Общая геология: практические занятия

ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ

 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ 

А.И. ГУЩИН
М.А. РОМАНОВСКАЯ
Г.В. БРЯНЦЕВА 

Москва
ИНФРА-М
2021

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Под общей редакцией профессора Н.В. Короновского

Рекомендовано в качестве учебного пособия 
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлениям подготовки 05.03.01 «Геология»,
05.03.02 «География», 06.03.02 «Почвоведение» 
(квалификация (степень) «бакалавр»)

УДК 551(075.8)
ББК 26.3я73
 
Г98

Гущин А.И.  

Общая геология: практические занятия : учебное пособие / А.И. Гущин,

М.А. Романов ская, Г.В. Брянцева ; под общ. ред. Н.В. Короновского. — 
Москва : ИНФРА-М, 2021. — 236 с.  — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/20877.

ISBN 978-5-16-012150-5 (print)
ISBN 978-5-16-104950-1 (online)
В пособии изложены основные сведения о главных породообразующих ми
нералах и наиболее часто встречающихся горных породах, дано их макроскопическое  описание и способы диагностики. Отражены современные достижения 
минералогии, петрографии и литологии в классификации минералов и горных 
пород. Приведены краткие сведения из структурной геологии о формах залегания осадочных пород и их классификация, методах определения возраста 
горных пород, истории создания Международной стратиграфической шкалы. 
Изложены приемы работы с горным компасом, общие сведения о геологических картах и разрезах.

Соответствует требованиям Федерального государственного образователь
ного стандарта высшего образования последнего поколения.

Учебное пособие предназначено для студентов всех вузов геологических 

специальностей, а также географов, почвоведов, экологов и многих других, 
изучающих геологию.

УДК 551(075.8)

ББК 26.3я73 

Р е ц е н з е н т ы:

Никишин А.М., д-р геол.-минерал. наук, профессор, заведующий кафедрой 

региональной геологии и истории Земли геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова;

Дубинин Е.П., д-р геол.-минерал. наук, профессор, заведующий сектором 

Музея землеведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

А в т о р ы:

Гущин Александр Иванович, канд. геол.-минерал. наук, доцент кафедры дина
мической геологии геологического факультета Московского государственного 
университета им. М.В. Ломоносова — гл. 1, п. 2.2;

Романовская Мария Александровна, канд. геол.-минерал. наук, доцент ка
федры динамической геологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова — п. 2.1, 2.3;

Брянцева Галина Владимировна, канд. геол.-минерал. наук, доцент кафедры 

динамической геологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова — гл. 3, 4;

Короновский Николай Владимирович, д-р геол.-минерал. наук, профессор, заве
дующий кафедрой динамической геологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова — общая редакция

ISBN 978-5-16-012150-5 (print)
ISBN 978-5-16-104950-1 (online)

© Гущин А.И., Романовская М.А., 

Брянцева Г.В., 2016

Г98

Предисловие

Практические лабораторные занятия по курсу «Общая геология» — важнейшая часть данного курса. Они не только дополняют 
лекционный курс, но и значительно расширяют его, готовя студентов к самостоятельной работе.
На практических занятиях студенты: 
 
• знакомятся с главными породообразующими минералами и наиболее распространенными горными породами, слагающими 
верхнюю каменную оболочку Земли — земную кору;
 
• получают первые представления об их формах нахождения в природе, свойствах, способах определения, классификации и т.д.;
 
• знакомятся с основами стратиграфии и геохронологии;
 
• приобретают начальные знания о формах залегания горных 
пород, складках, разрывах и их сочетаниях;
 
• получают первые навыки работы с горным компасом, учатся 
чтению геологических карт и составляют по ним геологические 
разрезы.
В результате практических занятий по курсу «Общая геология» 
студент должен: 
 
• знать современные представления о классификации минералов и горных пород, их особенности и отличительные признаки; 
 
• уметь макроскопически диагностировать минералы и горные породы, читать геологические карты и строить разрезы к ним;
 
• владеть начальными навыками полевой работы, работы с геологическим компасом, грамотно ориентироваться на местности.
Предыдущее издание «Практического руководства по общей 
геологии»1 было выпущено более 10 лет назад и выдержало пять изданий в почти неизменном виде. За это время в геологии произошло 
не только накопление большого объема фактического материала, 
но и появились новые подходы к классификации минералов и горных пород, современные направления и интерпретации в области структурной геологии, изменилась и общая стратиграфическая шкала.
В предлагаемом пособии использована современная терминология и классификация минералов, магматических и метаморфи
1 
Гущин А.И., Романовская М.А., Стафеев А.Н., ТалицкийВ.Г. Практическое 
руководство по общей геологии: учеб. пособие для студ. вузов / под ред. 
Н.В. Короновского. М.: Академия, 2004. 160 с.

ческих пород в соответствии с систематикой, утвержденной Международной минералогической ассоциацией (IMA) в 2009 г. и «Петрографическим кодексом России» (2008). В основу классификации 
осадочных пород положен не генетический подход, а в соответствии 
с современными представлениями их состав и строение. При написании пособия использовались последние достижения в области 
структурной геологии и геологического картирования и инструкции 
по составлению и подготовке к изданию геологических карт.
Авторы приносят большую благодарность профессору 
Е.П. Дубинину, заведующему отделом Музея землеведения МГУ 
им. М.В. Ломоносова и профессору А.М. Никишину, заведующему кафедрой региональной геологии и истории Земли МГУ им. М.В. Ломоносова за рецензирование рукописи данного пособия, ценные советы и рекомендации, улучшающие его содержание.

Часть I 
ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ. 
МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Основным предметом изучения геологии является верхняя 
твердая оболочка Земли — земная кора, доступная для непосредственных прямых наблюдений. Земная кора сложена различными 
горными породами магматического, осадочного и метаморфического 
происхождения, которые отличаются друг от друга условиями образования, составом и строением. Некоторые магматические породы 
представляют собой вулканические стекла — излившееся на поверхность расплавленное вещество земной коры или верхней мантии, 
остывшее так быстро, что не успело раскристаллизоваться. Большинство горных пород — это скопления различных минералов, их 
обломков или обломков других горных пород. Они представляют 
собой сложные естественные минеральные агрегаты. Минералы, 
слагающие горные породы, образованы определенными сочетаниями химических элементов.
В настоящее время достаточно хорошо известен средний химический состав верхней части земной коры до глубин примерно 20 км. 
Самыми распространенными здесь являются восемь химических 
элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, 
калий и магний.

Глава 1 
ГЛАВНЫЕ ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ

1.1. ПОНяТИЕ О МИНЕРАЛАх

Минералы (от греч. minera — руда) представляют собой твердые 
природные вещества сравнительно постоянного химического состава и внутреннего строения, образующиеся в земной коре или на 
ее поверхности только в ходе различных геологических процессов.
В настоящее время в лабораторных условиях и даже в промышленных масштабах налажено получение синтетических аналогов 
природных минералов, имеющих важнейшее значение (алмаза, пье

зокварца и др.). С точки зрения Международной минералогической 
ассоциации (ММА), эти вещества минералами не являются.
Установлено, что минералы встречаются не только на Земле. 
Твердые тела Солнечной системы — планеты земной группы, их 
спутники, астероиды, метеориты, частицы космической пыли, прилетающие на Землю из космического пространства, также состоят из 
минералов.
Природные вещества, из которых образуются минералы, почти 
всегда содержат некоторое количество различных примесей. Как результат, отдельные физические свойства одного и того же минерала 
могут незначительно отличаться.
В настоящее время установлено более 5000 видов и разновидностей минералов, но только несколько десятков из них (около 100) 
имеют широкое распространение в составе горных пород и руд. Эти 
минералы принято называть породообразующими.
Другие минералы встречаются в земной коре значительно реже, 
их количество не превышает 5% и содержатся они не во всех породах. 
Эти второстепенные минералы называют акцессорными.
В курсе общей геологии изучаются только главные породообразующие минералы.
Большинство минералов имеют кристаллическое строение, 
и только незначительная их часть встречается в твердом аморфном 
состоянии. Минералы, имеющие кристаллическое строение, характеризуются строго определенным, упорядоченным расположением 
составляющих их частиц (ионов, атомов, молекул). Характер пространственного расположения этих частиц обусловливает геометрически правильную структуру кристаллической, или пространственной, решетки кристалла. В аморфных минералах в расположении слагающих их частиц закономерности нет. Различия во 
внутреннем строении определяют различия физических свойств 
кристаллических и аморфных минералов. Важнейшими свойствами 
кристаллических минералов являются их однородность, анизотропность и способность самоограняться.
Однородность (изотропность) — одинаковость физических 
свойств кристалла во всех направлениях. Проявляется у минералов, 
имеющих кристаллическую решетку с равными расстояниями между 
узлами.
Анизотропность (неравносвойственность) заключается в изменении свойств кристалла с изменением направления в нем.
Способность самоограняться — свойство, присущее лишь кристаллическим веществам, принимать многогранную форму в результате 
свободного роста в благоприятной среде.

Аморфные вещества изотропны, кристаллов не образуют.
В конце XVIII в. было замечено, что в разных термодинамических 
условиях некоторые вещества одинакового химического состава 
могут приобретать различную кристаллическую структуру и разные 
физические свойства, т.е. представлять собой разные минералы. 
Такое явление получило название полиморфизма. Полиморфизм (от 
греч. polys — многочисленный и morphe — форма) — способность 
твердых веществ одинакового химического состава образовывать в различных условиях температуры и давления разные минералы, отличающиеся строением кристаллической решетки, формой 
кристаллов, физическими свойствами. Например, графит и алмаз — 
формула С; кальцит и арагонит — CaCO3 (рис. 1.1).
Заметим, что минералы с разным переменным составом могут 
кристаллизоваться в кристаллах, весьма близких по форме и строению. При этом состав минерала непрерывно изменяется от одного 
крайнего члена ряда к другому. Способность атомов разных химических элементов замещать друг друга в одних и тех же позициях 
кристаллической структуры минералов называется изоморфизмом (от 
греч. isos — равный и morphe — форма). Главные условия изоморфизма — близость как размеров атомов или ионов, так и их химических свойств. В результате взаимного замещения атомов или ионов 
изоморфные вещества могут образовывать минералы переменного 
состава. Такие соединения называются твердыми растворами, поскольку в них один минерал как бы растворен в другом. Например, 
установлено непрерывное изменение состава от магнезиального минерала форстерита — Mg2SiO4, до железистого минерала фаялита — 

Рис. 1.1. Внешний вид и кристаллическая структура двух полиморфных модификаций углерода:
а — графит; б — алмаз

Fe2SiO4. Эти минералы — конечные члены ряда, обладающие 
постоян ным химическим составом. В тоже время промежуточный 
член ряда — оливин (Mg, Fe)2[SiO4] — представляет собой их изоморфную смесь переменного состава. Весь этот ряд минералов, 
включающий два конечных члена, объединяется в группу оливина. 
Такие ряды называются изоморфными рядами, или сериями, а крайние 
члены изоморфных рядов — изоморфными минералами.

1.2. ПРОИСхОжДЕНИЕ МИНЕРАЛОВ
Все геологические процессы могут быть разделены на эндогенные и экзогенные.
К эндогенным (от греч. endon — внутри и genesis — происхождение), или процессам внутренней динамики, относятся геологические 
процессы, обусловленные действием глубинных факторов или внутренней энергией Земли. К ним относятся прежде всего магматизм, 
метаморфизм, тектонические движения, землетрясения и сопутствующие им явления и процессы. К экзогенным (от греч. exo — вне, 
снаружи), или процессам внешней динамики, относятся геологические 
процессы, происходящие в результате природных процессов 
энерго- и массопереноса в зоне контакта литосферы, атмосферы 
и гидросферы, а также хозяйственной деятельности человека.
В природных условиях возникновение минералов может быть 
связано как с эндогенными, так и экзогенными геологическими процессами. Эндогенные процессы минералообразования обусловлены 
переносом вещества и энергии из недр Земли в виде магматических 
расплавов, жидких растворов или газов. Поэтому минералы, образованные эндогенным путем, имеют разнообразное происхождение. Магматогенный генезис — минералы кристаллизуются из 
магматических расплавов в результате различных процессов магматизма. Магматизм (от греч. magma — густая мазь, осадок благовоний) — совокупность эндогенных процессов зарождения магмы, 
перемещения ее в верхние горизонты земной коры или на земную 
поверхность и формирования магматических горных пород. Общая 
схема процесса кристаллизации магмы с образованием различных 
минералов была предложена и экспериментально доказана канадским петрологом Н. Боуэном (рис. 1.2). Согласно реакционнокристаллизационному ряду Боуэна по мере остывания магматического расплава кристаллизация минералов происходит последовательно от более тугоплавких основных минералов (с относительно 
низким содержанием оксида кремния SiO2) к менее тугоплавким, 
более кислым (с относительно более высоким количеством оксида 
кремния SiO2 в химическом составе минерала). Разновидностью 

магматического процесса минералообразования является пегматитовое, при котором минералы кристаллизуются на заключительных 
стадиях магматического процесса из остаточных расплавов, обогащенных кремнеземом (SiO2), глиноземом (Al2O3), щелочными металлами, редкоземельными элементами и летучими компонентами.
При остывании магмы выделяется большое количество летучих 
веществ в виде горячих растворов и газов. Проходя через трещины и пустоты в горных породах, эти растворы и газы образуют 
разнообразные минералы гидротермального и пневматолитового 
происхождения.
Гидротермальные (от греч. hydor — вода и therme — тепло) минералы кристаллизуются из остывающих гидротермальных растворов. 
По температуре растворов процесс гидротермального минералообразования подразделяется на низкотемпературный (50–150°С), среднетемпературный (150–300°С) и высокотемпературный (более 300–
400°С).
Пневматолитовые (от греч. pneumatos — дуновение, воздух и 
lithos — камень) минералы кристаллизуются из паров и газов, минуя 
жидкую фазу. Например, сера может отлагаться непосредственно из 
горячих, насыщенных парами серы газовых струй (сольфатар), сопровождающих вулканическую деятельность.

Рис. 1.2. Бинарный кристаллизационный ряд Н. Боуэна

При метаморфическом (от греч. meta — после и morpha — форма, 
metamorpho — превращаюсь) процессе новые минералы образуются в результате изменения ранее сформировавшихся минералов 
под воздействием температуры и давления и при участи гидротермальных растворов. Метаморфизм — общий термин, определяющий 
процессы изменения. Метаморфизм горных пород выражается в изменении их внешнего облика, внутреннего строения и минерального 
состава горных пород под действием факторов метаморфизма, к которым относятся давление, температура и флюиды (гидротермальные 
растворы). Разновидностью метаморфического процесса является 
метасоматическое (от греч. meta — после, через и soma — тепло) образование минералов, возникающее в результате миграции химических элементов и замещения ранее сформированных минералов.
Контактово-метаморфическое происхождение — образование 
минералов происходит в результате взаимодействия магматических 
расплавов и вмещающих пород, как частный случай скарновое (от 
швед. skarn — грязь, отбросы) происхождение — образование минералов в результате контакта магматических расплавов и карбонатных 
пород. Разновидностью метаморфического генезиса является 
импакт ное (от англ. impact — удар) происхождение — возникновение и преобразование минералов в результате бомбардировки метеоритами пород поверхности Земли и планет земной группы.
Экзогенное минералообразование обусловлено комплексом химических, физических и биологических процессов, которые протекают 
на границе земной коры с атмосферой и гидросферой. Минералы, 
образованные экзогенным путем, имеют осадочное происхождение. 
Их возникновение связано с выпадением кристаллов из пересыщенных растворов в водной среде, с жизнедеятельностью различных 
организмов, окислением, гидратацией, гидролизом и прочими реакциями, изменяющими ранее сформированные минералы, попавшие в зону воздействия атмосферы, гидросферы и биосферы, 
т.е. в зону выветривания.
Заметим, что, изучая отдельно взятый образец, не всегда можно 
однозначно сделать вывод о происхождении минерала, так как есть 
минералы, например, пирит или кварц, которые могут образовываться в результате практически любых процессов минералообразования.

1.3. ФОРМЫ НАхОжДЕНИя МИНЕРАЛОВ В ПРИРОДЕ
Как уже отмечалось, минералы в подавляющем большинстве 
представляют собой твердые природные образования кристаллического строения, и лишь незначительная их часть находится