ВВЕДЕНИЕ

Курс «Геология» для студентов специальности Г.16 «Экономика» предусматривает изучение основ геологии, минералогии и петрографии; знакомство с важнейшими генетическими и промышленными типами месторождений, основами их разведки и геолого-экономической оценки. Цель курса — объяснить студентам роль и значение геологической информации для экономической оценки месторождений.

Геология (греч. «гео» — Земля, «логос» учение), — одна из важнейших естественных наук о Земле. Земля — объект исследования ряда наук (астрономии, географии, геодезии, горного дела, биологии, почвоведения и др.), изучающих нашу планету с различных точек зрения. В отличие от других наук, предмет геологии — неорганический мир нашей планеты и закономерности его развития.

Объект изучения геологии — наружняя каменная оболоч­ка планеты—земная кора (з. к.), и взаимодействующие с ней внешние (атмосфера, гидросфера, биосфера, ноосфера) и внутренние (мантия, ядро) оболочки Земли. Геология изучает закономерности развития Земли, возникновения и эволюции жизни на Земле, процессы возникновения минералов, различных типов горных пород, в том числе условия формирования месторождений полезных ископаемых.

Непосредственными объектами изучения являются слагаю­щие з. к. составные части (химические элементы, минералы, горные породы, ископаемые, органические остатки и др.) и процессы, ее сформировавшие, которые называются геологи­ческими. В настоящее время геология — разветвленная ветвь неорганического естествознания, опирающаяся на основные положения физики, химии, биологии и других естественных наук. Обширность задач и многообразие объектов привели к ее разделению на ряд самостоятельных геологических наук (табл. 1).

Геологические науки и объекты их исследований
Объект исследований	Геологическая наука
Фундаментальные науки
Химический состав з.к.	Геохимия
Минеральный состав з.к	Минералогия,Кристаллография
Горные породы	Петрография,Литология
Геологические процессы	Динамическая геология,вулканология,сейсмология
Строение з.к.	Структурная геология
Движение и деформации з.к	Геотектоника
История развития з.к.	Историческая геология
Напластования слоистых толщ	Стратиграфия
Ископаемые органические остатки	Палеонтология
Физические поля Земли	Геофизика
Формы рельефа	Геоморфология
Прикладные науки
Полезные ископаемые	Учение об МПИ
Подземные воды	Гидрогеология
Грунты и инженерно-геологические процессы	Инженерная геология
Запасы п.и.	Учение о разведке недр
Геологическое обеспечение горного производства	Горнопромышленная геология

Методы исследований в геологии подразделяются на прямые, косвенные, экспериментальные и математические. К прямым относятся геологическая съемка и картирование, к косвенным — геофизические (гравиметрические, сейсмические, электрические, магнитометрические и др.) методы, к экспериментальным — моделирование геологических процессов, синтез минералов и горных пород, к математическим — статистико-математические методы обработки и оценки геологических данных, реализованные на ЭВМ.

Недра земли — объект и среда горного производства. В силу этого геологические данные (вещественный состав, форма и условия залегания полезных ископаемых и т. д.) прямо или косвенно оказывают влияние, а зачастую определяют схему вскрытия, систему разработки и многие другие стороны горного производства. Формирование месторождений всегда связано с определенными геологическими процессами, протекающими в локальных участках земной коры, обладающих конкретными особенностями строения и развития.

В работе рассмотрены только геологические процессы, формирующие минералы, горные породы и месторождения.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЕ

Планета Земля принадлежит к Солнечной системе. Вокруг Солнца, центрального тела системы, движутся 9 больших планет со спутниками, свыше 1000 малых планет и около 100 периодических комет. Планеты подразделяются на две группы, резко отличные по своим физико-механическим свойствам (табл. 2).

Планета	Pп/Pэ	Плотность, г/см3	Масса по отношению к Земле	Число спутников
Меркурий	0,39	5,07	0,04	-
Венера	0,97	5,12	0,81	-
Земля	1	5,52	1	1
Марс	0,53	3,95	0,11	2
Юпитер	10,95	1,33	316,94	12
Сатурн	9,02	0,69	94,9	10
Уран	4,1	1,56	14,66	5
Нептун	3,92	2,27	17,1	2
Плутон	0,46	4	0,7	-

Внутренние планеты имеют небольшие размеры, сравни­тельно медленное вращение и большие плотности; внешние — очень большие размеры, быстрое вращение вокруг оси и ма­лые плотности.

Земля имеет форму, которую приближенно можно опреде­лить как трехосный эллипсоид, сплюснутый на полюсах. Гео­метрическую фигуру Земли ограничивают поверхностью океа­на, мысленно продолженной под материками таким образом, чтобы она всюду была перпендикулярна к направлению силы тяжести. Полученную таким образом фигуру назвали геоидом.

Размеры и некоторые физические свойства Земли как пла­неты характеризуются следующими цифрами:

Экваториальный радиус 6378,245 км

Полярный радиус 6356,863 км

Средний радиус 6371,110 км

Поверхность Земли 510 млн км²

Объем Земли 1,08*10¹² км²

Средняя плотность поверхностных пород 2,7-2,8 г/см³

Земная поверхность имеет более сложные очертания, чем геоид, так как на ее формирование большое воздействие ока­зывают геологические процессы. 29,2% поверхности Земли приходится на сушу, 70,8% —покрыто водой.

Внешние оболочки Земли (внешние геосферы) —атмосфера, гидросфера, биосфера— играют важную роль в формировании и развитии земной коры и являются характерной особенностью строения нашей планеты. Оболочки проникают одна в другую и постоянно взаимодействуют между собой и с твердыми оболочками Земли, обмениваясь материей и энергией.

Атмосфера — газообразная оболочка Земли. Ее состав в приземных слоях: N—78,08%; О — 20,95%; Аг — 0,93 %; С0₂ — 0,09%; другие газы — 0,01%- Масса атмосферы — 5,15*10¹⁵ т, 90% ее сосредоточено в слое до высоты 16 км. По высоте атмосфера подразделяется на три горизонта — тропосферу, стратосферу и ионосферу.

Гидросфера — прерывистая водная оболочка Земли, пред­ставляющая собой совокупность вод морей и океанов (1370 млн. км³), вод суши (0,5 млн. км³), материковых льдов (22 млн. км³) и подземных вод (196 млн. км³). Общая масса гидросферы — 1644*10¹⁵ т. Верхняя граница гидросферы — поверхность открытых водоемов, нижняя, вероятно, соответствует температурному уровню 374° С — критической температуре воды.

Биосфера — пространство, где существует органическая жизнь. В настоящее время это верхняя часть литосферы, вся гидросфера и нижняя часть атмосферы. Масса живого вещества Земли — 2,4*10¹² т ничтожна, но по своему качественному воздействию па окружающую среду стоит на первом месте. Основу живого составляет углерод, в меньших количествах— кислород, водород, азот. Основная масса живого вещества сосредоточена в зеленых растениях. Процесс фотосинтеза вовлекает в кругооборот огромные массы вещества Земли и определяет высокий кислородный потенциал ее атмосферы и биосферы в целом. С химической точки зрения это реакция С0₂ +Н₂0->СН₂0 +0₂, в результате которой синтезируется органическое вещество и выделяется свободный кислород. Процессы фотосинтеза и обратные ему (разложения органического вещества)путем окисления находятся в состоянии динамического равновесия, поэтому общее количество биомассы на Земле постоянно.

Внутренние оболочки Земли (внутренние геосферы) подразделяются на ядро, мантию и земную кору.

Поверхности раздела внутренних оболочек и неоднородности в их пределах выделены на основе изучения особенностей прохождения продольных и поперечных сейсмических волн по разрезу Земли.

При прохождении сейсмических волн в горных породах (под материками на глубине 50—70 км, под океанами — 3-10 км) выделяются два слоя, на границе которых происходит резкое изменение скорости распространения волн. Этот раздел, где скорость продольных упругих колебаний резко возрастает от 6,9—7,4 до 8,0—8,6 км/с, получил название поверхности Мохоровичича (или Мохо), по фамилии югославского ученого, впервые установившего это явление. Резкое изменение скорости прохождения волн на определенных глубинах указывает на границы перехода между какими-то (еще не ясно, какими именно) уплотненными породами, т. е. мож­но сказать, что скачкообразные изменения скорости указыва­ют на скачкообразные изменения плотности вещества.

В связи с этим в земной коре выделяют три основных слоя:

1)осадочный чехол, состоящий из мягких слоистых пород, со скоростью прохождения сейсмических волн 5,5 км/с;

2) гранитный слой — 5,5—6,5 км/с;

3) базальтовый (?) слой — 6,9— 7,4 км/с.

Первые два слоя имеют прерывистое залегание и достаточно хорошо изучены, третий еще не исследован. Гра­ница между осадочным и гранитным слоем отбивается четко,между гранитным и базальтовым — плохо. Полагают, что только самая верхняя часть гранитного слоя представлена гранитами, а в остальном это сильно метаморфизованные горные породы.

Выделяют кору двух типов: континентальную и океаниче­скую. Кора континентального типа состоит из трех слоев: ба­зальтового, гранитного и осадочного. Гранитный слой мощно­стью до 30 км перекрыт в отдельных участках (прогибах) осадочным чехлом мощностью до 15—20 км и более, на кото­ром залегает слой почвы. В океанической коре гранитный слой отсутствует, здесь базальтовый слой перекрывается тонким слоем (менее 1 км) донных осадков. Под материками на глу­бине 50—70 км залегает верхняя мантия, состоящая предпо­ложительно из пород, близких по составу к дунитам, перидо­титам, с плотностью 3,0—3,3 г/см³. Нижняя граница нижней мантии располагается на глубине 2900 км. С этой глубины скорость сейсмических волн вновь резко возрастает — начина­ется земное ядро, в котором различают внешнюю и внутрен­нюю части. Химический состав ядра неясен. Одни считают, что внешнее ядро силикатное, а внутреннее — железное, другие — что материал ядра идентичен составу мантии, но находится в особом, «металлизированном» состоянии. Такое состояние объясняется тем, что сверхвысокое давление задерживает •плавление, придавая веществам свойства тяжелых металлов. Полагают, что внешнее ядро находится в жидком состоянии, что подчеркивается поведением поперечных сейсмических волн, а внутреннее — в твердом.

Температура Земли с глубиной растет постепенно, в верх­ней мантии она около 1700—'2000° С, на глубине 2900 км (яд­ро) приближается к 2200—2500° С, а если внутреннее ядро по составу железное с примесью никеля и кремния, то температура внешней, «жидкой», части ядра около 3700° С.

Термический режим з. к. обуславливается рядом причин: главнейшая — солнечная радиация, далее тепловая энергия радиоактивного распада, далее тепло, возникающее при хи­мических реакциях, кристаллизации минералов, тектонических процессах (ротационное тепло).

Солнечное тепло проникает в земную кору примерно до глубины 20—25 км. Его роль для плодородия почв и жизни огромна. Слой горных пород, до которого проникают годовые колебания температуры, называется поясом постоянной тем­пературы. Глубина залегания пояса постоянных температур зависит от географического положения, теплопроводности гор­ных пород и условий их залегания, .циркуляции подземных вод и близости вулканических очагов и т. п. Например, Мос­ква — 20 м, Париж — 28 м, Якутск — 116 м.

Ниже пояса постоянных температур наблюдается законо­мерное возрастание температур в зависимости от теплового потока. Для его характеристики введены два понятия: геотер­мическая ступень — число метров, на которое надо погрузить­ся, чтобы наблюдать повышение температуры на 1°С, и гео­термический градиент — величина изменения температуры по­верхностных частей Земли в °С При погружении на каждые 100 м.

Изучение теплового поля Земли необходимо как для про­гнозирования условий подземной разработки угольных и руд­ных месторождений, так и для оценки геотермальных ресур­сов, которые в последние годы нашли широкое практическое использование в экономике многих стран.

Практическому изучению геологии в настоящее время до­ступна лишь ничтожная часть з. к. Наиболее глубокие сква­жины достигли глубин около 10 км (Кольская сверхглубокая 12800 м). Рудники — 4 км (золоторудные рудники ЮАР — 4200 м), а карьеры только в настоящее время проектируются до глубин 900 м. Таким образом, прямым методом геологиче­ских исследований может быть подвергнут лишь тонкий при­поверхностный слой земной коры.

Контрольные вопросы

1.Что является объектом изучения геологии?

2.Назовите несколько геологических наук, что они изу­чают.

3.В чем отличие внутренних планет Солнечной системы от внешних?

4.Как подразделяются методы исследований в геологии?

5.Чему равны полярный и экваториальный радиусы Земли?

6.Что такое поверхность геоида?

7.Перечислите внешние и внутренние геосферы Земли.

8.Что представляет собой с химической точки зрения ре­акция фотосинтеза?

9.Какие методы исследований позволили выделить внут­ренние оболочки Земли?

10.Охарактеризуйте строение з. к. на материках и океа­нах.

11.Определите понятия геотермическая ступень и геотер­мический градиент.

12.Каково значение геологии для экономики страны?

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ.

Вещество земной коры в порядке усложнения степени его организации образует ряд: химический элемент — минерал — горная порода — формация горных пород.

ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Изучением химического состава геосфер занимается наука геохимия, рассматривающая законы распределения и мигра­ции химических элементов и их изотопов в пределах Земли. В настоящее время в земной коре установлено 93 химических элемента (в космосе— 97), представленных более 360 изото­пами (олово—10 изотопов, ксенон — 9, сера—4, кислород, кремний, магний и др. — 3). 22 химических элемента, напри­мер, золото, фосфор, натрий, марганец, не имеют изотопов и называются простыми.

Химический состав земной коры изучался различными ис­следователями. Первым вычислил средние содержания 50 главнейших химических элементов (обобщив свыше 6000 ана­лизов) американский исследователь Ф. Кларк. В его честь средние содержания химических элементов в земной коре на­зываются кларками. Крупные обобщения по распространен­ности химических элементов в различных горных породах и в метеоритах были выполнены в последующие годы А. Е. Фер­сманом и особенно А. П. Виноградовым (табл. 3).

Химический состав земной коры
Элементы	По Ф.Кларку (1920)	По А.Е. Ферсману (1933)	По А.П. Виноградову (1950)
Кислород	50,02	49,13	46,8
Кремний	25,8	26	27,3
Алюминий	6,3	7,45	8,7
Железо	4,18	4,2	5,1
Кальций	3,22	3,25	3,6
Натрий	2,36	2,4	2,6
Калий	2,28	2,35	2,6
Магний	2,08	2,35	2,1
Прочие	2,76	2,87	1,2

Сложнее оценить химический состав всего земного шара в целом. Для решения этой задачи привлекаются данные о химическом составе метеоритов, выпадающих на Землю, так как из общих космогенетических соображений следует, что состав метеоритов не должен принципиально отличаться от состава планет и в том числе Земли. Метеориты подразделяются на каменные (90%), состоящие из силикатов; железные (6%), представленные сплавами железа из никеля, и железокаменные (2%) промежуточного состава. Из анализа состава метеоритов вытекает один весьма важный вывод — в метеоритах не обнаружено ни одного элемента, ни одного минерала, которого не было бы на Земле, что указывает на химическое родство всех небесных тел, в том числе и Земли. Еще один вывод: на первые четыре элемента — железо, кислород, кремний и магний — приходится 9/10 массы земного шара.

Для горнодобывающей промышленности не всегда важно кларковое содержание элемента. Большее значение имеет способность элемента образовывать значительные концентрации— месторождения. Так, металлы галий, цезий, бериллий не могут быть получены в больших количествах, хотя их кларки относительно высоки, а гораздо более редкие элементы — висмут, ртуть, золото, серебро добываются в больших количествах, так как они образуют промышленные концентрации.

При геохимических процессах имеет место разделение изотопов. Различия в содержаниях изотопов ничтожно малы, но существуют, и их можно установить количественно и, что особенно важно, различные отношения стабильных изотопов помогают решению ряда важных геологических задач. Так, например, кислород имеет 3 изотопа в количествах: О¹⁶ — 99,76%, О¹⁷ — 0,04%; О¹⁸ — 0,20%. В природе есть геохимические процессы, протекающие с накоплением тяжелого О18. Наибольшие его количества содержатся в кислороде углекислоты, поэтому наиболее обогащенными им являются карбонаты. Степень обогащения зависит от условий кристаллизации карбоната из воды: чем выше температура воды, тем меньше обогащение О¹⁸. Отношение О¹⁸: ^О16 в воде равно 1,000:500; для карбонатов (СаС0₃), образованных при 0° С, 1,026:500, а при 25° С — 1,022:500. Измерение количества О¹⁸ в морских карбонатных осадках (и в моллюсках) будет указывать на температуру их образования (температуру морского палеобассейна). Метод измерения палеотемператур был предложен Юри (США) в 1948 г. Впоследствии была построена температурная шкала, подтвержденная экспериментально на моллюсках, выращенных в аквариумах при различной температуре.

Накопление О¹⁸ позволяет судить о происхождении ряда горных пород. Уменьшение содержания О¹⁸ в породах с увеличением степени их метаморфизма и наименьшее содержание О¹⁸ в гранитах позволяют предполагать, что последние образовались при ультраметаморфизме осадочных горных пород.

Изучение изотопов кислорода позволило А. П. Виноградову и Р. В. Тейтсу предложить новую трактовку фотосинтеза — кислород при фотосинтезе образуется не из углекислоты, как считалось раньше, а из воды путем ее дегидрирования.

Исследования по изотопам серы и свинца важны для выяснения генезиса рудных месторождений. Академиком А. П. Виноградовым были изучены процессы разделения изотопов серы. Полагая, что отношение S³²/S³⁴ для метеоритов и магматической серы идентично, было показано отличие этого отношения для осадочных горных пород. Было установлено, что в сульфидах, в зависимости от источника серы, возможны существенные вариации отношения S³²/S³⁴. За стандарт принято отношение S³²/S³⁴, равное 22,22, и характеризующее серу троилита (FeS) из метеорита. Для магматических медно-никелевых месторождений по близости изотопного состава серы сульфидов к метеоритному (стандарту) был подтвержден мантийный источник серы. Таким образом, по установлению происхождения серы решаются вопросы генезиса месторождений сульфидов.

Изучение соотношения изотопов свинца позволяет решить вопрос гидротермального или осадочного генезиса руд.

Важнейшей задачей геохимии является определение абсолютного возраста минералов, а стало быть и горных пород. Существует ряд методов определения абсолютного возраста: уран-свинцово-ториевый, калий-аргоновый, рубидий-стронциевый, углеродный. Это стало возможным после открытия явления радиоактивности. Установлено, что на скорость радиоактивного распада не влияют ни температура, ни давление, ни электромагнитные поля, ни действие химических реагентов. Поэтому, определив количество радиоактивного изотопа и накопившегося в минерале (горной породе) продукта его распада, а также зная период полураспада радиоактивного изотопа, можно вычислить время существования минерала, т. е. вычислить его абсолютный возраст.

Для определения абсолютного возраста используют следующие типы ядерных превращений:

U²³⁸->Pb ²⁰⁶+8He,

U²³⁵ -> Pb²⁰⁷ + 7He,

Th²³² -> Pb²⁰⁸ + 6He,

К⁴⁰ + е -> Аг⁴⁰,

К⁴⁰ ->Са⁴⁰ + b,

Rb⁸⁷ ->-Sr⁸⁷+ b

Важно, чтобы продукты распада не покидали радиоактивного вещества и были учтены полностью.

Кристаллическая структура минералов является приблизительно закрытой системой и можно считать, что продукты распада не покидают ее.

Периоды полураспада изотопов урана, тория и калия очень велики, поэтому за короткий промежуток времени продукты радиоактивного распада этих элементов не могут накопиться в достаточном количестве (т. е. в количестве для их точного учета). Вот почему определение возраста для молодых геологических образований по радиоактивным изотопам урана и тория затруднительно и дает надежные значения, начиная с мезозоя.

Уран-ториево-свинцовый метод основан на определении в минералах весовых количеств урана и тория, а также продуктов их распада изотопов свинца. Определение изотопного состава свинца, как, впрочем, и других элементов, производится масс-спектрометрами. Природный свинец состоит из изотопов: Рb²⁰⁴; Рb²⁰⁶; Рb²⁰⁷; Рb²⁰⁸, из которых три последних радиогенного происхождения, а Рb²⁰⁴ — нерадиогенный и его количество в геологической истории земли постоянно.

Для минерала, содержащего уран и торий, можно вывести три уравнения, устанавливающих зависимость между количеством накопившегося в минерале свинца, количеством нераспавшегося урана или тория и его возрастом:

1. Pb²⁰⁶=U(e^{^} u^238t-1)

2. Pb²⁰⁷= (U/137,7)* (e^{^} u^235t-1)

3. Pb²⁰⁵=Th (e^{^} u^232t-1)

Где Pb²⁰⁶,Pb²⁰⁷,Pb²⁰⁸ – количество изотопов свинца в минерале;U, Th- количество изотопов урана и тория в минерале; ^u –постоянные распада изотопов урана и тория. Разделив уравнение 2 на уравнение 1 получаем:

4. (Pb²⁰⁷/Pb²⁰⁶) = 137,7* ((e^{^} u^235t-1)/ (e^{^} u^238t-1))

Преимущество уравнения (4) в том, что вычисление возраста минерала может быть сделано только по отношению изотопов свинца (РЬ²⁰⁷/РЬ²⁰⁶), без определения содержания в нем свинца и урана.

Определив в уран-ториевом минерале содержание урана, тория, свинца и изотопный состав свинца, можно по четырем уравнениям, из которых три совершенно независимы, вычислить значения возраста минералов в миллионах лет. В случае совпадения всех четырех значений правильность полученнои цифры возраста не вызывает сомнений. Возможность трехкратного контроля определения возраста — важная положительная черта данного метода. В настоящее время уран-ториево-свинцовый метод является одним из наиболее точных.

Но применение метода связано с некоторыми трудностями. Найти материалы, пригодные для него, достаточно сложно — акцессорные минералы добываются из больших проб с трудом в течение многих недель. Для измерения возраста осадочных и основных изверженных пород метод практически непригоден. Вот почему в качестве более простого и легко применимого метода был предложен аргоновый метод.

Калий-аргоновый метод создан в 1942 г. В. Г. Хлопиным и Э. К. Герлингом, обратившими внимание на то, что в калиевых минералах накапливается аргон прямо пропорционально их возрасту. Установление связи этой особенности с радиоактивностью одного из изотопов калия послужило использованию ядерной реакции для геохронологического датирования.

Природный калий состоит из изотопов: К³⁹ — 93,08%; К⁴⁰ — 0,0119% и К⁴¹ — 6,91%- Из них только К⁴⁰ отличается радиоактивностью двух направлений. Благодаря эффекту К-захвата небольшая часть К⁴⁰ (около 12%) превращается в Аг40. Большая часть К⁴⁰ (около 88%) в результате (3-излучения превращается в Са⁴⁰. Для определения возраста калиевых минералов практически используется только первое направление радиоактивности, поскольку присутствующий в минерале аргон по своему происхождению обычно исключительно радиогенный, установить же долю радиогенного кальция не позволяет широкое распространение первичного Са⁴⁰ в горных породах, в том числе в калиевых минералах.

Охарактеризованные выше, а также рубидиево-стронциевый методы мало удобны для установления возраста новейших геологических образований.

Радиоуглеродный метод в настоящее время широко применяется для датировки культурных слоев, археологических раскопок, наиболее молодых геологических образований. Сущность метода в следующем: в верхних слоях атмосферы под действием корпускулярного излучения на N¹⁴ образуется С¹⁴— радиоактивный изотоп (С¹² и С¹³ — стабильные изотопы) с

периодом полураспада 5730 лет. Через этот промежуток времени количество С¹⁴ распадается наполовину, снова образуя N¹⁴. Радиоактивный С¹⁴ примешивается в атмосфере к обычному углероду и попадает таким образом во все объекты природы: в организмы животных, в растения, в горные породы. Пока организмы живы, содержание С¹⁴ в них постоянно благодаря постоянному обмену с окружающей средой. После смерти организмов обмен со средой прекращается и содержание С¹⁴ начинает уменьшаться согласно константе распада. В геологии этот метод применяется для установления возраста речных террас, морен, торфообразования.

Временные рубежи, в пределах которых методы позволяют получить наиболее достоверные возрастные данные, следующие:

уран-ториево-свинцовый метод применяется для геологических образований и явлений, которые протекали более 30 млн. лет назад; рубидиево-стронциевый метод — более 5 млн. лет; калий-аргоновый — более 100 тыс. лет; углеродный метод — в интервале от 1000 до 30000 лет.

По данным абсолютной геохронологии на сегодняшний день возраст наиболее древних пород земного шара достигает 3,8 млрд. лет (серые гнейсы Южноафриканского щита), возраст многих метеоритов — 4,55 млрд. лет; лунных пород — 4,7 млрд. лет. Исходя из этих данных возраст Земли может, вероятно, оцениваться в 5 млрд. лет.

Контрольные вопросы

1. Какие вопросы изучает геохимия?

2. Что такое изотопы? Их роль в геохимии.

3. Что такое простые элементы?

4. Какие химические элементы наиболее распространены в земной коре? Что такое кларк?

5. На какие группы подразделяются метеориты?

6. Охарактеризуйте закономерности распространенности химических элементов в земной коре.

7. Назовите геохимические процессы разделения изотопов. Какие геологические задачи они позволяют решать?

8. Перечислите методы определения абсолютного возраста минералов. На чем они основаны?

9. Какие типы ядерных превращений (реакций) используются для определения абсолютного возраста?

10. Охарактеризуйте один из приведенных методов определения абсолютного возраста.

11. Каков возраст наиболее древних пород земной коры и Земли в целом?