Горные породы и минералы
Как зерно кварца попадает сначала в гранит, затем в песок на пляже, потом в песчаник и наконец в кварцит? Проследи круговорот горных пород, научись различать магматические, осадочные и метаморфические породы, проверь минералы по шкале Мооса и узнай, как геологи определяют возраст пород, которым 4 миллиарда лет.
О курсе
Кусок питерхедского гранита похож на мозаику из трёх минералов: розового полевого шпата, серого стекловидного кварца и чёрной слюды биотита. Одно и то же кварцевое зерно может находиться в граните, попасть на пляж в виде песка, сцементироваться в песчаник и в итоге оказаться в кварците. Горные породы не остаются неизменными: это этапы долгого круговорота, и в курсе ты проследишь путь одного зерна. Кристаллам циркона из Западной Австралии около 4.4 миллиарда лет, они старше любой найденной на Земле целой горной породы.
Шесть уроков начинаются с минералов, затем породы распределяются по способу образования. Магматические породы возникают при остывании магмы. Обсидиан представляет собой вулканическое стекло: лава остыла так быстро, что атомы не успели выстроиться в кристаллы. Осадочные породы, которые собираются по крупицам из более древних пород, составляют большую часть обнажённой земной поверхности. При метаморфизме одна и та же глинистая порода может превратиться в глинистый сланец, филлит, кристаллический сланец или гнейс. Различается степень нагрева: от примерно 150 °C до более 550 °C. Урок «Круговорот горных пород» связывает три семейства, а последний показывает, как геологи определяют возраст пород. Лаборатория — интерактивный круговорот горных пород. Нажми на любой блок или процесс, чтобы узнать подробности, затем нажми «Проследить путь», чтобы отправить породу по случайному маршруту из шести шагов. Рассмотри гнейс Акаста: его кристаллы циркона хранят сведения о времени своего роста.
Перед началом
Ничего не нужно проходить заранее, потому что всё начинается с вопроса, что такое минерал. Если ты знаком с курсом Вулканы и землетрясения, тема об изверженных породах покажется знакомой. Если захочешь дома проверить камни царапаньем по шкале Мооса, хватит ногтя.
Когда закончишь
Ты сможешь отличать изверженные, осадочные и метаморфические породы, объяснить, почему в обсидиане нет кристаллов и как одна и та же глинистая порода становится аспидным сланцем, слюдяным сланцем или гнейсом при росте температуры, и проследить зерно кварца по кругу превращений пород. Ты также научишься определять самый старый слой в ненарушенной породе и сравнивать возрасты, например 4.54 миллиарда лет для Земли и 4.4 миллиарда для древнейших цирконов.
- 1МинералыКусок гранита из Питерхеда представляет собой мозаику из трёх минералов: розового полевого шпата, серого стекловидного кварца и чёрной слюды биотита.
- 2Магматические породыОбсидиан представляет собой вулканическое стекло: лава остыла так быстро, что её атомы не успели выстроиться в кристаллы.
- 3Осадочные породыБольшинство пород, обнажённых на поверхности Земли, относятся к осадочным: они сложились зерно за зерном из обломков более древних пород.
- 4Метаморфические породыАспидный сланец, филлит, слюдяной сланец и гнейс могут образоваться из одной и той же глинистой породы; различается температура нагрева: примерно от 150 °C до более чем 550 °C.
- 5Круговорот горных породЗерно кварца может находиться в граните, попасть на пляж в виде песка, стать частью песчаника и в итоге оказаться в кварците.
- 6Возраст горных породКрошечным кристаллам циркона из Западной Австралии около 4.4 миллиарда лет. Они старше любой найденной на Земле цельной породы.
Источники курса (18)
- USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
- What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
- What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
- What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
- USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
- USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
- USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
- USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
- NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
- Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
- Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
- Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
- Geological processes (erosion, deposition)
- BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
- Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
- OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
- USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).
Проверено: 2026-10-17