Свежие комментарии

Минералогия

Все новшества, которые будет вводить попаданец, требуют сырья. Причем, как правило, сырья минерального.
Именно поэтому очень ценится, когда попаданец — геолог. У он-то все знает и раскопает чего требуется!
Давайте посмотрим на это поближе…

Каждый, кто сталкивался с минералогией, знает что это злостная мозголомка, информации не меньше чем в истории, при такой же мутной структирированности.
Хорошо было в средневековье, когда знали семь металлов и с десяток других минералов. Уже Ломоносову было сложнее — в его списке минералов было 58. Но на сегодняшний момент количество минералов уже подползает к пяти тысячам. Конечно, попаданцу все эти минералы помнить не надо, нужно иметь представление всего лишь о сотне-другой самых важных. Но если геолог все время после института занимался грунтовыми водами, то что он может сказать о признаках оловянной руды? В его институтском конспекте это, несомненно, было записано, но где попаданец, а где конспект?

Такая свалка в количестве минералов связана именно с происхождением Земли. Сначала, когда планета была горячей, все тяжелые минералы утонули в мантии, только потом на поверхность всплыл весь легкий шлак, который и затвердел в современные горы и долины.
Все, что есть в коре Земли тяжелее железа (а часто и само железо) — это то, что нападало с метеоритами в те древние времена, после первичного остывания «корочки». Соответственно — где есть свинец, а где не повезло.

Но и это было только началом.
Нам досталась беспокойная планета, с плавающими в мантии континентами, которые гуляют как хотят и сминаются в самых неожиданных местах. Кроме того — наша планета очень нестабильная из-за наличия воды, наматывающей свои круговороты в природе. Вода вымывает одни минералы и откладывает другие. А наличие жизни со свободным кислородом за миллиарды лет окислило все, что могло и даже все, что только теоретически поддается окислению. И это все отложилось по слоям, сплавилось и смялось в непонятный «пирог».
Мусорная свалка по сравнению с этим — аптека в Германии.

Естественно, есть наука стратиграфия, которая изучает сминание и переворот геологических слоев. Но как в древнем мире попаданцу-геологу составить стратиграфическую карту местности? Ударно-канатное бурение не дает кернов из скважины, попаданцу придется помучится.

Особенно весело то, что за многими минералами приходится лезть глубоко под землю. Шахты же тогда строить умели не то, чтобы совсем негожие, но лезть в них следовало только под страхом смерти.

Ну, допустим, заставили аборигенов пошевелится и они нанесли геологу-попаданцу много разных минералов. Нет, ну золото от кварца он отличит всегда. А отличит ли он галенит от сфалерита (то есть свинцовый блеск от свинцовой обманки), если об их существовании он знает только из лекции 10-летней давности? Конечно, существуют реактивы, которые определят, что лежит в основе минерала — свинец или цинк, но где эти реактивы взять? Тут твердость измерить не на чем, да и след нарисовать затруднительно (для этого сейчас используют «бисквит» — фарфоровую пластинка без глазури). Да о чем говорить! Хотя бы лупа будет? Шлифовка линз — то еще занятие, для которой требуется оптическое стекло, для производства которого нужен свинец и поташ, которые должен найти геолог…

В этом отношении лучший попаданец — это седой профессор-геолог, который наизусть читает студентам лекции по требуемому предмету. Жаль только, что по статистике в прошлое проваливаются молодые программеры, которые золото от серебра отличают по ценнику.

Вообще геология — задача крайне нетривиальна для одного человека. Геология оперирует таким количеством фактов (которые не хотят высчитываться один из другого), и рассматривает такие большие и разнообразные площади (которые, бывают, на глазах меняются), что эту информацию человечеству пришлось нарабатывать тысячелетиями и наработка эта до сих пор не остановилась. И даже если попаданцем окажется профессор геологии с ноутбуком на солнечных батареях, в котором собрана вся возможная литература и геологические карты — даже этого может оказаться мало, чтобы добыть из земли требуемое.

Мы попробуем здесь дать основные понятия о минералогии — боюсь, только самый-самый краешек.
Но хоть самые основные, самые нужные минералы попаданец будет знать.

36 комментариев Минералогия

  • ArtMB

    А почему не использовать простенький спектрометр? —
    Основная часть спектрометра: призма или дифференциальная решетка(CD — DVD диск).

  • vashu1

    >> Ударно-канатное бурение не дает кернов из скважины, попаданцу придется помучится.

    При сухой проходке ничего не мешает посмотреть шебень из желонки. Там не только порошок, там и куски покрупнее попадаются. Да и при мокрой что-то увидеть можно.

    А если порода помягче то можно и керн взять.

    >> Забивной стакан применяется при необходимости отбора керна при ударно-канатном бурении в мягких породах.

    • kraz

      Конечно, керн в мягких грунтах это хорошо. Только вот в подавляющем большинстве грунты не мягкие, и в них особенно интересно керн смотреть.

      Дело в том, что в керне, как правило, виден наклон слоев. То есть становится понятно, что рыть нужно не здесь, а на 15 метров левее. Кроме того, если слои тонкие, то по щебенке бывает неясно что над чем лежит.
      Ведь нам бурение нужно не столько для определения есть ли тут требуемое, а для построения геологической карты, она главнее.

      • vashu1

        Щебенка конечно похуже керна, но продолбить скважину это куда быстрее чем копать лопатой 15-20 метров.

        А до измерения наклонов попаданцу пилить и пилить )

        • kraz

          Ну так я и не спорю, что лопата это вообще мрак.
          Однако, зачем нужен попаданец, если он даже наклоны измерить не может? 🙂

  • Sygurd

    Оригинальный взгляд на происхождение Земли. Жаль только, что оригинальность обычно, это просто желание выделиться, и к фактам имеет отношение отдаленное.

    • vashu1

      Это общепринятый взгляд. Или в ваши времена в школе была популярна концепция твердой земли?

      Читайте про гравитационную дифференциацию и железную катастрофу.

      вики
      >> Прото-Земля увеличилась за счёт аккреции, пока её поверхность была достаточно горячей, чтобы расплавлять тяжёлые, сидерофильные металлы. Металлы, обладая более высокой плотностью, чем силикаты, погрузились внутрь Земли. Эта железная катастрофа (англ.) привела к разделению на примитивную мантию и (металлическое) ядро спустя всего 10 миллионов лет после того, как Земля начала формироваться

    • kraz

      Ну так поправляйте, поправляйте!

      P.S. О происхождении Земли я не писал ни слова. А только — о происхождении тяжелых элементов в коре планеты (типа свинца, золота, иридия и т.п.).

  • Sygurd

    «Все, что есть в коре Земли тяжелее железа (а часто и само железо) — это то, что нападало с метеоритами в те древние времена, после первичного остывания «корочки». Соответственно — где есть свинец, а где не повезло.»
    Вот это и есть оригинальное предположение.

    • vashu1

      Строгих оценок доли элементов не утащенных дифференциацией и отношение к доле привнесенной астероидами после остывания коры я не встречал, но по сути выглядит здраво. Если при дифференцации железо утонуло, то откуда ему взяться позже?

      Другое дело что месторождения в основном имеют не чисто астероидное происхождение а вулканичесое или биогенное(в том числе и тоже железо). Но это уже не о происхождении земли а тонкости геологии.

      • Nw

        Оно выглядит бредом. Даже если забыть про количество — некоторые металлы добывают из многокилометровых шахт — даже с учетом осадочных пород это слишком глубоко для останков метеоритов. Кроме того, метеоритный материал имеет другой изотопный состав, отличающийся от земных аналогов. Так, собственно, подлинность метеоритов сейчас и проверяют

        • kraz

          Да не бред.
          Что про многокилометровые шахты — а вас не напрягает, что многие многокилометровые горы были в свое время дном океана? А ничего, что эти метеориты выпадали тогда, когда еще кора полностью не застыла? Тогда-то метеоритов было более чем, не чета нынешнему, когда Юпитер все повыгребал и внутренним планетам почти ничего не осталось.

          Ну и про изотопный состав тоже.
          Тут я про иридий чуть ниже писал, а до него меньше ста миллионов лет, а мы говорим про район 5 млрд лет. Мы только прикидываем, какой был изотопный состав тех метеоритов. Опять есть куча работ — и одни предположения.

  • Sygurd

    Не надо придумывать всякую ерунду. Если сложно читать учебник по общей геологии, то воспользуйтесь хотя бы этим:
    http://www.mining-enc.ru/p/poleznye-iskopaemye
    А по метеоритам — смотреть статистику содержания веществ в метеоритах.

    • vashu1

      Посмотрите общепринятую гипотезу по механизму образования норильского месторождения никеля — да-да, метеорную.

      И потрудитесь четко сформулировать свои претензии. А то потихоньку сползаете от происхождения земли к генезису месторождений, а ерундой обзываться не забываете.

    • kraz

      Ну чудненько, в этой статье рассмотрено начиная с архея. А я говорил несколько о более раннем периоде — когда кора только-только образовалась и в солнечной системе было полно мусора. И да — геологи этим периодом не занимаются, это вотчина планетологов.

      А про состав метеоритов… Поинтересуйтесь, откуда на Земле иридий и когда последний раз падал такой метеорит. Ну и заодно — почему гугл с Кэмероном ищут платину с золотом на астеоридах.

      • Sygurd

        Еще раз:
        «Не надо ни собственных фантазий, ни чужих.»
        А насчет иридия…. Вы еще динозавров к этому приплетите, и будет полный комплект.

        • kraz

          Не, про динозавров не надо, объясните про иридий.

          • Sygurd

            Объяснить что? откуда взялся? Как и остальные элементы — при образовании протопланеты.
            Что такое иридий? Да пожалуйста:
            http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D1%80%D0%B8%D0%B4%D0%B8%D0%B9
            И обратите внимание что является основными рудами при добыче иридия.

            • kraz

              А вы посмотрите статьи на английском по этой теме.

              А то в википедии очень осторожно: » iridium is found at highest concentrations in three types of geologic structure: igneous deposits (crustal intrusions from below), impact craters, and deposits reworked from one of the former structures».

              На самом деле там все очень спорно — за давностью лет можно рассмотреть только микроскопические сферы углистых хондритов, которые идут вместе с иридием и решить — они вулканические или метеоритные. При этом есть разные работы их изучения — одни говорят одно, другие противоположное. При этом чуть ли не единственный метод разбора этих хондритов — статистическая сортировка и сравнение с метеоритными или вулканическими хондритами именно статистическими методами.

              И при этом — это ведь вопросы иридия, который выпал совсем-совсем недавно.
              А ведь вопрос в первоначальном появлении минералов — когда земля только-только начала остывать в районе 5 млрд лет назад.

              Доказать что-либо можно будет только после серьезного исследования астероидов, что у нас тут на дальних орбитах.

              Вы можете занимать любую сторону, но я подозреваю, что гугл+Кэмерон знают что делают.
              И по этому я на стороне метеоритного происхождения.

              А геологии эти вопросы касаются примерно так же, как абиогенез теории эволюции — то есть никак.
              И если учесть, что геология это вообще очень консервативная, кондовая наука, то вполне ясно, что она может держать свою сторону уже и после неоспоримых доказательств — это для нее вопрос номер тридцать шесть. Ведь совсем недавно президенты наук писали «никакие камни с неба падать не могут». И точка.

    • vashu1

      В процессе формирования Земли расплавленное железо спускалось вниз к её центру, чтобы составить её ядро, увлекая с собой большинство драгоценных металлов планеты, таких как золото и платина. Вообще, драгметаллов в ядре хватит на то, чтобы покрыть их слоем четырёхметровой толщины всю поверхность Земли.
      Перемещение золота в ядро должно было лишить внешнюю часть Земли этого сокровища. Однако распространённость благородных металлов в силикатной мантии Земли превышает расчётные величины в десятки и тысячи раз. Уже обсуждалась идея о том, что это свалившееся на голову сверхизобилие имеет своей причиной катастрофический метеоритный ливень, который настиг Землю после образования её ядра. Вся масса метеоритного золота, таким образом, вошла в мантию обособленно и не пропала глубоко внутри.
      Для проверки этой теории доктор Маттиас Виллболд и профессор Тим Эллиот из Бристольской изотопной группы Школы наук о Земле подвергли анализу собранные в Гренландии профессором Оксфордского университета Стивеном Мурбатом породы, возраст которых насчитывает около 4 миллиардов лет. Эти древние камни дают уникальную картину состава нашей планеты вскоре после формирования ядра, но до предполагаемой метеоритной бомбардировки.
      Затем ученые начали исследовать содержание вольфрама-182 и в метеоритах, которые называют хондритами, – это один из главных строительных материалов твердой части Солнечной системы. На Земле нестабильный гафний-182 распадается cобразованием вольфрама-182. А вот в космосе из-за космических лучей этот процесс не происходит. В результате стало ясно, что образцы древних горных пород содержат на 13% больше вольфрама-182 по сравнению с более молодыми горными породами. Это дает геологам основание утверждать, что когда Земля уже имела твердую кору, на нее обрушилось около 1 миллиона триллионов (10 в 18-й степени) тонн астероидного и метеоритного вещества, которое имело более низкое содержаниевольфрама-182, но при этом гораздо большее, чем в земной коре, содержание тяжелых элементов, в частности золота.
      Будучи весьма редким элементом (на килограмм породы приходится всего около 0,1 миллиграмма вольфрама), подобно золоту и другим драгоценным металлам он должен был войти в ядро в момент его формирования. Как и большинство других элементов, вольфрам подразделяется на несколько изотопов – атомов со сходными химическими свойствами, но слегка различающимися массами. По изотопам можно с уверенностью судить о происхождении вещества, а смешивание метеоритов с Землей должно было оставить характерные следы в составе её изотопов вольфрама.
      Доктор Виллболд заметил в современной породе сокращение количества изотопа вольфрама-182 на 15 миллионных долей по сравнению с гренландской.
      Это небольшое, но многозначительное изменение превосходно согласуется с тем, что и требовалось доказать – что избыток доступного золота на Земле является положительным побочным эффектом метеоритной бомбардировки.

      Доктор Виллболд продолжает: «Результаты нашей работы показывают, что большая часть драгоценных металлов, на которых основывается наша экономика и многие ключевые производственные процессы, была занесена на нашу планету по счастливой случайности, когда Землю накрыло где-то 20 квинтиллионами тонн астероидного вещества».

      • kraz

        А ведь где-то там неупавшие метеориты еще носятся по своим орбитам…

        • vashu1

          Да, дОбыча астероидов должна быть выгодным делом. Подогнал кучку к земле, кто заплатил — тому аккуратно спускаем по пологой траектории. Кто не заплатил — тому по крутой )

          • kraz

            А тут главное чтобы не в океан шлепнулось, на суше все подсобрать можно. Оно ведь с земной орбиты целиком все равно не долетит. 😀

  • Sygurd

    «Посмотрите общепринятую гипотезу по механизму образования норильского месторождения никеля — да-да, метеорную.»
    Смотрю вообще о никелевых рудах:
    http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D1%80%D1%83%D0%B4%D1%8B
    http://www.mining-enc.ru/n/nikelevye-rudy/
    Никаких метеоритных гипотез, никаких выделений норильского месторождения как необычного. К чему бы это?
    «И потрудитесь четко сформулировать свои претензии. А то потихоньку сползаете от происхождения земли к генезису месторождений, а ерундой обзываться не забываете.»
    Формулирую. Не надо ни собственных фантазий, ни чужих. Пользуйте общепринятые теории. В 99,99% они будут ближе к фактам. Хотя бы как проверенные временем. Да, вот еще одна ссылка, про метеориты:
    http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82
    Это уж точно к происхождению земли в разрезе металлов «тяжелее железа».
    Кстати, ссылочку на «общепринятую гипотезу по механизму образования норильского месторождения никеля», будьте добры, очень хочется почитать. А то встречается все больше обычное, как это, к примеру:
    Норильское рудное поле.
    Оно расположено на северо-западной окраине Сибирской платформы и приурочено к
    зоне глубинного разлома близмиридионального простирания. Медно-никелевое
    орудинение связано с интрузивами дифференцированных габбро-диабазов одного из
    триасовых этапов траппового магматизма. Наиболее значительным является
    месторождение Норильск 1, где оруденение приурочено к донной части
    плитообразного расслоения массива габбро-диабазов, полого погружающегося на
    запад под покровы триасовых эффузивов. Подстилающими для массива являются
    осадочные породы палеозоя.

    • kraz

      Ну, никель можно не трогать, он только чуть-чуть тяжелее железа. Я писал именно про тяжелые и плотные.

    • vashu1

      Насчет норильского никеля я пожалуй погорячился.
      Взял отсюда http://www.ap7.ru/paradoksi/_iridievaja_lihoradka_v_vostochnosibirskoj_tajge.html сайт не высшей пробы.

      Про обогащение коры тяжелыми элементами в ходе большой бомбардировки, например тут http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/news-archive/news/2372/

      Другое дело что за почти 4 миллиарда лет вулканическая активность перелопатила считай всю кору и минералов, сформировавшихся в те времена в целом виде практически не осталось.

      Так что конкретные месторождения в основном имеют вулканическое и биогенное происхождение. Так это я никогда и не отрицал.

      • Sygurd

        Серьезный российский сайт посвященный планетологии и космогонии, пожалуйста. Желательно из сети РАН. Не имею никакого желания переводить и искать корни новостей Вашей второй ссылки. А первая комментариев не требует.

        Со статистикой содержания веществ в метеоритах ознакомились?

        • vashu1

          >> Желательно из сети РАН. Не имею никакого желания переводить и искать корни новостей Вашей второй ссылки.

          Не имею большого желания рыться в клоаках рунета. Серьезные молодые ученые в первую очередь публикуют на англицком, старые инетом пользуются через одно место. Плюс общее блестящее состояние российской науки.

          Heavy Bombardment on the Earth at ~3.85 Ga: The Search for Petrographic and Geochemical Evidence
          http://adsabs.harvard.edu/abs/2000orem.book..475R
          >> indicate past escalated influxes of extraterrestrial material

          >> Со статистикой содержания веществ в метеоритах ознакомились?

          И? Я знаю что они не из чистой платины.

          • Sygurd

            Не желаете или не находите? Еще раз напомню, речь шла об «общепринятых» взглядах и теориях. Тех, которые преподают в учебных заведениях, а не измышления «молодых ученых», которые то Майкельсона опровергают и находят эфир, то еще какую хрень придумывают.
            Метеориты не просто «не из чистой платины». Процентное содержание хоть и колеблется, но в среднем соответствует земному. Так что если Вы не изобрели новую теорию о возникновении Земли из слипшихся астероидов…. Или новое открытие вот вот грянет?

            • vashu1

              В среднем соответствует земному это чтото новенькое.
              Или вы Землю тоже усреднили целиком? Мож по коре посмотрим?

              Чтож все тогда на резкоземельные в астероидах облизываются, а? Их там больше.

              А Земля их в том же количестве из протооблака и взяла. Тока ушли они. На дно. В смысле в ядро.

            • kraz

              Вы не путайте тех, кто опровергает подтвержденное экспериментами и то, что еще не доказано.
              Одно дело — построить вечный двигатель нельзя, а построить звездолет быстрее света — хз пока.

  • malaxit

    kraz! У вас прекрасный сайт! Я считаю что ему не хватает только нормального обновляемого pdf-архива статей с картинками и комментариями, для более удобного чтения. Ну или хотя бы возможности сохранения статьи в pdf. Сделайте, пожалуйста! Плагины вот:
    http://anthologize.org/ — для pdf-архива
    http://wordpress.org/extend/plugins/wp-post-to-pdf/ — для печати отдельных статей в pdf

  • Евгений

    Если вы сумеете визуально определить необходимые минералы, то проще всего проводить шлиховые поиски. Вся ваша амуниция: лоток, лопата, сито. Минимум землекопных работ при большом охвате территории. Доступно хоть в каменном веке. Если не знаете минералы, то вам и бурение не поможет. Кроме того, бурение применяется при разведке, а попаданец более заинтересован в поисках. То что уже найдено и без него прекрасно разведают и выкопают)). Что касается происхождения полезных ископаемых, то тема эта обширная и для попаданца практического значения не имеет (ИМХО).

  • Химик

    В общем попаданцу минералогию надо переводить на спектральный анализ. А это требует как минимум небольшой электрической дуги, угольных электродов (и уголёк весьма чистенький), хрустальной призмы и бумаги для рисования спектров (как подрастёт — узеньких фотопластинок).Вот только германия без фотопластинок он не увидит — нету у него ни одной линии в видимом диапазоне. И тогда он сможет легко проводить сплошной качественный элементный анализ, и ненужно будет ему помнить редкие минералы.

    • Евгений

      Очень здраво, я бы также сделал. Про редкие минералы точно в цель. Но это не отменяет необходимость знания распространенных минералов. Иначе не будет у попаданца ни керамики, ни стекла, ни пороха… и вообще ничего, во всяком случае собственного производства. Да и эталонные спектра без этого получить будет гораздо сложнее — никто вам чистые вещества не предоставит. К сожалению, качественный анализ мало применим для минералогии, особенно к силикатам. Тем не менее, спектрограф действительно относительно несложная и прорывная технология.
      Напоследок улыбнусь: никуда вы от электричества не сбежите, даже спектрограф не сделаете (а также капсюль для унитарного патрона, металлургию и прочую пирамиду своих идей).

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>