Полевое у довольствие

          Е С Т Ь   Т А К А Я   П Р О Ф Е С С И Я    Г Е О Л О Г

           Существует много наук изучающих земные пространства, изучением земной коры* (верхняя каменная оболочка земли, другое её название - литосфера) и  прежде всего с практической точки зрения занимается геология. Современная геология изучает состав, строение и историю образования Земли, закономерности и процессы формирования земной коры, слагающих её минералов, горных пород, руд и других полезных ископаемых и их взаимные отношения, а так же историю развития жизни на земле.

*Верхняя граница земной коры совпадает с нижней границей гидросферы (в океане) и атмосферы (на суше). Нижняя границе земной коры приурачивается обычно к сейсмической поверхности Мохо (названа в честь югославского сейсмолога Мохоровичича), располагающейся в пределах материков в среднем на глубине 30-40 км от поверхности земного шара. Земная кора, таким образом, в её естественных границах является вполне чётко обособленной оболочкой Земли.
             
             Академик В.А.Обручев, которому, несомненно, принадлежит первое место в нашей литературе в области пропаганды и популяризации геологических знаний, утверждал о  необходимости знания основ геологии каждому человеку. «Человек, который не знает даже основ геологии, в известной степени, подобен слепцу, - писал Обручев. - На склоне оврага он видит в одном месте твёрдый камень, в другом рыхлую почву, но что это за породы, как образовался овраг, он не понимает. В горной долине он заметит камни разного цвета, будет удивляться, почему эти слои то, как то странно закручены, то стоят вертикально, как доски, полюбуется живописной скалой, мрачным ущельем, водопадом, но, кроме поверхностных впечатлений, все эти разнообразные факты ему ничего не дадут. Итак, везде, он будет воспринимать только внешние формы, а не сущность явлений, видеть, но не понимать. Геология учит нас смотреть открытыми глазами на окружающую природу и понимать историю её развития». 

            В основе современного промышленного производства лежат продукты земных недр – нефть, газ, уголь, металлы, различные строительные материалы, подземные воды и др.  «Без знания геологии нельзя   оценить качество и количество найденного полезного ископаемого  и определить условия его добычи. Следовательно, геология имеет    не только общеобразовательное значение, увеличивая наш кругозор, но и огромное практическое значение», -  заключает далее В.А.Обручев.

           За каменным веком наступил бронзовый и, наконец, железный века. Уже в этой последовательности становится очевидным, как люди постоянно раскрывали ценность горных пород, со всё большим искусством улучшали их использование и целенаправленно изменяли и увеличивали их ценность с помощью промышленных процессов.

Из философии жизни: Человечество настолько безумно, что найденные геологами полезные ископаемые использует для загрязнения окружающей среды.

          Специфической особенностью развития Земли является исключительная длительность и огромные масштабы многих существующих геологических процессов, распространяющихся на огромные территории и растягивающихся на миллионы и миллиарды лет. В своих очерках по геологии страны, патриарх русской и советской геологии и геоморфологии  академик Наливкин Д.В. для большего понимания временных периодов в геологии привёл их  сравнение с продолжительностью жизни человека: «Геологическое время несоизмеримо продолжительнее того времени, с которым мы имеем дело в нашей жизни. Если считать, что Земля существует не 4,5 млрд. лет, а 70 лет, т.е. столько, сколько в среднем живёт человек, то 1млн. лет в существовании Земли примерно соответствует 5 дням и 14 часам жизни человека». То есть, по сравнению с этим не только жизнь отдельных людей, но и существование всего человечества представляется мгновенным эпизодом в истории планеты. 

            Установление хронологии событий геологического прошлого Земли составляет задачу г е о х р о н о л о г и и. Цель измерения геологического времени заключается в выяснении последовательности геологических событий. В своей основе современная международная геохронологическая шкала была принята в 1881 году. К настоящему времени международная шкала разработана весьма детально. Она включает подразделения четырёх-пяти соподчинённых рангов: эры (наиболее крупные), периоды, эпохи, века и ещё более дробные – времена или фазы.

           Геологическая история  - это, история, запечатлённая в особенностях состава  и строения земной коры.  «Геологи владеют летописью, в которой записаны события истории Земли, - отмечает академик Д.В. Наливкин.  Геологическая летопись читается по составу и строению  горных пород, по  характеру последовательности их чередования и по степени деформированности. Важную информацию дают  эволюция  животных и растений, а также моменты смены одних групп животных другими». Таким образом, литосфера – это документальная летопись Земли, в которой отражены последовательность и характер событий исторического прошлого нашей планеты.

            При геологических исследованиях изучаются главным образом верхние горизонты земной коры, называемой некоторыми исследователями стратисферой – простирается в среднем на глубину 15-20 км от поверхности земного шара.       Изучение вещественных и геологических единиц земной коры лежит в основе двух важнейших направлений (областей) геологического исследования: познания вещества земной коры и познания строения и истории формирования земной коры. Источником научной информации о современном составе и строении верхних слоёв земной коры являются данные непосредственных наблюдений, дополняющиеся косвенными данными геофизических исследований. На Кольском полуострове (Россия), с исследовательскими целями была пробурена самая глубокая в мире скважина – Кольская сверхглубокая, её глубина составила 12 262 метра. То есть,  по состоянию на конец 20-го века, это была предельная глубина изученности земных недр  в Советском Союзе в конкретной точке. С углублением в земную кору возрастает роль геофизических методов.  Начиная с глубины 15-20 км от поверхности земного шара они становятся уже главнейшими источниками данных о составе и строении земных недр.

               Геология отражает реальный мир, действительность во всей сложности и многообразии то с закономерными, то со случайными отклонениями, которые ни предвидеть, ни предугадать невозможно. Чтобы разобраться во всем геологическом многообразии и сложностях специалистам - геологам потребуются знания рада разнообразных наук, в их число входят:

          Физико-геологические науки - необходимы геологу для суждения о геологическом строении местности о происходивших в прошлом геологических процессах, что прежде всего требует понимания динамики современных геологических процессов. Поэтому здесь от геолога требуется знание физики, геофизики, физической географии, динамической геологии, геотектоники, геоморфологии, гидрологии и гидрогеологии; 

            Химико-минералогические науки - нужны геологу для глубокого научного анализа наблюдаемых им закономерностей в изменении петрографического состава пород. Для возможности находок среди них полезных ископаемых. Эта группа охватывает химию, физическую химию, геохимию, кристаллографию, минералогию, петрографию, учение о полезных ископаемых;

На лекции по минералогии: Господь Бог, сотворяя минеральные агрегаты, мало задумывался о том, как мы будем их называть и классифицировать.


             Биолого-геологические науки позволяют геологу разрешать вопросы стратиграфии и исторической геологии. В эту группу входят: биология,  палеонтология, палеофитология, учение о фациях, историческая геология, палеогеография, региональная геология.      

              Геолого-экономические науки, знание которых обязательно при составлении обоснованных заключений о практической ценности встречаемых полезных ископаемых.  Она включает геологоразведочное  и горное дело, технологию переработки полезных ископаемых и т.д.

            Не обойтись геологу и без знания математических наук необходимых для применения методов математического анализа при решении задач топографии, маркшейдерии и горной геометрии.  Эта группа наук включает математику, астрономию, геодезию, маркшейдерию, которые необходимы для оценки точности получаемых при картировании результатов, для определения размеров наблюдаемых дислокаций, глубин залегания полезных ископаемых, подсчёта запасов и т.д. 

           Каждый геолог должен располагать достаточным запасом сведений о каждой из перечисленных выше дисциплин, изучение которых должно обеспечиваться нормальным курсом высшей геологической школы. Геолог должен уметь самостоятельно произвести полевые исследования, собрать необходимый материал, научно обработать и обобщить его и построить геологическую карту. 

Из личного опыта: Геологическая теория суха, а практика запойна.

             В геологии работают обычные люди, их не готовят специально для работы в экстремальных условиях, полевиков не оснащают специальными средствами  жизнеобеспечения и выживания при том,  что эта работа не менее сложна, ответственна и опасна, чем работа спасателя или испытателя и в этом, то же, заключается особенность этой профессии. Коммуникабельность, терпимость, упорство, честность и открытость, высокий профессионализм, преданность своему делу и жажда открытий - это все те свойства, которые необходимы для работы в полевых условиях.

           В России советской, да и в наше время тоже, профессия геолог всегда ассоциировалась с романтикой. Геологический отряд, заброшенный в дикие места вдали от цивилизации, горы с завораживающими по красоте скалами – обнажениями горных пород или  шум вековой тайги, дикие звери, потрясающей красоты восходы и закаты, всё это присутствует, как и то, что это и есть рабочее место геолога. Полевая работа требует большой выносливости и физических кондиций, готовности противостоять враждебным силам природы и суровым погодным условиям - после этой каждодневной борьбы сил на романтичное созерцание окружающего мира, как правило, уже не остаётся.

         Вот что написал о романтике поиска доктор геолого-минералогических наук, писатель А. Г. Жабин: «Удивительные приключения сопровождают поиски и находки полезных ископаемых. Вы помните книги о суровом золотом Клондайке, об алмазных рудниках Южной Африки, уральских самоцветах, неиссякаемых железных рудах КМА - Курской магнитной аномалии. Открытия апатитовых месторождений в заполярных Хибинах, серных сокровищ среднеазиатской пустыни, описанные волшебным пером А. Е. Ферсмана, - разве все это не убеждает в неодолимой притягательности поиска?

         Не случайно поэтому среди геологов-поисковиков и геологов-разведчиков так много энтузиастов и романтиков. А ведь их работа нелегка: поиск - это долгие километры бездорожья с тяжким рюкзаком за плечами, когда в одной руке молоток, а в другой - ружье. Жизнь в палатках, мошка и комары, вечно мокрые ноги и натруженные плечи...

Доцент в маршруте на геологической практике предупреждает студентов:
- Сейчас мы пойдём вдоль очень опасного обрыва, будьте осторожны!
- Но если кто-нибудь из вас сорвётся, то пусть не забудет посмотреть направо - в полёте откроется вид на уникальное обнажение с пегматитовой жилой...
         
          Нужно еще и еще раз повторять, увы, тривиальную мысль - романтика поиска руд не существует сама по себе. Уже канули в Лету бешеные гонки золотоискателей («Застолбить участок!!»), перестрелки, убийства, случайные великие открытия... Слишком подробно изучена земля, слишком густо исхожена и облётана, чтобы было сколько-нибудь вероятным большое открытие, сделанное «вдруг» профаном». 
 
            В своё время была составлена геологическая карта бескрайной территории Советского Союза. Открыты и разведаны тысячи месторождений полезных ископаемых. В таких условиях для новых находок явно недостаточно счастливого случая  и обычного «везения». Нужны, кроме всего прочего, знания, и знания немалые, лишь тогда вероятность успеха становится реальностью.

             Всё это справедливо и не отменяет моментов, когда можно почувствовать себя первопроходцем, настоящим путешественником и первооткрывателем. Ведь геологи работают там, где зачастую вообще не ступала нога человека, где можно достичь полного единения с природой и самим собой. Эта работа даёт колоссальный жизненный опыт и практические навыки выживания в диких условиях. Была такая песня Яна Френкеля «Говорят, геологи - романтики». Она заканчивалась словами: «Говорят, геологи - романтики, это правда, честно говоря!»

            Профессию геологов выбирают мужественные, решительные и одновременно романтичные люди.  В этой связи, следует привести мнение об этой  профессии геолога Петрова Б.М.:  « - Я не могу представить себя пищевиком или бухгалтером, хотя это абсолютно необходимые обществу профессии. Специфика геологии – в образе мышления, который она вырабатывает. Наш знаменитый «метод геологического актуализма» делает мышление геолога философичным, учит искать во всём причинно-следственную связь. Такого нет ни в одной профессии (разве что у криминалистов, и не в этом ли причина популярности детективов?). Мы мыслим картой, а такого мышления нет вообще ни у кого. Да, теперь мы почти не покоряем географические пространства, но мы изучаем пространство геологическое, заполненное веществом, скученным в различные сложно построенные тела и структуры. Мы изучаем его в неразрывной связи со временем, и в этом с геологами не может сравниться никто».      

Проверено жизнью: Чтобы быть счастливым, нужно иметь не только место рождения, но и своё месторождение.
   
            Геология, как и всё в этом мире, не стоит на месте, к началу 21-го века профессия сильно изменилась. Появились эффективные методы дистанционного зондирования, усовершенствованные геофизические методы поисков и опробования, спутниковые системы привязки и связи, электронные цифровые способы обработки первичных и сводных геологических материалов, появились более совершенные и надёжные буровые станки, другое оборудование и аппаратура. Но, при этом, значительно усложнились поисковые задачи, легко открываемых месторождений больше нет, поэтому, с учётом масштабов нашей Родины, вряд ли  всё это, заменит человека « с молотком, с рюкзаком за спиной», как когда-то пелось в студенческой песне, по крайней мере, в ближайшем обозримом будущем. Если мы хотим жить в самодостаточной стране, надо вспомнить что сказал председатель Совета министров СССР Алексей Николаевич Косыгин, будучи в 1967 в Норильске: “Сельское хозяйство кормит людей, а геологи — промышленность”.

              П Р Е Д П О Л Е В А Я   П О Д Г О Т О В К А

              Для успешного проведения полевых работ требуется большая предварительная подготовка включающая, как минимум следующее:
- изучение геологии района работ по литературным и фондовым материалам и  подготовка проектной геологической карты;
- составление проекта работ;
- подбор снаряжения,  приборов и оборудования и укомплектование штата полевого подразделения.

            Одновременно с проработкой литературы и фондовых материалов и составлением на их основе проектной геологической карты подготавливается так называемая карта распределения  фактического материала в пределах изучаемого района. Для этого на специально подготовленную топографическую или, ещё лучше на геологическую  карту достаточно крупного масштаба наносят, по литературным и архивным данным: разрабатываемые и уже отработанные месторождения по видам полезных ископаемых, точки проявления минерализации, точки отбора проб воды и горных пород и полученные по ним результаты лабораторных исследований. Сюда же выносятся ранее пройденные скважины, шурфы и другие горные выработки.

              Имеющиеся аэро и космофотоснимки местности предварительно дешифрируются. По результатам дешифровки проводят сопоставление аэрофотоснимков и проектные геологические карты друг с другом  для предварительной их корректировки. Предварительное  дешифрирование аэрокосмоснимков  позволяет определить степень обнажённости местности, выявить геологические структуры и соответственно, наметить направления поисковых маршрутов и геофизических исследований во время предстоящих полевых работ, места заложений горных выработок и т.д.
            Помимо проработки литературных и фондовых материалов, полезно ознакомится с коллекциями или хотя бы с отдельными образцами пород и руд, с ископаемой фауной и флорой, встречающимися как в районе исследований, так и в соседних с ним районах. Необходимо так же проработать соответствующую литературу по вопросам происхождения тех или иных полезных ископаемых. Только ясное представление о генетических, геохимических и палеогеографических условиях, сопутствующих образованию тех или иных полезных ископаемых, позволяют успешно провести их поиски.   

            Вопрос о продуманном снаряжении в полевой работе очень важен для геолога. При этом необходимо считаться прежде всего со способами передвижения, которые возможны в районе производства работ, и поэтому в план поисковой экспедиции должен включаться весьма серьёзный анализ веса и габарита самого снаряжения. Если опасным является недостаток в хорошем её оснащении, то, с другой стороны, в ряде случаев большим минусом является его избыток, затрудняющий передвижение и создающий такие трудности, которые замедляют его или даже лишают возможности посетить некоторые труднодоступные районы.

           Основным индивидуальным рабочим инструментом геолога в поле является молоток, недаром, международным девизом геологов является – «Mente et malleo» – «Умом и молотком». В зависимости от типа пород, выбирают молотки различной формы, к примеру, для работы в районах, где  распространены преимущественно осадочные породы, используется молоток с одним оттянутым и поперечно-острым концом,  другой плоский четырёхугольный. Вес геологического молотка составляет 500-600 граммов. Длина рукоятки молотка обычно равна 70 сантиметрам. На рукоятке должны быть нанесены сантиметры, чтобы иметь всегда под рукой точные масштабы для измерения. Из другого снаряжения перечислим: увеличительное стекло (лупу), горный компас, рулетку, перочинный ножик, полевой дневник или журнал с карандашом, специально изготовленные этикетки, тканевые мешочки для проб и образцов, рюкзак, полевая сумка.   

            Кроме этого,  желательно иметь при себе средства для ведения фотосъёмки. В целях элементарной диагностики состава горных пород непосредственно в обнажении геологи используют химические реактивы, которые, так же имеют при себе. С некоторых пор, непременным атрибутом геолога, в том числе при проведении геолого-съёмочных работ стал радиометр. Поскольку объектов общепита по линии маршрута, как правило, не наблюдается, геологи всегда имеют с собой небольшой запас еды и питьевой воды.

            Следует отметить следующее: специфика этой  профессии состоит в том, что основным офисом геолога-поисковика является – Nature, что в переводе с английского означает – природа. Природа не выбирает, где удобнее разместить полезные ископаемые, большая их часть кроется в труднодоступных районах, вдали от любой транспортной инфраструктуры, на территориях со сложным климатом и рельефом. Поэтому работа геологов - это всегда дикие условия, походный быт и противостояние природным силам.   

          «Более десяти лет пришлось нам проводить исследования в заоблачных высотах Памира, Алтая, Тянь-Шаня. Мы тщательно изучили всю технику, все приемы альпинизма и... поднялись. Мы не совершали спортивных подвигов, не «покоряли» вершины, а просто  работали на высотах от 3500 до 5500 м.

           Какими словами и в каких выражениях можно описать переживания геолога, когда он, карабкаясь по стене, на минуту оторвет от нее свой взор и оглянется: почти рядом - сверкающие фирновые поля, выше - цепи снежных пиков, теряющиеся в голубовато-розовой дали, а внизу, в бесконечно далекой  туманной бездне, чуть серебрится извивающаяся ниточка, в   действительности же бушующая горная река, которую вброд перейти невозможно…», - так описывает условия своей работы в поле геолог и писатель  В.И.Соболевский.   
               
             Началу полевого периода предшествует выбор места расположения базового  лагеря. С этой целью производится рекогносцировочное обследование местности для ознакомления с характером геологического разреза и структуры района работ с выбором  места базы. Базовый лагерь стараются располагать в центре исследуемого района  из расчёта минимального удаления от имеющейся в районе работ инфраструктуры. В районах со слаборазвитой инфраструктурой и при её полном отсутствии дальность  места непосредственной работы от базы или места стоянки не должна превышать одного-полутора часа пешим ходом  со средней скоростью (5 км в час).

           П О Л Е В О Й   С Е З О Н

           Полевой период начинается со дня прибытия геологов на место их работы и обустройства полевого лагеря. Группы геологов доставляют до места работы автотранспортом,  или   забрасывают   в   труднопроходимые   районы   гор   или  в  тайгу вертолётом или вездеходом (а бывает, что на лодках или пешком), обеспечивая всем необходимым для автономного существования. Геологоразведчики работают в поле минимум три-четыре месяца, а зачастую и на протяжении всего сезона, который, к примеру, на Дальнем Востоке и в Сибири длится с апреля по октябрь. 
            Полевая работа требует от всех его участников большого умственного и физического напряжения. Протяжённые разведочные маршруты, отбор многочисленных проб, работа и в сырой канаве, и на вершине продуваемой всеми ветрами сопки, на морозе и под палящим солнцем, под дождём - трудиться приходится в любых условиях. Это требует слаженной ритмичной работы, как в течение рабочего дня, так и на протяжении всего полевого сезона. В немалой степени этому способствует здоровая и дружная обстановка  в  коллективе  полевиков.  Но  кроме  физической  составляющей есть ещё  и интеллектуальная. Как нет двух одинаковых людей, так и двух одинаковых геологических точек  на  земле  не  существует.  Каждый   объект,   каждый   участок  -  это  что-то новое. Поэтому, постоянно надо держать себя в «интеллектуальной форме», изучать горные породы и минералы, особенности их образования, новые технологии их определения.  Все хозяйственные обязанности по лагерю делятся равномерно - в рубке дров, носке воды и уборке участвуют все, независимо от должности. С учётом этого, а так же с учётом текущей камеральной обработки материалов, занятость в полевых условиях составляет минимум 12 часов ежедневно. 

           Основным методом геологии является геологическая съёмка – совокупность геологических исследований, необходимых для всестороннего изучения геологического строения  и полезных ископаемых местности. Геологическую съёмку называют так же геологическим картированием, поскольку она сопровождается составлением геологической карты, картирование так же осуществляется на всех последующих стадиях геологоразведочных работ.     Комплексное геологическое картирование включает в себя: составление комплексных геологических карт на основании изучения общего геологического строения района (его стратиграфии, тектоники, вулканизма и геологической истории), геоморфологии, гидрогеологии и инженерной геологии района, а так же изучение геологических условий залегания полезных ископаемых, с предварительной качественной их оценкой.  То есть, в практике, геологическую съёмку совмещают с общими поисками и  эти работы предшествуют геологоразведке.

            При геологическом картировании широко используются многочисленные  и разнообразные геофизические, геохимические методы, аэрофотосъёмка, а так же мощная современная техника, позволяющая создавать искусственные обнажения на разных глубинах. Обоснование состава, методики и объёмов необходимых работ, а также календарные сроки их проведения осуществляется в проекте геологоразведочных работ.

              В геологическом строении конкретного участка работ принимают участие горные породы различные как по условиям образования и составу, так и  по их возрасту, в итоге составляющих геологический разрез данной местности. Значительная часть рабочего времени в полевом сезоне тратится на документирование обнажений - выходов этих пород на поверхность земли, являющихся источником фактического материала для суждения о геологии района. Обнажения делятся на естественные и искусственные. Последние представляют собой горные выработки (канавы, шурфы, скважины и т.д.).      

          При хорошей обнажённости  внимание сосредотачивается на наиболее интересных обнажениях, позволяющих быстро установить характерные черты геологии изучаемого района. При плохой обнажённости изучают каждый более или менее достоверный выход пород, задают горные выработки.

            В таёжных зонах обнажённость пород плохая. Большим подспорьем для геолога в лесистой местности служат углубления от вырванных бурей деревьев – наиболее распространённый тип обнажений для этих мест.

            Горные породы, слагающие земную кору, образуют тела различной формы. Например, осадочные породы залегают в виде слоёв или пластов. Магматические интрузивные породы образуют тела в форме куполов, цилиндров, перевёрнутых больших капель, разветвлённых жил и т.п. Вся земная кора состоит из прилегающих друг к другу тел, сложенных разными горными породами. Такие тела называют формами залегания горных пород, или структурными формами, или  же просто структурами.

          Если в задачу геохронологии входит установление хронологии событий геологического прошлого Земли, то установление естественной периодизации тех же событий  составляет задачу с т р а т и г р а ф и и  (лат.stratum – слой и grapho – пишу). Объектом стратиграфии являются толщи слоистых, главным образом осадочных, пород.

        Простые геологические тела  - слой песчаника, глинистая толща  и им подобные  - при рассмотрении их в историко-геологическом плане являются элементарными (наиболее дробными) стратиграфическими единицами. Как историко-геологические  документы элементарные стратиграфические единицы отражают отдельные события  - эпизоды – геологической жизни Земли. Каждая такая единица свидетельствует о том, что в данном месте к определённому моменту времени сложилась  и на протяжении некоторого времени сохранилась обстановка, благоприятная для развития природного процесса (или комплекса природных процессов), в результате действия которого (или которых) сформировалась данная элементарная стратиграфическая единица.

          Стратиграфические исследования сводятся к двум основным операциям: стратиграфическому расчленению и корреляции разреза. Под расчленением понимается подразделение осадочной толщи, вскрытую обнажением или горными выработками, на отдельные стратиграфические единицы и включающей: изучение и описание обнажений; стратиграфическую систематизацию слоёв, т.е. составлением конкретного разреза по отдельным обнажениям; стратиграфическую классификацию или объединение отдельных слоёв в стратиграфические единицы. Корреляция заключается в прослеживании установленных стратиграфических единиц на возможно большее расстояние.

           Расчленение и корреляция разрезов могут производиться на основе различных критериев. Для этих целей используются как вещественный состав пород, характерные литологические или текстурные особенности, окраска, минеральный состав, геохимические и геофизические характеристики, так и состав заключенных в породах остатков животных и растительных организмов, в следствие  чего, вещественный состав пород и условия их образования должны всегда находиться в поле зрения геолога.

            Элементарные стратиграфические единицы благодаря их внешней определённости выделяются сравнительно легко путём непосредственного наблюдения и прослеживания их границ прямыми методами геологического картирования. Но выделение и установление последовательности образования элементарных стратиграфических единиц – это лишь исходная база, отправной пункт историко-геологических исследований.

           За выделением  и установлением местной последовательности элементарных стратиграфических единиц должна следовать группировка последних в естественные комплексы уже более общего – регионального - значения. Каждый из таких региональных комплексов должен объединять элементарные стратиграфические единицы, принадлежащие единому этапу их формирования, отвечающему этапу геологического развития соответствующего региона. По отношению к осадочным образованиям о подобных этапах говорят как об этапах осадконакопления; по отношению к магматическим образованиям  - ка об этапах магматической деятельности (интрузивной, вулканической).   

          Давно заметили, что в одних областях осадочные породы залегают горизонтально, а в других они интенсивно дислоцированы (смяты в складки). Первые области были названы платформами (от франц. plate – плоская, forme – форма), так как они обычно имеют плоский рельеф. Другие области, имеющие гористый рельеф, были названы складчатыми областями.      
         
            Поверхность Земли никогда не остаётся в покое. Одни участки её поднимаются, другие опускаются, третьи перемещаются в горизонтальном направлении (сдвигаются один относительно другого). Эти движения происходят крайне неравномерно, с разными скоростями и размахом. Быстрые внезапные колебания, выраженные на поверхности Земли в виде подземных толчков, называются землетрясениями. Механические перемещения в земной коре, вызывающие изменение структуры геологических тел получили название тектонических движений. Раздел геологии занимающийся изучением структуры верхней оболочки Земли (земной коры и верхней мантии), их движения и развития во времени и в пространстве называется
г е о т е к т о н и к о й.

            Геологами выделяется несколько этапов складчатости, продолжительность которых составляла сотни миллионов лет. Самый древний этап завершилась 2,6 млрд. лет назад, когда появились более или менее устойчивые участки земной коры, а самый молодой этап  складкообразования - альпийский начался в неогеновое время, всего 24.6 млн. лет назад и   продолжается  в настоящее время.   
         
             В эпохи складчатости происходило усиление тектонических движений, увеличивалась контрастность структур и менялись как их типы, так и их местоположение.  Между эпохами складчатости тектонические движения  происходили не так активно, не меняли своего характера и места проявления. Таким образом, в истории Земли существовали периоды спокойного эволюционного развития и активных революционных перестроек. Следует отметить, что движения даже в «революционный период», происходили так медленно, что если бы человечество тогда существовало, то ему казалось бы, что вообще никакого движения нет.

            Учёными также установлено, что в «революционные периоды» континенты обычно приподнимались, море отступало, т.е. происходили максимальные регрессии. В эволюционные периоды, наоборот, континенты опускались, море покрывало большую часть континентов, т.е. имели место максимальные трансгрессии.   

            Смятие пластов горных пород в складки, изначально залегавших горизонтально или слабо наклонно, происходит  под воздействием тектонических движений земной коры. Обнажаясь по бортам ущелий и каньонов, складчатые структуры  придают им неповторимый колорит. В геологии складкой называют волнообразные изгибы слоёв, таким образом, складка состоит из места перегиба слоёв, называемого замком складки и двух крыльев складки, на каждом из которых слои имеют, как правило, единообразное падение. Внутренняя часть складки называется ядром складки. Складки бывают различны как по величине, так и по форме. В природе встречаются две основные, обычно сопряжённые разновидности складок: выпуклые, или антиклинальные и вогнутые, или синклинальные, называемые также просто антиклиналями и синклиналями. Они отличаются друг от друга тем, что в антиклиналях в ядре находятся более древние породы, чем в крыльях, в синклинальных складках,  наоборот, в ядрах находятся породы более молодого возраста, чем в крыльях.    
      
         Существуют складки с размахом, измеряемым несколькими километрами; многие складки имеют ширину и высоту в сотни метров; не менее часты складки, измеряемые десятками метров; но существуют складки и значительно более мелкие, размером (в ширину и высоту) в несколько сантиметров, такие складки называются плойчатостью горных пород. 

            Разрывные нарушения появляются в литосфере под воздействием механических напряжений, превосходящих предел прочности горных пород и вызываемых различными геологическими процессами.  Постоянно происходящими эндогенными тектоническими процессами вся земная кора разбита системой трещин на отдельные блоки испытывающими постоянные подвижки с образованием новых разломов разных порядков и направлений. По размерам и форме тектонические разрывные нарушения широко распространены и очень разнообразны.

           Крупные тектонические разрывы представлены всегда некоторой разрывной зоной, ширина которой может колебаться от долей метра до сотен метров. При смещении пород по сместителю соприкасающиеся глыбы трутся друг о друга. На поверхности скольжения образуются штрихи, борозды, рубцы, а их расположение может быть использовано для определения направления смещения. По поверхности смещения образуются  и «зеркала скольжения» - блестящие гладкие поверхности.

             В прилегающей к разрыву зонах слои, упирающиеся в разрыв, обычно изгибаются в сторону смещения. Ширина зоны такого «подворота» слоёв бывает весьма разной – от долей метра до многих десятком метров – и зависит от свойств пород, толщины слоёв, амплитуды и длительности смещения. 

              В породах, примыкающих к разрыву, развиваются так же явления раздробления и перетирания. Участки вблизи разрыва всегда характеризуются интенсивной трещиноватостью, дальнейшим результатом раздробления пород в зоне разрыва является образование тектонической брекчии. Размеры обломков горных пород в тектонических брекчиях различны: до десятков метров в поперечнике, но чаще от нескольких сантиметров до дециметров.

             Формы залегания горных пород коренным образом влияют на условия расположения в земной коре полезных ископаемых. Например, нефть и природный газ, как правило, сосредоточены в сводах антиклинальных складок; для того чтобы обнаружить нефть, надо прежде всего найти вершины антиклиналей  в слоях, наиболее благоприятных для концентрации нефти. Для этого необходимо знать особенности морфологии складчатой структуры.

            Разрывные нарушения играют огромную роль не только в строении, но и в формировании земной коры. Они служат путями проникновения  магмы в земную кору и на поверхность Земли и сопутствующим ей  рудоносным растворам и часто контролируют размещение многих ценнейших эндогенных месторождений полезных ископаемых. Многие рудные полезные ископаемые образуют тела, выполняющие трещины в земной коре.

             Знание форм залегания горных пород имеет большое значение для решения гидрогеологических вопросов, поскольку пути движения подземных вод определяются условиями залегания пород.

            Без правильного понимания морфологии структурных форм невозможна геологическая съёмка; геолог почти всегда вынужден восстанавливать полный облик структурных форм  по отрывочным наблюдениям на отдельных обнажениях; если он не знает, как соединить вместе эти отрывочные данные, его карта будет не полна или даже просто неверна.   
          
             Развитие современного общества в значительной степени зависит от добычи минерального сырья. Однако обнаружить новые месторождения полезных ископаемых становится все более трудно, так как потребность в рудах увеличивается, а число выходящих на дневную поверхность и еще не отработанных месторождений сокращается. Поскольку геологу предстоит встретиться именно с этой проблемой, он должен получить основательную подготовку по обширному кругу вопросов. 

              Безусловно, большое значение имеет н овладение методикой поисков, но чтобы понять, использовать и совершенствовать методы исследования, геолог прежде всего должен глубоко познать основы теории рудообразования.   Осуществляя исследования в районах сложенных определенным комплексом горных пород, и зная условия образования тех или иных руд, геолог всегда предполагает, какие полезные  ископаемые можно в них найти, и уж конечно, постарается не прозевать возможное месторождение.

             Минералы – это природные соединения химических элементов. Наука занимающаяся изучением минералов называется – м и н е р а л о г и е й. В познании законов распространения минералов и их совместного нахождения в природе достигнуты значительные успехи. К настоящему время уже известно более 5,8 тыс. минеральных видов.  Минералы составляют основу горных пород и руд.  Поэтому знать хотя бы краткие сведения по генезису минералов, условиям их образования геологу просто необходимо.   
 
    Руды – это такие горные породы и минералы, добыча которых представляется экономически выгодной
          
           Горные породы не только слагают прочный фундамент нашего жизненного пространства. Они представляют строительный материал для жилых и общественных сооружений, они содержат сырьё, без которого наша жизнь невозможна, - топливо, основные материалы для химической и тяжёлой индустрии, машиностроения, техники связи, керамической и стекольной промышленности  и др. Горные породы вмещают запасы воды, представляющие собой нашу жизненную основу. Породы, однако, заключают в себе так же свидетельства о следах прежней жизни на Земле, развившейся на протяжении более 3 млрд. лет.

         Горные породы способны плавиться, их расплав в виде лавы изливается из вулканов, всё затопляя, выжигая, уничтожая и вместе с тем демонстрируя могучее природное зрелище.

          Породы через растения и животных доставляют человеку с пищей химические вещества, требующиеся для поддержания его жизненных функций, начиная с железа как носителя кислорода в крови, кальция как строительного материала, служащего человеку опорой скелета, и кончая необходимыми для жизни микроэлементами.

          Таким образом, горные породы, находящиеся в процессе постоянного преобразования, в силу необычайной значимости для человечества и его поступательного развития, являются для геолога важными и интересными объектами для исследования. Наука, изучающая горные породы, т.е. «естественные минеральные агрегаты определённого состава и строения, сформировавшиеся в результате геологических процессов и залегающие в земной коре в виде самостоятельных тел» (Геологический словарь, т.II,М.,Недра, 1973) называется – п е т р о г р а ф и е й ( греч. – «описание камня»).

          Петрографические исследования включают не только изучение вещественного (минерального и химического) состава горных пород, особенностей их строения (структуры) и сложения (текстуры), но и, изучение геологических особенностей горных пород – формы и размеров слагаемых ими тел, условий их залегания, роли в строении земной коры, явлений на контактах между телами различных горных пород. Все полученные сведения помогают установить способ образования данной горной породы.

              Одна из важнейших задач петрографических исследований - изучение взаимосвязи между горными породами и полезными ископаемыми: в одних случаях горные породы представляют собой среду, вмещающую полезное ископаемое, в других – полезными ископаемыми являются сами горные породы и, наконец, бывает, что горные породы и полезные ископаемые наиболее тесно связаны между собой, так как они образовались в ходе единого геологического процесса. Из чего следует, что петрографические исследования имеют как научное, так практическое значение. Практическое значение заключается прежде всего в том, что на всех этапах геологических работ  ведутся петрографические исследования, обеспечивающие точную диагностику горных пород, получение данных об условиях их образования и возможных связях с процессами формирования полезных ископаемых.

Полезное ископаемое – природное скопление минералов в земной коре, которое может быть использовано в народном хозяйстве.

            Главный источник образования горных пород и минералов скрыт от наших непосредственных наблюдений глубоко в недрах земного шара. Здесь в результате процессов, связанных с внутренним теплом Земли и с громадным давлением, и образуется основная масса минералов, большей частью породообразующих. Они слагают глубинные (интрузивные) кристаллические породы, составляющие 95 % земной коры.   
   
            Процессы рудообразования легко сгруппировать по источникам энергии на три группы.
            Процессы магматогенные (гипогенные), т. е. обусловленные внутренним жаром земного шара. Образование  минералов непосредственно связано с застыванием и кристаллизацией расплавленной магмы, внедряющейся в толщу земной коры или же изливающейся на земную поверхность при вулканических извержениях. Магма - огненно-жидкий расплав-раствор - в основном состоит из силикатов (химических соединений кремния) и содержит все известные химические элементы. Когда магма поднимается вверх и застывает на поверхности или на некоторой глубине, в ней начинается массовая кристаллизация минералов. К ним относятся минералы, называемые породообразующими, потому что они слагают горные породы. В зависимости от содержания кремнезема и других элементов магматогенные горные породы подразделяются на кислые (Si02 более 65%) - граниты, липариты; средние (SiO2 — 55 - 65 %) - диориты, андезиты; основные (Si02 — 45-55%) - габбро, базальты; ультраосновные (Si02 — меньше 45%) - дуниты, пироксениты.

           В наибольшем количестве в этих породах содержатся полевые шпаты, слюды, кварц, роговые обманки, оливин, пироксены. Для своего образования они заимствовали из магмы кремний, кальций, алюминий, железо, магний, натрий, калий, титан, кислород. Следовательно, в процессе кристаллизации происходит обеднение магмы этими элементами, и остаточный расплав обогащается летучими веществами (вода, В, CI, F) и тяжелыми элементами (Nb, Та, U, Th и редкие земли).

              Температура кристаллизации магмы изменяется в зависимости от ее состава. Основные породы кристаллизуются около 1200°С, кислые - при 600-700°С. Остаточный расплав внедряется в трещины закристаллизовавшихся пород, имея температуру 500-600°С. Образовавшиеся таким образом пегматитовые жилы характеризуются очень крупными размерами (до 50 см и более) слагающих их кристаллов полевых шпатов, кварца, слюд и почти постоянным присутствием кристаллов берилла, турмалина, монацита, минералов редких элементов и т. п. Это настоящие природные музеи, как их называют минералоги.

          Часть летучих веществ вместе с соединениями ценных металлов проникает по трещинам в толщу уже закристаллизовавшихся пород. Воздействуя на слагающие их минералы, эти вещества изменяют их, образуя новые. Таким путем образуются в гранитах характерные горные породы — грейзены, состоящие из  кварца, светлых слюд, топаза, редких элементов, а также ценные вольфрамовые, молибденовые, оловянные и редкометальные руды. 

           При дальнейшем падении температуры до 200-300°С начинает выделяться вода в капельно-жидком состоянии. Смешиваясь с водой, просачивающейся в глубину земной поверхности, она образует гидротермальные растворы (в пер. с греч. - горячеводные). Из таких растворов образовались многие  месторождения золота, серебра, меди, свинца, цинка, урана, олова, сурьмы, ртути, мышьяка и др. Обычная форма выделения - кварцевые жилы, часто с кальцитом, флюоритом, баритом.          Летучие соединения, взаимодействуя с вмещающими породами, образуют новые минералы, нередко слагающие ценные месторождения.

          Второй группой процессов минералообразования являются экзогенные, обусловленные внешними факторами, связанными с деятельностью Солнца. Эти процессы происходят вблизи земной поверхности в условиях невысокой температуры и  обычного атмосферного давления. Сущность их состоит в том, что обнажающиеся на поверхности, а также залегающие на небольших глубинах породы, руды подвергаются преобразованию -  выветриванию под воздействием экзогенных факторов: суточных и годовых колебаний температуры, воздействия атмосферных и подземных вод (особенно содержащих кислород, оксиды азота, углекислый газ), низших организмов, растений и, наконец, человека, в результате деятельности которого вообще существенно  изменяется вся поверхность Земли. Другими словами, минералообразование происходит в результате взаимодействия факторов атмосферы, гидросферы и биосферы на верхнюю пленку земной коры, на уже имевшиеся минералы. Поэтому такие вновь образовавшиеся минералы называются гипергенными (в пер. с греч. - заново образовавшиеся).

              При первоначальном механическом (или физическом) разрушении породы растрескиваются, рассыпаются на составляющие минералы, которые переносятся реками, атмосферными  водами, ветром. Легкие минералы уносятся, а более прочные и тяжелые, скопляясь, образуют россыпи золота, платины, алмаза, циркона, минералов вольфрама и олова, гранатов, магнетита и др. Большинство породообразующих минералов, особенно полевые шпаты, подвергается при этом преобразованию и частичному растворению. Эти растворы поступают в реки, подземные воды и в конце концов в замкнутые озера и в океан, повышая в них запасы солей. В районах с засушливым климатом  происходит осаждение различных солей с образованием месторождений гипса, мирабилита, каменной соли, калийных и других «солеобразных» минералов, число которых приближается к сотне. Эти химические процессы вызывают образование и других месторождений, иногда грандиозных масштабов: железорудных, марганцовых, фосфоритовых, урановых и др.

             Важное значение имеют биохимические осадки, образующиеся в результате жизнедеятельности организмов. К ним относятся горючие ископаемые, известняки, мел, некоторые бурые железняки, самородная сера, фосфориты, выделившиеся при участии бактерий и водорослей. Интересно напомнить, что имеются крупные месторождения, например урана, связанные с торфом, каменными углями, нефтью, фосфоритами.

              Третью группу процессов минералообразования представляют метаморфические. При погружении горных пород на глубину в несколько километров под влиянием господствующих там высоких температур и давлений происходит перекристаллизация пород и образование новых минералов. Метаморфические процессы приводят к образованию таких минералов, как гранат, циркон, шпинель и др. Различают следующие типы метаморфизма: региональный, захватывающий значительные площади и происходящий на больших глубинах (при этом образуются гнейсы, сланцы), и контактовый, возникающий при действии внедрившейся магмы, особенно гранитной, на другие породы. При воздействии магмы на песчаники возникают роговики, при действии на  известняки, мергели  образуются  мраморы  и  кристаллические  известняки,  а   также скарны - породы, состоящие из гранатов, пироксенов и других минералов. С контактовометаморфическими породами иногда связаны крупные месторождения железа, а также вольфрама, молибдена, олова и кобальта.

             Геологу, занимающемуся поисками и разведкой месторождений полезных ископаемых, важно знать факторы, контролирующие рудоотложения; без этого знания судьба поисково-разведочных работ будет определяться слепым случаем. И наоборот, опытный исследователь, понимающий, почему рудное месторождение образовалось именно в данной обстановке, успешно сможет производить поиски других залежей в сходных геологических условиях.

            В процессе поисково-съёмочных работ обнажения горных пород и вновь пройденные горные выработки привязываются в существующей системе координат, либо относительно тех или иных реперов, обозначенных на топографической карте.  И те и другие документируются по определённым правилам, соблюдение которых необходимо для успешной работы. Производится их  зарисовка, измерение элементов залегания горных пород и выявленных геологических структур.  Документирование точек наблюдения производится в  полевой книжке, документация горных выработок - в журналах документации горных выработок.

           Измерение элементов залегания горных пород (к примеру, для пластов осадочных горных пород такими элементами являются: азимут простирания, азимут падения и угол падения)  и образованных ими структур осуществляется с помощью горного компаса.

          При изучении как естественных, так и искусственных обнажений производится отбор проб и образцов горных пород и минералов. Опробование является весьма важной и ответственной операцией на всех стадиях производства геологоразведочных работ и в процессе разработки месторождений полезных ископаемых. Изданный Петром Первым в 1700 г. «Приказ рудокопных дел» рассылал на места подробные инструкции по разведке и опробованию руд. О важности опробования написал М.В. Ломоносов в 1763 году в своей работе «О слоях земных»: «Обыск камней без проб скучен и сомнителен».

             Опробование представляет собой процесс определения содержания полезных и вредных компонентов. Виды  и способы  опробования обосновываются в проекте на производство работ. Отобранные пробы паспортизируют и регистрируют в отдельном журнале.

           А Н А Л И З   П О Л Е В Ы Х   М А Т Е Р И А Л О В

          Камеральная обработка полевых материалов предполагает обобщение и анализ первичного геологического материала с составлением на его основе геологической карты района работ и  геологического отчёта. Камеральная обработка материалов проводится в постоянном режиме по мере поступления информации по результатам проводимых исследований в том числе, непосредственно в поле.

           Собранные коллекции образцов горных пород и минералов и отобранные пробы прежде всего должны быть проанализированы и определены. Для этого из пород изготовляют прозрачные шлифы и пришлифовки (аншлифы); производят химические и другие виды лабораторных анализов. Одновременно организуют изучение ископаемой фауны и флоры, производят пыльцевые и диатомовые анализы и изучение микрофауны.

            Основными способами изображения геологического строения местности являются геологическая карта и геологические разрезы.

            Геологическая карта представляет собой уменьшенную в определённом масштабе вертикальную проекцию на горизонтальную плоскость выходов коренных пород. Она иллюстрирует не только распределение тех или иных пород на поверхности земли или под покровом рыхлых отложений, но отражает и глубинное строение района.   
               
          Геологический разрез представляет собой графическое изображение на вертикальной плоскости: условий залегания горных пород; соотношения горных пород различного возраста и состава; формы геологических тел и изменения их мощности; характера складчатости и разрывных нарушений и т.д.   
          По результатам лабораторных испытаний  и исследований вносят окончательные коррективы в полевое определение  и описание пород. После этого становится возможным увязать между собой их разрезы. Для увязки разрезов обнажений друг с другом необходимо выделить основные геологические границы и маркирующие или опорные горизонты. В результате такой увязки составляют сводный нормальный геологический  разрез изучаемого района.

            Распространение в пределах изученного района различных геологических систем, ярусов и горизонтов, магматических образований, тектонических нарушений, как по площади, так и на глубину, указывается  путём вычерчивания на геологической карте и разрезе проекций их геологических границ изображаемых соответствующими условными знаками. Геологические границы разделяют породы разного вещественного состава или разного возраста или породы с разными элементами залегания. Для их выделения используются данные не только наземных наблюдений, но так же данные буровых скважин и геофизических исследований. Границы, в частности, стратиграфических подразделений отбиваются в поле по руководящей ископаемой фауне, т.е. с использованием биостратиграфического (палеонтологического) метода.

          На геологической карте и разрезах выделяют только основные геологические границы, к которым относятся границы стратиграфических подразделений (геологических систем, ярусов, горизонтов и свит), границы магматических образований (интрузий и эффузий), поверхности крупных разрывных нарушений и др.

            При изображении геологического строения местности на геологических картах и разрезах применяется стандартная международная расцветка для тех или других геологических подразделений, к примеру, породы меловой системы окрашиваются в зелёные тона, юрской – синие и т.п., изверженные (магматические) породы  обозначаются яркими цветами, например: граниты – красный,  габбро – тёмнозелёный и т.п.

          Геологическая карта с приложенными к ней разрезами является составной частью геологического отчёта являющегося основным  документом содержащим сведения о степени и результатах геологической изученности того или иного района работ.

**Полевое довольствие  – денежная компенсация  выплачиваема работникам полевых геолого-разведочных партий.