Как изучают горные породы и минералы

Когда говорят о геологе, то обычно представляют себе человека с рюкзаком за спиной и молотком в руках, которому приходится много ходить по тайге, лазать по склонам в горах в поисках скрытых месторождений полезных ископаемых. Все это действительно так: экспедиционная работа — непременная и значительная часть труда геолога. Но только часть. Какова же другая часть? Что делает геолог в экспедиции и как обрабатывает собранные материалы в лабораториях, после того как экспедиционный период кончается?

Результаты работы геологов отражаются на геологических картах. С составления геологической карты, по сути, и начинается труд геолога, и на всех последующих этапах работы геологические карты детализируются, дополняются и уточняются. На топографическую карту (см. ст. «Изображение Земли на плане, карте и глобусе») наносят выходы горных пород.

Составляется геологическая карта методом маршрутной съемки. Геолог, обычно вместе с помощником, идет по долинам рек, где особенно много естественных обнажений горных пород, и по водоразделам, записывая, какие горные породы ему встретились, наносит на топографическую карту место их выхода, при этом он обращает внимание на взаимное расположение увиденных пород, на условия их залегания, характер границ и т. д. И так каждый день в течение всего экспедиционного периода. Затем данные многочисленных маршрутов суммируются, уточняются и на основе их составляются первые варианты геологической карты. С каждым новым маршрутом геологическая карта становится точнее и детальнее.

Однако далеко не все вопросы, возникающие при составлении геологических карт, можно решить в экспедиции. Собрав коллекцию образцов горных пород и специальных проб, геологи приступают к камеральной обработке.

В процессе ее минералоги и петрографы проводят детальное изучение состава горных пород и свойств слагающих их минералов. Для этого из горных пород приготовляют тонкие, до 0,02—0,03мм, срезы — прозрачные шлифы. В шлифах большинство минералов становятся совершенно прозрачными. Изучив под микроскопом их оптические свойства, петрографы смогут уверенно сказать, из каких минералов состоит та или другая горная порода, каковы их формы и взаимное расположение, а это даст возможность судить о том, в каких условиях образовались эти породы. Часть минералов будет выделена из горной породы путем ее дробления, отмыва в воде и специальных жидкостях и последующего разделения на электромагните.

Химики определяют химический состав пород и выделенных из них минералов. В лабораториях минералы просветят рентгеновскими лучами и установят их структуру. Спектральный анализ поможет обнаружить даже самые ничтожные примеси редких и рассеянных элементов, которые содержатся в минералах.

Из непрозрачных рудных минералов будут изготовлены полированные штуфы, т. е. небольшие образцы с одной гладко отшлифованной поверхностью. Пользуясь свойством непрозрачных минералов по-разному отражать падающий на них свет, с помощью специальных микроскопов геологи изучают рудные минералы, определяют их состав.

В настоящее время существует много методов всестороннего и глубокого изучения веществ, из которых состоят горные породы.

Получив результаты лабораторных исследований, геологи снова обратятся к геологическим картам, чтобы на основе новых данных уточнить и детализировать их. Так, сочетая экспедиционную работу с изучением собранных образцов горных пород в лабораториях, геологи определяют, предсказывают места, в которых могут быть обнаружены скопления полезных ископаемых. В этих местах проводятся поисковые работы и более детальное геологическое картирование. Если полезные ископаемые обнаружены, то начинают уже разведочные работы с применением бурения, проходкой горных выработок (шурфов, штолен, шахт и т. д.). Так, шаг за шагом, геологи отвоевывают у природы скрытые в кедрах богатства.

И чтобы во всеоружии вступить в этот бой, нужно иметь закаленное, тренированное тело и ум, обогащенный знаниями во многих областях науки — физике, химии, математике и других, без которых немыслима современная геология.