Общая геология

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Ю. В. Попов

ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ

Учебник

 Ростов-на-Дону – Таганрог

Издательство Южного федерального университета

2018

УДК 551.1/.4(075.8)
ББК 26.324я73
 
П58

Рецензенты:

д-р PhD, заведующая кафедрой геологии и разведки месторождений 
полезных ископаемых Казахского Национального Исследовательского 
Технического Университета имени К. И. Сатпаева А. А. Бекботаева;

д-р г.-м.н., профессор кафедры месторождений полезных ископаемых 
ЮФУ, зам. директора по научной работе Института наук о Земле 
Южного федерального университета М. И. Гамов;

д-р г.-м.н., зав. отделом геологии Южного научного центра Российской 
академии наук С. Г. Парада

Попов, Ю. В. 
Общая геология : учебник / Ю. В. Попов ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2018. – 272 с.

ISBN 978-5-9275-2745-8

Учебник содержит сведения о Земле как развивающейся геологической системе, методах изучения её строения, состава и истории в планетарном масштабе, о наиболее распространённых экзогенных и эндогенных процессах, их проявлении на разных уровнях 
организации геологической среды, отражении в осадках и горных породах; в обобщённом виде приводится информация о тектонических и геодинамических процессах. 
Предназначен для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Геология» бакалавриата, «Прикладная геология» специалитета, а также по другим направлениям, предусматривающим изучение основ геологии.

П58

ISBN 978-5-9275-2745-8

УДК 551.24+551.3(075.8)
ББК 26.324я73

© Южный федеральный университет, 2018
© Попов, Ю. В., 2018
©  Оформление. Макет. Издательство
Южного федерального университета, 2018

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ..............................................................................................5

1.  Общие сведенияо геологическом строении и развитии 
Земли ................................................................................................7
1.1. Геология как наука. Объекты геологического изучения .....7
1.2. Внутреннее строение и геофизические 
особенности Земли .................................................................14
1.3. Химический и минеральный состав Земли ........................29
1.4. Геологическая хронология ....................................................36

2. Экзогенные геологические процессы ...................................52
2.1. Гипергенные процессы. Выветривание ...............................52
2.2. Геологическая деятельность ветра.......................................64
2.3. Склоновые процессы ..............................................................74
2.4. Геологическая деятельность русловых потоков .................89
2.4.1. Геологическая деятельность рек 
91
2.4.2. Деятельность временных русловых потоков 
107
2.5. Геологическая деятельность подземных вод ....................112
2.6. Геологическая деятельность озёр и болот .........................132
2.6.1. Геологическая деятельность озёр 
132
2.6.2. Геологическая деятельность болот 
140
2.7. Карстовые процессы и явления ..........................................141
2.8. Геологическая деятельность ледников 
и гляциофлювиальные процессы .......................................154
2.8.1. Геологическая деятельность ледников 
154
2.8.2. Гляциофлювиальные процессы и отложения 
164
2.9.  Геологическая деятельность морей и океанов ..................168
2.10. Понятие об осадочных фациях, литогенезе 
и залегании осадочных толщ ..............................................189
2.10.1. Осадочные фации 
189
2.10.2. Литогенез. Стадии и типы литогенеза 
191
2.10.3. Залегание осадочных толщ 
195

3. Эндогенные геологические процессы ................................199
3.1. Магматизм ............................................................................199
3.2. Метаморфизм ........................................................................221
3.3. Метасоматоз и мигматитообразование ..............................232

4. Общие сведения о тектонических процессах ...................238
4.1. Тектонические деформации и сейсмические явления ....238
4.1.1. Тектонические деформации 
238
4.1.2. Землетрясения 
245
4.2. Геодинамические процессы .................................................253
4.2.1. Тектоника литосферных плит 
253
4.2.2. Понятие о геодинамических обстановках 
261
4.2.3. Основные этапы тектоно-магматического цикла 
262

Использованная литература .....................................................267

Рекомендуемая литература .......................................................269

ВВЕДЕНИЕ

В сложившейся системе геологического образования курс «Общая геология» предваряет изучение тематических дисциплин и 
ориентирован на формирование базовых знаний о действующих 
на поверхности и в недрах Земли геологических процессах, механизмах их протекания, следствиях и взаимосвязи. Вместе с этим 
очерчиваются границы геологического пространства, формируется 
представление о его строении, развитии и специфике, вырабатываются представления о методологии геологических исследований, 
сфере применения геологических знаний, их месте и значении в 
выработке общей научной картины мира. В таком ракурсе «Общая 
геология» предстает как «философия геологии», определяющая 
для вступающего в сферу науки через врата геологии определённые фундаментальные научные установки, зачастую неартикулированные, на основе которых будет создаваться научное мировоззрение. 
Геология прошла долгий путь становления. В её основе лежала многовековая масса наблюдений, эмпирических факторов и домыслов. В конце XVII в. геологическая мысль обрела направленность и, подобно создающему своё русло молодому бурному потоку, 
привела в движение и переработала этот материал, отложив часть 
в виде слоёв истории науки и переработав другую в частицы надежных заключений, создавших «твердое дно» геологии. Этот мысленный поток вбирал новые знания, ширился, разделялся на протоки. Какие-то из них погребались под массой ложных взглядов; 
какие-то, очистившись от них, преодолевая преграды и обретая 
силу, сливались вновь; иные, реже, создавали новые русла. Перерабатывая в истоках массы фактов, в авангарде движения эти 
потоки стремятся к горизонтам науки – современные геологические исследования ведутся на дне океанов, направлены на изучение глубин Земли и микростроения минерального вещества, на 
исследование космических тел. Входя в поток современной науки, 
можно дрейфовать по течению, вбирая известное и оглядывая бе

Введение

6

рега; можно плыть, заглядывая в извилистые, плохо просматриваемые протоки, где ждёт тяжёлая работа по промыванию данных 
и пробиванию русла к новому знанию. Второй путь сложнее. Но 
и у проторённых путей кое-где накапливается критическая масса 
псевдонаучных взглядов, как показывает история, временами обрушивающаяся в русло науки.
Учебник призван в общих чертах очертить схему главных «геологических русел», их взаимосвязь. Главы учебника сопровождаются контрольными вопросами. Значительно больше вопросов неизбежно возникнет при вдумчивом изучении. Поиск ответов на 
них – часть процесса научного познания, направленного к новым 
горизонтам, а не к добротному усвоению известных фактов. 
Исходя из необходимости формирования целостного представления о геологических явлениях, в учебник включены четыре основных раздела, содержащих соответственно: 1) сведения о Земле 
как развивающейся геологической системе, методах изучения её 
строения, состава и истории в планетарном и региональном масштабе; 2) сведения о наиболее распространённых поверхностных 
(экзогенных) процессах, определяющую роль в которых играют 
солнечная радиация и взаимодействие с внешними оболочками, 
включая биосферу; об их проявлении на разных уровнях организации геологической среды, отражении в осадках и горных породах; 
3) сведения о процессах, обусловленных внутренним теплом планеты, об их взаимодействии с экзогенными процессами и созданными ими геологическими телами; 4) информацию о глобальных 
процессах, возникающих вследствие эволюции планеты и определяющих движение энергии и вещества в твердых оболочках планеты, связанных с ними преобразованиях приповерхностной части Земли.
Успехов на пути приобретения геологических знаний!

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ И РАЗВИТИИ ЗЕМЛИ

1.1. ГЕОЛОГИЯ КАК НАУКА. ОБЪЕКТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ

Геология в современном понимании – это развивающаяся система знаний о вещественном составе, строении, происхождении и эволюции геологических тел, а также о закономерностях образования и размещении полезных ископаемых.
Таким образом, объектами изучения геологии являются: 
состав и строение образованных минеральным веществом 
геологических тел и Земли в целом;
процессы на поверхности и в глубинах Земли;
история развития планеты;
полезные ископаемые как специфичные минеральные образования.
В близком к современному понимании термин «геология» впервые 
был использован норвежским естествоиспытателем М. П. Эшольтом 
в 1657 г., задолго до становления этой сферы знаний как самостоятельной науки. Теоретическим фундаментом геологии послужили 
опубликованные в 1669 г. датским естествоиспытателем Н. Стено 
тезисы, в которых горные породы рассматривались не как статичные образования, а как последовательно образующиеся и изменяющиеся геологические тела. Но как самостоятельная область научных знаний, в рамках которой объединились анализ эмпирических 
данных и выработка теоретических положений о закономерностях 
образования и изменения геологических объектов, их взаимосвязи с другими компонентами природы, геология оформилась лишь 
во второй половине XVIII – начале XIX вв. Стоит отметить, что накопление приобретенных опытным путём знаний о минеральных 
образованиях сопутствовало всей истории развития человечества. 
Достаточно вспомнить, что общая периодизация ранней истории с 
выделением каменного, бронзового и железного веков основана на 
характере используемых для производства орудий труда материа
–

–
–
–

1. Общие сведения о геологическом строении и развитии Земли

8

лов. Добыча и совершенствование технологии обработки полезных 
ископаемых приводили к расширению знаний о свойствах минералов и горных пород, выработке критериев поиска месторождений и 
совершенствованию способов их разработки. Являясь одной из основ 
материального производ ства и экономического развития, эти сведения систематизировались, включались сферу административного 
регулирования и анализа. Уже в 1584 г. в Русском царстве был утвержден Приказ каменных дел, в 1700 г. указом Петра I учрежден 
Приказ рудокопных дел (реформированный в 1719 г. в Берг-коллегию), под эгидой Берг-коллегии была создана и первая отечественная горнорудная школа. 
Главный объект геологического изучения – минеральные образования, формирующие твердые оболочки Земли и составляющие их различные геологические тела. Можно выделить несколько 
уровней организации минерального («геологического») вещества, в 
которых тела каждого последующего ранга организации образованы закономерным сочетанием тел предыдущего ранга: минерал – 
горная порода – геологическая формация – геосфера – планета. 
«Минимальным» изучаемым геологией объектом является минерал (составляющие минералы элементарные частицы и химические элементы рассматриваются в соответствующих разделах физики и химии). 
Минералы – однородные по составу и строению природные химические соединения, как правило, кристаллические, образовавшиеся на Земле или других космических телах. Изучению минералов посвящена одна из ветвей геологии – минералогия – наука 
о составе, свойствах, строении и условиях образования минералов. 
Это одна из старейших областей геологических знаний, по мере 
развития которой из неё выделялись самостоятельные ветви геологических наук.
Горные породы – слагающие геологические тела естественные 
минеральные агрегаты, образующиеся в глубинах Земли или на 
её поверхности в ходе различных геологических процессов. По способу образования (генетически) горные породы подразделяются на 
типы, наиболее распространенные среди которых следующие: 
магматические, возникшие за счёт глубинного вещества, находившегося в расплавленном состоянии; иначе говоря, об–

1.1. Геология как наука. Объекты геологического изучения

9

разующиеся в результате кристаллизации огненно-жидкого 
природного расплава, называемого магмой или, если расплав поступил на поверхность, – лавой; 
осадочные, формирующиеся на поверхности Земли в результате физического и химического разрушения существующих 
пород, осаждения минералов из водных растворов или в результате жизнедеятельности или отмирания организмов; 
метаморфические, возникшие за счёт преобразования магматических, осадочных или других горных пород под воздействием высоких температур и давлений и сохранившие в 
процессе преобразования твёрдое состояние и исходный химический состав; 
метасоматические, возникшие за счёт преобразования магматических, осадочных или других горных пород, сохранивших в ходе преобразования твёрдое состояние, но утратившие частично или полностью свой исходный минеральный и 
химический состав; 
импактные (или коптогенные), возникшие в следствии импактных событий – падений космических тел; образование 
таких пород происходит в условиях высвобождения большого 
количества энергии в момент удара (давление при гигантских 
импактных событиях может превышать 100 ГПа, температура может достигать 3000 °C и выше), что приводит к значительным преобразованиям, вплоть до деформаций кристаллических решеток минералов, перекристаллизации в ходе 
ударного метаморфизма, частичного или полного плавления 
вещества, его испарения. 
В общем виде все горные породы могут быть разделены на образованные под воздействием глубинных источников энергии и процессов с присущими этим условиям повышенными температурой и 
давлением, определённым химическим составом среды – магматические, метаморфические, метасоматические (к этой группе в целом близки и импактные породы), и возникшие в поверхностных 
условиях, со свойственным им сочетанием суточных колебаний 
температур, активностью кислорода, воды, органических веществ, 
влиянием биологических процессов – осадочные породы. Такое 
разделение определило развитие двух научных направлений, изу
–

–

–

–

1. Общие сведения о геологическом строении и развитии Земли

10

чающих горные породы. Описанием, классификацией, изучением 
состава, строения и происхождения магматических, метаморфических, иных связанных с глубинными источниками энергии и вещества пород (а также импактных пород) и образованных ими геологических тел занимается петрография. Весь спектр исследований 
осадочных пород и современных отложений проводится литологией, выделившейся из общей петрографии как самостоятельное направления в начале XX в. (при этом современные осадки, процессы 
их накопления и преобразования в горные породы рассматриваются в соответствующем разделе – седиментологии). В ходе развития 
петрографии оформилась экспериментальная петрология, занимающаяся экспериментальным воспроизведением условий образования горных пород (в рамках этого направления проводятся эксперименты, направленные на исследование физико-химических 
процессов образования минералов и горных пород, их взаимодействия с расплавами, растворами, парами и пр.).
Геологические формации – повторяющиеся во времени и пространстве сочетания определенных генетических типов горных пород (горнопородных геологических тел), связанных общностью условий образования. Геологические формации рассматриваются во 
многих разделах геологии (петрографии, литологии, геотектонике 
и др.), в каждом из которых разработаны методы формационного анализа применительно к определённому генетическому типу 
образующих формации горных пород. Учитывая, что выявление 
формаций, как объектов высокого ранга, возможно лишь при изучении крупных участков земной коры, важная роль отводится региональной геологии – разделу геологии, изучающему геологическое строение и развитие определенных участков земной коры.
Геосферы – концентрические слои (оболочки), образованные веществом Земли. Важнейшая роль в изучении внутренних геосфер, 
их состава, протекающих в них процессов и их взаимосвязи, отводится геофизике и геохимии. Геофизика, основываясь на анализе 
природы, пространственной неоднородности и временной изменчивости физических полей, рассматривает вопросы, связанные со 
свойствами и процессами в Земле, её оболочках и составляющих их 
геологических телах. Химический состав Земли, происходящие в 
её недрах химические процессы, формы нахождения и закономер

1.1. Геология как наука. Объекты геологического изучения

11

ности распределения химических элементов в земных оболочках 
исследуются геохимией. 
Действие глубинных сил и процессов превращает Землю в динамичную, изменяющуюся во времени систему. Изучением структуры, движений, деформаций и развития земной коры в связи с влиянием глубинных процессов занимается геотектоника. Обобщение 
комплекса геологических, геофизических, геохимических и иных 
данных с целью построения модели геологической эволюции Земли и изучения процессов, изменяющих состав и строение её твердых оболочек, проводится в рамках геодинамики, оформившейся 
как самостоятельное направление в последней четверти ХХ в.
Земля образовалась около 4,5 млрд лет назад, наиболее древние 
породы имеют возраст около 4 млрд лет. Необходимость определения последовательности образования геологических тел, их абсолютного возраста, создания общей периодизации геологической 
истории привели к развитию геохронологии. Развитие геохронологии проходило в тесной связи с получением данных об эволюции 
органического мира, запечатленной в окаменелостях. Изучением 
развития растительного и животного мира прошлых геологических эпох и взаимоотношений организмов со средой обитания по 
ископаемым остаткам и следам жизнедеятельности занимается 
палеонтология. Обобщение данных об истории и закономерностях эволюции геологических процессов и создаваемых ими геологических структур земной коры, изменениях физико-географических условий, развитии органического мира проводится в рамках 
исторической геологии. 
Важнейшей задачей геологии является открытие месторождений полезных ископаемых – минеральных образований земной 
коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства. Скопления полезных ископаемых образуют месторождения; 
при этом к промышленными месторождениям относятся те, в которых изученные скопления полезных ископаемых в количественном и качественном отношениях могут быть предметом промышленной разработки при данном состоянии техники и в данных 
экономических условиях. Наука о закономерностях образования 
и размещения месторождений полезных ископаемых называется