Классификация и изучение растений
Классификация и изучение горных пород и минералов
Наука, изучающая поведение животных, или этология
Определитель некоторых широко распространённых породообразующих минералов
Определитель некоторых встречающихся горных пород
Словарь употребительных геологических терминов
Формы геологического рельефа. Определитель форм рельефа
Преодоление трудностей доставляет человеку глубокое удовлетворение. Подобное чувство испытывает альпинист, ценой огромных усилий достигший цели и взошедший на вершину. Это качество - ставить перед собой цель и идти к ней через все препятствия - выделяет человека из остального животного мира. Это качество - сплав интеллекта, решительности и упорства - определяет и превосходство человека над остальными млекопитающими, делает его сильнее гризли, тигра, слона.
Усвоение второй половины книги потребует от вас больших усилий, ибо пришло время поставить перед собой цели и, мобилизовав свои силы, осуществить эти цели. Одна из задач - и наипервейшая - приобрести твердую основу знаний. Другие цели вы можете поставить перед собой сами, но достижение первой - большая и нелегкая задача. Вы уже приступили к ней.
Процесс познания, такой, каким его видит натуралист, бесконечен. Наградой за ваше стремление к недостижимому будет то, что жизнь ваша станет интересной на долгие годы.
Классификация горных пород и минералов
Представим себе киноленту, на которой запечатлена длинная и интересная история развития Земли. Прокручивание такой ленты, где каждый секундный кадр соответствовал бы тысяче лет развития, потребовало бы более шестнадцати дней! Перед нами мелькают удивительные картины прошлого. Мы видим, как из стонущего океана вздымаются новые континенты, как жерла тысяч вулканов исполняют симфонию огненного катаклизма; вот море поглотило продукты эрозии горных пород, длившейся эпохи; и тут же через минуты две этот эрозионный материал, осевший и спрессованный огромным давлением толщи океанических осадков, превращается в скалы и кряжи величественных гор; вот ветер разносит пески Сахары по тысячам плодородных долин Африки, а в следующем кадре Атлантика яростно пробивает путь через Геркулесовы Столпы и гигантские волны врываются в низменность, бывшую на месте сегодняшнего Средиземноморья.
К сожалению, такой ленты, содержащей историю эволюции нашей планеты, не существует. Мы можем, только пытаться воссоздать фрагменты эволюции, изучая горные породы и минералы на поверхности Земли. Прежде всего познакомимся с их названиями. В этой главе даются элементы классификации пород и минералов, что поможет вам определить название почти любого найденного образца. Вообще говоря, такая классификация - предмет для разговора не одной главы, а целой монографии, но мы попытаемся хотя бы подступиться к такому разговору.
Простой определитель, приводимый ниже, позволит опознать девять из десяти пород или минералов, подвернувшихся вам на загородной прогулке. Для определения образцов, не попавших в данную классификацию, следует обратиться к более полным источникам.
Для определения пород и минералов вам понадобится следующее снаряжение:
1. Геологический молоток. Годится и обычный молоток, с которым работают каменщики. Он понадобится вам для того, чтобы отбить кусок породы и взглянуть на свежий излом.
2. Набор первых семи минералов, образующих шкалу твердости. Они перечислены в определителе этой главы. Твердость образцов можно определять также ногтем, карандашом, ножом, куском кварца и пр.
3. Фарфоровая пластинка. Используется для определения цвета (черты) от минерала на неглазурованном фарфоре.
4. Бутылочка слабого раствора соляной кислоты для определения наличия в образце кальцита (извести). Если образец содержит кальцит, то под воздействием кислоты он пузырится и пенится. Слабый раствор этой кислоты не опасен, если он аккуратно хранится и правильно используется. При попадании на кожу или одежду следует немедленно замыть пораженное место большим количеством воды.
Твердость - очень важный признак для определения минерала, поскольку каждый минерал занимает определенное место в шкале твердости. Но породы обычно состоят из нескольких минералов, и потому использование этого признака для классификации пород требует осторожности. Некоторые породы, вроде песчаника, при испытании на прочность крошатся, не оставляя царапины, и это может ввести в заблуждение.
Поэтому по возможности следует опираться на все поддающиеся определению признаки.
Если твердость вашего ногтя равна 2,3 , то все, на чем ноготь оставляет царапину, имеет твердость около 2 либо меньше.
Если карандаш царапает минерал, не поддающийся ногтю, то - поскольку твердость его равна 3 - образец минерала имеет твердость приблизительно от 2,5 до 2,9.
Твердость хорошего ножа составляет около 5,5; царапина, оставленная ножом на минерале, не поддавшемся карандашу, говорит о том, что его твердость колеблется в пределах от 3,1 до 5,4.
Простейшую шкалу тестов на твердость замыкает кварц - его твердость равна 7; все, что царапается кварцем и не уступает ножу, имеет, таким образом, твердость приблизительно от 5,6 до 6,9, а образцы, не поддающиеся кварцу, очевидно, обладают твердостью 7 единиц и более.
Познакомьтесь со словарем геологических терминов до того, как начнете пользоваться классификационным определителем. Словарь содержит объяснение ряда терминов, встречающихся в определителе. Определитель строится по принципу, который уже обсуждался в главе 17. Просмотрите внимательно все его разделы, изучая ваш минерал (или породу), прежде чем сделать окончательное заключение о том, что это такое. Помните также, что полнота определителя относительна и редкие породы и минералы в него не включены. В этом случае следует обратиться к более полному определителю или к опытному геологу.
Допустим, вам подвернулся твердый, темный, зеленоватый минерал.
Поскольку нож не оставляет на нем царапины, то в соответствии с 16 обращаемся к цифре 40, которая пересылает к 41, ибо наша находка царапается кварцем; цвет ее уточняет, что надо перейти к 41в, а 41в отправляет нас к 47. Здесь выясняется, что наш образец - не пирит и что нам следует обратиться к 48. Минерал оставляет на фарфоровой пластинке зеленую полосу, и в соответствии с определителем переходим к 49, где выясняется, что роговая обманка и авгит очень похожи между собой и различаются лишь тем, что царапина от роговой обманки несколько темнее. К счастью, не все минералы столь трудно распознать.
При переводе данного раздела в определениях образцов пород и минералов наряду с системой признаков, предлагаемых В. Брауном, используются также признаки, указанные в книге Р. Юбельта «Определитель минералов» (М., Мир, пер. с нем., 1978).
Термину «структура» в данном разделе чаще всего отвечает русский эквивалент «текстура».
1а. Легко царапается ножом.... 2.
1б. Не царапается ножом.... 40.
2а. Царапается ногтем.... 3.
2б. Не царапается ногтем.... 19.
3а. Цвет белый или светло-зеленый.... 4.
3б. Цвет коричневый, или черный, или темно-зеленый.... 8.
3в. Цвет красный, зеленый, голубой, желтый, бронзовый или близкий к перечисленным.... 12.
4а. Легко растворяется в воде, соленый на вкус; твердость 2,5 - 3 (иногда не царапается ногтем); с блеском, стекловатый; объемный вес 2,2; белый; ломкий; структура зернистая. Галит (каменная соль).
4б. С трудом растворяется в воде, на вкус не соленый.... 5.
5а. Жирный на ощупь, рассыпчатый.... 6.
5б. Не кажется жирным; не рассыпчатый.... 7.
6а. Объемный вес 2,6; твердость 1,5 - 2,5; тусклого землистого цвета; ломкий, землистый; перламутровый, похожий на мыло; пахнет глиной. Каолин
6б. Объемный вес 1 - 2,5; твердость 1,0; сероватый или шелковистый; черта землистая, белая; ломкий, с неровным изломом; сингония моноклинная; слоистый или волокнистый. Тальк (стеатит, жировик, мыльный камень).
7а. Ломкий; сингония моноклинная; плотный, зернистый и волокнистый; твердость 1 - 2,5; тусклый, перламутровый, стекловатый или тусклый; черта белая; объемный вес 2,2; трех видов: слоистый - селенит, волокнистый - сатиновый шпат, плотный - змеевидный алебастр. Гипс.
7б. Сложен тонкими гнущимися слоями; сингония моноклинная; прозрачный, эластичный и легко расщепляющийся; объемный вес 2,7 - 3; тусклый, жемчужный, стекловатый; черта белая. Мусковит (калиевая слюда).
8а. На ощупь обычно скользкий; белый, желтый, зеленоватый, голубоватый, красный; черта белая; запах глины. См. 6а (иногда коричневого цвета). Каолин.
8б. Не скользкий; крошится, обнажая коричнево-желтые прожилки.... 9.
9а. Блеск от землистого до матового; черта желтая, ржаво-бурая; структура массивная и землистая, иногда почковидная; похож на глину (и часто оказывается глиной); бурый, черный, желто-коричневый; излом раковистый; объемный вес 3,6; твердость 1,5 - 4 (иногда не царапается ногтем). Лимонит (бурый железняк).
9б. Блеск не землистый и не матовый; не похож на глину; прожилки не желто-коричневые.... 10.
10а. Блеск металлический; очень тяжелый, объемный вес 7,5; спайность совершенная; синевато-серый с красноватым отливом; сингония кубическая; расщепляющийся, иногда слоистый, часто ломкий; твердость 2,5 - 3 (ногтю поддается редко). Галенит (свинцовый блеск).
10б. За исключением твердости все остальные признаки отличны от вышеприведенных.... 11.
11а. Черта белая или серая; структура чешуйчатая; не очень прозрачный; легко расщепляющийся; твердость 2,5 - 3,0; блеск от жемчужного до стекловатого; удельный вес 2,7 - 3,1; слоистый, из тонких, гибких пластинок. Биотит (минерал группы слюд).
11б. Белый; структура чешуйчатая; прозрачный, эластичный. См. 7б. (иногда коричневый). Мусковит (калиевая слюда).
12а. Легко растворяется в воде; вкус соли. См. 4а (иногда цвет красный, коричневый, зеленый). Соль.
12б. В воде растворяется с трудом, на вкус не соленый.... 13.
13а. Цвет от красновато-коричневого до серого; черта буро-красная; похож на охровую глину; блеск металлический, тусклый, землистый; излом чешуйчатый; сингония тригональная; зернистый, иногда с конкрециями; объемный вес 5; твердость 6,5. Гематит (железная слюдка, красный железняк).
13б. Цвет и черта иные; на охровую глину не похож.... 14.
14а. Слоистый, с тонкими, гнущимися слоями; структура чешуйчатая; легко расщепляющийся.... 15.
14б. Слоистость и структура не похожи на предыдущие; более массивный или землистый.... 16.
15а. Черта белая; структура чешуйчатая; прозрачный, упругий. См. 76 (иногда желтый). Мусковит (калиевая слюда).
15б. Черта белая или серая; структура чешуйчатая, не столь прозрачный; легко расщепляется. См. 11а (иногда зеленый).
16а. Черта цветная.... 17.
16б. Черта белая.... 18.
17а. Черта от бледно-зеленой до серо-зеленой; темно-зеленый, спайность совершенная; сингония моноклинная; чешуйчатый, ячеистый, землистой массы; податливый, но не эластичный, не колющийся, твердость 2 - 2,5; блеск тусклый, стекловатый; объемный вес 2,8. Хлорит.
17б. Черта желтая, ржаво-бурая; цвет бурый, черный, охристо-желтый, блеск матовый. См. 9а. Лимонит.
18а. Черта белая; цвет (как шкура змеи) от светло-зеленого до темно-зеленого или желтого; ломкий; сингония моноклинная; листоватый или волокнистый, часто ломкий; гладкий, иногда скользкий; блеск шелковистый; твердость 2,5 - 3 (некоторые образцы не поддаются ногтю); объемный вес 2,5. Серпентин.
18б. Окрашенный, иногда желтый; ломкий, землистый; с запахом глины. См. 6а. Каолин.
19а. Цвет белый или светло-серый.... 20.
19б. Цвет коричневый, черный или темно-серый.... 24.
19в. Цвет красный, зеленый, голубой, желтый, бронзовый или близкий к ним.... 30.
20а. Легко растворяется в воде, вкус соли. См. 4а. (Твердость иногда 2,5 - 3). Соль.
20б. В воде растворяется с трудом, вкуса соли не имеет.... 21.
21а. Слегка пузырится под воздействием холодной соляной кислоты, особенно вдоль царапины.... 22.
21б. Не пузырится под воздействием соляной кислоты.... 23.
22а. Быстро пузырится под воздействии соляной кислоты, твердость 3; черта светло-серая, белая; тусклый, стекловидный или перламутровый; объемный вес 2,7; спайность совершенная; сингония тригональная; плотный, гранулированный; находится в углублениях многих камней; прозрачный или просвечивающий. Кальцит (известковый шпат).
22б. Слегка пенится под воздействием соляной кислоты; твердость 3,5 - 4; черта белая, светло-серая; излом раковистый или неровный; сингония тригональная. Доломит.
23а. Структура - ряды или группы призматических кристаллов; сингония ромбическая; плотный; обычно присутствует в известняке; объемный вес 4,5; спайность совершенная; бесцветный, белый или желтый; твердость 2,5 - 3,5. Барит.
23б. Сингония тригональная; излом ячеистый; объемный вес 2,9; твердость 4 - 4,5; медленно растворяется в горячей соляной кислоте; желтый, буроватый; черный (иногда белый). См.29а. Сидерит (железный шпат).
24а. Полоски вишнево-красные или красно-коричневые.... 25.
24б. Полоски иного цвета.... 26.
25а. Блеск алмазный, иногда металлический; спайность совершенная; черта красно-коричневая; сингония кубическая; кристаллический, с округленными гранями, часто присутствует вместе с галенитом; твердость 3,5; очень хрупкий; объемный вес 4. Сфалерит (цинковая обманка).
25б. Смолистый или стекловидный; спайность совершенная; структура - зернистая масса, округлые кристаллы, черта вишнево-красная; твердость 2,5 - 6,5 (иногда не поддается ножу); объемный вес 4,4 - 5,3. Спекулярит (разновидность гематита).
26а. Слегка пенится под действием холодной соляной кислоты.... 27.
26б. Не пузырится под действием холодной соляной кислоты.... 28
27а. Быстро пузырится под действием соляной кислоты; твердость 3. См. 22б. (Иногда коричневый). Кальцит.
27б. Слабо пузырится, взаимодействуя с соляной кислотой; твердость 3,5 - 4. См. 22б. (Иногда коричневый). Доломит.
28а. Черта желто-коричневая; слоистый, землистый, похож на глину и часто оказывается ею. См. 9а (Твердость иногда 3 - 4). Лимонит.
28б. Черта белая или серая; на глину не похож.... 29.
29а. Зернистая масса, хрупкий; черта белая или серая; ясно выраженная спайность; медленно растворяется в горячей соляной кислоте; объемный вес 2,9; блеск стекловидный, перламутровый или тусклый; твердость 3,5. Сидерит.
29б. Просвечивающий; из рядов или групп призматических кристаллов; плотный, хрупкий; объемный вес 4,5. См.23а. (Иногда коричневый). Барит.
30а. Легко растворяется в воде, имеет вкус соли. См. 4а. (Иногда красный, синий, зеленый, твердость 2,5 - 5). Соль.
30б. С трудом растворяется в воде, не имеет вкуса соли.... 31.
31а. Цвет красноватый или красно-коричневый.... 32.
31б. Цвет иной.... 33.
32а. Черта темная, вишнево-красная; блеск металлический, реже тусклый, землистый; твердость 2,5 - 6; Cм. 13а. Гематит (красный железняк).
32б. Черта красновато-коричневая; тусклый, смолистый или стекловидный. См. 25а. (Иногда красный). Сфалерит (цинковая обманка).
33а. Пузырится, хотя бы слегка, взаимодействуя с холодной соляной кислотой.... 34.
33б. Не пузырится под действием холодной соляной кислоты.... 35.
34а. Сильно пузырится под действием соляной кислоты; твердость 3. См. 22а. (Цвет иногда розовый, желтый, красный, зеленый). Кальцит.
34б. Слегка пузырится, взаимодействуя с соляной кислотой; твердость 3,5 - 4. См. 22б. (Цвет иногда розовый). Доломит.
34в. Пузырится весьма активно, взаимодействуя с соляной кислотой; цвет от ярко-зеленого до темно-зеленого; черта изумрудно-зеленая; твердость 3,5 - 4; хрупкий; блеск тусклый, стекловатый; объемный вес 4; излом раковистый; сингония моноклинная; выглядит обычно пятном на камнях. Малахит.
35а. Черта желто-коричневая; похож на глину. См. 9а. (Окрашенный, желтый; твердость 2,5 - 5,5). Лимонит (бурый железняк).
35б. Черта иная, на глину не похож.... 36.
36а. Черта зеленая (зеленоватая).... 37.
З6б. Черта белая или серая.... 38.
37а. Черта от зеленовато-серой до бледно-зеленой; цвет темно-зеленый; кристаллы короткостолбчатые, в сечении - восьмиугольные; твердость 5 - 6 (иногда не царапается ножом); черно-зеленый с зелеными прослойками; блеск стекловидный или металловидный; удельный вес 3,2 - 3,6; излом раковистый. Авгит.
37б. Черта серая, зелено-бурая, зеленоватая; кристаллы призматические, столбчатые, характерны двойники, в сечении - шестиугольные; твердость 5-6 (иногда не царапается ножом); цвет от темно-зеленого до черного; объемный вес 2,9 - 3,3; тусклый, стекловатый; излом шероховатый. Роговая обманка.
38а. Объемный вес 2,9 и меньше.... 39.
38б. Объемный вес 4,5. См.23б. (Цвет иногда желтоватый или розоватый). Барит (тяжелый шпат).
39а. Гладкий, иногда скользкий. См. 18а. (Цвет обычно зеленоватый; твердость 2,5 - 5). Серпентин.
39б. Не выглядит гладким или скользким. См.29а. (Цвет иногда желтоватый). Сидерит (железный шпат).
40а. Обычно не поддается ножу, но царапается кварцем.... 41.
40б. Не поддается кварцу.... 51.
41а. Цвет белый или светло-серый (полевые шпаты).... 42.
41б. Цвет темно-серый, черный, коричневый.... 43.
41в. Цвет красный, зеленый, синий, желтый или близкий к ним.... 47.
42а. Кристаллы призматические, столбчатые; ломкий, обычно связанный в граните с кварцем; тусклый, стекловидный; объемный вес 2,6; черта белая; твердость 6; спайность - в двух взаимно перпендикулярных направлениях; излом раковистый, занозистый; относится к группе полевых шпатов. Ортоклаз.
42б. Структура - мелкие кристаллы; расщепляющаяся или зернистая масса (только разновидность зеленого цвета легко отличима от ортоклаза); спайность в двух неортогональных направлениях; излом раковистый, неровный; тусклый, стекловидный; объемный вес 2,55; черта белая; твердость 6 - 6,5; обычный полевой шпат. Микроклин.
42в. Черта белая; излом раковистый; хрупкий; кристаллы столбчатые, игольчатые, плитчатые; может иметь тонко переливающиеся цвета: зененые, красные, голубые; спайность в двух неортогональных направлениях; блеск перламутровый, стекловатый; объемный вес 2,7; твердость 6 - 6,5; обычный полевой шпат. Плагиоклаз, лабрадорит, альбит и др.
43а. Блеск металлический или очень яркий; яркие сверкающие пластинки или чешуйки; делится на тонкие пластинки. См. 25б. (Иногда темно-серый, темный; твердость 6 - 6,5). Спекулярит (кристаллический гематит).
43б. Тусклый, не металлический; не делится на тонкие пластинки.... 44.
44а. Цвет зеленоватый, темно-зеленый.... 45.
44б. Черта белая.... 46.
45а. Черта белая; темно-зеленый, черный с буроватым оттенком; кристаллы короткостолбчатые, в сечении - восьмиугольные; блеск - стекловидный или металловидный. См. 37а. Авгит.
45б. Черта серая, зеленоватая; сингония моноклинная; призматические, тонкие кристаллы, в сечении - шестиугольные; блеск тусклый, стекловидный. См. 37б. (Иногда черный или черно-коричневый). Роговая обманка.
46а. Сингония моноклинная; кристаллы призматические, столбчатые, плитчатые, часто попадаются двойники. См. 42а. (Иногда красноватый, коричнево-желтый). Ортоклаз, калиевый полевой шпат.
46б. Сингония триклинная; слоистый, хрупкий, спайность совершенная; может иметь тонко переливающиеся цвета. См. 42в. (Иногда темно-серый). Андезин (плагиоклазный полевой шпат).
47а. Весьма тяжелый, объемный вес 5; блеск металлический; цвет бледно-желтый; сингония кубическая, в сечении - двенадцатиугольники; плотный, зернистый, ломкий; черта зеленовато-серая; излом раковистый; твердость 6 - 6,5; встречается повсюду под названием «дурацкое золото». Пирит.
47б. Объемный вес 3,3 и меньше; блеск тусклый, не металлический; не медно-желтый.... 48.
48а. Черта зеленая или зеленоватая.... 49.
48б. Черта белая. Полевые шпаты.... 50.
49а. Черта серая, зеленоватая; структура - призматические кристаллы, в сечении - шестиугольные, волокнистые, ребристые или зернистые. См. 37б. (Твердость иногда 6). Роговая обманка.
49б. Черта бледно-зеленая; столбчатые восьмиугольные кристаллы, зернистые. См. 37а. (Твердость иногда 6). Авгит.
50а. Сингония моноклинная; кристаллы призматические, столбчатые, плитчатые, часты двойники срастания по боковой грани. См. 42а. (Часто розовый, красный, желтый или зеленый). Ортоклаз.
50б. Структура - мелкие кристаллы; расщепляющаяся или зернистая масса. См. 42б. (Иногда желтоватой или зеленоватый). Микроклин.
50в. Сингония триклинная, слоистый, ломкий; черта белая; спайность совершенная; может иметь тонкие переливы цветов (иризация): зеленых, красных, синих. См. 42в. Лабрадорит.
51 - 55. Кварцевые минералы
(Нижеследующие минералы являются разновидностью кварца с твердостью 7, объемным весом 2,6).
51а. Цвет белый, светло-серый; бесцветный.... 52.
51б. Цвет темно-серый, коричневый, черный.... 54.
51в. Цвет красный, зеленый, голубой, желтый или близкий к ним.... 55.
52а. Бесцветный и прозрачный; структура - кристаллы с шестиугольным сечением; ломкий; не слоистый; тусклый, стекловидный, скользкий. Горный хрусталь.
52б. Белый или окрашенный.... 53.
53а. Молочно-белый; тусклый, стекловидный, скользкий; структура обычно массивная; ломкий; не слоистый. Молочный кварц.
53б. Цвет - белый, серый, голубой; тусклый или восковидный; структура всегда массивная, плотная; полупрозрачный; излом раковистый или неровный. Халцедон (пятнистая или полосчатая разновидность кварца).
53в. Цветной, полосчато-белый, красный, розовый, коричневый, зеленый; блеск тусклый, восковидный или стекловидный; структура всегда массивная и полосчатая; плотный, полупрозрачный. Агат, оникс.
54а. Цветной, полосчатый коричневый. См. 53в. Агат, оникс.
54б. Цветной, красный, желтый, коричневый; блеск тусклый, восковой; структурный и почковидный; плотный, непрозрачный. Яшма.
54в. Цветной, темно-серый до черного; блеск тусклый, восковой; структура массивная и почковидная; плотный, непрозрачный. Кремень.
55а. Синий. См. 53в. Халцедон.
55б. Полосатый красный, розовый, зеленый. См. 53в. Агат, оникс.
55в. Красный или желтый. См. 54б. Яшма.
1а. Массивная порода, без признаков полос или линий.... 2.
1б. Полосатая порода с линиями разного цвета, различной композицией минералов, различным размером зерен или плоскостей наслоения.... 20.
2-19. Массивные породы
2а. Нож царапает камень разве что с большим трудом. Твердые вулканические породы.... 3.
2б. Порода царапается ножом, но не поддается ногтю.... 10.
2в. Порода царапается ногтем. Мягкие плотные осадочные породы.... 16.
3а. Порода со стекловидной поверхностью. Стекловатые вулканические породы.... 4.
3б. Порода с зернами тонкими или плотными (минералы не различимы). Твердые вулканические породы.... 5.
3в. Крупнозернистая порода или, по крайней мере, выделяется один минерал. Гранитоидные и порфировые вулканические породы.... 6.
4а. Цветной; черный, красный, коричневый или зеленый; тусклый, стекловидный; с раковистым изломом. Обсидиан.
4б. Светлоокрашенная пузырчатая стекловатая порода. Пемза.
4в. Цвет серый до черного, иногда красный; блеск жирный, тусклый, смолистый, но не яркий стеклянный. Смоляной камень.
5а. Светлый белый, сяетло-серый, светло-зеленый, желтый, коричневый, красный; излом ровный. Фельзит.
5б. Оттенки красного, коричневого, черного и желтого цветов; излом обычно неровный. См. 12в. Шерт (кремнистый известняк, сланец).
5в. Темный: темно-серый, темно-зеленый, черный и пр.; излом ровный. Базальт.
6а. Порода, в которой кристаллы (с выступающими углами) одного или более минералов рассеяны в зернистой, плотной или стекловатой массе. Порфиритовые вулканические породы.... 7.
6б. Пемза с вкрапленниками минеральных отложений. Амигдалоид.
6в. Обычно крупнозернистая порода, большинство кристаллов ясно различимы и примерно одинакового размера. Крупнозернистые гранитоидные вулканические породы.... 8
7а. Светлоокрашенный: белый, желтый, красный, коричневый. Фельзофир (порфировая вулканическая порода).
7б. Темноокрашенный: темно-серый, темно-зеленый, черный. Базальт-порфир.
8а. Светлые породы.... 9.
8б. Обычно весьма темная, тяжелая порода, состоящая из пироксенового полевого шпата и лабрадорита (темный полевой шпат). Габбро.
9а. Белый, серый, розовый, красный или зеленый (обычно сочетание этих цветов); состоит из полевого шпата и кварца, обычно с примесью других минералов; твердая порода благодаря наличию кварца. Гранит.
9б. Белый, серый, с оттенком красного; основная доля полевого шпата, меньшая - кварца; по твердости уступает граниту. Сиенит.
9в. Обычно светло-серый; состоит из роговой обманки и полевого шпата; по твердости обычно уступает граниту. Диорит.
10а. Пузырится под действием холодной соляной кислоты, особенно вдоль царапины. Известняковые породы.... 11.
10б. Порода не пузырится; плотная (не зернистая); по виду тусклая или восковая. Плотные метаморфические и осадочные породы.... 12.
10в. Порода не пузырится (или только слегка поддается действию кислоты); зернистая, в виде гальки или обломков. Зернистые осадочные породы.... 13.
11а. От плотного до гранулированного; излом раковистый до гладкого; твердость 3; белый, синий, серый, черный или красный; может содержать ископаемые остатки. Известняк.
11б. Не чистый известняк с глинистым запахом. Глинистый известняк.
11в. Многоцветный; состоит из кристаллических зерен. Мрамор.
12а. Тусклый, выглядит землистым; может иметь запах глины; излом раковистый; весьма распространен. Сланец, сланцевая глина.
12б. Блеск тусклый, восковой; оттенки зеленого, красного или серого цвета; излом от гладкого до занозистого; на ощупь гладкий, иногда скользкий. Серпентинит.
12в. Тусклый стекловатый; излом занозистый или раковистый; оттенки красного, коричневого, черного и желтого (редко - зеленого); твердость 5 - 7; может иметь вкрапленники опала, халцедона, яшмы, тонких зерен кварца, серпентина, глины, железа. Шерт (кремнистый сланец).
13а. Состоит из округлых или угловатых сцементированных частиц пород и минералов различного размера.... 14.
13б. Состоит из малых, сравнительно правильной формы сцементированных зерен. Песчаник.... 15.
14а. Состоит из округлых частиц пород и минералов различного размера с примесями глины, кальцинированного материала и тонкозернистого песка с галькой; многоцветный. Конгломерат.
14б. Угловатые, неправильной формы фрагменты породы, сцементированные однородным материалом. Брекчия (крупнозернистая обломочная порода).
14в. Угловатые частицы различных вулканических пород и минералов, сцементированные в более или менее тонкую золистую субстанцию. Иногда представлена фельзитным (плотным) материалом. Туф.
15а. Зерна округлые или угловатые, сцементированные кремнеземом (кремнистый песчаник), или известняком (известковый песчаник), или окислами железа (железистый песчаник), или глинистыми образованиями (глинистый песчаник); зерна в основном кварцевые, иногда со слюдой или другими минералами; цвет белый, серый, коричневый, красный и др. Песчаник.
15б. Аналогичен вышеописанному; содержит кварц, полевой шпат и часто другие минералы. Зерна обычно крупнее, нежели у песчаника. Аркоз.
16-19. Мягкие массивные осадочные породы
16а. Плотная порода землистой структуры с запахом глины.... 17.
16б. Плотная порода без глинистого запаха, иногда землистой структуры; может рассыпаться в порошок.... 18.
16в. Зернистая, без глинистого запаха; при царапании рассыпается на зернистые фрагменты.... 19.
17а. Мягкая, ломкая, с землистой массой; белая, серая, желтая, красная, коричневая; гладкая, скользкая. Глина.
17б. Как и вышеописанная, но пузырится под действием холодной соляной кислоты. Мергель (мягкие несцементированные отложения, состоящие в основном из смеси глины и карбоната кальция).
17в. Тверже мергеля, хотя крошится; излом раковистый. См. 12а. Глинистый сланец.
18а. Мягкая ломкая масса; белый, серый, желтый; пузырится под действием холодной соляной кислоты. Мел.
18б. Белый до серого; крошится; не пузырится. Диатомит (образования на дне озер и болот, состоящие в основном из кремнистых остатков диатомовых водорослей).
18в. Светлый, темно-серый, зеленый; светлые породы имеют иногда блестящую поверхность; не слоистый; гладкий, скользкий. Жировик (тальковая порода) .
19а. Зернистая крошащаяся порода. См. 15а. Песчаник.
19б. Зерна сцементированы, образуя тонкую пеплообразную структуру. См. 14в. Туф.
20-27. Полосчатые (псевдослоистые) породы
20а. Порода лишь с большим трудом царапается ножом. Твердые кристаллические сланцы и гнейсы (метаморфические породы).... 21.
20б. Порода не поддается ногтю, но уступает ножу. Полосчатые осадочные и метаморфические породы.... 22.
20в. Порода царапается ногтем. Мягкие полосчатые осадочные и метаморфические породы.... 25.
21а. Порода с очень тонкими чешуйчатыми слоями; при наличии слюды поддается царапанию. Кристаллический сланец.
21б. Полосчатая порода с полосами более грубыми и широкими, чем у кристаллического сланца. Гнейс.
22a. Порода пузырится, по крайней мере вдоль царапины; полосы не обязательно тонкие.... 23.
22б. Порода не пузырится; минеральные образования различимы; блеск от тусклого до яркого.... 24.
22в. Порода не пузырится; минеральные образования различимы; волокнистый либо зернистый.... 25.
23а. Легко взаимодействует с кислотой и пузырится. Известняк.
23б. Пузырится только вдоль царапины; тверже и тяжелее известняка. Доломит.
24а. Раскалывается на куски, излом раковистый; запах обычно глинистый; блеск тусклый, землистый. Глинистый сланец.
24б. Отслаивается тонкими пластинками; обломки на конце расщепляются; серый, зеленый, красный, черный и др. цвета; блеск от тусклого до светлого. Аспидный сланец (плотная тонкозернистая порода).
24в. Состоит из опала, халцедона, яшмы, очень тонких зерен кварца, серпентина и, возможно, примесей глины. Иногда полосчатый. См. 12в. Шерт, кремнистый сланец (твердая, компактная, полустекловатая, скрытокристаллическая полуосадочная порода).
25а. Очень тонкие чешуйчатые слои.... 26.
25б. Порода плотная или крошащаяся.... 27.
26а. Чешуйчатые слои, состоящие в основном из слюды с добавлением кварца, излом неровный; черный, зеленый, серый, белый; чешуйки легко отслаиваются. Слюдистый кристаллический сланец.
26б. Чешуйчатые слои, обычно черные или темно-зеленые; светлый блеск; минеральные образования обычно длинные, волокнистые; может напоминать скопление иголок. Роговообманковый кристаллический сланец.
26в. Цвет зеленоватый; на ощупь скользкий; полосы искривленные; легко расщепляется на ровные слои; обычно полупрозрачный. Тальковый кристаллический сланец.
26г. Зеленый до темно-зеленого; тонкозернистый; блеск тусклый до светлого; гладкий. Хлоритовый кристаллический сланец.
27а. Состоит из зерен кварца; полосы составлены из окрашенных вкрапленников минеральных зерен. Песчаник.
27б. Состоит из кварца, полевога шпата и слюды; блестит сильнее песчаника; минеральные зерна явно больше. Аркоз.
27в. Плотная порода; полосы тонкие до грубых. Глинистый сланец.
Амигдалоидный (миндалекаменный) - порода, содержащая миндалевидные поры, заполненные отложениями минералов, например кальцита.
Блеск - характеристика минерала в отраженном свете, важная для его классификации. Блеск называют металлическим (непрозрачный в тонких гранях) или неметаллическим (прозрачный в тонких гранях); для выражения особенностей блеска используют слова: «шелковистый», «стекловатый», «жемчужный», «жирный», «смолистый», а для выражения интенсивности - «яркий», «тусклый» и пр.
Гранитоиды - изверженные породы, остывавшие столь медленно, что минералы в них полностью выкристаллизовались, причем кристаллы четко выражены (гранит, габбро и др.).
Двойникование - развитие двойников при росте, преобразованиях или скольжении кристаллов.
Жеода - полость в породе, заполненная кристаллами какого-либо минерала.
Конкреция - твердый плотный агрегат минерального вещества, образовавшийся в процессе локализованного равномерного осаждения из водного раствора в пустотах осадочных или обломочных пород вулканического происхождения.
Кристалл - однородное твердое тело, образованное химическим элементом, соединением или изоморфной смесью, для которого характерно правильно повторяющееся расположение атомов, выражаемое гранями кристалла (см. главу 13).
Кристаллографическая система (сингония) - одна из шести групп классификации кристаллов в соответствии с симметрией граней, характеризующаяся метрическими и угловыми соотношениями параметров кристаллической решетки. Известны следующие сингонии: кубическая, тетрагональная (четырехугольная), ромбическая, моноклинная, триклинная и гексагональная (шестиугольная) (на рисунках). Эти шесть систем включают 32 класса.
Лава - общее название расплавленной излившейся магмы; также горная порода, образовавшаяся при затвердевании такой магмы.
Магма - природный материал горных пород, образующийся в недрах Земли; из магмы при застывании и связанных с ним процессах образовались вулканические горные породы.
Минерал - образовавшиеся в естественных условиях химические элементы или соединения с определенным химическим составом и характерной для каждого кристаллической формой.
Обломочная структура - структура осадочной породы, для которой характерны расколотые, неправильной формы частицы на поверхности породы (например, туфа или вулканической брекчии).
Относительный вес - величина, выражающая отношение веса объекта (породы, минерала) в воздухе к весу вытесненной им воды, то есть если У1 вес объекта в воздухе, У2 - вес объекта в воде, то его относительный вес = У1 / (У1 - У2)
Пористый - содержащий большое количество межзерновых,пространств, соединенных или изолированных; размеры пустот меньше, чем в ячеистой породе.
Порфировая структура - структура изверженных пород, в которой более крупные кристаллы (вкрапленники) находятся в более тонкой основной массе, плотно кристаллической или стекловатой.
Спайность - способность кристаллов раскалываться вдоль определенных кристаллографических поверхностей, отражающая их внутреннюю структуру. Соответственно говорят о совершенной или несовершенной спайности, хорошей, плохой и пр.
Стекловатая структура - структура породы, сходная со строением разбитого стекла или кварца, образовавшаяся в результате быстрого охлаждения лавы без четкой раскристаллизации.
Твердость - сопротивление минералов царапанью; свойство, по которому минералы классифицируются по какому-либо стандарту, например по шкале из 10 минералов (шкала Мооса), располагаясь в порядке возрастающей твердости:
1. Тальк
2. Гипс
3. Кальцит
4. Флюорит
5. Апатит
6. Полевой шпат
7. Кварц
8. Топаз
9. Корунд
10. Алмаз
Фельзитовое сложение - сложение компактной светлоокрашенной вулканической породы, в которой образовавшаяся в результате очень медленного охлаждения кристаллическая структура не видна невооруженным глазом (фельзиты, базальты).
Цвет минерала - цветовое ощущение, возникающее как реакция света на строение и структуру минерала. Цвет металлсодержащего минерала обычно постоянен, не содержащего металл - изменчив.
Черта минерала - важная характерная особенность, помогающая определять минералы; получается при царапании минералом по пластинке из неглазурованного фарфора. Цвет черты отличается от цвета минерала в образце и постоянен для данного минерала.
Формы геологического рельефа
Важно уметь разбираться в формах геологического рельефа местности. Это помогает сделать предположение о возможности нахождения ископаемых остатков в том или ином месте, о подъемах и опусканиях суши, а также других процессах, оказывающих влияние на последующее развитие жизни. Ниже приводится определитель наиболее общих форм геологического рельефа. Постарайтесь во время поездок и прогулок сопоставить замеченные вами особенности местности с пояснениями определителя. Указывайте эти особенности в этикетках коллекционируемых пород и минералов с тем, чтобы изучение их связывалось с геологическими формами участка. Некоторые научные теории, например теория оледенения Земли, были выдвинуты именно в результате такого сравнительного изучения геологических объектов и связанных с ними форм рельефа.
Определитель форм рельефа
1. Результаты деятельности атмосферных осадков и речных потоков. 1
2. Результаты деятельности ледников. 2
3. Результаты деятельности ветра. 3
4. Результаты деятельности океана. 4
5. Результаты действия внутренних сил Земли. 5
1. Результаты деятельности атмосферных осадков и речных потоков.
а) Эрозионный.
1. Юность. После подъёма земной поверхности поток образует крутой каньон. Эрозия очень быстрая.
2. Зрелость. Поток образует долину; берега слегка наклонны. Эрозия замедляется.
3. Старость. Поток извивается по широкой плоской равнине, склоны холмов которой выработаны миллионами лет воздействия воды. Эрозия очень медленная.
б) Эрозионные отложения
1. Взаимодействие потока с коренными береговыми породами образует меандры (изгибы, излучины, петли, повороты, извилины) русла реки.
2. Плошадь отложений потока, заливаемая в половодье, образует ложе разлива.
3. Гряды из ила и гравия на берегах потока образуют естественный прирусловый вал.
4. Наносы в сухих предгорьях, оставляемые потоком, веерообразно разветвляющимся на равнине в короткий период дождей, образуют аллювиальный конус выноса.
5. Разветвление потока в устье, вызываемое увеличением мощности отложений, начинающих выступать над водой, образует дельту.
в) Грунтовые воды
1. Скопление воды, просачивающейся из окружающих пород к месту локально пониженного давления, образуют колодцы (скважины - если вода извлекается постоянно).
2. В водоносных зонах, расположенных в слоях песчаника над слоями глины и сланца, образуются родники. Там, где такая зона прерывается (сброс, каньон и пр.), родник выходит на поверхность.
3. Давление подземных вод, ограниченных слоями водоупорных пород, может быть настолько большим, что вода, попадая в пройденную скважину - артезианский колодец, сама поднимается к поверхности.
4. Вода, встречая породы, имеющие высокую температуру, нагревается и стремится найти выход через трещины в породе. Периодически, когда давление достаточно возрастает, кипящая вода фонтанирует на поверхности, образуя гейзер.
5. Вода, проникая в толщу известняка и растворяя его, образует в нем известняковый карст.
2. Результаты деятельности ледников
а) Айсберги - крупная плотная масса плавающего или сидящего на мели льда, отколовшаяся от фронта ледника.
б) Цирк (кар) - глубокая с круглыми стенками и почти ровным дном чашеобразная ниша, расположенная в верховьях ледниковой долины; образуется при эрозии (ледниковом выпахивании) горных ледников.
в) Сами ледники образуются в результате уплотнения снега; под давлением собственного веса, смерзаясь, он превращается последовательно в фирн и лед.
г) Висячие долины образуются небольшими вспомогательными ледниками, соединяющимися с основным ледником, который формирует подковообразную долину ниже мест их слияния. При стаивании основного ледника висячие ледники дают начало водопадам, спадающим в нижнюю долину. Живописным примером таких долин может служить Йосемитская долина в Калифорнии.
д) Подпертые (неустойчивые) валуны представляют наглядное свидетельство ледниковой деятельности. Они встречаются там, где тающий ледник откладывает камни, которые он, стекая, перенес вниз. Встречая такие валуны, следует поинтересоваться, насколько они отличаются от окружающей породы.
е) «Бараньи лбы» - скалы, сглаженные ледником.
ж) Морены - скопления земли и камня, отложенные ледником. Отложения по краям ледника образуют боковые морены; скопления фронтальные и оставшиеся после таяния ледника - донные морены.
з) Друмлины - невысокие продолговатые холмы, образовавшиеся при таянии ледника столь быстром, что он был уже не в состоянии увлекать большие массы материала и стекал над ними.
и) Ледниковые озера и ледниковые котлы. Ледниковые котлы представляют собой небольшие понижения, выпаханные ледником и после его ухода заполненные водой. Ледниковые озера тоже возникают как результат деятельности ледника, когда конечные морены образуют дамбу, запирая горные потоки.
3. Результаты деятельности ветра
а) Лёсс - отложения пылеватых желто-коричневых частиц, которые могут консолидироваться в глинистый материал. Лёсс переносится ветром, скапливаясь в отдельных местах, где может достигать значительной толщины.
б) Песчаные дюны - песчаные холмы, формируемые ветром, подветренные склоны которых круче наветренных.
4. Результаты деятельности океана
а) Волноприбойная терраса - слегка наклонная или горизонтальная прибрежная полоса, формирующаяся штормовыми волнами, а также выветриванием пород на суше и их смывом в море. Расположение такой террасы вне прибрежной полосы указывает на подъем береговой зоны.
б) Береговой барьер - песчаная гряда, слегка возвышающаяся над уровнем высокой воды, формирующаяся в зоне пологого берега, обычно параллельно ему, и отделенная от него лагуной.
в) Намывная коса, мыс, выступ берега, наволок - узкая, выступающая в море полоса земли, сложенная прибрежными течениями из намывного песка или гравия.
г) Бар, банка, гряда - узкая, выступающая полоса земли, заливаемая при высокой воде, сложенная из рыхлых отложений под действием волн и течений на морском дне или в устье реки.
5. Результаты действия внутренних сил Земли
а) Экструзия - извержение лавы на поверхность.
1. Вулкан - отверстие в земной коре, из которого извергаются магма, и пепел.
2. Трещинное извержение - извержение из трещины на поверхности с широким разливом лавы.
3. Шлаковый конус - конический холм, образованный из вулканического материала.
4. Столбчатая структура в лаве - агрегат призматических кристаллов базальтовых лавах, образующихся в результате сжатия при быстром остывании лавы.
б) Интрузия - внедрение магмы в ранее образовавшиеся породы.
1. Батолит - крупное тело вулканических пород с площадью выхода на поверхность более 100 км2. Образуется при затвердевании расплавленной породы, излившейся в виде подземного озера. Батолиты обнажаются обычно в результате эрозии как массы гранита или габбро в горных хребтах.
2. Дайки - вулканические образования, формирующиеся при внедрении магмы в породу сквозь трещины и затвердевании там.
3. Силлы и лакколиты - пластовая интрузия, параллельная плоскостным структурам вмещающих пород. Тонкую интрузию называют силлом, короткую и толстую - лакколитом. Силлы, лакколиты и дайки, будучи меньше, чем батолиты, остывают быстрее, образуя породы с кристаллами меньших размеров и более массивные, чем остальные лавовые образования.
в) Результаты движений земной коры.
1. Разломы, сбросы, сдвиги возникают в результате скольжения блоков породы вдоль поверхности или зоны трещин; линию пересечения плоскости смещения с земной поверхностью называют линией разлома. При больших землетрясениях эта линия непосредственно указывает на наличие подвижек.
2. Складки - искривления плоскостей напластования, рассланцевания и пр. в результате деформации горных пород. Стенки каменоломен и горные выемки под дороги часто обнажают такие складки. Выпуклую складку называют антиклиналь, вогнутую - синклиналь.
3. Геосинклинали - длинные и узкие депрессии в земной коре, такие, как долины Сан-Хоакин и Сакраменто в центральной Калифорнии. Некоторые геосинклинали являются мелководными морями, как Желтое море.
Такие депрессии аккумулируют в течение длительного периода времени осадочные толщи громадной мощности. Вес этих отложений может увеличивать прогиб геосинклинали; при этом соседние зоны, наоборот, поднимаются и образуют горные массивы. Так возникла Сьерра-Невада - как следствие углубления геосинклинали в центральной Калифорнии.
4. Блоковые (глыбовые) горы образуются в результате глыбовых дислокаций вдоль линий разлома. Вытянутый пониженный блок в земной коре, ограниченный разломами, называют грабеном, а вытянутый поднятый блок - горстом. Результатом таких дислокаций является также образование плато - плоских возвышенностей.
5. Осыпной конус образуется из обломков пород самого разного размера, обрушивающихся с крутого скалистого склона и скапливающихся у его основания. В такой осыпи часто происходит цементация минералов с различными породами, в результате чего образуются конгломераты и брекчии.