ВВЕДЕНИЕ
Человек воспринимает окружающий мир Природы двояко: чувствами и разумом. Результаты таких различных восприятий противоположны. Чувствами создаются образы видимого мира, которых на самом деле, кроме как в мозгу человека, нет. Разумом же в виде моделей открывается реальный мир Природы, существующий вне зависимости от желания и, более того, вопреки хотению человека.
Характеризуя геологию XXII в., будем рассматривать реальный мир каменной оболочки земного шара. Такие действия соответствуют требованиям научного исследования, потому что наука представляет собой деятельность по выяснению сущности реального мира. Начнем добывать научные знания по геологии. Под знаниями, согласно Сократу, будем понимать такое объяснение, которое может быть доказано. Все остальное: сказанное, но не доказанное является вымыслом, представлением, абсурдом.
Главная цель естествознания в познании сущности (истины) явлений и объектов природы путем формулирования законов и выведения следствий из них. Отличительная особенность закона от других изложений объяснения наблюдаемых объектов: мнений, взглядов, идей, в том, что закон не имеет исключений, а потому не допускает взглядов, представлений.
Главная цель геологии, как естественной науки, в установлении законов строения и функционирования литосферы. В этом методологическая основа построения модели естественно-научной геологии или геологии XXII века. Выполнение принципа научности обязывает проводить системные, а не фрагментарные исследования. Кроме того, изложение материала должно быть в значительной степени алгоритмизировано для создания интерактивных программ познания.
Методика работы будет в форме творческого исследования. Творчество – открытие человеком нового, ранее ему неизвестного. Сначала необходимо охарактеризовать вещество (горные породы), которым сложена каменная оболочка земного шара. Затем выяснить, как горные породы расположены в пределах литосферы, что и позволит сформулировать основные законы строения и функционирования ее.
Построить естественно-научную, логически непротиворечивую модель геологии можно лишь при индуктивном мышлении: от единичного к общему. Следуют находить необходимые и достаточные признаки геологических объектов, по ним выводить понятия, а затем путем сравнения понятий формулировать законы. Все это разовьет разум читателя, позволит ему стать свободным в мышлении, способным добывать знания, а не быть рабом идей. Для человечества переход на индуктивное мышление в геологии растянется на несколько поколений, потому предлагаемая модель геологии и названа геологией XXII века. Но начинать, правильнее продолжать, делать это нужно уже сейчас. Осознанное начало создания естественно-научной модели геологии началось еще в 1985 г., когда мной задепонирована в ВИНИТИ монография “Оценка достоверности теоретических основ современной геологии”. В 1992 г. издан учебник Геология для студентов, переизданный в 1999 г. в качестве учебного пособия с разрешительным грифом учебно-методического объединения по общим проблемам педагогического образования Министерства образования Российской Федерации. В 1993 г. издан учебник для школьников 10 класса “Планета землян”.
Развитие разума должно сопровождаться формированием нравственности, уважительного отношения к восприятию иного мира геологии другими людьми. Если знаешь, уже уважаешь, но не обязательно принимаешь. Тем самым достигается соблюдение важного в познании естествознания принципа историзма. Кто знает прошлое, тот понимает настоящее и может предвидеть будущее, говорили древние мудрецы. Более того, все предыдущие объяснения мира геологии в совокупности с научными знаниями и составляют целостность восприятия проблемы, являющейся достоянием человечества.
Поэтому, после научного выяснения любой проблемы будут приведены представления о ней людей с возможно раннего времени, обычно с древних греков, от которых и пошла современная европейская научно-техническая цивилизация. Это будет своеобразная историческая справка о результатах иллюстрации видимого мира каменной оболочки земного шара, включающая и общепринятые в настоящее время геологические представления.
В монографии не будет ссылок на публикации других авторов. Сделано это по двум причинам. Прежде всего, ссылка на авторитеты является первым признаком проявления схоластики, донаучной стадии рассмотрения вопроса. Авторитет, на которого ссылаешься, в свою очередь в интерпретации ссылается на предыдущего и так многократно, с невозможностью выяснить исходное положение, лежащее в основе рассуждения. В науке нужно логически выдержанное доказательство. Исходный же фактический материал, использованный при формулировки естественно-научной модели геологии: поступление на Землю огромного количества космической (солнечной) энергии, наличие гравитационного поля, распространение на поверхности литосферы аморфных, рыхлых глинистых и обломочных образований, а ниже их все более крупнокристаллических, большая энергонасыщенность аморфных веществ по сравнению с кристаллическими, освобождение веществом тепловой энергии при его перекристаллизации в подтверждении достоверности не нуждается.
Затем, и это более важно, в любой публикации, на которую пришлось бы ссылаться, приведены иллюстрации видимого мира геологии, отсутствующего в реальности. Говорилось бы о глубинной энергии, земной коре, магме, магматических породах, складчатых областях, платформах, литосферных плитах, архее и т. д. Ничего этого на самом деле в каменной оболочке земного шара нет. В публикации, например, современного химика нет ссылок на труды алхимиков, хотя, конечно, алхимики приблизили время химии.
Даже единственно близкий мне по восприятию реального мира литосферы, пропагандист “натуралистического” (по В.И. Вернадскому) естествознания казахский геолог А.М. Мауленов в своих рассуждениях использует термины отрицаемой схемы современной геологии: земная кора, платформа, метаморфизм и др. Им больше показывается логическая несостоятельность современных геологических представлений, что с позиции психологии верующего в написанное и сказанное в школе и вузе специалиста делать не нужно, воспринимается как крамола. Способа мышления с дедуктивного на индуктивной это не меняет. Создать же целостную логически непротиворечивую картину реального мира геологии или научиться думать индуктивно большинство людей самостоятельно пока не могут, ожидая, когда это им преподнесут в готовом виде. Мной и сделана такая попытка.
Понять круговорот энергии и вещества в литосфере (естественно-научную модель геологии), вызываемый поступлением на Землю космической энергии и наличием у нашей планеты гравитационного поля, можно только с использованием новой терминологии, отражающей реальный мир каменной оболочки земного шара: обломочные, кристаллические, глинистые и аморфные (по признакам структуры и текстуры) горные породы, энергонасыщенность вещества, физико-химические системы типа суспензии и пористого тела и др.
В публикациях автора по естественно-научной модели геологии, список которых приведен, ссылки на приверженцев современного дедуктивного восприятия литосферы имеются.
Естественно-научная модель геологии уже изложена в моих учебниках и учебных пособиях для студентов и школьников. Все попытки получить результаты экспертизы на научность ее содержания в АН СССР, Министерстве образования РФ заканчивались получением запретов на ее преподавание, как не соответствующей Госстандартам преподавания геологи. Не явились исключением заключения экспертной комиссии Министерства промышленности, науки и технологий РФ от 25 01 2002 г. и 22 05 2002 г., подготовленные в МГУ – приложение 1. Полученные рецензии от МГУ показывают, что даже считающиеся высококвалифицированные специалисты по современной геологии живут представлениями XIX в. и не могут понять (не компетентны) логически выдержанную с позиции физики и физической химии естественно-научную модель геологии реального мира каменной оболочки земного шара. Они остаются рабами иллюзорной идеи наличия глубинной энергии.
Поэтому, чтобы не было увязки научной оценки естественно-научной модели геологии, изложенной мной в учебниках, с возможностью ее преподавания, издаю монографию.
Начиная знакомиться с монографией, представьте, что ничего не знаете по геологии. Примите, что на Землю поступает солнечная (космическая) энергия, у земного шара есть гравитационное поле, обязывающее все тела на нем занять как можно более близкое положение к центру планеты, аморфные тела более энергонасыщены, чем кристаллические, потому что при кристаллизации и перекристаллизации выделяется в виде тепла энергия. Логически доказательная система строения и функционирования каменной оболочки Земли станет понятной при одном условии: не должно быть компромиссов с истиной (нарушений известных законов, например, горячее тело на контакте с холодным должно остывать, как и при дегазации, кристаллизация сопровождается выделением тепла) и нравственностью (будьте честными и добрыми, самосовершенствуйтесь). Еще раз отмечу: знанием может быть такое объяснение, которое доказуемо. Все остальное, пусть даже очевидно правильное, но не доказанное, нелепица, абсурд. Добывайте знания, тогда станете личностью, а не рабом идей, как все.
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Горные породы, слагающие литосферу, по свойствам структуры (строения) можно разделить (классифицировать) на четыре группы.
1. Если породы состоят из частиц неправильной формы размером более 0,01 мм (видны или ощущаются пальцем) – обломков, то это обломочные породы.
2. Если породы сложены частицами размером менее 0,01 мм (гладкие на ощупь) – глинистыми частицами, то это глинистые породы. Так как глинистые частицы имеют форму мельчайших листочков, то глинистые породы могут быть только плотными.
3. Если породы состоят из частиц с гранями, ребрами (правильных ограничений) – кристаллов, то это кристаллические породы.
4. Если породы сложены аморфным веществом, это аморфные породы.
Оформим в виде схемы приведенный алгоритм определения горных пород первого порядка.
Напишем алгоритмы второго порядка определения отдельно для обломочных, глинистых, кристаллических и аморфных пород.
Алгоритмы определения обломочных пород.
Так как обломочные породы сложены обломками, то эти породы можно разделять по размеру слагающих их обломков. Если размер обломков менее 1 мм, это мелкообломочная порода. Если он более 1 мм, то это крупнообломочная порода. Мелкообломочные породы в свою очередь еще раз разделяются по размеру обломков. Если он до 0,1 мм, то порода алевритовой структуры. Если более 0,1 мм, структура породы псаммитовая.
Следующим общим признаком обломочных пород служит взаимосвязь их обломков. Если обломки не связаны, рассыпаются, то порода рыхлая. Если обломки связаны между собой, отделить их нельзя, порода сцементированная.
Все исходные данные (признаки строения) для определения мелкообломочных пород получены.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения мелкообломочных пород признается закончившимся. Рыхлая порода алевритовой структуры получила название алеврит, а сцементированная – алевролит. Рыхлую породу псаммитовой структуры люди называют песком, а сцементированную – песчаником. Далее песчаник можно разделять по составу обломков, типу и составу цемента и т.д.
Для определения крупнообломочных пород получена не вся совокупность исходных данных, учтены не все достаточные признаки строения. Так как эти породы сложены крупными обломками размером более 1 мм, то в таких обломках можно различить форму. Она может быть угловатой или округлой (окатанной).
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения крупнообломочных пород признается завершенным. Крупнообломочная рыхлая порода, сложенная обломками угловатой формы размером: от 1 мм до 10 мм – дресва, от 10 мм до 100 мм – щебень, более 100 мм – глыбы. Крупнообломочная сцементированная порода, состоящая из обломков угловатой формы, - брекчия.
Крупнообломочная рыхлая порода, сложенная обломками округлой формы размером: от 1 мм до 10 мм – гравий, от 10 мм до 100 мм – галечник (галька), свыше 100 мм – валунник (валуны). Крупнообломочная сцементированная порода, состоящая из обломков округлой формы, именуется конгломератом. Если же размер обломков до 10 мм, то это гравелит.
Привожу краткое определение образца конгломерата. Вижу, что образец горной породы состоит из частиц без граней, ребер или неправильной формы размером более 0,01 мм – обломков. Порода – обломочная. Размер обломков более 1 мм – крупнообломочная порода. Форма обломков округлая, порода округлообломочная. Отделить обломки друг от друга нельзя, сцементированная. Крупнообломочная, из обломков округлой формы, сцементированная – конгломерат. Ответ принят как не противоречащий правилу.
Алгоритмы определения глинистых пород.
Сложены они частицами размером менее 0,01 мм, поэтому признак размера частиц, как и форма для них неприемлем. Остается только признак взаимосвязи частиц. Если глинистая порода пластичная, следовательно, частицы ее не связаны между собой, то это рыхлая порода. Если порода гладкая на ощупь и не пластичная, сжать ее нельзя, порода – сцементированная. Все исходные данные для определения глинистых пород получены.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения глинистых пород признается завершенным. Глинистая рыхлая порода называется глина, сцементированная – аргиллит.
Алгоритмы определения кристаллических пород.
Разделяются по количеству слагающих кристаллов (минералов). Если порода состоит из одного минерала (является агрегатом одного минерала), то это мономинеральная порода. Если в породе присутствуют кристаллы двух и более разных минералов, то порода полиминеральная.
Из мономинеральных рассмотрим породы белого цвета. Определяются они по диагностическим свойствам минералов белого цвета. Сначала оценим растворяется минерал в воде или нет. Растворимые в воде минералы определяются по вкусу. Если вкус минерала соленый, это галит, а жгуче-горько-соленый – сильвин.
Нерастворимые в воде минералы белого цвета определяются по твердости. Если минерал мягкий (ноготь на нем оставляет бороздку), это гипс (CaSO4 ∙2H2 O), средней твердости (не царапается ногтем, но царапается стеклом или лезвием ножа) – кальцит (CaCO3 ), твердый (сам царапает стекло) – кварц (SiO2 ).
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения мономинеральной кристаллической породы белого цвета признается закончившимся.
Порода, состоящая из кристаллов галита, называется каменная соль, а сильвина – калийная соль. Последняя обычно имеет участки красного или синего цвета. Породу, сложенную кристаллами гипса, называют также гипсом (часто содержит примесь глины, отчего цвет породы серый). Породу, сложенную кристаллами кварца, именуют кварцитом. Породы из кристаллов кальцита разделяются по плотности и размерам кристаллов. Если кристаллы не видны и порода пористая, то это известняк. Если кристаллы видны, расположены хаотично и порода плотная, то это мрамор.
Беру в руку образец горной породы. Вижу, что у нее блестят гладкие поверхности, грани. Порода состоит из частиц правильных ограничений – кристаллов. Порода кристаллическая. Цвет минералов белый, порода мономинеральная. Проверяю, растворима она в воде или нет, определяю ее вкус. Безвкусная. Для выяснения названия слагающего ее минерала определяю его твердость. Ногтем он не царапается, не мягкий. Стеклом царапается, средней твердости. Кальцит. Кристаллы крупные, расположены хаотично, порода плотная. Мрамор. Ответ принимается, так как не противоречит правилу.
Полиминеральные кристаллические породы различаются по расположению минералов или текстуре. Если минералы расположены упорядоченно (ориентированы в одном направлении), то порода имеет ориентированную текстуру. Если минералы распределены беспорядочно или хаотично, у породы беспорядоченная текстура.
В породах с упорядоченной текстурой характер расположения может быть разным: равномерно по всей породе, причем порода имеет сплющенный, сдавленный (сланцеватый) облик, или группироваться параллельными полосами (линзочками) из минералов разного цвета.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения полиминеральной породы ориентированной текстуры признается закончившимся. Кристаллическую породу с ориентированным расположением минералов, равномерно распределенных по всей породе сплющенного или сланцевого облика определяют кристаллическим сланцем. Обычно это полиминеральная порода: кварцево-слюдистый и другие сланцы, но бывает и мономинеральной: слюдистый сланец. Если порода сплющена, а кристаллики мельчайшие (серицита) – это филлит. Если порода по внешнему облику (на ощупь) похожа на глинистую, но сплющена (сдавлена), то называется глинистым сланцем.
Название кристаллической полиминеральной породы, сложенной параллельными полосами из минералов разного цвета, гнейс.
Обычно размер кристаллов в кристаллических сланцах меньше размера минералов гнейса. Кристаллические сланцы, как правило, мелкокристаллические породы, гнейсы – среднекристаллические.
Полиминеральные кристаллические породы хаотичной текстуры различаются по минеральному составу.
Сообщаю правило, по которому алгоритмический процесс определения кристаллической полиминеральной породы с беспорядочным расположением кристаллов признается завершившимся. Если такая порода сложена белым кварцем, светло-серым плагиоклазом, белым, розовым до красного калиевым полевым шпатом, черной (биотит) или белой (мусковит) слюдой, то ее называют гранитом. Слюды в граните, как правило, не более 5-10%. Обычно у гранита крупнокристаллическая структура.
Кристаллическая полиминеральная порода хаотичной текстуры из 50% серого полевого шпата и из 50% (конечно, имеются отклонения в ту или иную сторону) темно-зеленого или черного минерала вытянутой формы – амфибола, принято называть диоритом. Если все то же самое, только вместо амфибола присутствует пироксен – темно-зеленый или черный минерал короткостолбчатого облика, то порода именуется габбро. Кристаллическую полиминеральную породу только из черных и (или) темно-зеленых минералов – пироксена и оливина называют перидотитом. Структура его обычно мелкокристаллическая. Если порода сложена одним пироксеном, это пироксенит, оливином – дунит.
В руке у меня образец горной породы. Вижу, что порода состоит из частиц с гранями (при повороте блестят), правильных ограничений – кристаллов – кристаллическая. Кристаллы белого (кварц), светло-серого (плагиоклаз), красного (калиевый полевой шпат) и черного (слюда) цветов – полиминеральная. Расположение минералов беспорядочное. Кристаллическая полиминеральная порода из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюды, расположенных хаотично, определяется гранитом. Ответ принят как не противоречащий правилу.
Кристаллических полиминеральных пород значительно больше, чем приведенных в качестве примера построения алгоритма их определения. Не затронуты щелочные породы и многие другие. Целью данной монографии не было создание всеобъемлющего алгоритма кристаллические и других пород. Показан лишь принцип построения алгоритма определения наиболее распространенных горных пород, которые будут использоваться далее в построении схемы естественно-научной модели геологии. Вероятностный мир литосферы, как и всей Природы, свидетельствует о громадном разнообразии любых типов горных пород, отсутствии в реальности среднестатистического песчаника или гранита, алгоритмы определения которых и приведены. Это как бы “идеальный газ” или “идеальная жидкость” в физике. Если такие понятия не использовать, законы газовой динамики и гидродинамики сформулировать нельзя.
Алгоритмы определения аморфных пород.
Визуально, по внешнему виду обосновать отнесение образцов горных пород к аморфным часто затруднено, а порой и невозможно. Необходимо изучение их под микроскопом. Исключение составляет вулканическое стекло, потому что стекло – это твердое аморфное вещество.
Аморфные породы состоят из аморфного вещества. Учитывая, что горные породы - это твердые вещества (ими сложена твердая, каменная оболочка земного шара – литосфера, как газами - атмосфера, водой - гидросфера), аморфные породы должны быть сложены твердыми аморфными веществами. К аморфным веществам относятся
29-04-2015, 00:35