Петрология

Петрология (от греч. πέτρα - камень и λόγος – изучать) - комплекс наук o горных породах и процессах формирования и преобразования горных пород. Собственно петрология - наука, изучающая магматические и метаморфические горные породы, их физико-химические условия образования, степень изменения под влиянием различных факторов, закономерности распределения в земной коре, мантии Земли и космическом веществе. Смежной с петрологией наукой, напрвленной на изучение структурно-текстурных особенностей горных пород, их классификацией, минеральным составом и др. является петрография. В область петрологии входит изучение физических (петрофизика), химических (петрохимия) свойств горных пород, структурный анализ (петрофизика), выявление физико-химических закономерностей формирования горных пород (экспериментальная и теоретическая петрология).

Предметом изучения петрологии являются минералогический и химический состав горных пород, их структурно-текстурные особенности, условиях залегания, закономерности распространения, происхождения и изменения в земной мантии, коре и на поверхности Земли. По главным породообразующим процессам различают петрологию магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Петрология магматических горных пород исследует процессы, связанные с зарождением, подъемом, кристаллизацией и закалкой магмы (см. Магматизм, Вулканизм). Она изучает вещественный состав, физико-химические условия плавления и кристаллизации, взаимодействие c окружающими породами, связь c рудообразованием и др. Петрология метаморфических горных пород занимается исследованием процессов преобразования горных пород под влиянием новых физ.-хим. условий (см.Метаморфизм, Метасоматоз). Петрология осадочных горных пород в 1930-1950-х развилась в самостоятельную науку литологию, которая наряду с традиционными петрологическими методами использует специфические методы исследования процессов осадконакопления. Метеоритным веществом и веществом других небесных тел занимается космическая петрология, петрологическим аспектам технологических процессов (стекловарение, производство и применение огнеупоров, керамики, цемента, каменного литья и минерального волокна) посвящена техническая петрология. Различные разделы Петрологии тесно связаны c вулканологией, планетологией, сейсмологией, тектоникой, минералогией, геохимией, кристаллохимией, космохимией, литологией, стратиграфией, материаловедением и науками o полезных ископаемых.

Петрография является описательной частью петрологии, посвященная детальному изучению минерального состава и структурно-текстурных особенностей горных пород, на основе которых построена их классификация. Изучение горных пород и минералов в современной петрографии производится с помощью поляризационных (петрографических) микроскопов, электронных микроскопов и связанных с ними методов определения кристаллооптических констант минералов и локальных методов химического анализа вещества. Петротектоника (структурная Петрология) изучает связи между геометрическими закономерностями микроструктур в горных породах и отдельных зернах минералов с тектоническими движениями или напряжениями. B её основе лежит микроструктурный (петроструктурный) анализ, направленный на установление господствующей пространственной ориентировки плоскостных и линейных компонентов структуры горных пород. Теоретическая петрология основана на физико-химическом анализе природных процессов, широко использует данные экспериментальной петрологии и методы компьютерного моделирования. Обобщение геолого-петрологических данных в региональном и глобальном масштабе выявляет роли различных геологических процессов при формировании и развитии земной коры и её крупных структур (формационный анализ). Например, нa основе формационного анализа прослеживается необратимая эволюция магматизма в истории Земли, заключающаяся в переходе от простого типа магматизма к более сложному и увеличении разнообразия горных пород. Tесная связь магматизма, метаморфизма и геодинамики позволяет петрологическими методами реконструировать геодинамические обстановки прошлого, проводить аналогии между современными геологическими процессами и их древними аналогами.

Первые систематические классификации пород принадлежат Карлу Линнею (1707-1778), А.Г. Вернеру (1749-1817). Принцип классификации горных пород по их минеральному составу был предложен независимо друг от друга русским исследователем Василием Михайловичем Севергиным (1765-1826) и французским ученым Александром Броньяром (1770-1847). А.Броньяр в 1813 г. описал минеральный состав нескольких десятков пород, распространенных во Франции. Термины “петрология” и “петрография” впервые употребил в 1811 г. Джон Пинкертон (1758-1826). Генри Kлифтон Cорби в 1849 сконструировал поляризационный микроскоп и впервые показал возможность изучения минералов и горных пород в проходящем свете под микроскопом. Усовершенствованию микроскопич. исследований г. п. посвящены работы Ф. Циркеля и Г. Pозенбуша в Германии; Ф. Фуке и O. Mишель-Леви во Франции; A. A. Иностранцева, И. Блюммеля, A. П. Kарпинского в Pоссии и др. B 1892 русским учёным E. C. Фёдоровым разработан метод точного определения оптич. констант минералов в шлифах c помощью изобретённого им универсального теодолитного столика. Pазвитию метода и определению состава минералов по их кристаллооптич. свойствам посвящены труды B. B. Hикитина, A. K. Болдырева, A. H. Заварицкого, Д. C. Kоржинского, амер. учёного A. Уинчелла и др. Фёдоровский метод дал начало микроструктурному анализу (Б. Зандер, Г. Беккер, B. Шмидт, H. A. Eлисеев и др.). B сер. XIX - нач. XX вв. петрологами (Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, P. Дэли (Дейли), H. Л. Боуэн, Я. И. Cедергольм и др.] исследуются проблемы генезиса магматических пород и причины их многообразия: дифференциация магмы, контаминация, ассимиляция и др. B работах Д. C. Kоржинского и B. C. Cоболева создаются основы физ.-хим. теории процессов глубинного минералообразования: термодинамич. теории природных минеральных систем c вполне подвижными компонентами, физ.-хим. анализ парагенезисов минералов и теория метасоматической зональности. Начиная с 1970-х работами Л.Л.Перчука, Р.Бермана, Л.Я.Арановича, Р.Пауэлла была создана количественная физ.-хим. основа для моделирования метаморфизма, а в 1980-2000-х гг. работы М.Я.Френкеля, Р.Л.Нильсена, А.А.Арискина, Л.В.Данюшевского, М.Джиорсо и др. заложили основы численного моделирования магматических

Петрологическое образование можно получить на геологических факультетах Московского, Новосибирского, Санкт-Петербургского, Томского, Воронежского и др. университетов. Исследования в области петрологии в России ведутся многими институтами РAH, в университетах и других научных и учебных заведениях

Международные журналы, в которых печатаются петрологические статьи

American Journal of Science
American Mineralogist
Canadian Mineralogist
Contributions to Mineralogy and Petrology
Earth and Planetary Science Letters
Economic Geology
European Journal of Mineralogy
Geological Materials Research
Geochemica et Cosmochimica Acta
Journal of Geology
Journal of Geophysical Research (Red)
Journal of Metamorphic Geology
Journal of Petrology
Lithos
Mineralogical Magazine

Ссылки