Большая Советская Энциклопедия (СС)
Шрифт:
Литология. В послевоенные годы продолжалось изучение осадочных пород нефтегазоносных провинций Азербайджана, Северного Кавказа, Волго-Уральской области, Западной Сибири. На стыке литологии, стратиграфии и тектоники возникло учение о формациях (Шатский, Н. П. Херасков, 1955). Впервые показана необратимая эволюция осадконакопления в ходе геологического времени (Страхов); установлено изменение во времени химического состава важнейших типов пород осадочной оболочки, океана, атмосферы и поверхностных геохимических процессов в истории Земли (А. П. Виноградов, А. Б. Ронов). Осуществлен фациально-циклический анализ угленосных толщ (Жемчужников и др.). Разработан вопрос о природе флиша (Н. Б. Вассоевич). Исследование явления последиагенетических изменений (катагенез), происходящего в земной коре, открыло пути к познанию процессов формирования месторождений многих полезных ископаемых. Разработана новая методика составления палеоклиматических карт, позволивших проследить эволюцию литогенетических условий от кембрия до современности и являющихся основой
В 60-х гг. оформилось новое направление — литология докембрийских образований, основанное на исследовании литологических особенностей метаморфических пород, их первично-осадочных аналогов (А. В. Сидоренко и др.). Во многих метаморфизированных породах, имеющих возраст около 3—2,5 млрд. лет, обнаружено присутствие биогенного углерода. Установлено, что в докембрии было накоплено и затем метаморфизовано органические вещества не меньше, чем в фанерозое; докембрийские толщи рассматриваются в качестве источника рудообразующих веществ для более молодых месторождений. См. раздел Океанология.
Минералогия. Разработана проблема однородности и типоморфизма минералов. Расширены и углублены исследования, выполняемые с использованием новейших физических методов (Г. П. Барсанов, Г. С. Грицаенко, А. С. Поваренных) — электронного микрозондирования, электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии, мессбауэровской спектроскопии, электронного парамагнитного резонанса. Получены новые данные о составе и структуре таких минералов, как самородное золото, платина и платиноиды, сульфиды, титаномагнетиты, полевые шпаты, слоистые силикаты, гидраты окислов железа и др. Выявлена значительная роль коллоидов в минералообразовании и рудообразовании (Ф. В. Чухров). В сульфидных рудах обнаружены новые минералы из групп интерметаллических соединений; установлен переменный состав многих сульфидов — халькопирита, пентландита, сложных сульфидов свинца, сурьмы, ртути, висмута.
Использование в минералогии новейших физических методов (в частности, электронного парамагнитного резонанса) привело к открытию во многих минералах электронно-дырочных центров
(А. С. Марфунин и др., 1972). Исследования в области термобарометрии по газово-жидким включениям способствовали расшифровке физико-химических и термодинамических условий образования минералов, стадийности и зональности рудоотложения.
Проведены разнообразные экспериментальные и теоретические исследования минеральных систем, выяснены поля их устойчивости вплоть до условий, отвечающих верхней мантии Земли, механизмов реакций образования важнейших породообразующих минералов (амфиболов, полевых шпатов, пироксенов, кварца), форм переноса главных рудообразующих компонентов гидротермальными растворами. Совершенствовалась теория кристаллохимии природных силикатов с исследованием роли кремнекислородных радикалов, сопровождавшаяся расшифровкой оригинальных структур свыше 100 минералов (Н. В. Белов).
Петрология (петрография). Исследования магматических и метаморфических пород и их ассоциаций проводились в связи с общими проблемами изучения внутреннего строения Земли и эволюции её вещества. В изучении магматизма ведущее место принадлежит работам формационного направления. Методы формационного анализа вошли в практику научных и производств. учреждений при геологическом картировании и прогнозометаллогенических обобщениях. Разработана классификация магматических формаций (Ю. А. Кузнецов, 1964), составлена Карта магматических формаций территории СССР масштаба 1:2 500 000 (1968). На основе изучения современной и древней вулканической деятельности установлена общая схема эволюции вулканизма в истории формирования земной коры. Разработаны методы палеовулканических исследований (И. В. Лучицкий, 1971). Созданы новые схемы метаморфических фаций, дающие возможность классификации кристаллических пород применительно к условиям очень высокого давления, отвечающим мантии Земли (В. С. Соболев и др.). В этой работе были использованы материалы детального изучения глубинных включений в кимберлитах алмазоносных трубок Якутии. Разработан новый метод физико-химического анализа парагенезисов минералов горных пород и руд, дающий возможность прямых оценок основных физико-химических параметров метаморфизма, магматизма и рудообразования (Д. С. Коржинский и др.). Выведены системы минеральных фаций метаморфических пород (применительно к условиям земной коры) и магматических образований; разработана теория зональности метасоматических пород и руд, позволяющая делать прогнозы при поисках и разведке рудных месторождений. Обоснована гипотеза, согласно которой глубинные процессы связаны с потоками ювенильных флюидов, приуроченных к зонам дислокаций в земной коре. Издана Карта метаморфических фаций
Геохимия. В 50-е гг. возрос интерес к изучению радиоактивных элементов, сформировалось новое направление — изотопная геохимия (А. П. Виноградов). Развернулись исследования по определению абсолютного возраста горных пород (Э. К. Герлинг, А. И. Тугаринов, К. О. Кратц и др.), по геохимии редких и рассеянных элементов. Предложена гипотеза универсального механизма образования оболочек планет на основе зонного плавления силикатной фазы мантии Земли (Виноградов). Получены важные материалы для решения проблемы генезиса нефти, которые способствовали формированию новой отрасли — органической геохимии (Вассоевич). Разработана теория миграции химических элементов (А. А. Сауков, В. В. Щербина и др.). На основе изучения распределений элементов в горных породах предложена новая количественная модель химического состава земной коры (Ронов, А. А. Ярошевский). Выполнено экспериментальное моделирование геохимических процессов, происходящих при высоких температурах и давлениях (Н. И. Хитаров). Изучение газово-жидких включений в минералах привело к формированию новой отрасли — термобарогеохимии (Н. П. Ермаков). В результате геохимического изучения пород дна океанов установлено существование 3 типов океанических пород: базальтов, лерцолитов и гарцбургитов, связанных общностью состава (лерцолиты — прообраз пиролита, материала, из которого выплавляется базальт, а гарцбургит — остаточный материал этого процесса). Исследования распределения редких и рассеянных компонентов в этих породах вскрыли важные геохимические особенности поведения рудных элементов, имеющие существ. значение при решении вопроса об источниках рудообразующих веществ. Изучение изотопного состава углерода органических соединений обнаружили наличие внутримолекулярного эффекта разделения изотопов, совершенно не свойственного неорганическим веществам.
Выяснен вопрос о начале дифференциации изотопов серы в истории Земли, относимом ныне к началу протерозоя (2600—3000 млн. лет назад). Получены новые данные об изотопном составе некоторых газов (Не, Ar) и их дебите, подчиняющихся приливным эффектам в земной коре и резко изменяющихся накануне толчков в сейсмических районах.
Проведены исследования в области космохимии. На основании исследования лунного вещества, доставленного советскими автоматическими станциями «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24», а также переданного СССР американскими учёными, установлено, что состав базальтов коры Луны сопоставим с базальтами земной коры. Наряду с базальтами, заливающими впадины лунных морей и имеющими возраст 3800—3200 млн. лет, в области лунных континентов присутствуют анортозиты (4500 млн. лет), синхронные образованию самой Луны, Земли и метеоритов. С помощью космических аппаратов «Венера-6», «Венера-9», «Венера-10» установлены углекислый состав атмосферы Венеры (97% CO2), высокие температура её поверхности (450 °С) и давление (около 100 ат). Содержание U, Th и К в породах Венеры близко к содержанию этих элементов на Земле.
Изучено распределение платиноидов и золота, а также других металлов по разным фазам метеоритов. Показано, что в твёрдый раствор металлические фазы метеоритов входят в качестве примесей, лишь те элементы, которые окисляются при более высоком парциальном давлении кислорода, чем железо.
Геофизика (физика «твёрдой» Земли). При изучении внутреннего строения Земли выяснено влияние радиоактивного разогрева на термическую историю Земли (Е. А. Любимова). Экспериментальные исследования поведения горных пород при высоких давлениях и температурах (Л. В. Альтшулер, Ю. Н. Рябинин) позволили подойти к построению модели Земли по её составу, подтвердить «окисную» гипотезу состава нижней мантии и предположить, что ядро Земли состоит из железа с примесью более лёгких компонентов (В. А. Магницкий, В. С. Соболев, В. А. Калинин). Разрабатывалась теория т. н. переходного слоя в мантии и слоя низких скоростей (В. А. Магницкий и др.). Установлено наличие векового ускорения вращения Земли, вызванного внутренними процессами и уменьшающего приливное замедление её вращения; предложен метод изучения процессов, происходящих внутри Земли, по скорости её вращения и наблюдениям за изменением силы тяжести (Н. Н. Парийский, 1975).
Решена задача о напряжениях в земной коре при отсутствии и наличии изостатического равновесия; показано, что развивающиеся при этом сильные горизонт. напряжения в литосфере приводят к крупным горизонт. перемещениям (Е. В. Артюшков). Исследование горизонт. тектонических движений земной коры с применением наиболее современных измерит. средств (лазерных дальномеров) позволило установить горизонт. перемещения гор (Ю. Д. Буланже, 1975). По данным магнитотеллурического зондирования и сейсмологии установлены зоны развития астеносферы, обладающей повышенной текучестью.
Разработаны физические основы палеомагнитных исследований (Г. Н. Петрова, А. И. Храмов), сделан существенный вклад в теорию магнитного поля Земли (С. И. Брагинский). Созданы способы исследования межпланетного поля по наземным наблюдениям геомагнитных пульсаций (В. А. Троицкая); развиваются методы изучения векового хода геомагнитного поля (А. Н. Пушков).
Изучение гравитационных аномалий на всей территории страны способствовало дальнейшему развитию теории гравитационного поля (М. С. Молоденский, Ю. Д. Буланже). Разработаны методы математической интерпретации гравитационных и магнитных аномалий (Б. В. Нумеров, В. Н. Страхов и др.).