Ископаемые животные и растения. Ископаемые растения Растения помогают найти полезные ископаемые

Если вы катаетесь на лыжах и бываете за городом, конечно, не там, где десятки и сотни лыжников избороздили снег по всем направлениям своими следами, а подальше, где поверхность недавно выпавшего снега не тронута, обратите внимание на следы животных и попытайтесь объяснить, кто их оставил. Научитесь различать следы, оставленные зайцем, лисицей, собакой, волком, вороной, воробьями или другими мелкими птицами.

Следы птиц легко отличить по форме и по тому, что они кончаются внезапно и возле отпечатков лапок можно видеть полосы, оставленные крыльями при взлете.

Интересно наблюдать следы и на поверхности сыпучих песков в стороне от колодцев, где они не затоптаны скотом, идущим на водопой. Там можно заметить следы зайца, лисицы, суслика, ящериц, разных птиц и даже жуков и змей. Если провести несколько часов, притаившись в кустах, чтобы проверить свои догадки, можно увидеть и кой-кого из тех, кто оставляет эти следы.

На влажном песке или иле плоских берегов озер и морей, на вязкой глине такыра, освободившегося от воды, также можно наблюдать следы разных животных, которые будут долговечнее, чем следы на снегу или песке. Последние уничтожит следующий снегопад или ветер, а следы на глине высохнут вместе с глиной и сохранятся до следующего затопления, которое не уничтожит их, но покроет новым слоем глины, т. е. сделает ископаемыми (рис. 272).

Через много лет, когда море отступит или современные прибрежные отложения будут подняты выше, процессы выветривания или размыва уничтожат глину, закрывшую следы, их заметит и опишет какой-нибудь исследователь.

Такие ископаемые следы уже попадались ученым разных стран и описаны ими. Это следы крупных и мелких пресмыкающихся, бродивших по влажному берегу озера или моря (рис. 273), мягкая почва которого глубоко вдавливалась под их тяжестью, следы ползания червей и ракообразных по мокрому илу побережья. Они были перекрыты свежим осадком при затоплении и сохранились.

И вот мы случайно узнали, что бывают не только ископаемые животные и растения, но даже уцелевшие ископаемые следы, эфемерные, т. е. легко исчезающие: отпечатки ног бежавшего или тела ползазшего животного. Теперь мы не станем удивляться, что сохраняются в ископаемом виде даже отпечатки отдельных капель дождя, падавших на высохший берег озера или моря, представляющие круглые плоские впадины разного диаметра, окруженные чуть заметным валиком, которые капля выбивала на поверхности ила или глины (рис. 274).

Сохраняются следы волнового движения воды в виде так называемой волновой ряби и ряби течений, т. е. тех неровностей, которые создает на поверхности песчаного или глинистого дна легкое волнение воды озера или моря или течение реки (рис. 275). Эти следы состоят из плоских гребешков, отделенных друг от друга желобками, плоскими впадинами и похожих на ту рябь, которую ветер создает на поверхности песка, как мы уже знаем (). Их часто неправильно называют волноприбойными знаками, т. е. связывают с гребешками, образующимися на берегу; последние встречаются гораздо реже и имеют другие очертания (рис. 276).

Тщательно изучая их строение, форму гребешков и крупность зерен на гребешках и в желобках, можно определить, создана ли эта рябь ветром на суше, течением или волнами под водой, и определить направление течения, волн и ветра.

В обрыве берега реки или на склоне оврага, в стенке ямы, в которой добывают песок или кирпичную глину, можно увидеть под слоем темной растительной земли или чернозема, в желтой подпочве серые и черные круглые или неправильные пятна разной величины. Это ископаемые кротовины или норы животных, заполнившиеся материалом сверху; в них попадаются кости этих животных или остатки их пищи. На глыбах некоторых горных пород, особенно известняков, на берегу моря, выше его современного уровня, нередко попадаются в большом количестве какие-то странные глубокие ямки. Это отверстия, высверленные двустворчатыми моллюсками, которые сидели в этих ямках в то время, когда уровень воды был выше и покрывал их. В ямках даже попадаются самые створки. Они доказывают, что берег поднялся или что море отступило, что дно его опустилось.

Все эти следы представляют собой документы, по которым можно судить о далеком прошлом нашей Земли. Они подобны тем рукописям, которые хранятся в архивах и по которым историк судит о минувших событиях жизни данного государства. Историк изучает не только содержание рукописи, но также шрифт, изображение отдельных букв, которое менялось со временем; он изучает цвет и качество бумаги, цвет чернил или туши, которыми рукопись написана. Более древние документы писались не на бумаге, а на пергаменте, изготовленном из кожи, на папирусе, изготовленном из растения лотос.

Еще более древние документы писались не чернилами или тушью, а вырезались на деревянных дощечках или выдавливались на глиняных табличках, которые потом обжигались. А еще более древние, тех времен, когда человек не изобрел еще знаков для изображения слов своей речи, но уже научился рисовать животных, на которых охотился или с которыми боролся за свою жизнь, представляют рисунки, сделанные красной или черной краской на стенах пещер, на гладкой поверхности утесов или выдолбленные на них резцом (рис. 277). Все эти документы необходимы историку, археологу и антропологу для выяснения истории человека.

А рисунки древнего человека интересны и для геолога, так как дают понятие о животных, которые существовали одновременно с ним. Так, изображение мамонта (рис. 277) при всей его грубости все-таки передает правильно и общую форму тела, и положение бивней, в особенности же волосатость, что говорит о жизни его в холодном климате. В этом отношении показательно сравнение этого древнего рисунка с реконструкцией мамонта, сделанной современными учеными на основании находок целых трупов этого животного в вечно мерзлой почве на севере Сибири ().

Историю Земли также изучают по документам, по тем следам, которые мы указали, и по еще более многочисленным, которые оставляют все геологические процессы, выполняя свою работу по созданию и преобразованию лика Земли. Совокупность этих следов представляет огромный геологический архив, который геолог должен научиться разбирать и толковать, как историк разбирает и толкует рукописи государственного архива.

Геолог идет шаг за шагом по этим следам, внимательно изучая их, сравнивая друг с другом, комбинируя свои наблюдения, чтобы в результате придти к определенным выводам. Геолог в сущности - это следопыт.

Таким образом, первой задачей геолога-следопыта является изучение обнажений - естественных выходов горных пород, повсюду, где они имеются в исследуемой местности. Он должен определить, какие горные породы слагают обнажение, в каком порядке они лежат друг на друге, какой их состав и цвет, лежат ли они горизонтально или дислоцированы, согласно или несогласно. Он должен определить простирание и падение слоев, если они нарушены, а также трещин, если последние образуют правильные системы, пересекая все слои.

Если обнажение состоит из изверженной породы, задачи следопыта несколько меняются. Интрузивная порода представит или однообразную массу, в которой придется измерять трещины и расположение кристаллов, по которым можно определить направление течения магмы; или же в ней можно будет заметить включения каких-то других пород, захваченных при вторжении, или так называемые шлиры - скопления одного из минералов, входящих в состав породы (темных, например черной слюды, реже светлых - полевого шпата, кварца).

В вулканических породах может быть обнаружена слоистость - перемежаемость потоков лавы разного состава и строения или перемежаемость лавы и туфа. Тогда нужно определить их залегание.

Присутствие в одном обнажении изверженной и осадочной пород усложняет задачи следопыта. Мы нашли, например, что гранит соприкасается с толщей осадочной породы, состоящей из песчаника (рис. 281). Тщательное изучение границы между ними, так называемого контакта, покажет, что песчаник вблизи гранита не нормальный, а измененный, метаморфизован-ный, и что кое-где от гранита отделяются тонкие прожилки, врезающиеся в пласты песчаника. Этого будет достаточно, чтобы сказать, что гранит моложе песчаника, а окаменелости в последнем помогут определить и возраст гранита; например, если они верхнедевонские, то гранит будет моложе девона.

В другом обнажении той же местности мы найдем тот же гранит, соприкасающийся с толщей песчаника, на первый взгляд такого же, как и в предыдущем случае (рис. 282); но изучение контакта покажет, что прожилков гранита в песчанике нет и что песчаник не изменен, а вблизи контакта содержит мелкие обломки и отдельные зерна гранита. Это доказывает, что гранит древнее: он уже не только затвердел, но даже вследствие размыва выходил на поверхность земли, и на его размытом откосе отлагался песчаник (рис. 283).

Если в последнем найдутся окаменелости, например, нижнепермского возраста, мы сделаем вывод, что гранит древнее перми, а по совокупности обоих обнажений установим, что интрузия гранита произошла в течение каменноугольного периода и скорее в начале, чем в конце, так как для размыва интрузии необходимо отвести достаточное время.

Изучение рельефа

Второй задачей следопыта-геолога, выполняемой параллельно с первой, является изучение рельефа местности, отношение которого к составу и строению земной коры необходимо знать для выяснения истории развития этой местности. Нужно определить, представляет ли она часть горной страны, плоскогорья или равнины, или сочетание этих форм, имеет ли горная страна резкие, так называемые альпийские формы или более округленные, сглаженные, называемые горами средней высоты, или же широкие увалы, или цепи и группы холмов. Формы возвышенностей, характер склонов речных долин, ширина их, присутствие или отсутствие речных террас, особенности русла и течения рек и пр. позволят определить, в какой стадии цикла эрозии находится изучаемая местность. Возраст, состав и условия залегания горных пород, выступающих в обнажениях, в совокупности с рельефом помогут выяснить более или менее подробно, в зависимости от плохой или хорошей обнаженности, от степени детальности исследования, а также от опытности и усердия следопыта, историю развития.

Возьмем для примера почти-равнину, стадию дряхлости цикла эрозии. На ней кое-где поднимаются плоские холмы, так называемые остаточные горы или останцы; местами встретится грядка твердых камней, кое-где среди травы торчит сглаженный выход гранита или вся почва между травой усеяна его дресвой; в овражке обнажено несколько разрушенных пластов известняка, песчаника или сланца. Следопыт-геолог изучит все эти, на первый взгляд маловажные, документы, обмерит, как лежат пласты, куда тянутся, в какую сторону наклонены, определит состав всех выходов, найдет в них окаменелости, определит возраст пластов и последовательность минувших событий, нанесет свои наблюдения на карту местности и расскажет своему неученому спутнику (который помогает ему в работе) всю историю этой страны: какие горы стояли когда-то на месте этой равнины, из каких пород они состояли, куда тянулись горные складки, были ли на них вулканы или же в глубине изверженные массивы, когда образовались эти горы и когда они были уничтожены. Следопыт-геолог, изучая следы - документы прежних событий, разгадывает историю местности, по которой его спутник ходил многие годы и не знал, что он топчет последние остатки альпийских гор, проходит незаметно через прежние высокие хребты и спокойно сидит на траве на том месте, где когда-то клокотала расплавленная лава вулкана.

Третью задачу следопыта-геолога, выполняемую одновременно с двумя первыми, составляет нахождение и изучение полезных ископаемых всякого рода, которые могут встретиться среди горных пород исследуемой местности. Он должен определить их качество, условия залегания и в зависимости от этих данных выяснить, заслуживает ли найденное месторождение постановки предварительной разведки, без которой во многих случаях нельзя решить, имеется ли достаточное количество обнаруженного в отдельных выходах полезного ископаемого, т. е. имеет ли это практическое значение. При хорошей обнаженности удается решить вопрос о вероятном количестве полезного ископаемого в общих чертах по наблюдениям на месте и после изучения и анализа взятых проб ископаемого в лаборатории; анализ определит процентное содержание руды или другого минерала в жиле, залежи или в горной породе. При недостаточной обнаженности необходима разведка - углубление шурфов, проведение более или менее глубоких канав на склонах или на равнине, бурение скважин. Это и составляет задачи предварительной разведки, в которой в последние годы, благодаря изобретению точных инструментов, начали применять и методы геофизические, основанные на определении магнетизма, электропроводности, силы тяжести и распространения сейсмических волн, вызываемых взрывами, в разных горных породах и полезных ископаемых.

При поисках полезных ископаемых следует обращать внимание на остатки древних выработок руд - воронкообразные ямы, щелеобразные выемки, заваленные шахты и штольни, скопления древних шлаков и литейных форм и т. д.; вблизи таких старых рудников можно обнаружить месторождения, из которых добывалась руда в доисторические времена.

Окаменелости, их сбор и хранение

Мы уже знаем, что остатки прежде существовавших животных и растений, погребенные в пластах осадочных горных пород, имеют большое значение для определения относительного возраста толщ, их содержащих. Они указывают не только возраст, но также ту среду, в которой данные организмы существовали. Так, остатки водорослей указывают, что породы отлагались в воде, остатки наземных растений - на отложения в озерах, болотах или же в море, но вблизи берега (если пласты, содержащие их, перемежаются с пластами, содержащими морские организмы).

Кости сухопутных млекопитающих попадаются в отложениях на суше или в озерах. Раковины с толстыми створками живут в мелком море, где волнение распространяется до дна, а раковины с тонкими створками - на большой глубине. Ископаемые кораллы указывают на теплоту морской воды, а некоторые моллюски - на ее низкую температуру. Зубы акул попадаются только в морских осадках, а панцыри палеозойских рыб - в отложениях устьев рек, лагун и мелкого моря. Отпечатки насекомых известны исключительно из континентальных отложений.

Морские отложения, особенно менее глубоководные, богаче окаменелостями, чем континентальные, и фауна их наиболее разнообразна; губки, кораллы, морские лилии, звезды, ежи, разные моллюски, плеченогие, ракообразные встречаются в них в изобилии. В самых глубоководных отложениях можно найти только низшие формы - разных фораминифер, радиолярий и диатомей.

В континентальных отложениях чаще встречаются остатки растений, чем остатки животных; но местами последние обильны, и кости позвоночных слагают целые слои, например, в пермских отложениях на Северной Двине, в триасе Кировской области, в меловых и третичных отложениях Северной Америки, Монголии, Казахстана.

Из осадочных пород наиболее часто содержат окаменелости мергели, битуминозные и глинистые известняки, известковые и глауконитовые пески, но нередко также песчаники и глинистые сланцы. Кварциты и кварцевые песчаники обыкновенно очень бедны органическими остатками; в конгломератах могут находиться только крупные и твердые остатки, выдержавшие трение и удары галек и валунов в полосе прибоя или в русле потока, например кости и зубы позвоночных, толстые створки раковин, стволы растений. Органические остатки, особенно животных, часто являются причиной образования конкреций, т. е. стяжений, богатых известью и совершенно окутывающих окаменелость, которая обнаруживается при разбивании конкреций. В последних попадаются аммониты и другие моллюски, рыбы, кости позвоночных, даже целые скелеты их, вокруг которых постепенно нарастало стяжение. Поэтому конкреции в пластах осадочных пород необходимо разбивать, чтобы обнаружить, нет ли в них окаменелостей. В интрузивных породах органических остатков, конечно, нет, в вулканических они чрезвычайно редки, но в туфах, особенно тонкозернистых и яснослоистых, иногда встречаются очень хорошие отпечатки, главным образом растений.

Окаменелости попадаются в горных породах или порознь, единичными экземплярами, или же отдельные пласты богаты ими или даже сплошь состоят из них. Такие пласты образуются, например, из кораллов, водорослей, плеченогих, моллюсков, костей и их обломков; кораллы слагают целые ископаемые рифы, водоросли - толстые пласты, ракушки - раковинные банки. Растения чаще всего образуют отпечатки в тонком слое породы, который может быть богат ими по всей своей поверхности. Пласты и пропластки угля целиком состоят из растительного материала, но он превращен в сплошную массу, и отдельные формы (листья, стебли) редко различимы; зато в почве или кровле пласта угля часто попадаются хорошие отпечатки.

Остатки беспозвоночных представляют твердые части их тела - раковины моллюсков и плеченогих, стебли и руки морских лилий, панцыри и иглы ежей, скорлупки фораминифер и панцыри ракообразных; первоначальный материал замещен углекислой известью, реже кремнеземом, иногда серным колчеданом, прячем заполняется породой и место, занимавшееся мягкими частями тела.

От млекопитающих сохраняются их кости порознь или в виде целых скелетов, сохраняются также щитки панцырей рыб, пресмыкающихся, земноводных, зубы, иглы их, рога и зубы млекопитающих. Только в исключительных случаях, в вечно мерзлой почве Сибири и в асфальте, сохраняются мягкие части тела, внутренности, кожа.

Такие находки имеют особенно большое научное значение. Они позволили воссоздать с полной точностью облик волосатого носорога и мамонта, тогда как многочисленные реконструкции других высших животных, сделанные разными учеными, не так надежны; они выполнены на основании скелетов, часто очень неполных, и без данных о характере и цвете кожного покрова.

Остатки животных легче всего удается обнаружить на выветрелой поверхности горных пород в обнажениях и в осыпях у их подножия, так как они имеют другой состав, а иногда и большую твердость, чем содержащие их породы, и поэтому несколько выдаются при выветривании и освобождаются при разрушении породы. Поэтому следопыт-геолог прежде всего внимательно осматривает мелкие продукты выветривания в осыпях, поверхность глыб, лежащих у подножия, и поверхность самого обнажения. Если порода содержит фауну, последняя почти всегда будет обнаружена при таком осмотре. Только окаменелости, собранные в осыпях и отдельных глыбах, не следует смешивать с добытыми в самом обнажении, так как они могли вывалиться из разных горизонтов последнего. Каждое обнажение при геологических исследованиях получает отдельный номер в описании и на карте, а пласты разных пород, слагающие его, обозначаются отдельными буквами при том же номере. Поэтому фауна, добытая в самом обнажении, будет иметь номер с буквой, соответствующей пласту, из которого она взята, а фауна, собранная в осыпи,- только один номер.

Галька в русле ручья или речки нередко представляет окатанные окаменелости и служит указанием для поисков выхода соответствующей породы вверх по течению.

Обнаружив в обнажении органические остатки, их добывают при помощи молотка и зубила, стараясь выворотить крупный кусок, содержащий остатки, чтобы потом осторожно раскалывать его по слоям или оббивать по углам, если порода не слоиста. Бить молотком по самой окаменелости, конечно, нельзя. Кусок, богатый остатками, лучше унести целиком, чтобы на досуге тщательно обработать его дома. В мягких породах ископаемые осторожно вынимают при помощи зубила вместе с окружающей породой. При сборе нельзя смешивать друг с другом окаменелости, взятые из разных слоев одного обнажения, а тем более собранные в разных обнажениях. Нельзя полагаться на память; каждый образчик должен получить немедленно свой номер с буквой, написанной химическим карандашом на нем или на ярлычке, и должен быть завернут в бумагу.

Растительные отпечатки на плоскости напластования сланцев или песчаников большей частью состоят из тонкой пленки угля, которая легко отваливается. Поэтому для переноски и перевозки их необходимо закрыть слоем ваты и затем завернуть в бумагу. Вату применяют также для защиты хрупких раковин, мелких костей, отпечатков насекомых и пр. Мелкие ракушки и другие остатки лучше собирать в коробки или банки от консервов, перекладывая ватой и вложив этикетку с номером обнажения и слоя. Окаменелости, завернутые в бумагу, уносят домой (или на стоянку следопыта) в рюкзаке, в вещевом мешке или в плечевой сумке (или в простом мешке или в корзинке), потом пересматривают, снабжают аккуратными ярлычками с точным обозначением места сбора и хранят в коробочках. Чтобы не перепутать при просмотре и сравнении, нужно написать на каждом образчике химическим карандашом или тушью его номер и букву. Для пересылки по почте в другой город образчики, завернутые в вату и бумагу, упаковывают в ящик, укладывая их плотно один к другому.

Конкреции, в которых подозревается наличие окаменелостей, всего лучше положить в огонь небольшого костра, но не раскалять их, а только сильно нагреть и затем бросить в воду или полить водой; они разваливаются на куски, растрескиваясь вдоль поверхности окаменелости и освобождая последнюю. Кости позвоночных часто заключены в конкрециях громадной величины, которые могут быть добыты только специальными раскопками и опытными людьми. Поэтому в случае открытия таких конкреций следопыт только точно записывает и отмечает на карте место их нахождения, чтобы сообщить о нем Академии наук или университету, которые могут организовать раскопки. В других случаях такие кости бывают заключены в глине, суглинке, песке или песчанике, но в таком истлевшем виде, что при попытке добычи разрушаются; неопытному следопыту также не следует добывать их, а записать и отметить место на карте и сообщить о нем, так как добыча подобных остатков требует специальных приемов и опытности.

Снаряжение следопыта

Мы, конечно, не будем описывать здесь снаряжение специалиста-геолога, отправляющегося в экспедицию, так как об этом говорится в соответствующих руководствах. Мы можем указать только снаряжение любителя, желающего познакомиться с приемами полевой работы и с геологией окрестностей того места, где он живет.

Снаряжение следопыта-геолога состоит из молотка, зубила, горного компаса, записной книжки, лупы, сумки или сетки и небольшого запаса оберточной бумаги и ваты.

Молоток (если возможно достать) - так называемый геологический, у которого один конец головки, боек, тупой, а другой заострен клином поперек рукоятки или же заострен пирамидой, как у кайлы; последний фасон удобен для работы в рыхлых породах, первый - в твердых. Размер молотка должен быть средним, головка его должна весить около 500 граммов. Если нет геологического молотка, можно взять небольшой кузнечный или обойный; но для работы в твердых породах нужна, чтобы закалка его была не слишком мягкая, так как иначе он будет расплющиваться от ударов и скоро сделается негодным.

Зубило представляет полоску стали с круглым или прямоугольным поперечным сечением, вытянутую на одном конце в виде острого клина; железное зубило на остром конце должно быть наварено сталью. Длина зубила 12-15 сантиметров, вес от 250 до 500 граммов. Зубило нужно для выбивания минералов и окаменелостей, для откалывания кусков горной породы; во время работы его вставляют концом клина в трещину и бьют молотком по тупому концу.

Горный компас отличается от обыкновенного карманного тем, что коробка с лимбом и магнитной стрелкой прикреплена к латунной или алюминиевой квадратной или прямоугольной дощечке и что знаки В и 3 или О и W, т. е. востока и запада, переставлены один на место другого. Деления на лимбе идут от 0 до 360° против часовой стрелки. Кроме того, под стрелкой на ее оси привешен грузик с указателем, и на лимбе в обе стороны от буквы В (или О) нанесены еще деления от 0 до 90° для определения угла падения пластов. Покупая компас, нужно убедиться в том, есть ли у стрелки зажим в виде винтика вне коробки (который должен прижимать стрелку к стеклу при ношении компаса в кармане), свободно ли он действует, хорошо ли качается стрелка, постепенно уменьшая размахи. Коробка компаса должна иметь латунную или алюминиевую крышку. Хорошо, если компас имеет футляр из кожи или крепкой материи. В настоящее время существуют компасы из пластмассы.

Карманная лупа нужна для рассматривания мелкозернистых горных пород, окаменелостей и минералов; лупы бывают в металлической, роговой или костяной оправе; увеличение желательно около пяти раз.

Записная книжка с карандашом - для записи наблюдений, лучше с бумагой в клетку для зарисовки обнажений.

Сумка нужна для ношения собранных образчиков, провизии при далекой экскурсии и запаса бумаги и ваты. Вещевой мешок (рюкзак) вместителен и не мешает работе, но для вынимания и вкладывания чего-нибудь его надо снимать. Хороши и сетки, употребляемые охотниками для помещения убитой дичи, или полевые сумки на ремне.

Бумага и вата необходимы для заворачивания образцов горных пород и окаменелостей, снабженных ярлычком с номером, чтобы не перепутать их при переносе.

Для рыхлых и рассыпающихся пород нужно иметь несколько небольших мешочков, которые легко склеить из бумаги. Еще лучше заготовить себе такие мешочки из холста или бязи, шириной 10 сантиметров, длиной 15-16 сантиметров, с завязками из бечевки, штук 20-30, занумеровать их химическим карандашом по порядку и вкладывать в них собираемые образцы горных пород в порядке сбора, отмечая в записной книжке только номер мешочка, содержащего образец из данного обнажения. Это избавляет от заворачивания образца в бумагу и писания ярлычка в поле. Все эти операции делаются уже дома, при разборе собранной коллекции, а мешочки освобождаются для следующей экскурсии.

Дневник очень полезно вести, излагая в нем подробнее (чернилами в тетради) все наблюдения, сделанные во время экскурсии. В поле можно записывать их в записной книжке наскоро, сокращенно, при зарисовке обнажений. Дома, на свежую память, все подробности будут изложены и рисунок составлен аккуратно, с раскраской цветными карандашами.

Величина образчиков бывает очень различна, от 3X5 др 7X10 сантиметров (ширины и длины; толщина зависит от качества породы, но вообще не больше ширины). Молодой следопыт может ограничиться небольшими. Необходимо, чтобы с нескольких сторон образец был оббит, т. е. имел свежие изломы, а не выветрелую поверхность. Окаменелости, конечно, оббивать нельзя. Для хранения коллекций нужно завести плоские коробочки из картона по размеру образцов.

В кармане следует иметь перочинный ножик для очинки карандаша и испытания твердости минералов и пород. Не мешает иметь хотя бы маленькую рулетку с лентой длиной 1 метр для измерения мощности пластов и жил.

По возможности следует приобрести хорошую топографическую карту местности. Она будет очень полезна для ориентировки, выбора маршрутов и нанесения на ней осмотренных обнажений. Карту нужно наклеить на холст или на коленкор, разрезав на части карманного формата, так как бумажная карта, согнутая в такой формат, скоро протирается на сгибах при ношении в кармане. Карту надо очень беречь от сырости, а подмочив, осторожно высушить и разгладить.

Портативный фотоаппарат полезно иметь с собой для фотографирования рельефа местности и обнажений в дополнение к их описанию.

В заключение укажем, как определить посредством компаса условия залегания толщи осадочных пород. При ее наклонном положении каждый пласт имеет известное простирание и падение в ту или другую сторону под некоторым углом; измерения линии простирания, направления и угла падения определяют условия залегания. Нужно выбрать ровную площадку на плоскости напластования одного из пластов в обнажении и приложить к ней компас длинной стороной его дощечки в горизонтальном положении; прочертив карандашом линию вдоль края дощечки, мы получим линию простирания АБ. Опустив зажим стрелки компаса и подождав, пока она успокоится, запишем показание одного из ее концов. Положим, что один конец показывает СВ (NO) 40°, а другой ЮЗ (SW) 220°. Линия простирания имеет, следовательно, азимут СВ 40° или ЮЗ 220°; предпочитают записывать северные румбы для однообразия. Теперь повернем дощечку компаса на 90°, т. е. приставим ее узкой стороной к линии простирания, но так, чтобы северный конец дощечки, т. е. часть лимба, где стоит знак С (N), был направлен в ту сторону, в которую пласт наклонен. Запишем показание обязательно северного конца стрелки, а не южного. Пусть оно будет СЗ (NW) 310°; пласт, простираясь с юго-запада на северо-восток, падает на северо-запад. Азимут падения всегда должен отличаться на 90° от азимута простирания, так как линия падения перпендикулярна к линии простирания (рис. 285).

Теперь повернем дощечку компаса на бок и приставим ее вертикально длинной стороной к линии падения ВГ; грузик, вращающийся вокруг оси стрелки, покажет нам угол наклона, т. е. падение пласта, например 32°. Результаты измерения запишем так:

Прост. СВ (NO) 40°; пад. СЗ (NW) Z 32°.

Азимут падения мы не пишем, так как он отличается на 90° от азимута простирания. Поэтому можно ограничиться записью и одного падения, но тогда нужно писать его азимут, т. е. СЗ (NW) 310° Z 32°. Эта запись вполне определяет, что простирание будет СВ (NO) 40°.

Если следопыт имеет только обыкновенный карманный компас в круглой коробке, то простирание и падение он сможет определить только приблизительно, на глаз, сравнивая, в какую сторону отклоняется линия простирания от северо-южной линии компаса, с которой должна совпадать и стрелка, и в какую сторону наклонен пласт. Угол падения также будет определен на глаз.

Простирание и падение жил и трещин отдельности измеряются, так же как и у пластов, на ровной площадке. Если последней нет, измерение производится на глаз в воздухе и, конечно, не так точно.

Мы заканчиваем нашу книгу, в которой старались показать читателю интерес и практическое значение науки о Земле, а также объяснить, что и как можно наблюдать на обширной территории нашей родины, располагая некоторой подготовкой и самыми простыми инструментами. Природные условия СССР так разнообразны, что живущий в любой местности молодой следопыт найдет вокруг себя достаточно материала для наблюдений над составом и строением Земли и его соотношением с современным рельефом. Он может обнаружить и собрать окаменелости, описать интересные обнажения, найти признаки полезных ископаемых и сделаться знатоком ближайших окрестностей места своего жительства. Помочь ему в этой работе, познакомить с основами геологии и являлось задачей этой книги. А для дальнейшего углубления и расширения геологических знаний молодым следопытам можно рекомендовать нижеследующие руководства и пособия.

КЛАДЫ ЗЕМЛИ

Полезные ископаемые залегают в самых различных районах Земли. Большинство ме­сторождений меди, свинца, цинка, ртути, сурь­мы, никеля, золота, платины, драгоценных камней встречается в горных районах, иногда на высоте больше 2 тыс. м.

На равнинах находятся месторождения уг­ля, нефти, различных солей, а также железа, марганца, алюминия .

Месторождения руд разрабатывали еще в глубокой древности. В то время руду добы­вали железными клиньями, лопатами и кай­лами, а выносили на себе или вытаскивали в бадьях примитивными воротками, как воду из колодца. Это был очень тяжелый труд. В не­которых местах древние рудокопы сделали огромные по тем временам работы. В крепких скалах они вырубили большие пещеры или глубокие, похожие на колодцы выработки. В Средней Азии до сих пор сохранилась выби­тая в известняках пещера высотой 15, шириной 30 и длиной более 40 м. А недавно обнаружили узкую, как нора, выработку, уходящую вглубь на 60 м.

Современные рудники - крупные, обычно подземные, предприятия в виде глубоких ко­лодцев - шахт, с подземными ходами, напоми­нающими коридоры. По ним движутся элек­тропоезда, подвозящие руду к специальным

лифтам - клетям. Отсюда руду поднимают на поверхность.

Если руда залегает на небольшой глубине, то роют огромные котлованы - карьеры. В них работают экскаваторы и другие машины. До­бытую руду увозят самосвалы и электропоезда. За один день 10-15 человек, работая на таких машинах, могут добывать столько руды, сколь­ко раньше не смогли бы выработать кайлой и лопатой 100 человек за год работы.

Количество добываемой руды ежегодно воз­растает. Металлов нужно все больше и больше. И не случайно появилась тревога: не будут ли скоро выработаны полезные ископаемые и нечего будет добывать? Экономисты произвели даже подсчеты, результаты которых оказались неутешительными. Так, например, подсчитали, что при современной скорости выработки за­пасы известных никелевых месторождений во всем мире полностью будут исчерпаны за 20 - 25 лет, запасы олова - за 10-15 лет, свин­ца - за 15-20 лет. А потом начнется «метал­лический голод».

Действительно, многие месторождения бы­стро истощаются. Но это относится в основном к тем месторождениям, где руды выходили на поверхность Земли и давно уже разрабатыва­лись. Большинство таких месторождений на самом деле за несколько сотен лет горного промысла частично или полностью выработа­но. Однако Земля - богатейшая кладовая по-

лезных ископаемых, и рано говорить о том, что богатства ее недр исчерпаны. Немало есть еще месторождений и близ поверхности Земли, много их залегает и на большой глу­бине (200 и больше метров от поверхности). Геологи называют такие месторождения скры­тыми. Искать их очень трудно, и даже опытный геолог может пройти над ними, ничего не заме­тив. Но если раньше геолог, отправляясь на поиски месторождений, был вооружен лишь компасом и молотком, то теперь он пользуется сложнейшими машинами и приборами. Уче­ные разработали много различных способов поисков полезных ископаемых. Чем глубже спрятала природа запасы ценных руд, тем труднее их обнаружить, а следовательно, совер­шеннее должны быть способы их поисков.

КАК ИЩУТ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

С тех пор как человек начал выплавлять из руд металлы, много отважных рудознатцев побывали в труднопроходимой тайге, в степях и в неприступных горах. Здесь они искали и находили месторождения полезных ископае­мых. Но старинные рудознатцы хотя и обладали опытом поколений в поисках руд, но не имели достаточно знаний для научно обос­нованных действий, поэтому они часто искали вслепую, полагаясь «на чутье».

Нередко большие месторождения открывали люди, не связанные с геологией или горным делом,- охотники, рыбаки, крестьяне и даже дети. В середине XVIII в. крестьянин Ерофей Марков, разыскивая на Урале горный хрусталь, нашел белый кварц с блестящими зернышками золота. Позже здесь открыли месторождение золота, названное Березовским. Богатые за­лежи слюды в 40-х годах XVII в. в бассейне р. Ангары нашел посадский человек Алексей Жилин. Маленькая девочка открыла в Южной Африке крупнейшее в капиталистическом мире месторождение алмазов, а первый русский алмаз нашел на Урале в 1829 г. 14-летний крепостной мальчик Павлик Попов.

Большие скопления ценного камня - ма­лахита, из которого делают различные укра­шения, были найдены впервые на Урале кре­стьянами при рытье колодца.

Месторождение красивых ярко-зеленых дра­гоценных камней - изумрудов открыл на Ура­ле в 1830 г. смолокур Максим Кожевников, когда выкорчевывал в лесу пни. Из этого месторождения за 20 лет разработок добыли 142 пуда изумрудов.

Одно из месторождений ртути (Никитовское на Украине) случайно открыл студент, увидевший в глинобитной стене дома ярко-красный минерал ртути - киноварь. В том месте, откуда возили материал для строитель­ства дома, оказалось большое месторождение киновари.

Развитию северных районов Европейской части СССР мешало отсутствие мощной энер­гетической базы. Каменный уголь, необходимый промышленным предприятиям и городам Се­вера, приходилось возить с юга страны за несколько тысяч километров или закупать в других странах.

Между тем в записках некоторых путешест­венников XIX в. указывалось о находках ка­менного угля где-то на севере России. Досто­верность этих сведений вызывала сомнения. Но вот в 1921 г. старый охотник прислал в Москву «образцы черных камней, которые жарко горят в костре». Эти горючие камни он собрал вместе с внуком в районе села Усть-Воркута. Каменный уголь оказался вы­сокого качества. Вскоре в Воркуту была послана экспедиция геологов, которая с по­мощью Попова открыла большое Воркутинское месторождение каменного угля. Впослед­ствии выяснилось, что это месторождение - наиболее важный участок Печорского угленос­ного бассейна, крупнейшего в Европейской части СССР.

В бассейне р. Воркуты вскоре вырос город шахтеров, к нему была проведена железная дорога. Теперь город Воркута стал центром угольной промышленности Европейского Севе­ра нашей страны. На базе воркутинских ка­менных углей развиваются металлургия и хи­мическая промышленность Севера и Северо-Запада СССР. Обеспечен углем речной и мор­ской флот. Так открытие охотника привело к созданию нового горнопромышленного цент­ра и разрешило энергетическую проблему для громадной области Советского Союза.

Не менее интересна история открытия маг­нитных железных руд летчиком М. Сургутановым. Он обслуживал совхозы и различные экспедиции в Кустанайской степи к востоку от Урала. На легком самолете Сургутанов возил людей и различные грузы. В один из рейсов летчик обнаружил, что компас перестал правильно показывать направление: магнит­ная стрелка начала «плясать». Сургутанов предположил, что это связано с магнитной

аномалией. Закончив рейс, он направился в библиотеку и выяснил, что подобные аномалии возникают в районах залегания мощных зале­жей магнитных железных руд. В следующие рейсы Сургутанов, пролетая над районом ано­малии, отмечал на карте места максимальных отклонений стрелки компаса. О своих наблю­дениях он сообщил в местное геологическое управление. Геологическая экспедиция, осна­щенная буровыми станками, заложила сква­жины и вскрыла на глубине нескольких десят­ков метров мощную залежь железных руд - Соколовское месторождение. Затем была вскры­та вторая залежь - Сарбайская. Запасы этих месторождений оцениваются в сотни миллионов тонн высококачественной магнитной железной руды. В настоящее время в этом районе создан один из крупнейших в стране горнообогати­тельных комбинатов с производительностью в несколько миллионов тонн железной руды в год. Рядом с комбинатом возник город горня­ков - Рудный. Заслуги летчика Сургутанова были высоко оценены: он был удостоен Ленин­ской премии.

В большинстве случаев поиски и открытие месторождений требуют серьезных геологиче­ских знаний и специальных вспомогательных работ, иногда весьма сложных и дорогостоящих. Однако в ряде случаев рудные тела выходят на поверхность по склонам гор, в обрывах речных долин, в руслах рек и т. п. Такие ме­сторождения могут быть открыты и неспе­циалистами.

За последние годы наши школьники прини­мают все более активное участие в изучении по­лезных ископаемых родного края. В каникулы учащиеся старших классов совершают турист­ские походы По родному краю. Они соби­рают образцы горных пород и минералов, описывают условия, в которых нашли их, и наносят на карту моста, где взяты об­разцы. По окончании похода с помощью квали­фицированного руководителя определяют прак­тическую ценность собранных горных пород и минералов. Если какие-либо из них пред­ставляют интерес для народного хозяйства, то на место находки отправляются специали­сты-геологи для проверки и оценки найденного месторождения. Так были найдены многочис­ленные месторождения строительных материа­лов, фосфоритов, каменного угля, торфа и других полезных ископаемых.

В помощь юным геологам и другим раз­ведчикам-любителям в СССР издана серия популярных книжек по геологии.

Таким образом, поиски месторождений до­ступны и посильны любому наблюдательному человеку, даже не имеющему специальных знаний. И чем шире круг людей, которые вклю­чаются в поиски, тем с большей уверенностью можно ожидать открытия новых месторожде­ний полезных ископаемых, нужных народному хозяйству СССР.

Однако рассчитывать только на случайные открытия поисковиков-любителей нельзя. В на­шей стране, с ее плановым хозяйством, искать надо наверняка. Это и делают геологи, знаю­щие, что, где и как искать.

НАУЧНО ОБОСНОВАННЫЕ ПОИСКИ

Прежде чем начинать поиски полезных ископаемых, необходимо знать условия, при которых образуются те или иные месторож­дения.

Большая группа месторождений образова­лась при участии внутренней энергии Земли в процессе проникновения в земную кору огненно-жидких расплавов - магм. Геологическая на­ука установила четкую зависимость между химическим составом внедрившейся магмы и составом рудных тел. Так, к изверженным породам черно-зеленого цвета (дунитам, перидо­титам и др.) приурочены месторождения пла­тины, хрома, алмазов, асбеста, никеля и др. Со светлыми, богатыми кварцем породами (гранитами, гранодиоритами) связаны место­рождения слюды, горного хрусталя, топаза и др.

Многие месторождения, особенно цветных и редких металлов, образовались из газов и водных растворов, отделявшихся при осты­вании на глубине магматических расплавов. Эти газы и растворы проникали в трещины земной коры и отлагали в них свой ценный груз в виде линзообразных тел или плитообразных жил. Большинство месторождений золота, воль­фрама, олова, ртути, сурьмы, висмута, молиб­дена и других металлов образовалось именно таким путем. Кроме того, установлено, в ка­ких горных породах осаждались из растворов определенные руды. Так, свинцово-цинковые руды чаще встречаются в известняках, а оловянно-вольфрамовые - в гранитоидах.

Очень широко распространены на Земле осадочные месторождения, образовавшиеся в прошедшие века в результате осаждения мине­рального вещества в водных бассейнах - океанах,

морях, озерах, реках. Таким путем сфор­мировались многие месторождения железа, мар­ганца, бокситов (алюминиевой руды), камен­ной и калийной солей, фосфоритов, мела, са­мородной серы (см. стр. 72-73).

В местах древних морских побережий, ла­гун, озер и болот, где в большом количестве накапливались растительные осадки, образова­лись месторождения торфа, бурого и каменного угля.

Рудные осадочные месторождения имеют форму пластов, параллельных слоям вмеща­ющих их осадочных горных пород.

Накопление различных видов полезных ис­копаемых происходило не непрерывно, а в опре­деленные периоды. Так, например, большая часть всех известных месторождений серы образова­лась в пермский и неогеновый периоды истории Земли. Массы фосфоритов в нашей стране отло­жились в кембрийский и меловой периоды, крупнейшие месторождения каменных углей Европейской части СССР - в каменноуголь­ный период.

Наконец, на поверхности Земли в резуль­тате процессов выветривания (см. стр. 107) могут возникнуть месторождения глин, каолина, си­ликатных никелевых руд, бокситов и др.

Геолог, отправляясь на поиски, должен знать, какими горными породами сложен рай­он поисков и какие месторождения скорее всего можно в нем встретить. Геологу должно быть известно, как залегают осадочные гор­ные породы: в какую сторону вытянуты пласты, как они наклонены, т. е. в каком на­правлении они погружаются в глубь Земли. Это особенно важно учитывать при поисках таких полезных ископаемых, которые отла­гались на дне моря или в морских заливах в виде пластов, параллельных пластам гор­ных пород. Так залегают, например, пластовые тела каменного угля, железа, марганца, бок­ситов, каменной соли и некоторых других полезных ископаемых.

Пласты осадочных горных пород могут ле­жать горизонтально или быть смятыми в склад­ки. В перегибах складок иногда образуются большие скопления руд. А если складки имеют форму крупных пологих куполов, то в них можно встретить месторождения нефти.

В осадочных породах геологи стараются найти окаменелые остатки животных и расти­тельных организмов, потому что по ним можно определить, в какую геологическую эпоху обра­зовались эти породы, что облегчит поиски полезных ископаемых. Помимо знания состава

горных пород и условий их залегания, надо знать поисковые признаки. Так, очень важно найти хотя бы немного рудных минералов. Они часто находятся возле месторождения и могут подсказать, где нужно более тщательно искать руду. Тонкие плитообразные тела (жи­лы), сложенные нерудными минералами - кварцем, кальцитом и др., нередко располага­ются возле месторождения руд. Иногда одни минералы помогают искать месторождения дру­гих, более ценных. Например, в Якутии алма­зы искали по сопутствующим им ярко-красным минералам - пиропам (разновидность граната). В местах залегания рудных месторождений часто бывает изменена окраска горных пород. Происходит это под воздействием на породы горячих минерализованных растворов, подни­мающихся из недр Земли. Эти растворы про­никают по трещинам и изменяют породы: одни минералы они растворяют, а другие от­лагают. Зоны измененных пород, образующихся вокруг рудных тел, часто имеют большую про-

Крепкие горные породы в виде гребней возвышаются среди разрушенных более мягких пород.

тяженность и хорошо видны издали. Например, отчетливо выделяются измененные оранжево-бурые граниты среди обычных розовых или серых. Многие рудные тела в результате вы­ветривания приобретают бросающиеся в гла­за расцветки. Классическим примером явля­ются сернистые руды железа, меди, свин­ца, цинка, мышьяка, которые при вы­ветривании приобретают ярко-желтые, крас­ные, зеленые и синие цвета.

Многое могут рассказать геологу-поисковику формы рельефа. Разные горные породы и по­лезные ископаемые имеют различную кре­пость. Кусок угля легко разбить, а кусок гра­нита - трудно. Одни породы от солнца, ветра и влаги быстро разрушаются, и кусочки их сносятся с гор вниз. Другие породы гораздо тверже и разрушаются медленнее, поэтому они возвышаются среди разрушенных пород в виде гребней. Их можно видеть издалека. Посмотри­те на фотографию на стр. 94, и вы увидите греб­ни крепких пород.

В природе есть руды, которые разрушаются быстрее горных пород и на их месте образу­ются углубления, похожие на канавы или ямы. Геолог проверяет такие места и ищет здесь

С особым вниманием относятся поисковики к древним выработкам. В них добывали ру­ду наши предки несколько столетий назад. Здесь на глубине, куда не могли проникнуть древние рудокопы, или поблизости от древних выработок может находиться месторождение руды

Иногда о местах залегания руды говорят старые названия поселений, речек, логов, гор. Так, в Средней Азии в названия многих гор, логов, перевалов входит слово «кан», что озна­чает руда. Оказывается, давным-давно здесь находили руду, и это слово вошло в название места. Геологи, узнав, что в районе есть лог или горы, в названии которых есть слово «кан», начинали искать руду и иногда находили ме­сторождения. В Хакассии есть гора Темир-Тау, что в переводе означает «железная гора». На­звали ее так из-за бурых натеков окисленной железной руды.

Железа в горе оказалось немного, но зато геологи нашли здесь более ценную руду - медную.

Когда геолог ведет поиски месторождений в каком-нибудь районе, то он обращает внима­ние и на водные источники: выясняет, не со­держатся ли в воде растворенные минеральные вещества. Зачастую даже небольшие источники

Такие канавы прорывают, чтобы определить, какие породы скрыты под слоем почвы и наносов.

могут рассказать о многом. Вот, например, в Тувинской АССР есть источник, к которому издалека приезжают больные. Вода этого ис­точника оказалась сильно минерализованной. Окружающая источник местность покрыта тем­но-бурыми ржавыми окислами железа. Зимой, когда вода источника замерзает, образуется лед бурого цвета. Геологи обнаружили, что здесь подземная вода проникает по трещинам в руды месторождения и выносит на поверхность растворенные химические соединения железа, меди и других элементов. Источник находится в труднодоступном горном районе, и геологи долгое время даже не знали о его существо­вании.

Мы вкратце рассмотрели, что надо знать и на что приходится обращать внимание гео­логам-поисковикам в маршруте. Из горных пород и руд геологи берут образцы, чтобы затем произвести их точное определение с помощью микроскопа и химического анализа.

ЗАЧЕМ НУЖНА ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА И КАК ЕЕ СОСТАВЛЯЮТ

На геологических картах показано, какие породы и какого возраста находятся в том или ином месте, в каком направлении они вытяги­ваются и погружаются на глубину. На карте видно, что одни породы встречаются редко, а другие тянутся на десятки и сотни километ­ров. Например, когда составили карту Кав­каза, то выяснилось, что почти вдоль всего горного хребта тянутся граниты. Много гра­нитов на Урале, в Тянь-Шане и других горных районах. О чем говорят геологу эти горные породы?

Мы уже знаем, что в самих гранитах и в изверженных породах, похожих на граниты, встречаются месторождения слюды, горного хрусталя, свинца, меди, цинка, олова, воль­фрама, золота, серебра, мышьяка, сурьмы, ртути, а в темноокрашенных изверженных по­родах - дунитах, габбро, перидотитах - концентрируются хром, никель, платина, асбест.

Зная, с какими горными породами связаны месторождения определенных полезных иско­паемых, можно обоснованно планировать их поиски. Геологи, составляющие геологическую карту, установили, что в Якутии находятся такие же изверженные горные породы, как и в Южной Африке. Разведчики недр сделали вывод, что в Якутии следует искать алмазные месторождения.

Составление геологической карты - большая и трудная работа. Она была выполнена в основном за годы Советской власти (см. стр. 96-97).

Чтобы составить геологическую карту всего Советского Союза, геологам пришлось много лет исследовать один район за другим. Гео­логические партии проходили по долинам рек и их притоков, по горным ущельям, взбирались на крутые склоны хребтов.

В зависимости от масштаба составляемой карты прокладываются маршруты. При составле­нии карты масштаба 1: маршруты гео­логов проходят на расстоянии 2 км один от другого. В процессе геологической съемки геолог берет образцы горных пород и делает в специальной маршрутной тетради записи: от­мечает, какие породы встретил, в каком на­правлении они вытягиваются и в какую сторону погружаются, описывает встреченные складки, трещины, минералы, изменение

окраски пород. Таким образом, получается, как показано на рисунке, что геологи как бы раз­бивают исследуемый район на квадраты, обра­зующие сетку маршрутов.

Часто горные породы бывают закрыты гус­той травой, таежными дремучими лесами, бо­лотами или слоем почвы. В таких местах при­ходится раскапывать почву, вскрывая гор­ные породы. Если слой почвы, глины или песка мощный, то бурят скважины, пробивают по­хожие на колодцы шурфы или делают еще более глубокие горные выработки - шахты. Чтобы не закладывать шурфы, геолог может идти не по прямолинейным маршрутам, а по руслам речек и ручьев, в которых есть естест­венные обнажения горных пород или породы местами выступают из-под почвы. Все эти вы­ходы пород наносят на карту. И все же на гео­логической карте, составленной по маршрутам, которые расположены примерно через 2 км, показано не все: ведь маршруты находятся на далеком расстоянии один от другого.

Если нужно узнать подробнее, какие по­роды залегают в районе, то маршруты ведут ближе один от другого. На рисунке слева показаны маршруты, расположенные один от другого на расстоянии 1 км. В каждом таком маршруте геолог останавливается и берет образцы горных пород через 1 км. В результате составляется геологическая карта масштаба 1: , т. е. более детальная. Когда собра­ли геологические карты всех районов и соеди­нили их, получилась одна большая геологиче­ская карта всей нашей страны. На этой карте

Во время геологической съемки исследуемый район разбивают условной сеткой, по которой геолог ведет свои маршруты.

видно, что, например, граниты и другие из­верженные породы находятся в горных хреб­тах Кавказа, Урала, Тянь-Шаня, Алтая, Во­сточной Сибири и других районов. Поэтому месторождения меди, свинца, цинка, молиб­дена, ртути и других ценных металлов нужно искать именно в этих районах.

К западу и востоку от Уральского хреб­та - на Русской равнине и в пределах Запад­но-Сибирской низменности - распространены осадочные породы и отложившиеся с ними полез­ные ископаемые: уголь, нефть, железо, бокси­ты и др.

В местах, где уже обнаружены полезные ископаемые, поиски ведутся еще тщательнее. Геологи ходят по линиям маршрутов, распо­ложенным на расстоянии 100, 50, 20 и 10 м один от другого. Эти поиски называются де­тальными.

На современных геологических картах мас­штабов 1: , 1:и более крупных нанесены все породы с указанием их геологи­ческого возраста, с данными о крупных тре­щинах (разломах в земной коре) и выходах руды на поверхность.

Геологическая карта - верный и надеж­ный помощник поисковика, без нее находить месторождения очень трудно. С геологической картой в руках геолог уверенно идет в маршрут, потому что знает, где и что нужно искать.

Ученые много думали о том, как облегчить и ускорить поиски руды, и разработали для этой цели различные методы исследования недр Земли.

ПРИРОДА ПОМОГАЕТ ИСКАТЬ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Представьте себе, что геологи ведут поиски в глухой, дремучей тайге Восточной Сибири. Здесь горные породы закрыты почвенным слоем и густой растительностью. Лишь изредка среди травы возвышаются небольшие скалы гор­ных пород. Природа, кажется, сделала все, чтобы спрятать от человека свои богатства. Но, оказывается, кое в чем она просчиталась, и этим пользуются геологи.

Мы знаем, что дождь, снег, ветер и солнце постоянно и неутомимо разрушают горные породы, даже такие крепкие, как гранит. За сотни лет реки пропиливают в гранитах глу­бокие ущелья.

Разрушительные процессы приводят к то­му, что в горных породах появляются трещинки, кусочки пород отваливаются и скатываются вниз, некоторые обломки попадают в ручейки и выносятся водой в речки. А в них эти кусоч­ки перекатываются, округляются в гальку и передвигаются дальше, в более крупные реки. Вместе с горными породами разрушаются и залегающие в них руды. Кусочки руды сно­сятся в реку и перемещаются по дну ее на большие расстояния. Поэтому геолог при по­исках руд просматривает камешки, которые лежат на дне реки. Кроме того, он берет пробу рыхлой породы из русла речки и в похожем на корыто лотке промывает ее водой до тех пор, пока все легкие минералы будут смыты и на дне останутся только крупинки самых тяжелых минералов. Среди них могут быть золото, платина, минералы олова, вольфрама и других элементов. Такая работа называется промыв­кой шлихов. Продвигаясь вверх по течению реки и промывая шлихи, геолог в конце кон­цов определяет, откуда вынесены ценные ми­нералы, где находится месторождение руд.

Шлиховой метод поисков помогает находить полезные ископаемые, которые химически ус­тойчивы, имеют значительную прочность, не истираются, а сохраняются после длительного переноса и перекатывания в речках. А что делать, если минералы мягкие и, как только попадают в бурную горную речку, сразу же растираются в порошок? Таких, например, длинных путешествий, как проделывает зо­лото, не выдерживают минералы меди, свинца, цинка, ртути, сурьмы. Они не только превра­щаются в порошок, но и частично окисляются и растворяются в воде. Понятно, что геологу тут поможет не шлиховой, а другой способ поисков.

Ископаемые растения ископа́емые расте́ния

растения геологического прошлого. Среди них как ныне живущие реликтовые (гинкго, метасеквойя), так и вымершие (беннетитовые, кордаитовые, каламитовые) группы растений. Остатки и следы их сохранились в отложениях земной коры в виде фитолейм (мумификаций), окаменелостей, отпечатков листьев, плодов и т. д. Образуют скопления полезных ископаемых (торф, угли, горючие сланцы). Используются в геохронологии. Наиболее древние ископаемые растения (водоросли) известны из отложений докембрия, в силуре появились первые высшие растения (риниофиты). Наука об ископаемых растениях - палеоботаника.

ИСКОПАЕМЫЕ РАСТЕНИЯ

ИСКОПА́ЕМЫЕ РАСТЕ́НИЯ, остатки растений, сохранившиеся в осадочных горных породах. Ископаемые растения образуют осадочные породы (торф (см. ТОРФ) , уголь (см. УГЛИ ИСКОПАЕМЫЕ) , водорослевые известняки (см. ИЗВЕСТНЯК) и др.) или встречаются как включения в массе минеральных частиц. Включенные остатки растений находят в породах различного происхождения, как морских, так и континентальных. Иногда они образуются в результате погребения целого растения, корней, стволов в прижизненном положении под наносами песка, ила или вулканического пепла. Однако чаще мы имеем дело с разрозненными органами растений - обломками древесины, листьями, семенами, спорами и пыльцой. Этот растительный материал частью состоит из органов, которые отделяются от растения при жизни (листья листопадных пород, семена, пыльцевые зерна и др.), частью же образуются в результате гибели и распада растительных тканей. Те и другие остатки переносятся водой и ветром, попадая в область накопления осадочных пород (чаще всего это озерные глины, опоки (см. ОПОКА (в геологии)) , известняки, болотные торфяники, илистые наносы в поймах и дельтах рек, а для морских водорослей - мелководные известняки).
Формы сохранности ископаемых растений
Форма сохранности ископаемого растения зависит от состава породы и химических условий захоронения. Для крупных органов самая обычная форма сохранности - это отпечатки, которые, однако, не являются механическим оттиском растения на породе, как иногда думают, а представляют собой тонкие минеральные пленки, выпадающие из иловых растворов на поверхности растительного остатка (инкрустация) или во внутренних полостях (субкрустация). При благоприятных условиях сохранившие объем растительные остатки полностью замещаются кремнистыми, карбонатными или железистыми соединениями, образуя окаменелость. Такие остатки представляют особую ценность, так как у них сохраняется структура тканей. Много палеоботанических открытий связано с окаменелостями, заключенными в «угольные почки» - карбонатные стяжения в угольных пластах. Иная форма сохранности возникает из спрессованных растительных остатков, органическое вещество которых не замещено или лишь в незначительной степени замещено минералами. Это так называемые фитолеймы (дословно «растительные пленки», в англоязычной литературе - compressions). Угольный пласт, в сущности, состоит из таких остатков, но по большей части разложившихся и бесструктурных. Мельчайший растительный материал, рассеянный в горных породах, служит материнским веществом для нефти (см. НЕФТЬ) и природного газа. Однако во многих случаях фитолеймы сохраняют клеточную структуру. Такие ископаемые чаще всего образуются в бескислородных условиях на дне застойных водоемов. При этом лучше всего сохраняются образования, содержащие химически устойчивые вещества - кутин (см. КУТИН) или спорополленин. Это кутикулярные пленки, покрывающие эпидермис («кожицу») наземных растений, оболочки спор и пыльцы. Даже у самых древних растений под сканирующим электронным микроскопом прекрасно видны мельчайшие стуктурные детали этих образований.
Методы исследования
Наука, изучающая ископаемые растения, называется палеоботаникой (см. ПАЛЕОБОТАНИКА) . В современных палеоботанических исследованиях широко используется световая и электронная микроскопия, требующая довольно сложных методов обработки ископаемого растительного материала - выделения из породы, изготовления шлифов и срезов, препаратов кутикулы, спор, пыльцы и др. Благодаря этому ископаемые растения по морфологической изученности немногим уступают современным. Полученные в ходе палеоботанических исследований данные используются в систематике растений, для решения эволюционных проблем, для познания растительности и климатических условий прошлого, а также в стратиграфии (науке о последовательности и пространственных взаимоотношениях слоев осадочной оболочки Земли). Так, в результате палеоботанических исследований были открыты предковые формы голосеменных и цветковых растений (прогимноспермы (см. ПРОГИМНОСПЕРМЫ) и проангиоспермы (см. ПРОАНГИОСПЕРМЫ) , соответственно), еще не имевшие листьев первичные наземные растения псилофиты (см. ПСИЛОФИТЫ) , разделившиеся в результате быстротечных морфологических преобразований на основные эволюционные стволы растительного мира. Эти открытия позволили в первом приближении построить документально обоснованную филогению (см. ФИЛОГЕНЕЗ) растительного мира, работа над которой продолжается.
Реконструкция прошлого
Смена растительных остатков в ходе геологического времени, запечатленная палеоботанической летописью, дает представление не только об эволюционной последовательности форм, но и о развитии растительности в связи с глобальными изменениями климата и другими факторами среды обитания, которые также удается реконструировать на основе палеоботанических данных. Сейчас уже много известно о растительных сообществах прошлого, об экологии исчезнувших с лица земли лесов, об их значении в эволюции животных и человека. Мы можем точно установить, какие растения посещали насекомые, жившие сотни миллионов лет назад: в их желудках нередко сохраняется пыльца вымерших растений. Подобные находки проливают свет на сопряженную эволюцию (коэволюцию) растений и животных, но в этой области еще много непознанного.
На ранних этапах палеоботанических исследований, в середине 18 века, ископаемые растения принимали за остатки ныне живущих видов. Однако такие экзотические находки, как листья пальм в арктических широтах, опрокидывали представление о неизменности лика Земли и населяющих ее существ. Вначале подобные находки объясняли иным распределением видов в прошлом. Действительно, на территории Европы когда-то встречались растения, ближайшие родственники которых сейчас обитают лишь в тропиках. Со временем пришлось признать, что многие ископаемые остатки принадлежат полностью вымершим группам растений, причем чем дальше вглубь времен, тем таких ископаемых больше.
Этапы эволюции
Эволюция растительного мира распадается на крупные этапы, соответствующие эрам, периодам и эпохам геологической летописи. Древнейшие растения - это остатки микроскопических водорослей, сохранившиеся в горных породах, геологический возраст которых более двух миллиардов лет. Около шестисот миллионов лет назад появились многоклеточные слоевищные растения, давшие начало различным типам высших водорослей, без больших изменений сохранившихся до наших дней. Первые признаки существования наземных растений (главным образом, обрывки кутикулы и споры) мы находим на хронологическом уровне около четырехсот миллионов лет назад. Эти этапы замедленной эволюции сменились в девонском периоде бурным развитием псилофитов, давших начало всем известным сейчас классам высших растений, за исключением цветковых, появившихся много позже, около 130 миллионов лет назад. В девонском периоде (см. ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД)) практически одновременно возникли примитивные формы папоротников (см. ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ) , плауновидных (см. ПЛАУНОВИДНЫЕ) , членистостебельных и, к концу его - голосеменных (см. ГОЛОСЕМЕННЫЕ) . В последующем каменноугольном периоде (см. КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД)) резко возросло разнообразие как споровых, так и семенных растений. Плауновидные и членистостебельные достигали размеров крупных деревьев. Конец палеозойской (см. ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА (ЭРА)) и мезозойская эры (см. МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА) прошли под знаком бурной эволюции голосеменных, среди которых обособились саговниковые (см. САГОВНИКИ) , гинкговые, хвойные, гнетовые (см. ГНЕТОВЫЕ) и многие вымершие группы. К концу мезозойской эры уже главенствовали цветковые растения. Эти эволюционные события формировали общий облик растительности, который в целом приближался к современному. Однако в определенные моменты геологической истории происходило кардинальное преобразование растительности всех континентов. Все эти сложные процессы известны лишь в общих чертах. Движущие силы и механизмы эволюционных преобразований еще остаются во многом неясными.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "ископаемые растения" в других словарях:

Современная энциклопедия

Растения геологического прошлого. Среди них как ныне живущие реликтовые (гинкго, метасеквойя), так и вымершие (беннетитовые, кордаитовые, каламитовые) группы растений. Остатки и следы их сохранились в отложениях земной коры в виде фитолейм… … Большой Энциклопедический словарь

Ископаемые растения - ИСКОПАЕМЫЕ РАСТЕНИЯ, растения геологического прошлого. Среди них как ныне живущие реликтовые (секвойя, карликовая береза), так и вымершие (беннетитовые, кордиатовые, каламитовые) группы растений. Остатки и следы их сохранились в отложениях земной … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Растения геол. прошлого, остатки к рых сохранились в отложениях земной коры. Среди них встречаются как ныне живущие, так и целиком вымершие (риниофиты, прапапоротники, каламиты, птеридоспермы, кордаитовые, беннеттитовые, глоссоптериды и др.) И. р … Биологический энциклопедический словарь

ископаемые растения - история Земли, геологические эры и периоды ископаемые растения. лепидофиты: сигиллярии. лепидодендроны. каламиты. аннулярии. кордаиты. археоптерис. беннеттиты. глоссоптерис. нематофитон. псилофиты. птеридоспермы. араукариты. | стигмарии.… … Идеографический словарь русского языка

ископаемые растения - iškastiniai augalai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Augalai, kurie augo Žemėje geologinėje praeityje. Jų likučių randami Žemės plutoje. Samanos dažnai randamos vientisos, stuomeninių augalų – dažniausiai tik dalys: stiebo,… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Растения прошлых геологических периодов, остатки которых сохранились в отложениях земной коры. Изучение И. р. предмет палеоботаники (См. Палеоботаника). В целом виде сохраняются низшие растения (водоросли и бактерии, рис. 1а в, 2, 3), из… … Большая советская энциклопедия

С давних времени из поколения в поколение передавались растительные приметы, указывающие на выход к поверхности золотоносных жил и нефти, медных руд и каменного угля.

В прошлом столетии крестьяне искали мергель в местах обильного произрастания мать-и-мачехи и вьюнка, предпочитающих почву, богатую кальцием. В этой связи можно вспомнить историю, произошедшую во Франции, в окрестностях Орлеана. Ботаники обратили внимание, что в некой местности, почва которой бедна кальцием, на узкой полосе правильной формы обильно растет вьюнок. При раскопках на этом месте была обнаружена построенная римлянами дорога, вымощенная известняком.

Учеными были найдены научно обоснованные связи между теми или иными растениями и месторождениями некоторых полезных ископаемых. Так, в Австралии и Китае при помощи растений, выбирающих для своего произрастания почвы с большим содержанием меди, были открыты залежи медной руды.

Растению небезразлично, какая порода находится под почвой, на которой они выросли. Подземные воды постепенно в той или иной мере растворяют металлы и, просачиваясь наверх, в почву, поглощаются растениями.

Большинство металлов в очень малых количествах накапливается растениями всегда; они необходимы для нормальной жизнедеятельности растительных организмов. Однако крепкие растворы тех же металлов действуют на многие растения, как яд. Поэтому в районах месторождений металлических руд почти вся растительность гибнет. Остаются только те деревья и травы, которые могут выдержать накопление в своем организме больших количеств какого-либо металла.

Таким образом, в этих районах возникают заросли определенных растений, по которым составляют предварительные карты их распространения и определяют места предполагаемых медных месторождений.

Большие количества молибдена способны накапливать некоторые растения из семейства бобовых – софора и лядвенец.

Иглы лиственницы и листья багульника легко переносят большое количество марганца и ниобия.

В пустыне Каракум близко к поверхности выходят залежи серы. Почва настолько пропитана серой, что, кроме особого вида лишайника, там ничего не растет. Зато лишайники образуют крупные пятна, хорошо заметные на аэрофотосъемках.

На золотых месторождениях в центральных Кызылкумах нет почти никакой растительности, зато полынь и зайцегуб чувствуют себя превосходно. В своем организме эти растения накапливают такие количества золота, что их по праву можно назвать «золотыми».

Для того, чтобы доказать и определить, сколько и каких металлов накопило растение, его сжигают, а золу подвергают химическому анализу.

Использование накопительных свойств растений называется фитогеохимическим методом исследования.

Окружающий мир наполнен вещами и предметами, без которых невозможно существования человечества. Но в повседневной суете люди редко задумываются о том, что всем благам современной жизни мы обязаны природным ресурсам.

Захватывает дух от наших достижений правда? Человек- вершина эволюции, самое совершенное создание на Земле! А теперь на минуточку задумаемся, почему мы достигли всех этих благ, какие силы должны мы благодарить, чему и кому люди обязаны за все свои блага?

Внимательно присмотревшись, ко всем окружающим нас предметам, многие из нас впервые осознают простую истину, что человек это не царь природы, а лишь одна из ее составляющих частей.

Так как большинству современных благ люди обязаны природным ископаемым добываемых из недр Земли

Современная жизнь на нашей планете не возможна без использования природных ресурсов. Одни из них более ценные, другие менее, а без некоторых человечество на данном этапе своего развития существовать не может.

Мы используем их для того что бы обогреть и осветить свои дома, быстро добраться из одного континента на другой. От других зависит поддержание нашего здоровья (например, это могут быть минеральные воды).Перечень ценных для человека полезных ископаемых огромен, но можно попытаться выделить десять наиболее важных природных элементов, без которых трудно представить дальнейшее развитие нашей цивилизации.

1.Нефть — «черное золото» Земли

Не зря ее называют «черным золотом» ведь с развитием транспортной индустрии жизнь человеческого общества стала напрямую зависеть от ее добычи и распределения. Ученые считают, что нефть это продукт разложения органических остатков. Состоит она из углеводородов. Не многие люди догадываются о том, что нефть входит в состав самых обыкновенных и необходимых нам вещей.

Кроме того, что она является, основой топлива для большинства видов транспорта она широко используется в медицине, парфюмерии и химической промышленности. Например, нефть используют для производства полиэтилена и разных видов пластика. В медицине нефть применяется для производства вазелина и незаменимого во многих случаях аспирина. Самым неожиданным применением нефти для многих из нас будет то, что она участвует в производстве жевательной резинки. Незаменимые в космической промышленности солнечные батареи также производятся с добавлением нефти. Современную текстильную отрасль сложно представить без производства нейлона, который также изготавливают из нефти. Самые большие залежи нефти находятся в России, Мексике, Ливии, Алжире, США, Венесуэле.

2.Природный газ- источник тепла на планете

Значимость данного полезного ископаемого сложно переоценить. Большинство месторождений природного газа тесно связаны, с залежами нефти. Газ применяют в качестве недорогого топлива для обогрева жилых домов и предприятий. Ценность природного газа заключается в том, что он является экологически чистым топливом. Химическая промышленность использует природный газ для производства пластмасс, спирта, каучука, кислоты. Залежи природного газа могут достигать объема в сотни миллиардов кубометров.

3.Каменный уголь- энергия света и тепла

Это горючая порода с высокой отдачей тепла при горении и содержанием углерода до 98%. Уголь используется в качестве топлива для электростанций и котельных, металлургии. Этот ископаемый минерал также применяют в химической индустрии как сырье для изготовления:

• пластмасс;
• лекарственных средств;
• духов;
• различных красителей.

4.Асфальт — универсальная ископаемая смола

Роль этой ископаемой смолы в развитии современной транспортной индустрии бесценна. Кроме того асфальт используют в производстве электротехники, изготовлении резины и разных лаков используемых для гидроизоляции. Широко применяется в строительной и химической промышленности. Добывается во Франции, Иордании, Израиле, России.

5.Алюминиевая руда (бокситы, нефелины, алуниты)

Бокситы - основной источник окиси алюминия. Добываются в России, Австралии.

Алуниты – используются не только для производства алюминия, а и при производстве серной кислоты и удобрений.

Нефелины – содержат большое количество алюминия. С помощью этого минерала создают надежные сплавы, используемые в машиностроении.

6.Железные руды — металлическое сердце Земли

Различаются по содержанию железа и химическому составу. Залежи железных руд находятся во многих странах мира. Железо играет значительную роль в развитии цивилизации. Железная руда основной компонент для производства чугуна. В производных из железной руды остро нуждаются такие отрасли промышленности как:

• металлообработка и машиностроение;
• космическая и военная промышленности;
• автомобильная и кораблестроительная промышленность;
• отрасли легкой и пищевой промышленности;

Лидерами по добычи железной руды являются Россия, Китай, США.

В природе встречается в основном в виде самородков (самый крупный был обнаружен в Австралии и весил около 70 кг.). Встречается так же и в виде россыпей. Главным потребителям золота (после ювелирной отрасли) является электронная отрасль (золото широко применяется в микросхемах и разных электронных компонентах для вычислительной техники). Золото широко применяется в стоматологии для изготовления зубных протезов и коронок. Поскольку золото практически не окисляется и не подвергается коррозии его применяют и в химической промышленности.Добывается в Южной Африке, Австралии, России, Канаде.

8.Алмаз – один из самых твердых материалов

Широко используется в ювелирном деле (ограненный алмаз называют бриллиантом), кроме того за счет его твердости алмаз используют для обработки металлов, стекла и камней. Алмазы широко используются в приборостроительной, электротехнической и электронной отраслях народного хозяйства. Алмазная крошка отличное абразивное сырье для производства шлифовальных паст и порошков. Добываются алмазы в Африке (98%), России.

9.Платина – ценнейший драгоценный металл

Широко применяется в сфере электротехники. Кроме того используется в ювелирной индустрии и космической промышленности. Платина используется для производства:

• специальных зеркал для лазерной техники;
• в автомобильной промышленности для очистки выхлопных газов;
• для защиты от коррозии корпусов подводных лодок;
• из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты;
• высокоточных стеклянных приборов.

10.Урано-радиевые руды — опасная энергия

Имеют громадное значение в современном мире, так как используются в качестве топлива на атомных электростанциях. Добывают эти руды в ЮАР, России, Конго и в ряде других стран.

Страшно представить, что может случиться, если на данном этапе своего развития человечество лишится доступа к перечисленным природным ископаемым. К тому же не все страны имеют равный доступ к природным богатствам Земли. Залежи природных ископаемых расположены не равномерно. Часто именно из-за этого обстоятельства возникают конфликты между государствами. По сути, вся история современной цивилизации это постоянная борьба за обладание ценными ресурсами планеты.