принятых ранее на смешанной химико-кристаллографической основе классификаций минералов; теперь во главу угла были поставлены общие особенности их внутренней структуры.

35. Новейший период развития геологии (вторая половина ХХ в.)

(Хесс, Вилсон, Коржинский)

1) Тектоника литосферных плит. 2) Исследования Мирового океана, включая глубоководное бурение. Исследование Земли из космоса. 3) Геохронология DCm. 4) Изотопный уровень исследования вещества. 5) Сверхглубокое бурение на континентах. 6) Сейсмостратиграфия, сейсмотомография, палеомагнетизм. 7) Экспериментальная минералогия и петрология, геохимия, космохимия. 8) Математическое моделирование. 9) Геоинформатика. Хесс выдвинул в 1960 г. концепцию расширения океанов за счет из разрастания от осей срединных хребтов. Предполагалось раздвижение континентов с новообразованием океанской коры между ними и их перемещение вместе с последней по поверхно­сти астеносферы под действием конвективных течений в мантии. Вайн и Мэтьюз в 1963 г. объяснили образование полосового маг­нитного поля океанов наложением 2-х процессов - спрединга ложа океанов и периодических инверсий магнитного поля Земли. В течение 1960-х гг. были получены данные палеомагнетизма - определения остаточного магнетизма континентальных пород. Было обнаружено, что ориентировка магнитного поля прошлых геоло­гических эпох отличается от современной, причем тем больше, чем древнее эпоха. В 1965 г. Вилсон обнаружил закономерное удревнение возраста океаничес­ких островов по мере удаления в обе стороны от оси срединных хребтов. К 1967 г. благодаря появлению мировой сети сейсмических станций окончательно прояснилась картина распределения сейсмической активности Земли. Очаги землетрясений оказались локализованными в узких зонах, приуроченных к рифтовым и вообще осевым зонам срединно-океанических хребтов, к глубоководным желобам и к Альпийско-Гималайскому поясу активного горообразования. Глубоководное бурение началось в т 1968 г. Этому предше­ствовал проект Мохол (1961), целью которого было вскрытие мантии и опреде­ление характера ее границы с корой. Вскрыли β 2-ого слоя океанской коры. С судна «Гломар Челленджер» в 70-х гг.19 в были впервые проведены крупномасштабные исследования ложа океанов и их осадочного чехла. Затем такое бурение было проведено с «Джойдес Резолюшн». Важно то, что в океанах не было обнаружено осадков и β древнее среднеюрских; это означает, что кора совре­менных океанов начала формироваться лишь в J. Данные бурения в сочетании с картированием магнитных аномалий позволили составить карту возраста ложа оке­анов. В 1980-е гг. начались исследования, направленные на прямое измерение современных движений литосферных плит. Результаты этих измерений дали сопоставимый между собой материал о величинах горизонтальных смещений литосферных плит и внутриплитных деформаций.

В 80-е гг. были начаты исследования глубоких недр Земли методом сейсмической томографии, заключающимся в обработке сверхмощных компьютерах огромного массива информации, содержащейся в десятках тысяч записей землетрясений, с целью обнаружить изменения скорости распространения сейсмических волн на различных уровнях в мантии Земли. Ученые выявили существование подобных изменений, что послужило доказательством существования в мантии конвективных течений. В 1906 г. Штейнманн выделил офиолитовый комплекс. Тот факт, что офиолиты известны не только из Kz и позднего Mz, но и из раннего Mz, Pz и позднего PR, а в последнее время были обнаружены и в раннем PR и даже в позднем AR, служит указанием на суще­ствование океанических бассейнов, или во всяком случае бассей­нов с корой океанского типа, уже начиная с позднего AR. Очень большое значение приобрели данные по изотопии стронция, неодима для определе­ния мантийного или корового происхождения магмы.

С началом применения мощных компьютеров появилась возможность резкого ускорения получения геофизической информации, ее регистрации, обработки и интерпретации с применением цифрового кодирования. Сейсмическими методами отраженных волн было изучено строение земной коры в пределах покровно-складчатых сооруже­ний и платформ, а методом преломленных волн были выявлены границы раздела внутри коры. Развитие сейсмостратиграфии, выражающейся в составлении исключительно деталь­ных и наглядных профилей через осадочные бассейны с помощью многоканальной сейсмики отраженных волн. Развитие глубинной сейсмики позволило установить расслоенность земной коры и литосферы, выявить различные геологические свойства глубинных участков земной коры на континенте, определить аномальные мощности литосферы.