Geologija je znanost o čem? Kaj počnejo geologi? Problemi sodobne geologije

Kazalo:

Geologija je znanost o čem? Kaj počnejo geologi? Problemi sodobne geologije
Geologija je znanost o čem? Kaj počnejo geologi? Problemi sodobne geologije
Anonim

»Geologija je način življenja,« bo geolog verjetno rekel, ko ga bodo vprašali o njegovem poklicu, preden preide na suhe in dolgočasne formulacije, in razloži, da je geologija znanost o strukturi in sestavi zemlje, o zgodovini njenega rojstva, oblikovanja in vzorcih razvoja, o nekoč neštetih, danes pa, žal, »ocenjenih« bogastvih njenega črevesja. Tudi drugi planeti v sončnem sistemu so predmet geoloških raziskav.

geologija je znanost o
geologija je znanost o

Opis določene znanosti se pogosto začne z zgodovino njenega nastanka in nastanka, pri čemer pozabljamo, da je pripoved polna nerazumljivih izrazov in definicij, zato je bolje, da najprej preidemo na bistvo.

Fape geoloških raziskav

Najsplošnejša shema raziskovalnega zaporedja, v katero je mogoče "stisniti" vsa geološka dela za identifikacijo mineralnih nahajališč(v nadaljevanju MPO) v bistvu: geološka raziskava (kartiranje izdankov kamnin in geoloških formacij), iskanje, raziskovanje, izračun rezerv, geološko poročilo. Streljanje, iskanje in izvidništvo so seveda razdeljeni na faze, odvisno od obsega dela in ob upoštevanju njihove smotrnosti.

Za izvedbo takšnega kompleksa del je vključena cela vojska specialistov najširšega spektra geoloških specialnosti, ki jih mora pravi geolog obvladati veliko bolj kot na ravni »vsega po malem«, saj soočen je z nalogo, da povzame vse te vsestranske informacije in na koncu pride do odkritja nahajališča (ali ga naredi), saj je geologija znanost, ki preučuje zemeljsko črevesje predvsem zaradi razvoja mineralnih surovin.

Družina geoloških znanosti

Tako kot druge naravoslovne vede (fizika, biologija, kemija, geografija itd.) je geologija kompleks medsebojno povezanih in prepletenih znanstvenih disciplin.

Geološki predmeti neposredno vključujejo splošno in regionalno geologijo, mineralogijo, tektoniko, geomorfologijo, geokemijo, litologijo, paleontologijo, petrologijo, petrografijo, gemologijo, stratigrafijo, zgodovinsko geologijo, kristalografijo, hidrogeologijo, morsko geologijo, vulkanologijo in sedimentologijo.

Aplikacijske, metodološke, tehnične, ekonomske in druge vede, povezane z geologijo, vključujejo inženirsko geologijo, seizmologijo, petrofiziko, glaciologijo, geografijo, geologijominerali, geofizika, znanost tal, geodezija, oceanografija, oceanologija, geostatistika, geotehnologija, geoinformatika, geotehnologija, kataster in spremljanje zemljišč, upravljanje zemljišč, klimatologija, kartografija, meteorologija in številne znanosti o atmosferi.

"Čista", terenska geologija je še vedno v veliki meri deskriptivna, kar izvajalcu nalaga določeno moralno in etično odgovornost, zato geologija, ki je razvila svoj jezik, tako kot druge vede, ne more brez filologije, logike in etike.

Ker je iskanje in raziskovanje poti, predvsem na težko dostopnih območjih, tako rekoč nenadzorovano delo, geologa vedno mikajo subjektivne, a dobro in lepo predstavljene sodbe oziroma sklepi, in to se na žalost zgodi. Neškodljive "netočnosti" lahko vodijo do zelo resnih posledic tako v znanstvenem in proizvodnem kot materialnem in gospodarskem smislu, zato geolog preprosto nima pravice do prevare, izkrivljanja in napak, kot saper ali kirurg.

Ogrodje geoznanosti je vgrajeno v hierarhično serijo (geokemija, mineralogija, kristalografija, petrologija, litologija, paleontologija in geologija sama, vključno s tektoniko, stratigrafijo in zgodovinsko geologijo), ki odraža podrejenost zaporedoma kompleksnejših predmetov študija od atomov in molekul do Zemlje kot celote.

Vsaka od teh ved je močno razvejana v različnih smereh, pa tudi sama geologija vključuje tektoniko, stratigrafijo in zgodovinsko geologijo.

geokemija

V vidnem polju te znanostiležijo problemi porazdelitve elementov v atmosferi, hidrosferi in litosferi.

naravne znanosti
naravne znanosti

Sodobna geokemija je kompleks znanstvenih disciplin, vključno z regionalno geokemijo, biogeokemijo in geokemičnimi metodami iskanja nahajališč mineralov. Predmet preučevanja vseh teh disciplin so zakonitosti migracije elementov, pogoji njihove koncentracije, ločevanja in ponovnega odlaganja, pa tudi procesi evolucije oblik iskanja posameznega elementa ali asociacij iz več, še posebej podobnih po lastnostih.

Geokemija temelji na lastnostih in strukturi atoma in kristalne snovi, na podatkih o termodinamičnih parametrih, ki so značilni za del zemeljske skorje ali posamezne lupine, kot tudi na splošnih vzorcih, ki jih tvorijo termodinamični procesi.

Neposredna naloga geokemičnih raziskav v geologiji je odkrivanje MPO, zato je pred raziskovanjem rudnih mineralov nujno potrebno geokemične raziskave, katerih rezultati se uporabljajo za identifikacijo območij razpršenosti uporabne sestavine..

mineralogija

Eden glavnih in najstarejših odsekov geološke znanosti, ki preučuje ogromen, lep, nenavadno zanimiv in skrivnosten svet mineralov. Mineraloške študije, katerih cilji, cilji in metode so odvisni od konkretnih nalog, se izvajajo na vseh stopnjah iskanja in geološkega raziskovanja in vključujejo širok nabor metod od vizualne ocene mineralne sestave do elektronske mikroskopije in rentgenske difrakcijske diagnostike..

Vklopljenofaze raziskovanja, iskanja in raziskovanja MPO, študije se izvajajo z namenom pojasnitve mineraloških iskalnih kriterijev in predhodne ocene praktičnega pomena potencialnih nahajališč.

Geologija je znanost, ki preučuje
Geologija je znanost, ki preučuje

V fazi raziskovanja geoloških del in pri ocenjevanju zalog rude ali nekovinskih surovin se ugotovi njena polna količinska in kakovostna mineralna sestava z identifikacijo koristnih in škodljivih nečistoč, katerih podatki se vzamejo upoštevati pri izbiri tehnologije predelave ali sklepanju o kakovosti surovin.

Poleg obsežnega preučevanja sestave kamnin sta glavni nalogi mineralogije proučevanje vzorcev mešanja mineralov v naravnih asociacijah in izboljšanje načel sistematike mineralnih vrst.

kristalografija

Nekoč je kristalografija veljala za del mineralogije in tesna povezava med njima je naravna in očitna, danes pa je samostojna znanost s svojim predmetom in lastnimi raziskovalnimi metodami. Naloge kristalografije so sestavljene iz obsežnega preučevanja strukture, fizikalnih in optičnih lastnosti kristalov, procesov njihovega nastajanja in značilnosti interakcije z okoljem ter sprememb, ki nastanejo pod vplivom vplivov različne narave.

geološka dela
geološka dela

Znanost o kristalih se deli na fizikalno in kemično kristalografijo, ki proučuje vzorce nastajanja in rasti kristalov, njihovo obnašanje v različnih pogojih glede na obliko in strukturo ter geometrijsko kristalografijo, predmetki so geometrijski zakoni, ki urejajo obliko in simetrijo kristalov.

tektonika

Tektonika je ena od temeljnih vej geologije, ki proučuje strukturo zemeljske skorje v strukturnem smislu, značilnosti njenega nastanka in razvoja ob ozadju premikov različnih obsegov, deformacij, prelomov in dislokacij, ki jih povzročajo globoki procesi.

zgodovina geologije
zgodovina geologije

Tektonika je razdeljena na regionalne, strukturne (morfološke), zgodovinske in uporabne veje.

Regionalna smer deluje s strukturami, kot so ploščadi, plošče, ščiti, nagubana območja, morske in oceanske depresije, prelomi transformacije, območja razpok, itd.

Primer je regionalni strukturno-tektonski načrt, ki je značilen za geologijo Rusije. Evropski del države se nahaja na vzhodnoevropski platformi, ki jo sestavljajo predkambrijske magmatske in metamorfne kamnine. Ozemlje med Uralom in Jenisejem se nahaja na zahodnosibirski platformi. Sibirska platforma (Srednjosibirska planota) se razteza od Jeniseja do Lene. Zložena območja predstavljajo uralsko-mongolski, pacifiški in delno sredozemski zloženi pasovi.

Morfološka tektonika preučuje strukture nižjega reda v primerjavi z regionalno tektoniko.

Zgodovinska geotektonika obravnava zgodovino nastanka in nastanka glavnih tipov strukturnih oblik oceanov in celin.

Aplicirana smer tektonike je povezana z identifikacijo vzorcevumestitev različnih vrst MPO v povezavi z določenimi vrstami morfostruktur in značilnosti njihovega razvoja.

V "merkantilnem" geološkem smislu se prelomi v zemeljski skorji obravnavajo kot kanali oskrbe z rudo in dejavniki za nadzor rude.

paleontologija

Paleontologija, ki dobesedno pomeni "znanost o starodavnih bitjih", preučuje fosilne organizme, njihove ostanke in sledi vitalne dejavnosti, predvsem za stratigrafsko disekcijo kamnin zemeljske skorje. Pristojnost paleontologije vključuje nalogo obnovitve slike, ki odraža proces biološke evolucije na podlagi podatkov, pridobljenih kot rezultat rekonstrukcije videza, bioloških značilnosti, načinov razmnoževanja in prehrane starodavnih organizmov.

Po precej očitnih znakih se paleontologija deli na paleozoologijo in paleobotaniko.

Organizmi so občutljivi na spremembe fizikalnih in kemijskih parametrov svojega habitata, zato so zanesljivi pokazatelji pogojev, v katerih so nastale kamnine. Od tod tesna povezava med geologijo in paleontologijo.

Na podlagi paleontoloških študij, skupaj z rezultati ugotavljanja absolutne starosti geoloških formacij, je bila sestavljena geohronološka lestvica, v kateri je zgodovina Zemlje razdeljena na geološke dobe (arhejsko, proterozojsko, paleozojsko, mezozojsko in kenozoik). Dobe so razdeljene na obdobja, ti pa na epohe.

Živimo v pleistocenski dobi (pred 20 tisoč leti do danes) kvartarnega obdobja, ki se je začelo okoli 1 milijonapred leti.

Petrografija

Proučevanje mineralne sestave magmatskih, metamorfnih in sedimentnih kamnin, njihovih teksturnih in strukturnih značilnosti ter geneze izvaja petrografija (petrologija). Raziskave se izvajajo s polarizacijskim mikroskopom v žarkih prepuščene polarizirane svetlobe. Da bi to naredili, se iz vzorcev kamnin izrežejo tanke (0,03-0,02 mm) plošče (odseke), ki jih nato s kanadskim balzamom prilepimo na stekleno ploščo (optične lastnosti te smole so blizu steklu).

Minerali postanejo prozorni (večina), njihove optične lastnosti pa se uporabljajo za identifikacijo mineralov in kamnin, ki jih sestavljajo. Interferenčni vzorci v tankem prerezu spominjajo na vzorce v kalejdoskopu.

znanost o zemlji
znanost o zemlji

Posebno mesto v ciklu geoloških znanosti zavzema petrografija sedimentnih kamnin. Njegov velik teoretični in praktični pomen je posledica dejstva, da so predmet raziskovanja sodobni in starodavni (fosilni) sedimenti, ki zavzemajo približno 70 % zemeljske površine.

Inženirska geologija

Inženirska geologija je veda o tistih značilnostih sestave, fizikalnih in kemijskih lastnostih, nastajanju, pojavljanju in dinamiki zgornjih obzorij zemeljske skorje, ki so povezane z gospodarskimi, predvsem inženirskimi in gradbenimi dejavnostmi.

Inženirske in geološke raziskave so namenjene izvajanju celovite in celovite ocene geoloških dejavnikov, ki jih povzročajo človekove dejavnosti v povezavi z naravnimi geološkimi procesi.

Če se spomnimo, da se naravoslovne vede glede na način vodenja delijo na deskriptivne in eksaktne, potem inženirska geologija seveda spada med slednje, za razliko od mnogih njenih "tovarišev v trgovini".

morska geologija

Nepošteno bi bilo prezreti velik del geologije, ki preučuje geološko zgradbo in značilnosti razvoja zemeljske skorje, ki tvori dno oceanov in morij. Če sledimo najkrajši in najbolj obsežni definiciji, ki označuje geologijo (preučevanje Zemlje), potem je morska geologija znanost o morskem (oceanskem) dnu, ki zajema vse veje »geološkega drevesa« (tektonika, petrografija, litologija, zgodovinska in kvartarna geologija, paleogeografija, stratigrafija, geomorfologija, geokemija, geofizika, nauk o mineralih itd.).

Raziskave v morjih in oceanih se izvajajo s posebej opremljenih ladij, plavajočih vrtalnih naprav in pontonov (na polici). Za vzorčenje se poleg vrtanja uporabljajo strgače, grebeli in ravne cevi. S pomočjo avtonomnih in vlečenih vozil se izvajajo diskretne in kontinuirane fotografske, televizijske, seizmične, magnetometrične in geolokacijske raziskave.

problemi sodobne znanosti
problemi sodobne znanosti

V našem času številni problemi sodobne znanosti še niso rešeni, med njimi pa so tudi nerešene skrivnosti oceana in njegove notranjosti. Morska geologija je počaščena ne samo zaradi znanosti o "razjasnitvi skrivnosti", temveč tudi zaradi razvoja ogromnih mineralnih virov Svetovnega oceana.

Osnovni teoretičninaloga sodobne pomorske veje geologije je preučiti zgodovino razvoja oceanske skorje in ugotoviti glavne vzorce njene geološke strukture.

Zgodovinska geologija je veda o vzorcih razvoja zemeljske skorje in planeta kot celote v zgodovinsko opazovani preteklosti od trenutka nastanka do danes. Študija zgodovine nastanka strukture litosfere je pomembna, ker se zdi, da so tektonski premiki in deformacije, ki se pojavljajo v njej, najpomembnejši dejavniki, ki določajo večino sprememb, ki so se zgodile na Zemlji v preteklih geoloških obdobjih.

Zdaj, ko imamo splošno razumevanje geologije, se lahko obrnemo na njen izvor.

Izlet v zgodovino znanosti o Zemlji

Težko je reči, kako daleč sega zgodovina geologije v preteklost tisočletja, toda neandertalci so že vedeli, iz česa narediti nož ali sekiro, s kremenjem ali obsidianom (vulkansko steklo).

Od časa primitivnega človeka do sredine 18. stoletja je trajala predznanstvena faza kopičenja in oblikovanja geoloških znanj, predvsem o kovinskih rudah, gradbenem kamnu, soli in podzemnih vodah. Kamnine, minerali in geološki procesi v interpretaciji tistega časa so bili obravnavani že v starih časih.

Do 13. stoletja se je rudarstvo v azijskih državah razvijalo in nastajali so temelji rudarskega znanja.

V renesansi (XV-XVI stoletja) se je uveljavila heliocentrična ideja sveta (J. Bruno, G. Galileo, N. Kopernik), geološke ideje N. Stenona, Leonarda da Vincija in Rodili so se G. Bauer in tudioblikovani so kozmogonični koncepti R. Descartesa in G. Leibniza.

V času oblikovanja geologije kot znanosti (XVIII-XIX stoletja) so se pojavile kozmogonične hipoteze P. Laplacea in I. Kanta ter geološke ideje M. V. Lomonosova, J. Buffona. Rodili so se stratigrafija (I. Lehmann, G. Fuchsel) in paleontologija (J. B. Lamarck, W. Smith), kristalografija (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogija (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos in drugi), se začne geološko kartiranje.

V tem obdobju so bila ustanovljena prva geološka društva in nacionalne geološke raziskave.

Od druge polovice 19. do začetka 20. stoletja so bili najpomembnejši dogodki geološka opazovanja Charlesa Darwina, ustvarjanje teorije platform in geosinklinal, nastanek paleogeografije, razvoj instrumentalna petrografija, genetska in teoretična mineralogija, nastanek konceptov magme in teorija rudnih nahajališč. Začela se je pojavljati naftna geologija in geofizika (magnetometrija, gravimetrija, seizmometrija in seizmologija) je začela pridobivati zagon. Leta 1882 je bil ustanovljen Geološki komite Rusije.

Sodobno obdobje v razvoju geologije se je začelo sredi 20. stoletja, ko je znanost o Zemlji prevzela računalniško tehnologijo in pridobila nove laboratorijske instrumente, orodja in tehnična sredstva, kar je omogočilo začetek geološkega in geofizikalnega študija. oceanov in bližnjih planetov.

Najbolj izjemni znanstveni dosežki so bili teorija metasomatskega zoniranja D. S. Koržinskega, teorija metamorfizma facijesa, teorija M. Strakhova o vrstah litogeneze, uvedbi geokemičnih metod za iskanje rudnih nahajališč itd.

Pod vodstvom A. L. Yanshin, N. S. Shatsky in A. A. Bogdanov so bili izdelani pregledni tektonski zemljevidi držav Evrope in Azije, sestavljeni so bili paleogeografski atlasi.

Razvil se je koncept nove globalne tektonike (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain in drugi), napredovali so geodinamika, inženirska geologija in hidrogeologija, začrtala se je nova smer v geologiji - ekološka, ki je postala danes prednostna naloga.

Problemi sodobne geologije

Danes o številnih temeljnih vprašanjih ostajajo problemi sodobne znanosti še vedno nerešeni, takšnih vprašanj pa je vsaj sto in pol. Govorimo o bioloških temeljih zavesti, skrivnostih spomina, naravi časa in gravitacije, nastanku zvezd, črnih luknjah in naravi drugih vesoljskih objektov. Tudi geologija ima veliko težav, ki jih je treba še rešiti. To zadeva predvsem strukturo in sestavo vesolja, pa tudi procese, ki se dogajajo znotraj Zemlje.

Danes se povečuje pomen geologije zaradi potrebe po nadzoru in upoštevanju naraščajoče nevarnosti katastrofalnih geoloških posledic, povezanih z neracionalnimi gospodarskimi dejavnostmi, ki zaostrujejo okoljske probleme.

Geološka tvorba v Rusiji

Nastajanje sodobne geološke izobrazbe v Rusiji je povezano z odprtjem zbora rudarskih inženirjev (bodoči rudarski inštitut) v St.se je začelo, ko je bil leta 1930 ustanovljen Geološki inštitut (zdaj GIN AH CCCP) v Leningradu in nato premeščen v Moskvo.

Geološki inštitut danes zavzema vodilno mesto med raziskovalnimi ustanovami na področju stratigrafije, litologije, tektonike in zgodovine znanosti o geološkem ciklu. Glavna področja dejavnosti so povezana z razvojem kompleksnih temeljnih problemov strukture in oblikovanja oceanske in celinske skorje, preučevanjem razvoja kamnin na celinah in sedimentacije v oceanih, geohronologijo, globalno korelacijo geoloških procesov in pojavi itd.

Mimogrede, predhodnik GIN-a je bil Mineraloški muzej, ki se je leta 1898 preimenoval v Geološki muzej, nato pa leta 1912 v Geološko-mineraloški muzej. Peter Veliki.

Od svojega začetka je osnova geološkega izobraževanja v Rusiji temeljila na načelu trojstva: znanost - usposabljanje - praksa. Temu načelu kljub perestrojskim šokom danes sledi izobraževalna geologija.

Leta 1999 so kolegiji ministrstev za izobraževanje in naravne vire Rusije sprejeli koncept geološke izobrazbe, ki je bil preizkušen v izobraževalnih ustanovah in proizvodnih ekipah, ki "gojijo" geološko osebje.

delo geolog
delo geolog

Danes je višjo geološko izobrazbo mogoče pridobiti na več kot 30 univerzah v Rusiji.

In pustite "na izvidništvo v tajgi" ali pa pustite "v soparne stepe" v našem času - to ni več tako prestižno, kot je bilo včasih,delo, geolog ga izbere, ker "srečen, ki pozna mučen občutek ceste"…

Priporočena: