الجيولوجيا كعلم

مقدمة

الجيولوجيا عبارة عن مجموعة معقدة من العلوم المتعلقة بقشرة الأرض والمجالات العميقة للأرض، بالمعنى الضيق للكلمة - علم تكوين وبنية وحركة وتاريخ تطور القشرة الأرضية، ووضع المعادن في هو - هي.

هذا هو ما يبدو عليه التعريف الحديث للجيولوجيا. ومع ذلك، مثل معظم العلوم الطبيعية الأكثر أهمية، تعود أصول الجيولوجيا إلى العصور القديمة، وربما منذ ظهور الإنسان ذاته. يرتبط ظهور الجيولوجيا بإشباع الاحتياجات الملحة للناس: للسكن والتدفئة والصيد الناجح. بعد كل شيء، أنت بحاجة إلى معرفة خصائص الصخور لتتعلم كيفية استخدامها. ومن الضروري أيضًا أن تكون قادرًا على استخراج الصخور والتمييز بينها واكتشاف رواسب جديدة. هناك حاجة إلى المعرفة الجيولوجية لحل المشاكل ذات الصلة. لكن دراسة المعادن لتلبية احتياجات الإنسان ما هي إلا جذور الجيولوجيا. في تلك العصور القديمة كان لا يزال من الصعب تسميته علمًا، لأن... لم يعمم الناس المعرفة، ولم يكتبوها، ولم يطوروها، بل تراكموها فقط وطبقوها عمليا.

ومع ذلك، تطورت الجيولوجيا تدريجيا. خلال العصور القديمة، كانت فكرة المعادن والعمليات الجيولوجية قد ظهرت بالفعل، ولكن فقط في إطار الفلسفة الطبيعية. يمكن اعتبار الجيولوجيا علمًا منذ بداية القرن التاسع عشر. وتتميز هذه المرحلة من تطورها بتعميم المعرفة المتراكمة، وخلق الفرضيات العلمية والبحث عن أدلتها؛ باستخدام طرق بحث جديدة طورتها علوم أخرى، مثل الكيمياء والفيزياء. وبفضل كل هذا تصبح الجيولوجيا جزءاً مهماً من منظومة العلوم التي تساعد الإنسان على تحقيق التقدم العلمي والتكنولوجي وإشباع احتياجاته ودراسة الطبيعة واستخدامها. في هذه المرحلة، تستكشف الجيولوجيا بالفعل قضايا معقدة للغاية تتعلق بهيكل المواد التي يتكون منها كوكبنا، ودراسة تاريخ تطور الأرض وفي نفس الوقت حل المهام العملية. هذا هو استكشاف واستخراج المعادن ومعالجتها واستخدامها واستخدام الموارد الأرضية في الحياة اليومية.

وكما نرى فإن الجيولوجيا مهمة جداً للإنسان الحديث، فهي ذات تاريخ قديم وتدرس مجموعة واسعة من القضايا المتعلقة بالطبيعة، ولها توجه عملي كبير.

لقد كتبت عن تاريخ وطرق البحث والآفاق المستقبلية لهذا العلم المهم والمثير للاهتمام للغاية في عملي، والغرض الرئيسي منه هو وصف الجيولوجيا كعلم.

لتحقيق الهدف يتم تحديد المهام التالية:

1.) وصف تاريخ الجيولوجيا، وتسليط الضوء على السمات الرئيسية للعلم في فترات مختلفة من تطوره.

.) تحدث عن طرق البحث المستخدمة في الجيولوجيا.

.) شرح أهمية الجيولوجيا في العالم الحديث.

.) إظهار أهمية الارتباط بين الجيولوجيا والعلوم الأخرى.

.) الحديث عن الآفاق المستقبلية لتطوير الجيولوجيا.

1. تاريخ الجيولوجيا

المعرفة بعلوم الجيولوجيا

في رأيي، لفهم أي علم، عليك أن تعرف سبب نشوئه، وكيف تطور، وما هي الأشياء الجديدة التي ظهرت فيه مع مرور الوقت. يتم الكشف عن هذه الأسئلة بشكل كامل عند دراسة تطور العلوم. لذلك قررت أن أبدأ عملي بوصف تاريخ الجيولوجيا.

وبالكشف عن تاريخ الجيولوجيا، أريد أن أسلط الضوء على ملامح تطورها في فترات مختلفة، وأتحدث عن الأفكار والاكتشافات الرئيسية، وأشرح معناها وأهميتها، وأصف نتائج ما حققه العلم.

ينقسم تاريخ الجيولوجيا عادة إلى مرحلتين - ما قبل العلمية والعلمية. وهي بدورها مقسمة إلى فترات. وفقًا لهذا المخطط وصفت تاريخ الجيولوجيا.

.1 مرحلة ما قبل العلم (من العصور القديمة إلى منتصف القرن الثامن عشر)

فترة تكوين الحضارة الإنسانية (من العصور القديمة إلى القرن الخامس قبل الميلاد)

خلال هذه الفترة، تراكم الناس المعلومات الأولى عن العالم من حولهم. كما قلت، في البداية، قام الناس بتلبية احتياجاتهم الأكثر أهمية بمساعدة الصخور المختلفة، وللاستخدام الأكثر اكتمالا، كان من الضروري دراسة خصائصها وأماكن توزيعها وطرق استخراجها. يمكننا بالفعل اعتبار بداية دراسة القضايا ذات الصلة بمثابة ولادة علم الجيولوجيا.

الآن لا يمكننا أن نقول بالضبط ما يعنيه الحجر بالنسبة للقدماء؛ لا يسعنا إلا أن ننظر إلى آثار استخدام الصخور المختلفة أثناء عمليات التنقيب في مواقع القدماء واستخلاص استنتاجاتنا حول استخدامهم للثروات المعدنية للكوكب. تشير افتراضاتنا حول حاجة القدماء للصخور ونتائج الحفريات إلى أن الإنسان استخدم الحجر بعد ظهوره مباشرة تقريبًا. ففي نهاية المطاف، فإن استخدام الأدوات هو ما يميز الإنسان عن القرد. من الممكن، بالطبع، أن الأداة الأكثر بدائية كانت في الأصل عصا خشبية، ولكن عندما اكتشف الإنسان خصائص الحجر مثل الحدة والصلابة، بدأ في استخدام قطع حادة من الكوارتز والسيليكون لتلبية احتياجاته. مثل هذا الاستنتاج حول خصائص الحجارة هو بالفعل مثال على تراكم المعرفة الجيولوجية. لا يجد علماء الآثار في مواقع القدماء حجارة حادة بسيطة فحسب، بل يجدون أيضًا فؤوسًا حجرية ورؤوس سهام. وفي وقت لاحق إلى حد ما، بدأ الناس في استخدام المعادن لصنع الأدوات. لكن البحث والصهر يتطلبان المزيد من المعرفة والمهارات من الشخص.

زادت حاجة البشرية إلى المواد الخام المعدنية بشكل أكبر مع بداية البناء الجماعي للمدن وتطوير الحرف اليدوية.

بحلول نهاية الفترة، كان الإنسان يشارك بالفعل في استخراج ومعالجة النحاس الأصلي والحديد والذهب والفضة والقصدير والمعادن الأخرى. كان الطين يستخدم على نطاق واسع لبناء المساكن وصناعة الفخار. تم استخدام الأحجار الكريمة لصنع المجوهرات.

وهكذا بدأ في العصور القديمة تراكم بعض المعرفة حول خصائص الصخور واستخراجها واستخدامها.

يتم تجديد الفرع النظري للجيولوجيا بالعديد من الفرضيات حول أصل الأرض وبنيتها. ومع ذلك، فهي تحتوي دائمًا على خيال، لأن... لم يتمكن القدماء من تفسير العديد من الظواهر الطبيعية.

خلال فترة تكوين الحضارة الإنسانية، يستخدم الناس فقط خبرة الأجيال السابقة لتحسين مهاراتهم في التعامل مع الحجر. لا يقوم الشخص بعد بتعميم المعرفة، وهي سمة مهمة لهذه الفترة.

خلال الفترة الانتقالية إلى الفترة القديمة من تطور الجيولوجيا، عرف الناس بالفعل العديد من العلامات للبحث عن الرواسب المعدنية وكان لديهم مهارات عملية في استخدامها. تم إنشاء قاعدة معرفية جيولوجية للأجيال القادمة.

الفترة القديمة (القرن الخامس قبل الميلاد - القرن الخامس الميلادي)

خلال الفترة القديمة، تطورت الجيولوجيا بشكل رئيسي في اليونان والإمبراطورية الرومانية. كان المخزون الأولي من المعرفة حول خصائص الصخور واستخدامها موجودًا بالفعل في ذلك الوقت، لكن هذه المعرفة كانت ذات أهمية عملية بشكل أساسي: استخراج واستخدام الثروات المعدنية للكوكب. ولكن بما أن الناس كانوا يتحدثون بالفعل عن الحياة في العصور القديمة وكانوا مهتمين ببنية العالم، فقد بدأت المعرفة الجيولوجية تتجدد بتفسيرات أكثر منطقية لمختلف الظواهر والفرضيات المتعلقة بأصلها. تم استخلاص الاستنتاجات بناءً على فهم ومعالجة البيانات التي تم الحصول عليها من الملاحظات. لقد كانوا أكثر تصديقًا وتبريرًا.

كما استمر الاتجاه العملي للجيولوجيا في التطور. أصبح من المهم بالنسبة للناس في ذلك الوقت ولنا أنه تم تسجيل العديد من الملاحظات والفرضيات في الفترة القديمة. بدأت هذه المعلومات تخدم الأجيال القادمة، ومن خلالها يمكننا الحكم على تطور العلم، بما في ذلك. والجيولوجيا في ذلك الوقت.

ويمكن اعتبار إنجازات العلماء والفلاسفة القدماء، على سبيل المثال، الاستنتاج القائل بأنه كان يوجد بحر في مكان بعض مناطق اليابسة. تم التوصل إلى هذا الاستنتاج بواسطة Xenophanes بناءً على وجود قذائف بحرية في الأرض. أيضًا، في العصور القديمة، كان من المفترض بالفعل أن كوكبنا كان كرويًا. تم وضع هذا الافتراض بناءً على ملاحظات ظل الأرض على القمر أثناء خسوف القمر. الظل له شكل دائري، وبالتالي فهو مصبوب بجسم مستدير أو كروي. حتى أن إراتوستينس قام بحساب محيط الأرض. تختلف النتائج التي حصل عليها قليلاً عن البيانات الحديثة.

قدم العالم والفيلسوف اليوناني القديم أرسطو مساهمة كبيرة في تطوير الجيولوجيا. واقترح صورة للأرض كروية يوجد بداخلها تجاويف وقنوات يدور فيها الماء والهواء. وأوضح العالم الزلازل التي تحدث على السطح بحركاتها. ومن المثير للاهتمام أن نظام وجهات النظر هذا يتوافق مع طبيعة اليونان التي تتميز بالتجاويف الكارستية والزلازل المتكررة. كما أدخل أرسطو بعض المعلومات المعدنية في العلوم: فقد قام بتجميع أول تصنيف للحفريات، وقسمها إلى خامات وأحجار وأتربة.

أكد بليني الأكبر، بالإضافة إلى الزلازل، على الحركات العمودية البطيئة للأرض.

أعرب سترابو عن فكرة الأصل البركاني لجزيرة صقلية.

خلال فترة العصور القديمة تم إنشاء فرضيتين رئيسيتين حول تكوين الأرض. هذه هي البلوتونية والنبتونية. كانت هذه الفرضيات موجودة منذ قرون عديدة وقد تم قبولها على قدم المساواة من قبل العديد من الأشخاص العظماء.

البلوتونية هي نظام من وجهات النظر يعتمد على فهم القوى الجيولوجية الداخلية للأرض باعتبارها العوامل الرئيسية في تكوين سطحها وباطن أرضها. تشير النظرية النبتونية إلى أن جميع الصخور تشكلت من مياه المحيط أثناء تبلور المحاليل. تم رفض تأثير القوى الداخلية للأرض.

وقد أدى الصراع بين هذه الفرضيات إلى فوائد كبيرة للجيولوجيا، حيث تم إجراء العديد من الدراسات للعثور على أدلة عليها. الآن نحن نعلم أن مؤيدي فكرة تكوين الأرض تحت تأثير قواها الداخلية (البلوتونيون) قد انتصروا. ومع ذلك، فقد ثبت أنه يمكن أيضًا تشكيل المعادن من المحاليل المائية.

شهدت الفترة القديمة أيضًا تحسينات في طرق تطبيق المعرفة الجيولوجية عمليًا. تم استخدام تزوير لمعالجة المعادن. وبدأ التعدين باستخدام المناجم بدلاً من المحاجر المفتوحة.

وهكذا، جلبت الفترة القديمة الكثير من المعرفة المفيدة للجيولوجيا. تم وضع بداية الفرع النظري للجيولوجيا، وتم تسجيل نتائج الملاحظات، مما جعل من الممكن البناء على هذه الإنجازات في المستقبل.

كانت الفترة التالية في تطور الجيولوجيا صعبة ليس عليها فقط. اتسمت العصور الوسطى بالركود العلمي بشكل عام. ولكن لا تزال المعرفة حول الأرض مستمرة في التطور.

الفترة الدراسية

استمرت الفترة المدرسية من القرن الخامس إلى القرن الخامس عشر. في أوروبا الغربية. وفي بلدان أخرى استمرت من القرن السابع إلى القرن السابع عشر. ومع سقوط الإمبراطورية الرومانية، توقفت المعرفة العلمية عن تطورها السريع داخل حدودها. ولم تعد اليونان مركزًا للأفكار العلمية. ومع ذلك، تطور العلم بشكل سيئ في أوروبا الغربية أيضًا. انتقلت العلوم الطبيعية في هذا الوقت إلى علماء آسيا الوسطى، ولكن تم الحفاظ على القليل جدًا من البيانات حول أبحاثهم. وصلت إلينا فقط بعض أعمالهم.

وأوضح ابن سينا ​​(أو ابن سينا) التغير في سطح الأرض لسببين. أحدهما هو تأثير القوى الداخلية للأرض (والذي كان يقصد به العالم الريح التي تهب في الفراغات تحت الأرض). وبفضل هذه القوى يرتفع سطح الأرض ليشكل تلة. سبب آخر هو التأثيرات الخارجية (الأرصاد الجوية، الغلاف المائي، وما إلى ذلك) التي تدمر مناطق من سطح الكوكب، مما يخلق المنخفضات. حتى أن هذه الفرضية أخذت في الاعتبار أن كثافة مكونات السطح التي يتم تدميرها من الخارج مختلفة. ثم، بدلا من الصخور السائبة، يتم تشكيل انخفاض في التضاريس، بدلا من الصخور الصلبة - زيادتها، لأن الصخور من حولهم تتأثر بقوة أكبر.

كما أشار ابن سينا ​​إلى أن البحر يتقدم بشكل متكرر على اليابسة ويتراجع مرة أخرى. والدليل على ذلك أنه رأى وجود طبقات من الصخور المختلفة في الجبال. ورأى العالم أنه عندما تحرر الأرض من البحر تغسل الأنهار الأودية التي فيها، أي. تم تشكيل ارتياح معاصر.

أنشأ ابن سينا ​​تصنيفا جديدا للمعادن والصخور. فقسمها إلى حجارة وأجسام قابلة للانصهار (معادن) ومواد كبريتية قابلة للاشتعال وأملاح. تم اعتماد التصنيف من قبل الأوروبيين، وكان موجودا لفترة طويلة.

ووصف عالم آخر من آسيا الوسطى، وهو بيروني، أكثر من 100 معدن وقام بتسمية رواسبها. كما تعلم أيضًا تحديد الوزن النوعي للمعادن، وذلك قبل الأوروبيين بحوالي 700 عام.

واصل بعض الباحثين الآسيويين الآخرين تطوير أفكار الأفكار القديمة حول العالم.

كان سبب التطور البطيء للجيولوجيا في أوروبا هو تأثير الكنيسة. لقد تدخلت في العلم بالصورة الكتابية للعالم وأصوله. وبما أن الجيولوجيين عرضوا رؤية عالمية لا تتوافق مع الكتاب المقدس، فقد تم انتقاد تعاليمهم وأعمالهم أو حتى حظرها. ولهذا السبب ظهرت العديد من الفرضيات الخاطئة والتعاليم الكاذبة. حتى أنه كان هناك فجوة طفيفة بين العلم والعلوم القديمة. على سبيل المثال، قيل أن بقايا الكائنات الحية الأحفورية الموجودة في الأرض هي مسرحية للطبيعة أو مثال على التولد التلقائي للحياة، لأن وفقًا لتعاليم الكنيسة، خلق الله الحياة بالشكل الذي هي عليه الآن، وأصبحت الاكتشافات الآن كائنات غير موجودة. كما تم تقديم تعاليم كاذبة مفادها أن الأرض مستطيلة وأن النجوم في السماء تحركها الملائكة.

بعض العلماء في أوروبا، متجاهلين الكنيسة، عرضوا أفكارهم حول العالم. لكنهم استعاروا فقط النظرة العالمية القديمة.

ومع ذلك، على الرغم من التباطؤ في تطور الجيولوجيا النظرية، فإن توجهها العملي (الجيولوجيا التطبيقية) تطور بنجاح أكبر، خاصة في أوروبا. وارتبط ذلك بتطور البشرية، ونتيجة لذلك، مع تزايد الحاجة إلى المواد الخام المعدنية.

يتطلب بناء المدن مواد طبيعية لإنشاء المباني. كما ساهم العدد المتزايد من الحرفيين الحضريين الذين يحتاجون إلى مواد لمنتجاتهم، والتي غالبًا ما تكون مصنوعة من الحجر، في تطوير التعدين. وكانت نتيجة هذه العوامل زيادة في كمية المعادن التي يستخرجها الإنسان من أحشاء الأرض.

فترة النهضة (من القرن الخامس عشر إلى القرن السابع عشر إلى منتصف القرن الثامن عشر)

تم إعداد هذه الفترة بعصر الاكتشافات الجغرافية العظيمة. ساهمت رحلات كولومبوس وماجلان وفاسكو دا جاما في تراكم كمية كبيرة من المواد حول سطح الأرض بأكمله. وهكذا، خلال رحلة ماجلان حول العالم، ثبت أخيرًا أن كوكبنا له شكل كروي. أصبحت فرضيات العلماء في عصر النهضة مقنعة للغاية، وتؤكدها هذه الحقائق التي لا جدال فيها، بحيث تتراجع الكنيسة أمام العلم.

خلال عصر النهضة، أنشأ نيكولاس كوبرنيكوس وجاليليو جاليلي وجيوردانو برونو نموذج مركزية الشمس للعالم.

كما تعلمون، في عصر النهضة هناك صعود روحي للإنسانية. وعلى الرغم من أن تأثير الكنيسة لا يزال قائما، إلا أن تعاليمها لم تعد التفسير الوحيد للعالم. بدأ الناس يؤمنون بالعلم.

ومع استمرار نمو المدن وتطور التكنولوجيا، أصبح استخراج ثروات الأرض أسرع وأكثر كفاءة. كما زاد عدد الحقول المطورة.

بالطبع، أثناء استخراج المعادن، تراكمت لدى الناس المعرفة حول خصائص الصخور، وخصائص حدوثها، وبنية القشرة الأرضية. أدى تعميم هذه المادة إلى استنتاجات نظرية مهمة.

ومن بين الأشخاص الذين ساهموا في الجيولوجيا خلال فترة عصر النهضة العالم الألماني جورج باور (أو أجريكولا). ولخص جميع إنجازات عمال المناجم في أوروبا الغربية. ووصف العالم طرق زرع الألغام وخصائصها. كان أجريكولا أيضًا أول من اكتشف الفرق بين المعادن والصخور. ووصف العالم خصائص العديد من المعادن، مما سمح للجيولوجيين الآخرين بالتعرف على المعادن. كما درس أجريكولا البلورات.

كما ساهم ليوناردو دافنشي الشهير ببعض المعلومات الجيولوجية في العلوم. على سبيل المثال، عبر عن فكرة إمكانية ترتيب الصخور في طبقات تقع أفقيًا أو على شكل طيات. كما اعتبر ليوناردو أن اكتشافات الكائنات المنقرضة القديمة هي بقاياها حقًا، وليست لعبة للطبيعة، على عكس علماء الفترة المدرسية.

خلال فترة النهضة، قدمت روسيا مساهمات في الجيولوجيا. تم تنظيم البحث عن الودائع على نطاق واسع من قبل الحكومة. في عام 1584، تم إنشاء أمر شؤون الحجر. تم استخراج العديد من المعادن داخل الإمبراطورية الروسية. كما تم تصديرها إلى بلدان أخرى.

أسس الدانماركي نيلز ستينو علم طبقات الأرض واكتشف القانون الأول لعلم البلورات بشأن ثبات الزوايا البلورية، وقدم أول ملخص علمي للمغناطيسية الأرضية.

لقد انتهت مرحلة ما قبل العلم من تطور الجيولوجيا. لقد تم بالفعل تجميع ما يكفي من المواد حول الأرض. كان من الضروري فقط تعميمها واستكمالها باستنتاجات نظرية. في المرحلة العلمية، بدأت البشرية في حل هذه المشكلة، مسلحة بالتقنيات الجديدة والقوى الروحية. لكن بالطبع، لا يمكن استبدال مرحلة ما قبل العلمية في تطور الجيولوجيا على الفور بالمرحلة العلمية. لذلك، تتميز الفترة الانتقالية أيضًا في تاريخها.

1.2 الفترة الانتقالية (النصف الثاني من القرن الثامن عشر)

تتميز الفترة الانتقالية في تطور الجيولوجيا بحقيقة أنه في هذا الوقت تحدث كل من التعاليم القديمة لفترة ما قبل العلم والتعميمات العلمية في وقت واحد. يتم تنظيم المعرفة الجيولوجية المتراكمة في مرحلة ما قبل العلمية، وبالتالي، خلال الفترة الانتقالية، يحدث تشكيل الجيولوجيا كعلم.

كان الاختلاف المهم بين الفترة الانتقالية وفترة ما قبل العلم هو أنه في هذا الوقت تم تأسيس فكرة تقلب العالم في الجيولوجيا، في حين كان معظم العلماء سابقًا يعتقدون أن العالم كان موجودًا دائمًا في شكل غير متغير. تم التعبير عن فكرة تطور الأرض من قبل العديد من العلماء في الفترة الانتقالية، ولكنها في المقام الأول مرتبطة بأسماء J. Buffon وI.Kant وM.V. لومونوسوف. لقد اعتبروا في أعمالهم تاريخ الأرض بأكمله، من أصلها إلى حالتها الحالية، بمثابة صورة واحدة للعالم. ووفقا لهؤلاء العلماء، كانت الأرض تتغير باستمرار.

كان الإنجاز في الجيولوجيا هو تصنيف الخصائص التشخيصية للمعادن التي طورها فيرنر. كما استكشف المعادن الخام واقترح نظامًا للتسلسل الطبقي للصخور. في تطوير الجيولوجيا النظرية، لعب العالم دورا سلبيا إلى حد ما: لقد طور مخططا لتشكيل الدول الجبلية بناء على أفكار نبتون.

على عكس أ.ج. بالنسبة إلى فيرنر، أثبت جيمس هاتون نظرية البلوتونية، متحدثًا عن الأهمية الحاسمة لقواها الداخلية في تكوين الأرض.

طرح العالم آي كانط عام 1755 فرضية حول أصل النظام الشمسي. ووفقا له، فإن الجسيمات الأولية المنتشرة في البداية في الكون تجمعت في كتل تحت تأثير الجذب المتبادل. وعندما تم ضغط إحدى كتل المادة وتسخينها، تكونت الشمس. وتجمعت حوله السدم التي نشأت فيها الكواكب ومنها. أرض. ابتكر جيه بوفون فرضية حول تطور الأرض. كان يعتقد أنه عندما تجمد كوكبنا، أصبح مغطى بالمحيطات. بسبب تحركات المياه، تم تشكيل قيعان غير مستوية فيها. أصبحت التلال قارات مع انحسار المياه. حدد بوفون فترة وجود الأرض بـ 75 ألف سنة. الآن يبدو لنا أن هذه فترة قصيرة جدًا، لكن اللاهوتيين انتقدوا فرضية بوفون، لأنها وفقا لتعاليم الكتاب المقدس، فإن الأرض موجودة منذ 6000 عام.

لذلك، بحلول بداية القرن التاسع عشر، تم تشكيل الجيولوجيا كعلم. المرحلة التالية من تطورها هي المرحلة العلمية التي تجدد معرفة الناس بالأرض بأحدث المعلومات.

الفترة البطولية (النصف الأول من القرن التاسع عشر)

ترتبط بداية الفترة بظهور الطريقة الطبقية الحيوية. لقد جعل من الممكن تحديد العمر النسبي للصخور بناءً على مدى تعقيد بنية بقايا الكائنات الحية القديمة الموجودة فيها (لقد وصفت هذه الطريقة بمزيد من التفصيل في الفقرة 2.1 من هذا العمل).

ظهر علم الحفريات كنظام مستقل في الجيولوجيا. (انظر البند 1.4).

في بداية القرن التاسع عشر، ك. طرح فون بوخ الفرضية التكتونية الأولى. وفيه اعتبر العالم البراكين هي العملية الرائدة التي تشكل الجبال. تم تأكيد الفرضية من خلال البحث الذي أجراه أ. هومبولت. وقد قبله العديد من العلماء، ولعب دورًا مهمًا في فهم الناس لعمليات بناء الجبال.

المعلومات التي تم الحصول عليها حول التركيب الكيميائي للمعادن وقوانين تكوين بلوراتها مكنت من إنشاء تصنيف كيميائي للمعادن بنهاية الفترة البطولية. شكل هذا التصنيف أساس علم المعادن لفترة طويلة.

وفي نهاية الفترة البطولية، تم تقديم مساهمة مهمة أخرى للجيولوجيا. لاحظ ممثلو علم الطبقات أنه في بعض طبقات الصخور لم يتم العثور على علاقة تطورية بين الكائنات الحية التي تنتمي إلى عصور جيولوجية مختلفة. أولئك. لا يمكن العثور على أسلاف في بعض الكائنات، وأحفاد في كائنات أخرى. ولتفسير هذه الحقائق، ابتكر العلماء نظرية الكارثة. وتضمنت النظرية فكرة وجود كوارث عديدة في تاريخ الأرض، والتي، بحسب العلماء، تدمر بشكل دوري الحياة على الكوكب بالكامل، ثم تنشأ من جديد. اعترض تشارلز ليل لأول مرة على ذلك في كتابه "أساسيات الجيولوجيا..." (1830-1833). لقد كتب أن العالم العضوي يتطور على الأرض باستمرار وباستمرار. ومع ذلك، تم تأكيد أفكار العالم وقبولها بعد 20 عاما فقط.

خلال الفترة البطولية، حل الجيولوجيون مشكلة أخرى. لقد أثير منذ فترة طويلة مسألة أصل الصخور الغريبة التي تبعد مناطق توزيعها آلاف الكيلومترات عن الأماكن التي وجدت فيها. تم تفسير هذه الحقيقة من خلال النظرية الجليدية، التي افترضت تأثير العديد من التجمعات الجليدية على سطح الأرض. بعد ذلك، لم تثبت هذه الفرضية نقل الصخور عن طريق الأنهار الجليدية فحسب، بل تم تأكيد نفسها أيضًا، وبدأت العصور الجليدية في اعتبارها جزءًا من تاريخ الأرض.

لذلك، لم يكن من قبيل الصدفة أن حصلت الفترة البطولية على اسمها. لقد قطعت الجيولوجيا بالفعل خطوات هائلة. وكانت نتائج هذه الفترة إنشاء أول جمعيات جيولوجية، والخدمات الجيولوجية الوطنية في روسيا وإنجلترا وفرنسا. ومن سمات هذه الفترة أيضًا النطاق الواسع للبحث والطبيعة الأكثر تنظيماً لتنفيذه.

أصبحت الجيولوجيا مجالًا مستقلاً للعلوم الطبيعية. ظهرت مهنة جديدة - جيولوجي.

الفترة الكلاسيكية (النصف الثاني من القرن التاسع عشر)

وفي بداية العصر الكلاسيكي، ظهر كتاب تشارلز داروين "أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي...". وأكدت فرضية تشارلز ليل. منذ أن بدأت فرضية التطور التطوري للحياة في التأكيد من خلال النتائج التي توصلت إليها الكائنات الحية التي تمثل رابطًا انتقاليًا بين أشكال الحياة التي كانت تعتبر في السابق غير مرتبطة ببعضها البعض، تخلى الجيولوجيون أخيرًا عن الكارثة. لقد قبلوا نظرية التطور.

وتتميز هذه الفترة أيضًا بظهور فرضية الانكماش التي طرحها إيلي دي بومونت. واعتقد العالم أنه كلما بردت الأرض انخفض حجمها، مما أدى إلى ظهور طيات في القشرة الأرضية. هكذا شرح أصل الجبال. وأدى المنطق الداخلي الواضح لفرضية الانكماش وعدم وجود بديل لها إلى أن هذه الفكرة كانت راسخة في الجيولوجيا طوال الفترة الكلاسيكية.

خلال الفترة الكلاسيكية، نشأ مفهوم الصهارة - وهي مادة سائلة يمكن أن تتشكل في بعض الحالات في عباءة الأرض الصلبة. على وجه الخصوص، تنفجر الصهارة من خلال الحفر البركانية وتتحول إلى حمم بركانية بعد تحررها من الغازات. تمايز الصهارة هو عملية تحولها إلى صخور مختلفة عندما تتصلب. وهذا يفسر أصل العديد من الصخور.

أود أن أشير إلى أنه في النصف الثاني من القرن التاسع عشر، بسبب تطور الصناعة في العديد من البلدان، زاد حجم استخراج المعادن. وزاد إنتاج العالم من الصلب من 500 ألف إلى 28 مليون طن، وزاد إنتاج الفحم العالمي 3 مرات. وبما أن جميع البلدان تحتاج إلى المزيد من المواد الخام المعدنية، فقد خصصت حكوماتها أموالا كبيرة لتطوير الجيولوجيا. وكانت نتيجة ذلك ظهور الجيوفيزياء، التي جعلت من الممكن دراسة البنية العميقة لكوكبنا.

ويمكن الإشارة أيضًا إلى أنه خلال الفترة الكلاسيكية، تم القيام بالكثير لدراسة البنية الجيولوجية لروسيا. في عام 1882، تأسست اللجنة الجيولوجية لروسيا.

شهدت الفترة الكلاسيكية تطورات كبيرة في علم الصخور. لقد ظهر مجهر مستقطب في أيدي خبراء الصخور. وبمساعدتها، تمت دراسة أنحف الصفائح الصخرية الشفافة - المقاطع الرقيقة (التصوير الصخري البصري).

ظهرت علم البلورات من علم المعادن كعلم مستقل.

كما أنها تمثل بداية جيولوجيا البترول. بدأ اعتباره معدنًا، وتم إنشاء فرضيات تكوينه.

وهكذا، جلبت الفترة الكلاسيكية لتطور الجيولوجيا العديد من الفوائد لهذا العلم. بدأت الجيولوجيا تلعب دورًا مهمًا بين التخصصات العلمية الطبيعية.

أصبحت الفترة التالية في تطور الجيولوجيا، الفترة "الحاسمة"، نقطة تحول في تطور العلوم الطبيعية ككل. تم تمهيد الأرضية للاكتشافات التي تمت خلال الفترة "الحاسمة" من خلال الإنجازات الجيولوجية للفترة الكلاسيكية.

فترة "حرجة" (النصف الأول من القرن العشرين)

وليس من قبيل المصادفة أن هذه الفترة في تطور الجيولوجيا تلقت هذا الاسم. ومن الجدير بالذكر أن ظهورها كفترة "حرجة" كان بسبب العديد من الاكتشافات الجديدة في مختلف مجالات العلوم. هذه هي التطورات في معرفة العالم الصغير، واكتشاف الأشعة السينية، والنشاط الإشعاعي الطبيعي. كل هذا كان له تأثير كبير على الجيولوجيا.

وفي بداية الفترة انهارت فرضية الانكماش. وبدلا من ذلك، ظهرت فرضيات تكتونية أخرى. أصبحت فرضية الانجراف القاري التي اقترحها أ. فيجنر هي الأكثر اتساقًا مع الأفكار الحديثة حول الأرض. لقد أشارت ضمنًا إلى أن قشرة الأرض تتكون من كتل متكاملة - صفائح الغلاف الصخري، التي تتحرك بالنسبة لبعضها البعض، ومعها القارات (انظر الشكل 1). لعبت الفرضية دورًا مهمًا جدًا في الجيولوجيا. وشرحت عمليات بناء الجبال من خلال انهيار القشرة الأرضية أثناء اصطدام صفائح الغلاف الصخري. وهذا يفسر أيضًا الزلازل والبراكين. تم تأكيد الفرضية من خلال حقيقة أن المناطق الجبلية في منطقة الزلازل والبراكين تتزامن دائمًا تقريبًا - فهي تتوافق مع حدود صفائح الغلاف الصخري. كما تأكدت الفرضية من خلال أن الساحل الشرقي لأمريكا الجنوبية يتوافق مع الساحل الغربي لإفريقيا، أي أننا لو أزلنا المحيط الأطلسي، مما جعل أفريقيا أقرب إلى أمريكا الجنوبية، لتشكلا قارة واحدة، والتي شكلت هذه الفرضية. القارات، والانقسام في الماضي.

ومع ذلك، على الرغم من هذه الحجج القوية لصالح صحة الفرضية، فقد تم انتقادها ولم يتم قبولها في الجيولوجيا لفترة طويلة. ونظرا لعدم معقوليتها، تم رفض الفرضية. وكانت الفرضية الرئيسية هي فرضية الإلغاء. إنه يعني ضمناً تكوين تضاريس بسبب الحركات العمودية في القشرة الأرضية.

خلال الفترة "الحرجة"، يتم فصل علم الجيولوجيا الجيولوجية إلى تخصص علمي منفصل. وكان لها تأثير كبير على تطور الجيولوجيا النظرية والتطبيقية. كما استمر قسم هذا التخصص، وهو دراسة الخطوط الجيولوجية - الأحزمة المتحركة عند حدود صفائح الغلاف الصخري، في التطور، موضحًا العديد من ميزات الأرض.

في.أ. أوبروتشيف، س.س. شولتز، إن.آي. أصبح نيكولاييف مؤسس علم الجيولوجيا الجيولوجية، وهو التخصص الذي يدرس الحركات التكتونية في الماضي القريب والعصر الحديث.

وباستخدام الأساليب الجيوفيزيائية، تم إنشاء نموذج لبنية قشرة الأرض. تم تقسيمها إلى النواة والوشاح والقشرة. وكما نعلم، فقد تم تحديد هذه المجالات الجغرافية أيضًا من قبل العلماء المعاصرين.

في علم الصخور، بدأ الاتجاه الفيزيائي الكيميائي للبحث في التطور بشكل مكثف، ونتيجة لذلك، نشأت الكيمياء البلورية. بدأ استخدام تحليل حيود الأشعة السينية لدراسة البلورات.

استمرت جيولوجيا المعادن القابلة للاحتراق في التطور. ظهرت أيضًا دراسات التربة الصقيعية. وبحلول نهاية الفترة "الحاسمة"، تم تجميع الخرائط الجيولوجية لمختلف المناطق، وتم كتابة أعمال تلخص المواد الجيولوجية لبعض المناطق.

وتزايدت الحاجة إلى المعادن، وبدأ استخراج واستخدام أنواع جديدة من المعادن - خامات اليورانيوم والنفط. تم تطوير طرق جديدة للبحث عن الودائع.

الفترة الأخيرة (1960-1990)

في بداية العصر الحديث، حدثت إعادة تجهيز تقنية للجيولوجيا. وظهر مجهر إلكتروني وأجهزة كمبيوتر إلكترونية ومطياف الكتلة (محدد لكتلة العناصر الكيميائية). أصبح الحفر في أعماق البحار ودراسة الأرض من الفضاء ممكنًا.

المهم هو إمكانية استكشاف الأرض من خلال مقارنتها بالكواكب الأخرى. كما أصبح من الممكن تحديد العمر المطلق للصخور.

لقد حقق علم الحفريات نجاحًا كبيرًا، حيث تم استخراج مجموعات جديدة من البقايا الأحفورية، وتم التعرف على أنماط تطور الكائنات الحية، كما تم التعرف على حالات الانقراض الكبرى في تاريخ المحيط الحيوي.

وفي الآونة الأخيرة، بدأ العلماء في حل بعض المشاكل الجيولوجية، مثل علم المعادن، في المختبر من خلال التجارب.

تم اكتشاف قوانين تقسيم المناطق الميتوسوماتية (ميزات حدوث المعادن المعدلة أثناء التفاعل مع المحاليل المائية) وتم إنشاء نظرية لأنواع مختلفة من تكوين الصخور (مسارات تحويل الصخور إلى متحولة). وفي العصر الحديث أيضًا، تم إنشاء الخرائط التكتونية لأوراسيا والخرائط الجغرافية القديمة للعالم.

في الفترة الحديثة، تم قبول أفكار التعبئة واستمرت في التطور، بما في ذلك. فرضية الانجراف القاري.

حدد علماء الحفريات المراحل الأولى لتطور الحياة على الأرض.

يرتبط ظهور المشاكل البيئية بظهور التكنولوجيا الجيولوجية - وهو العلم الذي يحل مشكلة الاستخدام الرشيد لباطن الأرض على كوكبنا. كما ظهرت الجيولوجيا البيئية.

في الآونة الأخيرة، تم تطوير آلية الانتشار. وتضمنت فكرة أن القشرة المحيطية الجديدة تتشكل في المناطق التي تهرب فيها الصهارة وتتصلب. تتوافق تلال وسط المحيط مع هذه المناطق. ثم تتحرك القشرة الجديدة نحو القارات، وعند حدود القشرة القارية تدخل تحتها. وتتشكل في هذه الأماكن خنادق في أعماق البحار، وغالباً ما يحدث تكوين الجبال في القارات.

تختلف جيولوجيا الفترة الأخيرة قليلاً عن العصر الحديث. لكن تطورها لم يتوقف عند هذا الحد، بل يستمر في الحاضر وسيستمر في المستقبل.

كخاتمة لتاريخ الجيولوجيا، أريد أن أسلط الضوء على الفروع الرئيسية للعلوم التي تشكلت حتى الآن.

.4 أقسام الجيولوجيا

حتى الآن، تم تشكيل الأقسام الرئيسية التالية في الجيولوجيا.

1. الجيولوجيا الديناميكية أو الفيزيائية.يدرس هذا القسم الظواهر الجيولوجية الحديثة التي تغير الأرض أمام أعين الناس (الغلاف الجوي، الماء، النباتات والحيوانات، البراكين).

. علم الصخور أو علم الصخور.وقد كاد هذا القسم أن يصل إلى حجم العلم المستقل، لأن دراسة خواص الصخور مهمة لتطبيقها.

. علم الحفريات- علم حفريات الكائنات الحية، ويشكل القسم الثالث من الجيولوجيا. يدرس تطور وأصل الكائنات الحية القديمة وحتى يستعيد بيئتها.

يقوم بدراسة تسلسل وظروف ظهور الصخور المختلفة، وكذلك آثار الحياة فيها. علم الطبقات. وهو ينتمي إلى القسم الرابع من الجيولوجيا. ينقسم علم الطبقات إلى علم الصخور وعلم الحفريات، ويحتل مكانًا مهمًا في الجيولوجيا - فهو يغطي دراسة العديد من الأنماط الموجودة على الأرض في وقت واحد. تم وصف الطبقات بمزيد من التفصيل في القسم 2.1. عمل فعلي.

. الجيولوجيا التاريخيةيشكل القسم الخامس من علوم الأرض. إنه يلخص كل الأبحاث التي أجريت على كوكبنا: فهو يوزع المعالم الجيولوجية والعمليات والظواهر في الوقت المناسب.

هذه هي الفروع الرئيسية للجيولوجيا. وهي، بدورها، مقسمة إلى العديد من المجالات الأصغر، حيث تدرس إما الجوانب المختلفة للمسألة المتعلقة بالقسم الرئيسي، أو تستكشفها باستخدام أساليب مختلفة.

لذلك، يتم وصف تاريخ تطور العلوم الجيولوجية. وبمساعدتها تم تشكيل فكرة الجيولوجيا، وتم تسليط الضوء على الأفكار والأحكام الرئيسية لهذا العلم.

2. طرق البحث

سأصف الآن الطرق التي تدرس بها الجيولوجيا الأرض. فهمهم مثير للاهتمام ومهم للغاية. وأود أيضًا أن أشير إلى أن أسماء العديد من الأساليب تتطابق مع أسماء فروع الجيولوجيا المختلفة التي تطبقها.

.1 تحديد العمر النسبي للصخور

لدراسة ماضي الكوكب وتطور الحياة عليه، من الضروري أن تكون قادرا على تحديد الصخور التي تشكلت على الأرض في وقت سابق، والتي في وقت لاحق. هناك مجموعة متنوعة من الطرق للقيام بذلك.

في البداية، طرح الدانماركي نيلز ستينو المبدأ التالي: "الطبقة الموجودة في الأعلى تكونت متأخرة عن الطبقة الموجودة في الأسفل". أصبح علم الطبقات فرعًا من الجيولوجيا يدرس تسلسل تكوين وأنماط وضع الصخور، باستخدام هذا المبدأ وغيره. هذا هو أحد الفروع الرئيسية للجيولوجيا.

ومع ذلك، فإن مبدأ ستينو له عيوبه أيضًا. على سبيل المثال، من المستحيل مقارنة عمر الصخور الموجودة في أماكن مختلفة. في وقت لاحق تم حل هذه المشكلة. لاحظ العلماء أن الكائنات الحية تكون أكثر تعقيداً كلما كانت أصغر سناً. وهكذا، من خلال مقارنة السمات الهيكلية لبقاياها في الصخور، يحددون أي الكائنات الحية، وبالتالي الصخور، أصغر سنًا. الآن، حتى عند خلط الطبقات الصخرية، من الممكن تحديد التسلسل الأصلي لحدوثها (انظر الشكل 2).

حاليًا، اختار العلماء أكثر أشكال الحياة تميزًا لكل فترة من تاريخ الأرض. وتسمى بقاياهم الحفريات التوجيهية. إنهم يحددون بدقة تسلسل تراكم الصخور.

بفضل هذه الاكتشافات، تم تجميع مقياس جغرافي جغرافي، حيث تم تقسيم تاريخ الأرض إلى دهور وعصور وفترات وعصور. المقياس مقبول بشكل عام، ويستخدم في كل مكان، وهو مهم للعديد من فروع العلوم. ومع ذلك، فإنه يشير في البداية فقط إلى تسلسل الفترات. تم تحديد مدتها وتواريخ بدايتها ونهايتها باستخدام الطريقة النظائرية لتحديد العمر المطلق للصخور.

.2 تحديد العمر المطلق للصخور

لقد فهم الجيولوجيون بالفعل كيفية تحديد عمر بعض الصخور بالنسبة للآخرين. لكن هناك مشكلة أخرى لم يتم حلها، وهي تحديد عدد سنوات وجود بعض الصخور. مع تطور الفيزياء النووية، تعلم الناس تحديد العمر المطلق للصخور باستخدام أحدث الأدوات.

جوهر الطريقة النظائرية (ما يسمى طريقة تحديد العمر المطلق للصخور) هو كما يلي. لقد ثبت أن النظائر غير المستقرة للعناصر الكيميائية تتحلل وتتحول إلى ذرات أخف وزنا ومستقرة. علاوة على ذلك، فإن معدل هذا الاضمحلال يكاد يكون مستقلاً عن الظروف الخارجية. لذلك، من خلال مقدار العنصر غير المستقر وعدد منتجات اضمحلاله، فإنهم يحددون مقدار اضمحلال العنصر. في بعض الحالات، لا يتم تحديد عدد منتجات الاضمحلال، ولكن عدد المسارات - المناطق المحروقة في الصخر بواسطة شظايا نوى نظير غير مستقر. هذا يسمح لك بمعرفة عدد الانشطارات النووية. وبمعرفة المعدل الثابت للتحلل، يمكن للمرء أن يحدد متى بدأ، وبالتالي منذ متى تشكلت الصخرة.

الأكثر دقة هي طريقة الكربون المشع، والتي تستخدم اضمحلال نظير الكربون غير المستقر بكتلة ذرية تبلغ 14. وعمر النصف له فترة زمنية قصيرة إلى حد ما - 5768 سنة. ولكن بما أن كفاءة التفاعل تنخفض بمقدار 1024 مرة خلال فترة زمنية تساوي عشرة فترات نصف عمر، يصبح من الصعب تسجيل مثل هذه التغييرات الصغيرة في المادة. ولذلك فإن الزمن المقاس بهذه الطريقة لا يتجاوز 60 ألف سنة. في هذه الفترة، يتم تحديد العمر بدقة أكبر.

وباستخدام طريقة الكربون المشع، يتم تحديد عمر البقايا العضوية، حيث أن الكائنات الحية تمتص الكربون من الغلاف الجوي خلال حياتها. محتوى نظائر الكربون فيه ثابت، لأنه بدعم من التعليم ج 14 باستخدام الإشعاع الكوني. وبعد موت الكائن الحي، يبدأ الكربون غير المستقر في التحلل.

لتحديد كمية نظائر الكربون، غالبًا ما يتم استخدام طريقة قياس الطيف الكتلي (انظر الشكل 3). وفي هذه الحالة، يتم أكسدة الكربون الموجود في العينة، ويحوله إلى ثاني أكسيد الكربون. يتم بعد ذلك تحويل جزيئات الغاز إلى أيونات وتمريرها عبر غرفة مغناطيسية. أنه يحتوي على CO 2 مع الكربون الخفيف ينحرف بقوة أكبر من الغاز مع النظير الثقيل. ومن خلال تسجيل الانحرافات عن المسار المستقيم، يتم تحديد عدد النظائر الثقيلة غير المستقرة المتبقية في المادة. كلما قل عدد الذرات غير المستقرة المتبقية، كلما كانت العينة أقدم، ويتم تحديد عمرها. في السنوات يتم حساب ذلك باستخدام صيغ خاصة.

عمر النصف لليورانيوم ذو الكتلة الذرية 238 هو 4.51 مليار سنة. ولذلك، فإن طريقة اليورانيوم والرصاص (الرصاص هو منتج اضمحلال اليورانيوم) تجعل من الممكن تأريخ الأحداث القديمة، على الرغم من أن هذا يقلل من دقة القياسات. تكنولوجيا الطريقة هي كما يلي. ومن بين الصخور التي يجب تحديد عمرها، يتم اختيار تلك التي تحتوي على الزركون، وهو معدن يحتوي على اليورانيوم. ثم يتم سحق الصخور إلى بلورات ويتم غربلتها من خلال شبكات خاصة لفصل البلورات من نفس الحجم. عندما يتم غمر هذه البلورات في محاليل عالية الكثافة، فإن أثقل البلورات، الزركون، تستقر في القاع. يتم تحديده ولصق طبقة من بلورة واحدة على لوحة خاصة. ثم يتم طحن البلورات الموجودة على اللوحة وغمسها في محلول حمضي. وفي هذه الحالة تذوب المادة الموجودة داخل المسارات، وتصبح مرئية بالمجهر. ثم يتم حساب عدد المسارات لكل وحدة مساحة. بالسنوات، يتم تحديد العمر باستخدام صيغ رياضية خاصة. وفي هذه الحالة، يؤخذ في الاعتبار أيضًا انخفاض معدل الاضمحلال مع مرور الوقت.

تعد الطريقة النظائرية هي الأكثر دقة حاليًا، لكن هناك طرقًا أخرى لتحديد العمر المطلق للصخور. على سبيل المثال، بعد تحديد معدل تراكم الصخور الرسوبية ومعرفة سمك طبقتها، يمكن تقدير زمن تكوين هذه الصخور بشكل تقريبي. لكن معدل تراكم الصخور يمكن أن يتغير، ويمكن ضغط طبقتها، وبالتالي فإن هذه الأساليب ليست دقيقة بما فيه الكفاية.

2.3 التحليل الطيفي

لقد لاحظ الناس منذ فترة طويلة أن العناصر الكيميائية المختلفة الموضوعة في اللهب تعطيه ألوانًا مختلفة (انظر الشكل 4). على سبيل المثال، كبريتات النحاس خضراء اللون، وملح الطعام أصفر فاتح. ومع ذلك، من المستحيل تحديد العناصر الكيميائية بدقة من خلال لون النار، لأن... ومنهم من يعطي نفس اللون.

وفي عام 1859، وجد العلماء الألمان، الكيميائي روبرت بنسن والفيزيائي هيستاف كيرشوف، طريقة لتمييز ظلال ألوان اللهب. لقد استخدموا اختراعهم - المطياف. وهو يتألف من منشور زجاجي موضوع أمام شاشة بيضاء. يقوم المنشور بتقسيم شعاع الضوء إلى أشعة أحادية اللون، مما يجعل الاختلافات مرئية بين أطياف العناصر التي تلون اللهب بصريًا بالتساوي.

بشكل عام، تبين أن التحليل الطيفي مهم لكل من الجيولوجيين ولممثلي العلم الجديد الذي ولده أيضًا - الكيمياء الكونية.

2.4 مسح الجاذبية

الوزن هو القوة التي ينجذب بها الجسم إلى الأرض ويضغط على الدعامة أو يسحب التعليق للخلف. اتضح أنه حتى انجذاب الأجسام إلى الأرض يستخدم في الجيولوجيا.

أي جسم له كتلة لديه جاذبية. ونحن نلاحظ ذلك جيدًا، لأن جاذبية الأرض هي قوة جذب الأرض. لكن إذا كانت جميع الأجسام تنجذب لبعضها البعض، فلماذا لا نلاحظ مثلا الانجذاب بين شخصين؟ والحقيقة أن هذه القوى صغيرة جدًا، لكنها لا تزال موجودة. لقد ثبت تجريبياً أن الخط الراسيا ينحرف عن موضعه الرأسي بالقرب من جبل كبير. وقد ثبت أيضًا أن كرتين كبيرتين من الرصاص تتدحرجان تجاه بعضهما البعض على مسافة قريبة.

وفقا لهذه، يمكننا أن نستنتج أنه اعتمادا على كثافة الصخور الموجودة تحت الأرض، فإن حجم قوة الجاذبية (في الفيزياء - تسارع الجاذبية) سيتغير أيضا. لكن المشكلة هي أن هذه التغيرات تكون ضئيلة جداً، ولا يلاحظها الإنسان. فقط بمساعدة أدوات دقيقة يمكن تحديد التغيرات في الجاذبية.

في البداية، تم تحديد الجاذبية من خلال فترة تأرجح البندول وطوله. ومع ذلك، نظرا لإزعاج استخدام البندول، تم استبداله بجهاز أكثر ملاءمة - مقياس الجاذبية. مبدأ تشغيله بسيط: يتم تعليق حمولة ضخمة على زنبرك ويتم تحديد قوة الجاذبية من خلال درجة التفافه.

في الوقت الحاضر، يتم استخدام طريقة التنقيب بالجاذبية في كل مكان للبحث عن رواسب النفط (قلة الجاذبية فوق الفراغ الموجود في الأرض) ورواسب المعادن شديدة الكثافة، على سبيل المثال، خامات الحديد. هذه الطريقة بسيطة للغاية وغير مكلفة، وللتخلص من الأخطاء غالبًا ما يتم استخدامها مع طرق أخرى. تم تجميع خرائط مجال الجاذبية الأرضية.

ومن خلال قياس الجاذبية، يدرس العلماء الأسئلة المتعلقة بشكل الأرض وبنية باطنها.

2.5 تطبيقات الحفريات

إن اكتشافات علماء الحفريات، وآثار أشكال الحياة السابقة، لا يمكن أن تخبرنا فقط عن تطور الكائنات الحية، وبنيتها، ولكن أيضًا عن العديد من الأنماط الأخرى لتكوينها، وعن بيئتها وخصائصها.

على سبيل المثال، مع العلم أن الغطاء النباتي للمناطق المناخية المختلفة ليس هو نفسه، فإن العلماء، الذين يدرسون بقايا النباتات القديمة، يستخلصون استنتاجات حول مناخ منطقة معينة في الماضي. ومعرفة الظروف المعيشية للمجتمعات الحديثة من الكائنات الحية (درجة الحرارة، كمية الغذاء المستهلكة، التربة)، يمكن تحديد الظروف البيئية للمجتمعات المماثلة في الماضي. وأيضًا من خلال دراسة النمو الإيقاعي لبعض الكائنات الحية (المرجان، ذوات الصدفتين ورأسيات الأرجل، البرنقيل، إلخ)، وسرعة دوران الأرض، وتكرار المد والجزر، وميل محور الأرض، وتكرار العواصف، وغير ذلك الكثير. عازمون. على سبيل المثال، وجد أنه قبل 370-390 مليون سنة كان هناك ما يقرب من 385-410 يومًا في السنة، مما يعني أن الأرض كانت تدور حول محورها بشكل أسرع مما هي عليه الآن.

في الممارسة العملية، للبحث عن رواسب النفط، يتم استخدام اعتماد لون بقايا conodonts (الكائنات الحية) على درجة حرارة باطن الأرض حيث توجد. فإذا كانت درجة الحرارة تصل إلى 250 درجة مئوية، فلا يمكن أن يتكون الزيت من مواد عضوية. فإذا كانت درجة الحرارة أكثر من 800 درجة مئوية، فقد تم تدمير النفط الذي يمكن أن يوجد هناك. أما إذا كانت درجة الحرارة بين هذه الحدود فيمكن أن يستمر البحث عن النفط.

واستنادا إلى خصائص تكوين بقايا الكائنات البحرية، من الممكن تحديد درجة حرارة وتكوين الماء في وقت معين. وبناءً على كل هذه البيانات، يمكن استنتاج المزيد من الأنماط الموجودة في العالم وتطبيقها في جميع مجالات العلوم.

2.6 الطريقة البيوجيوكيميائية

تعتمد الطريقة البيوجيوكيميائية على دراسة خصائص النبات التي يحددها وجود معادن معينة في القشرة الأرضية.

وحتى قبل اكتشاف الطرق الحديثة للبحث عن المعادن، استفاد الناس من حقيقة أن النباتات التي تنمو على خامات مختلفة لها خصائصها الخاصة. على سبيل المثال، تشير أنواع معينة من الطحالب والنعناع والقرنفل التي تنمو بكميات أكبر من المعتاد إلى وجود النحاس في أحشاء الأرض. وتؤدي رواسب الألمنيوم التي تسبب زيادة محتوى هذا المعدن في التربة إلى تقصير الجذور وتبقع الأوراق. يسبب النيكل ظهور بقع بيضاء ميتة على الأوراق. وهكذا، نجح الناس، من خلال مراقبة النباتات بصريًا، في اكتشاف رواسب الصخور التي يحتاجون إليها.

في القرن العشرين، بدأ استخدام الطريقة البيوجيوكيميائية بنجاح أكبر: أصبح من الممكن تحديد الحالات الشاذة في عالم النبات باستخدام التصوير الجوي، وبدأ استخدام التحليل الطيفي لتحديد المحتوى المتزايد للمعادن في النباتات، مما يدل على فائضها في التربة. ميزة هذه الطريقة هي القدرة على العثور على الخامات الموجودة على أعماق كبيرة.

حاليًا، لتبسيط الطريقة البيوجيوكيميائية، تم إنشاء قوائم بالنباتات ذات التفاعل المعروف مع بعض المعادن. تم اختبار أكثر من 60 مصنعًا من القائمة ويمكن استخدامها للبحث عن جميع أنواع المعادن الأحفورية تقريبًا. وقد تم بالفعل اكتشاف العديد من الودائع باستخدام هذه الطريقة.

2.7 قياس الزلازل

في بداية القرن العشرين، كتب أحد مؤسسي علم الزلازل، بوريس بوريسوفيتش جوليتسين: “يمكن تشبيه كل زلزال بمصباح يضيء لفترة قصيرة وينير باطن الأرض”. في الواقع، يمكن استكشاف الجزء الداخلي من الأرض، المخفية عنا بعدة كيلومترات من الطبقات الصخرية، بشكل رئيسي أثناء الزلازل. بعد كل شيء، حتى بمساعدة الحفر، فإنها لا تخترق أكثر من 12 كم في القشرة الأرضية.

تُستخدم الموجات الزلزالية المتولدة أثناء الزلزال لدراسة باطن الأرض. يتم استخدام خصوصية انتشار الموجات بسرعات مختلفة في المواد ذات الخصائص المختلفة (أو من خلال حالات تجميعية مختلفة لمادة واحدة)، وعند حدود المواد المختلفة، تنعكس الموجات أو تشوهها. إذا كان مصدر الموجات الزلزالية يقع بالقرب من سطح الأرض، فإن العديد من الموجات المنعكسة من الطبقات الأساسية تعود إلى السطح، حيث يتم تسجيلها بواسطة الجيوفونات. تعمل هذه الأجهزة على تضخيم الاهتزازات الأرضية التي لا تذكر عدة مرات. بمعرفة وقت انتشار الأمواج ومراعاة خصائصها، يتوصلون إلى نتيجة حول موقع الأسطح العاكسة، ويكتشفون عمقها وزاوية ميلها وبنيتها. علاوة على ذلك، غالبا ما يستخدم الانفجار الاصطناعي كمصدر للموجات الزلزالية، لأنه ومن ثم فإن الوقت الذي تبدأ فيه الموجات بالتحرك معروف بالضبط.

في الاستكشاف السيزمي، يتم تسجيل الموجات المنكسرة والمنعكسة. وأولهم أقوى. وفي الوقت نفسه، تختلف طرق بحثهم.

توفر الموجات المنعكسة على الفور مقطعًا عرضيًا تفصيليًا لمنطقة الدراسة. لأول مرة تم اكتشاف حقول النفط باستخدام الموجات المنعكسة في الثلاثينيات من القرن العشرين. وبعد ذلك، أصبح الاستكشاف الزلزالي الطريقة الرائدة في الجيوفيزياء. للحصول على صورة كاملة للبنية الداخلية للأرض، يتم تسجيل الاهتزازات في العديد من الأماكن في وقت واحد.

كما تم تحسين طريقة الموجة المنكسرة بنجاح. وبمساعدتهم، أصبح من الممكن إجراء البحوث على أعماق كبيرة. تمكن الجيولوجيون من دراسة بنية القشرة الأرضية، وملامح تكوين القارات والمحيطات، وأسباب الحركات التكتونية.

ومع ظهور معالجة الإشارات الرقمية في الستينيات، أصبح تحليل المعلومات الزلزالية أكثر اكتمالا وأسرع. كما استبدل العلماء مصدر الموجات الزلزالية من المتفجرات إلى الهزازات الصديقة للبيئة التي تتيح لك اختيار تردد الاهتزاز.

الاستكشاف الزلزالي له أهمية كبيرة في الجيولوجيا. في الأساس، بمساعدتها، تم تحديد الغلاف الجوي للأرض وسمكها وحالة المادة فيها.

.8 التنقيب المغناطيسي

الأرض، مثل المغناطيس العملاق، محاطة بمجال مغناطيسي. ويمتد في الفضاء إلى 20-25 نصف قطر الأرض. لا يزال هناك جدل حول أصل المجال المغناطيسي للأرض. لأن ويمكن أن ينشأ إما تحت تأثير الكهرباء أو جسم ممغنط، ومن المفترض أن ينشأ مجال الأرض نتيجة للتيارات الكهربائية التي تظهر في نواة الأرض أثناء دوران الكوكب.

ولكن، بغض النظر عن أصله، فإن المجال له تأثير كبير على سكان الأرض - فهو يحمي من الإشعاع الكوني. وبفضل المجال أيضًا، يتم توجيه إبرة البوصلة نحو الشمال. ويلاحظ أن الطرف الشمالي لإبرة البوصلة يميل إلى الأسفل بالنسبة للوضع الأفقي. وهذا يشير إلى أن مصدر المغناطيسية يقع في أحشاء الأرض.

تساعد دراسة الظواهر المرتبطة بالمجال المغناطيسي على فهم بنية كوكبنا ومعرفة تاريخه جزئيًا وتوضيح علاقة الأرض بالفضاء.

وقد لوحظ أن الصخور الممغنطة تؤثر أيضًا على اتجاه إبرة البوصلة. ونتيجة لذلك، يتم استخدام الشذوذات المغناطيسية (الانحرافات عن المجال الطبيعي للأرض) في البحث عن المعادن ذات المغنطة العالية (المعادن المحتوية على الحديد). بالفعل في القرن السابع عشر، تم استخدام البوصلة في روسيا والسويد للبحث عن خامات الحديد. في وقت لاحق، تم إنشاء جهاز أكثر دقة يحدد التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض وقوته - مقياس المغناطيسية (انظر الشكل 6).

ومن خلال دراسة المغنطة المتبقية للصخور، والتي اكتسبتها تحت تأثير المجال المغناطيسي للأرض في الماضي، يحدد العلماء موقع القطبين المغناطيسيين وقوة المجال المغناطيسي للأرض في العصور الجيولوجية القديمة. على سبيل المثال، ثبت أنه في السابق كان يوجد قطب جنوبي مكان القطب الشمالي الحديث والعكس صحيح. ومن المفترض أنه أثناء تغيرها يضعف المجال المغناطيسي، ويخترق الإشعاع الكوني الأرض، مما يؤثر سلبا على سكانها.

التنقيب المغناطيسي مهم للناس ليس فقط للبحث عن المعادن. وبمساعدتها يتم رسم خرائط خاصة للانحراف المغناطيسي (انحراف إبرة البوصلة عن اتجاه الشمال بالدرجات). هذا مهم للتوجيه الدقيق على الأرض.

2.9 التنقيب الكهربائي

التنقيب الكهربائي هو أحد فروع الجيوفيزياء التي تحدد تكوين وبنية القشرة الأرضية باستخدام التيارات الكهربائية الطبيعية أو الاصطناعية. ربما تحتوي طريقة الاستطلاع هذه على أكبر عدد من الأساليب المختلفة وأصنافها - أكثر من 50.

فيما يلي أهمها:

. طريقة المقاومة- يعتمد على تمرير تيار مباشر عبر الأرض باستخدام قطبين كهربائيين. ثم يتم قياس الجهد الناتج عن هذا التيار بواسطة أقطاب كهربائية أخرى. بمعرفة التيار والجهد يتم حساب المقاومة. تُستخدم المقاومة لتحديد السلالات المسببة لها (السلالات المختلفة لها مقاومة مختلفة). ومع الأخذ في الاعتبار موقع الأقطاب الكهربائية، سيكتشفون مكان وجود الصخور ذات المقاومة العالية.

وباستخدام طريقة المقاومة يتم فحص الطبقات التي تتكون منها المنطقة محل الدراسة وتوزيعها. على وجه الخصوص، من الممكن البحث عن رواسب النفط والغاز.

ل طريقة الحثاستخدام مجال كهربائي أو مغناطيسي متناوب تم إنشاؤه بشكل مصطنع. وتحت تأثيره يظهر مجال كهرومغناطيسي في الأرض. من خلال معرفة معلمات الحقل الذي تم إنشاؤه وتحديد خصائص الحقل الذي نشأ في الأرض، فإنهم يحددون خصائص الوسط الذي ينبعث منه وأين يقع. يمكن نقل مصدر المجال الاصطناعي ومن ثم تصبح صورة باطن الأرض أكثر تفصيلاً. طرق معالجة البيانات التي تم الحصول عليها بالطريقة الاستقرائية معقدة للغاية.

تخصيص بشكل منفصل التنقيب الكهربائي عن الآبار. تنطبق عليه كل من الطرق المذكورة أعلاه والعديد من الطرق الأخرى. ويشمل ذلك نقل الموجات الراديوية، ودراسة المجال الكهربائي الطبيعي، وطريقة الأقطاب الكهربائية الغاطسة. يتيح التنقيب الكهربائي للآبار تحديد شكل وحجم وتكوين الصخور في المساحة المحيطة بالآبار وفيها.

2.10 التعرف على الرواسب من صور الأقمار الصناعية

ومع ظهور القدرة على الحصول على صور فوتوغرافية لمساحات واسعة من سطح الأرض من الفضاء، تمكن الجيولوجيون من التعرف على العلاقة بين مظهر وشكل التطفلات المختلفة وتكوينها.

على سبيل المثال، لوحظ أن الصخور التي تحتوي على الأباتيت غالبًا ما تظهر على السطح على شكل "حلقات" و"خرز". يمكن ملاحظة هذا النمط في شكل جبال خيبيني لدينا - فهي تمثل شبه حلقة توجد فيها أغنى رواسب خامات الأباتيت والنفيلين. ترتبط رواسب النحاس السماقي أيضًا بأنواع محددة من الكتل الصخرية، والتي تُعطى أسماء خاصة: "التنين"، و"الجذع"، و"الجذر".

كما أن دراسة صور الأقمار الصناعية للبراكين القديمة والحديثة تجعل من الممكن العثور على رواسب معدنية.

وهكذا، مع ظهور طريقة بحث جديدة، توسعت إمكانيات الجيولوجيا بشكل كبير. الآن يمكن للجيولوجيين الحكم على توزيع الرواسب على نطاق كوكبي. كما أنه يوفر الوقت والجهد للعلماء: أولاً، يتم تحديد موقع الرواسب المحتملة، ثم يتم إرسال رحلة استكشافية إلى هناك، بينما كان من الضروري في السابق دراسة سطح الأرض بالكامل بشكل مباشر باستخدام طرق معقدة. كما زادت احتمالية العثور على الودائع.

2.11 ماذا يمكنك أن تتعلم من دراسة الحصى؟

من خلال دراسة الحصى النهرية العادية، يمكنك الكشف عن العديد من الأشياء المثيرة للاهتمام. يمكن للعلماء تحديد المكان الذي بدأت فيه الحصى رحلتها. إذا كانت الحصى تحتوي على معادن، فإنها يمكن أن تؤدي إلى رواسب معدنية. إذا احتفظت الحصاة بكفافها الأصلي، فيمكن تحديد شروط تكوينها. ومن خلال حساب سرعة حركة الحصاة، ومعدل نقصان وزنها، ودرجة الاستدارة، يتم أيضًا تحديد المسافة التي تقطعها. وقد تم تطوير صيغ خاصة لهذا الغرض. من خلال طريقة توجيه الحصى، يتم تحديد اتجاه حركة تدفق المياه غير الموجود الآن، وبزاوية ميل الحصى يتم تحديد سرعة حركتها.

3. المكانة التي تحتلها الجيولوجيا في العالم الحديث

.1 علاقة الجيولوجيا بالعلوم الأخرى

الآن بعد أن تم وصف طرق البحث المستخدمة في الجيولوجيا، أود أن أنتبه إلى العلاقة بين الجيولوجيا والعلوم الأخرى.

العلاقة بين العلوم المختلفة مهمة جدا. ومن خلال العمل معًا، يفهم العلماء العالم بشكل أفضل. العلاقة تأتي في شكلين. 1.) البيانات الجاهزة التي يحصل عليها أحد العلوم يتم قبولها واستخدامها من قبل علم آخر. على سبيل المثال، يتم استخدام الجدول الدوري في جميع العلوم الطبيعية تقريبًا كبديهية. 2.) التطبيق المستمر لأساليب البحث من علم إلى آخر. على سبيل المثال، استخدام الأساليب الفيزيائية في الجيولوجيا، عندما لا تكون البيئة أو الظاهرة قابلة للملاحظة بشكل مباشر.

غالبًا ما تكون العلاقة بين العلوم ذات اتجاهين. هناك العديد من الأمثلة على التفاعل الناجح بين العلوم المختلفة والجيولوجيا. سأعطي بعض منهم.

لدراسة تطور الكائنات الحية، يلجأ علم الأحياء إلى نتائج علم الحفريات - البقايا الأحفورية. وهذا أمر معقول، لأن... من الضروري معرفة بنية الكائنات الحية في مراحل مختلفة من التطور لفهم كيفية تكيفها بشكل متزايد مع البيئة، وكيف اختارت الطبيعة أفضل أشكال الحياة وحافظت عليها. يحل علماء الأحياء أيضًا مسألة الأصول البشرية جنبًا إلى جنب مع علماء الحفريات، ويقومون بتحليل بقايا أسلاف البشر.

ومن ناحية أخرى، يمكن معالجة المعادن باستخدام الطرق البيولوجية. ومن المعروف أن الذهب غالباً ما يدخل في الشبكة البلورية للمعادن بكميات صغيرة جداً ويصعب استخراجه. ثم تأتي البكتيريا للإنقاذ. إنهم يدمرون البلورة المعدنية وبالتالي يتم استخراج الذهب.

للبحث عن المعادن باستخدام الطريقة البيوجيوكيميائية، يتم استخدام الخصائص النباتية التي درسها علماء النبات.

غالبًا ما يحدث أن يتم تأكيد الفرضية التي طرحها المتخصصون في مجال علمي واحد في مجالات أخرى. إن تفاعل العلوم مهم أيضًا لتأكيد نتائج البحث ومقارنتها، حيث أن الدراسة الشاملة لأي قضية تكون أكثر فعالية.

لذلك، للحصول على إجابات للأسئلة المهمة، ينبغي إجراء بحث مشترك من قبل ممثلي العلوم المختلفة في كثير من الأحيان، ثم ستكون نتائج البحث أكثر دقة واكتمال.

.2 أهمية الجيولوجيا في العالم الحديث

وفي ختام كل ما قيل، أود أن أضيف عن أهمية الجيولوجيا في العالم الحديث.

الجيولوجيا هي أحد العلوم القليلة التي تهتم بتسلسل الأحداث ومدتها. وبالتالي، فإنه يؤثر على فهم الناس (الروحي) للعالم: حول سكان الأرض، ومظهر كوكبنا في الماضي. تساعد الجيولوجيا الإنسان على فهم كيف خلقت الطبيعة مجتمعات حديثة من الكائنات الحية، وكيف تراكمت المعادن المستخدمة اليوم في الماضي، وما هو مكان الإنسان بين الكائنات الحية الحديثة. بامتلاك هذه المعرفة، يستنتج الشخص مدى أهمية حماية الأرض والحياة عليها من التلوث، والحفاظ على المعادن واستخدامها بشكل عقلاني.

لذا فإن أهمية الجيولوجيا كبيرة في التطور الروحي للإنسان.

دورها عظيم بالنسبة لشخص عادي وفقط في الحياة اليومية. بعد كل شيء، يتم استخراج المعادن باستخدام الأساليب الجيولوجية. ومن الصعب المبالغة في تقدير دور المعادن في حياة الإنسان: بمساعدة الفحم والمنتجات النفطية، يتم تدفئة المنازل في المدن، وتعمل السيارات بالبنزين، ويستخدم الغاز الطبيعي في الطهي، بمساعدة اليورانيوم أو النفط أو الفحم، يتم توليد الكهرباء التي يحتاجها الجميع. كما أن كل ما صنعه الإنسان تقريبًا - المنازل والسيارات والطرق والمجوهرات والزجاج - مصنوع من مواد طبيعية مستخرجة من الأرض.

يتم استخدام الإنجازات الجيولوجية من قبل أشخاص من مختلف المهن. علم الجيولوجيا هو فرع من فروع الجيولوجيا الذي يدرس التربة الصقيعية. يستخدم البناة البيانات التي يتلقونها لتطوير معايير وقواعد البناء في المناطق دائمة التجمد.

وللتوجيه الصحيح على الأرض لا بد من معرفة انحراف إبرة البوصلة عن اتجاه الشمال، والذي يحدث نتيجة عدم تطابق القطبين الجغرافي والمغناطيسي. تم الكشف عن هذه الميزات المغناطيسية باستخدام التنقيب المغناطيسي. لا يدرس هذا القسم من الجيولوجيا البحث عن المعادن عن طريق الشذوذات المغناطيسية فحسب، بل يدرس أيضًا المجال المغناطيسي للكوكب ككل.

باستخدام خريطة صفائح الغلاف الصخري، يمكن لكل شخص تحديد المناطق التي تتكرر فيها الزلازل والانفجارات البركانية (تتوافق حدود صفائح الغلاف الصخري مع هذه المناطق)، وعلى سبيل المثال، عند التحرك، اختر أفضل مكان للعيش فيه أو الاستعداد مسبقًا لذلك النشاط التكتوني.

وبالتالي، فإن الجيولوجيا مهمة جدًا للبشرية جمعاء. يعتمد التطور التقني للمجتمع البشري بشكل مباشر على إنجازاته.

4. مستقبل الجيولوجيا

وفي ختام هذا العمل، أريد أن أكتب عن مستقبل الجيولوجيا.

من الصعب جدًا تخيل مستقبل أي علم. بعد كل شيء، من الضروري الحفاظ على الموضوعية وعدم الخوض في عالم الخيال.

حاليًا، يطرح البعض رأيًا مفاده أن الجيولوجيا ليست ضرورية في المستقبل، لأن... يتناقص محتوى المعادن في القشرة الأرضية وقد تنفد قريبًا. ويعتقدون أنه من أجل إرضاء البشرية بالمواد الخام المعدنية، سيتم استخدام طريقة لاستخراج أجزاء صغيرة من المادة المرغوبة من كميات ضخمة من الصخور.

ومع ذلك، فإن الطريقة المقترحة لاستخراج المعادن المعقدة من الصخور لها عيوب عديدة.

أولا، ليس لدى العلماء الآن التقنيات اللازمة (باستثناء مثال الذهب، وما إلى ذلك). ثانيا، إذا تم استخدام هذه الطريقة، فإنها ستكون مكلفة ومعقدة من الناحية الفنية. ثالثا، يجب معالجة كميات هائلة من المواد من مناطق واسعة من الكوكب، الأمر الذي قد يؤدي إلى مشاكل بيئية. رابعا، ستكون هناك مشكلة التخلص من النفايات الصخرية المعالجة.

لذا فإن هذه الطريقة غير ممكنة حاليًا ومن غير المرجح أن تكون ممكنة في المستقبل لاستخراج جميع المعادن التي يحتاجها الإنسان. ومع ذلك، فمن الممكن استخدامه لاستخراج المعادن الفردية. ومن الممكن أيضًا تطوير طرق استخراج معادن جديدة بهذه الطريقة. ولكن يجب استخدام الطريقة بحذر حتى لا تزعج البيئة.

هناك وجهة نظر أخرى حول مستقبل الجيولوجيا: من الضروري تحسين طرق البحث عن الرواسب، وطرق استخراج المعادن، واستخدام موارد الكوكب بحكمة (اقتصاديًا)، عندها سيكون هناك ما يكفي من المواد الخام المعدنية لتلبية احتياجات الإنسان.

في رأيي، يجب في المستقبل استخدام طريقة استخراج المعادن المعقدة من الصخور، ويجب تحسين الطرق الحالية للبحث عن المعادن واستخراجها.

وأعتقد أيضًا أنه من المهم الحفاظ على بيئة صديقة للبيئة على هذا الكوكب، لذا فإن طرق البحث والتعدين المباشر في المستقبل يجب أن تسبب ضررًا أقل للبيئة.

لا تزال هناك مشكلة الاستخدام الرشيد للموارد الأرضية. ويجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند تطوير أساليب التعدين، حيث لا يتم أخذ أي شيء غير ضروري من الطبيعة.

يجب إيلاء المزيد من الاهتمام للعمل المشترك للجيولوجيا مع العلوم الأخرى، لأنه في كثير من الأحيان يساعد استخدام الأساليب غير المباشرة للفيزياء والكيمياء والرياضيات في حل المشكلات الجيولوجية. ومن المهم أيضًا زيادة دقة الأساليب الجيوفيزيائية، لأن العديد منهم لا يزالون صغارًا ويقدمون نتائج تقريبية فقط.

يحدد المجتمع أيضًا مهام الجيولوجيا مثل التنبؤ بالكوارث الطبيعية والوقاية منها. وينبغي إيلاء هذا الاهتمام بشكل خاص، لأنه ... وحل هذه المشاكل سيؤدي إلى إنقاذ حياة العديد من البشر.

لا تزال هناك مشاكل كثيرة في الجيولوجيا. ويشارك الجيولوجيون بشكل مباشر في حلها. على سبيل المثال، أصل المجال المغناطيسي للأرض غير واضح، ولم يتم تحديد أصل الحياة وموقع وخصائص الغلاف الجوي للأرض. إن حل هذه المشكلات سيساعد البشرية على استخدام موارد كوكبنا بنجاح أكبر.

خاتمة

أود أن يساعد عملي الجيولوجيين الشباب والأشخاص المهتمين بالجيولوجيا على تكوين فهم لهذا العلم. وفي عرض مختصر وبسيط للمادة، سلطت الضوء على مميزات الجيولوجيا وإنجازاتها.

أود أن أضيف أن الجيولوجيا مثيرة للاهتمام للغاية، والمعلومات عنها وعن موضوع دراستها - الأرض - مفيدة لكل شخص.

وبذلك تحققت أهداف وغايات هذا العمل: تم وصف الجيولوجيا كعلم، وتم تسليط الضوء على المهام الرئيسية التي تدرسها، وتم وصف تاريخ وطرق البحث، وشرح الأهمية العملية للعلم، وأهمية الاتصال. ويعرض الكتاب العلاقة بين الجيولوجيا والعلوم الأخرى، ويصف الآفاق المستقبلية لتطور الجيولوجيا.

الأدب

1. الموسوعة الروسية الكبرى

2. فاجانوف ب.أ. الفيزيائيون ينهون التاريخ. - لينينغراد: دار النشر بجامعة لينينغراد، 1984. - ص28 -32.

3. تاريخ الجيولوجيا. - موسكو، 1973. - ص12-27.

دورة الجيولوجيا العامة. - لينينغراد "نيدرا" فرع لينينغراد 1976.

5. بيرلمان يا. الفيزياء المسلية، الكتاب الأول. - موسكو "العلم" مكتب التحرير الرئيسي للأدبيات الفيزيائية والرياضية، 1986.

6. موسوعة للأطفال. ت 4. الجيولوجيا. - الطبعة الثانية. إعادة صياغتها وإضافية / رأس. إد. (دكتور في الطب) أكسينوفا. - م: أفانتا+، 2002.

مجلة "التكنولوجيا للشباب"، 1954، العدد 4، ص. 28-27

"الجيولوجيا هي أسلوب حياة"، على الأرجح سيقول الجيولوجي عند إجابته على سؤال حول مهنته، قبل الانتقال إلى الصياغات الجافة والمملة، موضحا أن الجيولوجيا تدور حول بنية الأرض وتكوينها، وتاريخ ميلادها ، والتكوين وتطوير الأنماط، حول ما لا يحصى من الثروات التي لا تعد ولا تحصى، ولكن اليوم، للأسف، ثروات "تقدير" في أعماقها. الكواكب الأخرى في النظام الشمسي هي أيضًا كائنات للبحث الجيولوجي.

غالبًا ما يبدأ وصف علم معين بتاريخ نشأته وتكوينه، متناسين أن السرد مليء بالمصطلحات والتعريفات غير المفهومة، لذا من الأفضل أن نصل إلى صلب الموضوع أولاً.

مراحل البحث الجيولوجي

المخطط الأكثر عمومية لتسلسل البحث الذي يمكن فيه "ضغط" جميع الأعمال الجيولوجية التي تهدف إلى تحديد الرواسب المعدنية (المشار إليها فيما بعد بـ MPO) يبدو بشكل أساسي كما يلي: المسح الجيولوجي (رسم خرائط نتوءات الصخور والتكوينات الجيولوجية) وأعمال التنقيب والاستكشاف حساب الاحتياطيات، التقرير الجيولوجي. وتنقسم عمليات المسح والبحث والاستطلاع بدورها بطبيعة الحال إلى مراحل حسب حجم العمل ومراعاة ملاءمتها.

لتنفيذ مثل هذا العمل المعقد، يشارك جيش كامل من المتخصصين من مجموعة واسعة من التخصصات الجيولوجية، والتي يجب على الجيولوجي الحقيقي أن يتقنها أكثر بكثير مما هو عليه على مستوى "القليل من كل شيء"، لأنه يواجه مهمة تلخيص كل هذه المعلومات المتنوعة والتوصل في النهاية إلى اكتشاف الرواسب (أو صنعها)، لأن الجيولوجيا علم يدرس أحشاء الأرض في المقام الأول لتنمية الموارد المعدنية.

عائلة العلوم الجيولوجية

مثل العلوم الطبيعية الأخرى (الفيزياء، الأحياء، الكيمياء، الجغرافيا، وما إلى ذلك)، فإن الجيولوجيا عبارة عن مجموعة كاملة من التخصصات العلمية المترابطة والمتشابكة.

تشمل الموضوعات الجيولوجية المباشرة الجيولوجيا العامة والإقليمية، وعلم المعادن، والتكتونية، والجيومورفولوجيا، والكيمياء الجيولوجية، وعلم الصخور، وعلم الحفريات، وعلم الصخور، وعلم الصخور، وعلم الأحجار الكريمة، وعلم الطبقات، والجيولوجيا التاريخية، وعلم البلورات، وجيولوجيا المياه، والجيولوجيا البحرية، وعلم البراكين، وعلم الرواسب.

تشمل العلوم التطبيقية والمنهجية والتقنية والاقتصادية وغيرها من العلوم المتعلقة بالجيولوجيا الجيولوجيا الهندسية، وعلم الزلازل، والفيزياء الصخرية، وعلم الجليد، والجغرافيا، والجيولوجيا المعدنية، والجيوفيزياء، وعلوم التربة، والجيوديسيا، وعلم المحيطات، وعلم المحيطات، والإحصاء الجيولوجي، والتكنولوجيا الجيولوجية، والمعلوماتية الجغرافية، والتكنولوجيا الجيولوجية، والمسح العقاري، والرصد. الأراضي وإدارة الأراضي وعلم المناخ ورسم الخرائط والأرصاد الجوية وعدد من علوم الغلاف الجوي.

لا تزال الجيولوجيا الميدانية "النقية" وصفية إلى حد كبير، مما يفرض مسؤولية أخلاقية معينة على المؤدي، وبالتالي فإن الجيولوجيا، بعد أن طورت لغتها الخاصة، مثل العلوم الأخرى، لا يمكنها الاستغناء عن فقه اللغة والمنطق والأخلاق.

نظرًا لأن طرق التنقيب والاستكشاف، خاصة في المناطق التي يصعب الوصول إليها، هي عمل غير خاضع للرقابة عمليًا، فإن الجيولوجي يكون دائمًا عرضة لإغراء الأحكام أو الاستنتاجات الذاتية، ولكن المقدمة بكفاءة وجميلة، وهذا يحدث للأسف. يمكن أن تؤدي "أخطاء" غير ضارة إلى عواقب وخيمة للغاية سواء من حيث الإنتاج العلمي أو من الناحية المادية والاقتصادية، وبالتالي فإن الجيولوجي ببساطة ليس له الحق في الخداع والتشويه والخطأ، مثل خبير متفجرات أو جراح.

يتم ترتيب العمود الفقري لعلوم الأرض في سلسلة هرمية (الكيمياء الجيولوجية، وعلم المعادن، وعلم البلورات، وعلم الصخور، وعلم الحفريات، والجيولوجيا نفسها، بما في ذلك التكتونيات، وعلم الطبقات، والجيولوجيا التاريخية)، مما يعكس خضوع كائنات الدراسة الأكثر تعقيدًا على التوالي من الذرات والجزيئات إلى الأرض ككل.

ويتفرع كل من هذه العلوم على نطاق واسع في اتجاهات مختلفة، تمامًا كما تشمل الجيولوجيا نفسها التكتونيات والطبقات والجيولوجيا التاريخية.

الجيوكيمياء

يكمن مجال رؤية هذا العلم في مشاكل توزيع العناصر في الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الصخري.

الكيمياء الجيولوجية الحديثة عبارة عن مجموعة معقدة من التخصصات العلمية، بما في ذلك الكيمياء الجيولوجية الإقليمية والكيمياء الجيوكيميائية الحيوية والأساليب الجيوكيميائية للبحث عن الرواسب المعدنية. موضوع الدراسة لجميع هذه التخصصات هو قوانين هجرة العناصر، وظروف تركيزها وفصلها وإعادة وضعها، وكذلك عمليات تطور أشكال حدوث كل عنصر أو ارتباطات متعددة، وخاصة مماثلة في الخصائص .

تعتمد الكيمياء الجيولوجية على خصائص وبنية الذرة والمادة البلورية، وعلى بيانات عن المعلمات الديناميكية الحرارية التي تميز جزءًا من قشرة الأرض أو الأصداف الفردية، وكذلك على الأنماط العامة التي تشكلها العمليات الديناميكية الحرارية.

المهمة المباشرة للبحث الجيوكيميائي في الجيولوجيا هي الكشف عن الرواسب المعدنية، وبالتالي فإن الرواسب المعدنية الخام يسبقها بالضرورة ويصاحبها مسح جيوكيميائي، بناءً على نتائجه يتم تحديد مناطق تشتت المكون المفيد.

علم المعادن

أحد الفروع الرئيسية والأقدم للعلوم الجيولوجية، يدرس عالم المعادن الضخم والجميل والمثير للاهتمام والغامض بشكل غير عادي. يتم إجراء الدراسات المعدنية، التي تعتمد أهدافها وغاياتها وأساليبها على مهام محددة، في جميع مراحل التنقيب والاستكشاف الجيولوجي وتشمل مجموعة واسعة من الأساليب بدءًا من التقييم البصري للتركيب المعدني وحتى الفحص المجهري الإلكتروني وتشخيص حيود الأشعة السينية.

في مراحل المسح والتنقيب واستكشاف الرواسب المعدنية، يتم إجراء البحوث بهدف توضيح معايير التنقيب عن المعادن وتقييم أولي للأهمية العملية للرواسب المحتملة.

خلال مرحلة استكشاف العمل الجيولوجي وعند تقييم احتياطيات الخام أو المواد الخام غير المعدنية، يتم تحديد التركيب المعدني الكامل الكمي والنوعي مع تحديد الشوائب المفيدة والضارة، والتي يتم أخذ البيانات المتعلقة بها بعين الاعتبار عند اختيار تكنولوجيا المعالجة أو التوصل إلى استنتاج حول جودة المواد الخام.

بالإضافة إلى الدراسة الشاملة لتكوين الصخور، فإن المهام الرئيسية لعلم المعادن هي دراسة أنماط مزيج المعادن في الجمعيات الطبيعية وتحسين مبادئ تصنيف الأنواع المعدنية.

علم البلورات

كان علم البلورات يعتبر في يوم من الأيام جزءا من علم المعادن، والارتباط الوثيق بينهما أمر طبيعي وواضح، لكنه اليوم علم مستقل له موضوعه الخاص وطرق بحثه الخاصة. تتمثل أهداف علم البلورات في إجراء دراسة شاملة للبنية والخصائص الفيزيائية والبصرية للبلورات وعمليات تكوينها وخصائص التفاعل مع البيئة، فضلاً عن التغيرات التي تحدث تحت تأثير التأثيرات ذات الطبيعة المختلفة.

ينقسم علم البلورات إلى علم البلورات الفيزيائي الكيميائي، الذي يدرس أنماط تكوين ونمو البلورات، وسلوكها في ظروف مختلفة حسب الشكل والبنية، وعلم البلورات الهندسي، وموضوعه القوانين الهندسية التي تحكم الشكل والتماثل من البلورات.

التكتونية

التكتونية هي أحد الفروع الأساسية للجيولوجيا، التي تدرس من الناحية الهيكلية، ملامح تكوينها وتطورها على خلفية الحركات والتشوهات والأخطاء والاضطرابات ذات النطاقات المختلفة الناجمة عن العمليات العميقة.

تنقسم التكتونية إلى فروع إقليمية وهيكلية (مورفولوجية) وتاريخية وتطبيقية.

يعمل الاتجاه الإقليمي مع هياكل مثل المنصات والصفائح والدروع والمناطق المطوية ومنخفضات البحار والمحيطات وأخطاء التحويل ومناطق الصدع وما إلى ذلك.

كمثال، يمكننا الاستشهاد بالخطة الهيكلية التكتونية الإقليمية التي تميز جيولوجيا روسيا. يقع الجزء الأوروبي من البلاد على منصة أوروبا الشرقية، ويتكون من صخور ما قبل الكمبري النارية والمتحولة. تقع المنطقة الواقعة بين جبال الأورال وينيسي على منصة غرب سيبيريا. تمتد المنصة السيبيرية (هضبة سيبيريا الوسطى) من نهر ينيسي إلى نهر لينا. يتم تمثيل المناطق المطوية من قبل منطقة الأورال المنغولية والمحيط الهادئ والبحر الأبيض المتوسط ​​جزئيًا

تدرس التكتونيات المورفولوجية، مقارنة بالتكتونيات الإقليمية، الهياكل ذات الترتيب الأدنى.

تتعامل الجيولوجيا الجيولوجية التاريخية مع تاريخ أصل وتشكيل الأنواع الرئيسية للأشكال الهيكلية للمحيطات والقارات.

يرتبط الاتجاه التطبيقي للتكتونيات بتحديد أنماط وضع أنواع مختلفة من التكوينات الصخرية فيما يتعلق بأنواع معينة من الهياكل المورفولوجية وخصائص تطورها.

بالمعنى الجيولوجي "التجاري"، تعتبر العيوب في القشرة الأرضية بمثابة قنوات إمداد الخام وعوامل التحكم في الخام.

علم الحفريات

يعني علم الحفريات حرفيًا "علم الكائنات القديمة"، وهو يدرس الكائنات الأحفورية وبقاياها وآثار حياتها، وذلك بشكل رئيسي من أجل التقسيم الطبقي للصخور في القشرة الأرضية. يشمل اختصاص علم الحفريات مهمة استعادة الصورة التي تعكس عملية التطور البيولوجي بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها نتيجة لإعادة بناء المظهر والخصائص البيولوجية وطرق التكاثر والتغذية للكائنات القديمة.

وفقا لعلامات واضحة تماما، ينقسم علم الحفريات إلى علم الحفريات وعلم النباتات القديمة.

الكائنات حساسة للتغيرات في العوامل الفيزيائية والكيميائية لبيئتها، لذلك فهي مؤشرات موثوقة للظروف التي تشكلت فيها الصخور. ومن هنا العلاقة الوثيقة بين الجيولوجيا وعلم الحفريات.

بناءً على الأبحاث الحفرية، إلى جانب نتائج تحديد العمر المطلق للتكوينات الجيولوجية، تم تجميع مقياس جيولوجي زمني ينقسم فيه تاريخ الأرض إلى العصور الجيولوجية (الآثار، البروتيروزويك، الباليوزويك، الدهر الوسيط والسينوزويك). وتنقسم العصور إلى فترات، وهذه بدورها تنقسم إلى عصور.

نحن نعيش في عصر البليستوسين (منذ 20 ألف سنة حتى الوقت الحاضر) من العصر الرباعي الذي بدأ منذ حوالي مليون سنة.

علم الصخور

يتعامل علم الصخور (علم الصخور) مع دراسة التركيب المعدني للصخور النارية والمتحولة والرسوبية، وخصائصها التركيبية والهيكلية ونشأتها. يتم إجراء البحث باستخدام مجهر مستقطب في أشعة الضوء المستقطب المنقول. للقيام بذلك، يتم قطع صفائح (أقسام) رفيعة (0.03-0.02 مم) من العينات الصخرية، ثم يتم لصقها على لوح زجاجي باستخدام بلسم كندا (الخصائص البصرية لهذا الراتنج قريبة من معلمات الزجاج).

تصبح المعادن شفافة (معظمها)، ويتم تحديد المعادن والصخور المكونة لها بناءً على خصائصها البصرية. تشبه أنماط التداخل في المقاطع الرقيقة الأنماط الموجودة في المشكال.

تحتل بتروغرافيا الصخور الرسوبية مكانة خاصة في دورة العلوم الجيولوجية. وترجع أهميته النظرية والعملية الكبيرة إلى أن موضوع البحث هو الرواسب (الحفريات) الحديثة والقديمة، والتي تشغل حوالي 70% من سطح الأرض.

الجيولوجيا الهندسية

الجيولوجيا الهندسية هي علم سمات التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية والتكوين وحدوث وديناميكيات الآفاق العليا لقشرة الأرض، والتي ترتبط بالأنشطة الاقتصادية، وخاصة الهندسية والإنشائية للإنسان.

تهدف المسوحات الجيولوجية الهندسية إلى إجراء تقييم شامل ومتكامل للعوامل الجيولوجية الناجمة عن النشاط الاقتصادي البشري بالتزامن مع العمليات الجيولوجية الطبيعية.

إذا تذكرنا أنه، اعتمادًا على المنهج التوجيهي، تنقسم العلوم الطبيعية إلى وصفية ودقيقة، فإن الجيولوجيا الهندسية تنتمي بالطبع إلى الأخيرة، على عكس العديد من "رفاقها في المتجر".

الجيولوجيا البحرية

سيكون من الظلم تجاهل القسم الواسع من الجيولوجيا الذي يدرس البنية الجيولوجية وخصائص تطور قاع المحيطات والبحار. إذا اتبعت التعريف الأقصر والأكثر إيجازًا الذي يميز الجيولوجيا (دراسة الأرض)، فإن الجيولوجيا البحرية هي علم قاع البحر (المحيطات)، الذي يغطي جميع فروع "الشجرة الجيولوجية" (التكتونية، وعلم الصخور، وعلم الصخور، الجيولوجيا التاريخية والرباعية، الجغرافيا القديمة، علم الطبقات، الجيومورفولوجيا، الجيوكيمياء، الجيوفيزياء، دراسة المعادن، وما إلى ذلك).

يتم إجراء الأبحاث في البحار والمحيطات من خلال سفن مجهزة خصيصًا ومنصات حفر عائمة وطوافات (على الرف). لأخذ العينات، بالإضافة إلى الحفر، يتم استخدام الجرافات والمقابض السفلية من النوع الذي يتم الإمساك به والأنابيب المستقيمة. باستخدام المركبات المستقلة والمقطورة، يتم إجراء مسوحات فوتوغرافية منفصلة ومستمرة، وتلفزيونية، وزلزالية، ومغنطيسية، وتحديد الموقع الجغرافي.

في عصرنا هذا، لم يتم حل العديد من مشاكل العلم الحديث بعد، ومن بينها أسرار المحيط وأعماقه التي لم يتم حلها. لقد مُنحت الجيولوجيا البحرية هذا الشرف ليس فقط من أجل العلم "لجعل السر واضحًا"، ولكن أيضًا لإتقان المعادن الهائلة.

تظل المهمة النظرية الرئيسية للفرع البحري الحديث للجيولوجيا هي دراسة تاريخ تطور القشرة المحيطية وتحديد الأنماط الرئيسية لبنيتها الجيولوجية.

الجيولوجيا التاريخية هي علم أنماط تطور القشرة الأرضية والكوكب ككل في الماضي المنظور تاريخياً منذ لحظة تكوينها وحتى يومنا هذا. تعد دراسة تاريخ تكوين بنية الغلاف الصخري أمرًا مهمًا؛ لأن الحركات التكتونية والتشوهات التي تحدث فيه تبدو أهم العوامل المسببة لمعظم التغيرات التي حدثت على الأرض في العصور الجيولوجية الماضية.

الآن، بعد أن حصلنا على فكرة عامة عن الجيولوجيا، يمكننا أن ننتقل إلى أصولها.

رحلة في تاريخ علوم الأرض

من الصعب أن نقول إلى أي مدى يعود تاريخ الجيولوجيا إلى آلاف السنين، لكن الإنسان البدائي كان يعرف بالفعل ما الذي يصنع منه سكينًا أو فأسًا باستخدام الصوان أو السج (الزجاج البركاني).

منذ زمن الإنسان البدائي وحتى منتصف القرن الثامن عشر، استمرت مرحلة ما قبل العلم في تراكم وتكوين المعرفة الجيولوجية، خاصة فيما يتعلق بالخامات المعدنية وأحجار البناء والأملاح والمياه الجوفية. بدأوا يتحدثون عن الصخور والمعادن والعمليات الجيولوجية في تفسير ذلك الوقت بالفعل في العصور القديمة.

بحلول القرن الثالث عشر، كان التعدين يتطور في البلدان الآسيوية وظهرت أسس المعرفة المتعلقة بالتعدين.

خلال عصر النهضة (القرنين الخامس عشر والسادس عشر) تم تأكيد فكرة مركزية الشمس للعالم (ج. برونو، ج. غاليليو، ن. كوبرنيكوس)، وتم تأكيد الأفكار الجيولوجية لـ ن. ستينون، وليوناردو دا فينشي، وج. ولدت وصياغة المفاهيم الكونية .

خلال فترة تكوين الجيولوجيا كعلم (القرنين الثامن عشر والتاسع عشر) ظهرت فرضيات نشأة الكون لـ P. Laplace و I. Kant والأفكار الجيولوجية لـ M. V. Lomonosov و J. Buffon. يظهر علم طبقات الأرض (I. Lehman، G. Fyuksel) وعلم الحفريات (J.B. Lamarck، W. Smith)، وعلم البلورات (R.J. Gayuy، M.V. Lomonosov)، وعلم المعادن (I.Ya Berzelius، A. Kronstedt، V. M. Severgin، K. F. Moos، الخ)، يبدأ رسم الخرائط الجيولوجية.

خلال هذه الفترة، تم إنشاء أولى الجمعيات الجيولوجية والخدمات الجيولوجية الوطنية.

من النصف الثاني من القرن التاسع عشر إلى بداية القرن العشرين، كانت الأحداث الأكثر أهمية هي الملاحظات الجيولوجية لتشارلز داروين، وإنشاء عقيدة المنصات والخطوط الجيولوجية، وظهور الجغرافيا القديمة، وتطوير علم الصخور الآلي، وعلم الوراثة والوراثة. علم المعادن النظري وظهور مفهوم الصهارة وعقيدة رواسب الخام. بدأت جيولوجيا البترول في الظهور وبدأت الجيوفيزياء (القياس المغناطيسي، وقياس الجاذبية، وقياس الزلازل، وعلم الزلازل) في اكتساب الزخم. في عام 1882، تأسست اللجنة الجيولوجية لروسيا.

بدأت الفترة الحديثة لتطور الجيولوجيا في منتصف القرن العشرين، عندما اعتمدت علوم الأرض تكنولوجيا الكمبيوتر واكتسبت أدوات مختبرية جديدة وأدوات ووسائل تقنية مكنت من بدء الدراسة الجيولوجية والجيوفيزيائية للمحيطات والكواكب القريبة.

كانت أبرز الإنجازات العلمية هي نظرية تقسيم المناطق الميتوسوماتية التي كتبها د.

تحت قيادة A. L. تم إنشاء Yanshin و N. S Shatsky و A. A. Bogdanov، خرائط تكتونية عامة لبلدان أوروبا وآسيا، وتم تجميع الأطالس الجغرافية القديمة.

تم تطوير مفهوم التكتونية العالمية الجديدة (J. T. Wilson، G. Hess، V. E. Khain، إلخ)، وقد خطت الديناميكيات الجيولوجية والجيولوجيا الهندسية والجيولوجيا المائية إلى الأمام، وظهر اتجاه جديد في الجيولوجيا - البيئة، التي أصبحت الأولوية اليوم.

مشاكل الجيولوجيا الحديثة

اليوم، في العديد من القضايا الأساسية، لا تزال مشاكل العلم الحديث دون حل، وهناك ما لا يقل عن مائة وخمسين سؤالا من هذا القبيل. نحن نتحدث عن الأسس البيولوجية للوعي، وأسرار الذاكرة، وطبيعة الزمن والجاذبية، وأصل النجوم، والثقوب السوداء، وطبيعة الأجسام الكونية الأخرى. تواجه الجيولوجيا أيضًا العديد من المشكلات التي لا تزال بحاجة إلى التعامل معها. يتعلق هذا بشكل أساسي ببنية الكون وتكوينه، بالإضافة إلى العمليات التي تحدث داخل الأرض.

في الوقت الحاضر، تتزايد أهمية الجيولوجيا بسبب الحاجة إلى السيطرة ومراعاة التهديد المتزايد من العواقب الجيولوجية الكارثية المرتبطة بالأنشطة الاقتصادية غير العقلانية التي تؤدي إلى تفاقم المشاكل البيئية.

التعليم الجيولوجي في روسيا

يرتبط تكوين التعليم الجيولوجي الحديث في روسيا بافتتاح فيلق مهندسي التعدين في سانت بطرسبرغ (معهد التعدين المستقبلي) وإنشاء جامعة موسكو، وقد بدأت الذروة عندما تم إنشاؤها في عام 1930 في لينينغراد ثم تم نقله إلى الجيولوجيا (الآن GIN AH CCCP).

يحتل المعهد الجيولوجي اليوم مكانة رائدة بين المؤسسات البحثية في مجالات علم الطبقات وعلم الصخور والتكتونيات وتاريخ علوم الدورة الجيولوجية. ترتبط مجالات النشاط الرئيسية بتطور المشكلات الأساسية المعقدة لبنية وتكوين القشرة المحيطية والقارية، ودراسة تطور تكوين الصخور القارية والترسيب في المحيطات، وعلم التاريخ الجيولوجي، والارتباط العالمي للعمليات والظواهر الجيولوجية ، إلخ.

بالمناسبة، كان سلف GIN هو المتحف المعدني، الذي أعيدت تسميته في عام 1898 إلى متحف الجيولوجيا، ثم في عام 1912 إلى المتحف الجيولوجي والمعدني الذي سمي باسمه. بيتر العظيم.

منذ نشأته، كان أساس التعليم الجيولوجي في روسيا هو مبدأ الثالوث: العلم - التعليم - الممارسة. وعلى الرغم من اضطرابات البيريسترويكا، لا تزال الجيولوجيا التعليمية تتبع هذا المبدأ حتى يومنا هذا.

في عام 1999، بقرار من مجالس وزارتي التعليم والموارد الطبيعية في روسيا، تم اعتماد مفهوم التعليم الجيولوجي، والذي تم اختباره في المؤسسات التعليمية وفرق الإنتاج التي تعمل على "تنمية" الموظفين الجيولوجيين.

اليوم، يمكن الحصول على التعليم الجيولوجي العالي في أكثر من 30 جامعة في روسيا.

وعلى الرغم من أن الذهاب "للاستكشاف في التايغا" أو "الذهاب إلى السهوب الحارة" في عصرنا لم يعد عملاً مرموقًا كما كان من قبل، إلا أن الجيولوجي يختاره لأنه "سعيد هو من يعرف الشعور المؤلم للأرض". طريق"...

محتوى المقال

جيولوجيا،علم بنية وتاريخ تطور الأرض. الأهداف الرئيسية للبحث هي الصخور التي تحتوي على السجل الجيولوجي للأرض، بالإضافة إلى العمليات والآليات الفيزيائية الحديثة التي تعمل على سطحها وفي الأعماق، والتي تتيح لنا دراستها فهم كيفية تطور كوكبنا في الماضي.

الأرض تتغير باستمرار. تحدث بعض التغييرات فجأة وبعنف شديد (على سبيل المثال، الانفجارات البركانية أو الزلازل أو الفيضانات الكبيرة)، ولكن في كثير من الأحيان - ببطء (تتم إزالة طبقة من الرواسب لا يزيد سمكها عن 30 سم أو تتراكم على مدار قرن). مثل هذه التغييرات ليست ملحوظة طوال حياة شخص واحد، ولكن تم تجميع بعض المعلومات حول التغييرات على مدى فترة طويلة من الزمن، وبمساعدة القياسات الدقيقة المنتظمة، يتم تسجيل حتى الحركات البسيطة للقشرة الأرضية. على سبيل المثال، ثبت أن المنطقة المحيطة بالبحيرات العظمى (الولايات المتحدة الأمريكية وكندا) وخليج بوثنيا (السويد) آخذة في الارتفاع حاليًا، بينما يغرق الساحل الشرقي لبريطانيا العظمى ويغرق.

ومع ذلك، فإن المعلومات الأكثر أهمية حول هذه التغييرات تكمن في الصخور نفسها، والتي ليست مجرد مجموعة من المعادن، ولكنها صفحات من سيرة الأرض التي يمكن قراءتها إذا أتقنت اللغة التي كتبت بها.

مثل هذا السجل التاريخي للأرض طويل جدًا. بدأ تاريخ الأرض بالتزامن مع تطور النظام الشمسي منذ حوالي 4.6 مليار سنة. ومع ذلك، فإن السجل الجيولوجي يتميز بالتفتت وعدم الاكتمال، وذلك بسبب تم تدمير العديد من الصخور القديمة أو تغطيتها بالرواسب الأحدث. ولابد من سد الفجوات من خلال الارتباط بالأحداث التي وقعت في أماكن أخرى والتي يتوفر عنها المزيد من البيانات، فضلاً عن القياس والافتراضات. يتم تحديد العمر النسبي للصخور على أساس مجمعات البقايا الأحفورية التي تحتوي عليها، ويتم تحديد الرواسب التي تغيب عنها هذه البقايا من خلال المواقع النسبية لكليهما. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحديد العمر المطلق لجميع الصخور تقريبًا بالطرق الجيوكيميائية.

التخصصات الجيولوجية.

ظهرت الجيولوجيا كعلم مستقل في القرن الثامن عشر. تنقسم الجيولوجيا الحديثة إلى عدد من الفروع المترابطة بشكل وثيق. وتشمل هذه: الجيوفيزياء، والكيمياء الجيولوجية، والجيولوجيا التاريخية، وعلم المعادن، وعلم الصخور، والجيولوجيا الهيكلية، والتكتونية، وعلم الطبقات، والجيومورفولوجيا، وعلم الحفريات، وعلم البيئة القديمة، والجيولوجيا المعدنية. هناك أيضًا العديد من مجالات الدراسة متعددة التخصصات: الجيولوجيا البحرية والجيولوجيا الهندسية وجيولوجيا المياه والجيولوجيا الزراعية والجيولوجيا البيئية (الجيولوجيا البيئية). ترتبط الجيولوجيا ارتباطًا وثيقًا بعلوم مثل الديناميكا المائية وعلم المحيطات والأحياء والفيزياء والكيمياء.

طبيعة الأرض

القشرة والوشاح واللب.

يتم الحصول على معظم المعلومات حول البنية الداخلية للأرض بشكل غير مباشر بناءً على تفسير سلوك الموجات الزلزالية التي يتم تسجيلها بواسطة أجهزة قياس الزلازل.

في أحشاء الأرض، تم إنشاء حدين رئيسيين يحدث عندهما تغيير حاد في طبيعة انتشار الموجات الزلزالية. إحداها، ذات خصائص انعكاسية وانكسارية قوية، تقع على عمق 13-90 كم من السطح تحت القارات و4-13 كم تحت المحيطات. وتسمى بحدود موهوروفيتشيك، أو سطح موهو (M)، وتعتبر حدود جيوكيميائية ومنطقة انتقال طوري للمعادن تحت تأثير الضغط العالي. تفصل هذه الحدود بين قشرة الأرض ووشاحها. وتقع الحدود الثانية على عمق 2900 كم من سطح الأرض وتتوافق مع حدود الوشاح واللب (الشكل 1).

درجات الحرارة.

مجال الجاذبية الأرضية.

أثبتت دراسات الجاذبية أن قشرة الأرض ووشاحها تنحني تحت تأثير الأحمال الإضافية. على سبيل المثال، إذا كانت قشرة الأرض لها نفس السُمك والكثافة في كل مكان، فمن المتوقع أنه في الجبال (حيث تكون كتلة الصخور أكبر) ستكون هناك قوة جذب أكبر من تلك الموجودة في السهول أو البحار. ومع ذلك، منذ حوالي منتصف القرن الثامن عشر. وقد لوحظ أن الجاذبية في الجبال وبالقرب منها أقل من المتوقع (بافتراض أن الجبال هي مجرد كتلة إضافية من القشرة الأرضية). وقد تم تفسير هذه الحقيقة من خلال وجود "الفراغات"، والتي تم تفسيرها على أنها صخور تم تخفيف ضغطها عن طريق التسخين أو على أنها نواة ملحية للجبال. ثبت أن مثل هذه التفسيرات لا يمكن الدفاع عنها، وفي خمسينيات القرن التاسع عشر تم اقتراح فرضيتين جديدتين.

ووفقا للفرضية الأولى، فإن القشرة الأرضية تتكون من كتل من الصخور ذات أحجام وكثافات مختلفة، تطفو في بيئة أكثر كثافة. تقع قواعد جميع الكتل على نفس المستوى، ويجب أن تكون الكتل التي تتميز بالكثافة المنخفضة أعلى في الارتفاع من الكتل ذات الكثافة العالية. تم اعتبار الهياكل الجبلية كتلًا منخفضة الكثافة وأحواض المحيطات عالية الكثافة (مع نفس الكتلة الإجمالية لكليهما).

ووفقاً للفرضية الثانية فإن كثافة جميع الكتل هي نفسها وتطفو في بيئة أكثر كثافة، ويفسر اختلاف ارتفاعات الأسطح باختلاف سمكها. وتعرف باسم فرضية الجذور الصخرية لأنه كلما ارتفعت الكتلة، كلما كانت أعمق في البيئة المحيطة بها. وفي أربعينيات القرن العشرين، تم الحصول على بيانات زلزالية تدعم فكرة أن قشرة الأرض كانت تزداد سماكة في المناطق الجبلية.

توازن.

كلما تم وضع ضغط إضافي على سطح الأرض (على سبيل المثال، نتيجة الترسيب أو البراكين أو التجلد)، فإن القشرة الأرضية تتدلى وتنحسر، وعندما يتم إزالة هذا الحمل (نتيجة التعرية وذوبان الصفائح الجليدية وما إلى ذلك) )، ترتفع القشرة الأرضية. من المحتمل أن تحدث عملية التعويض هذه، المعروفة باسم التوازن المتوازن، من خلال نقل الكتلة أفقيًا داخل الوشاح، حيث قد يحدث ذوبان دوري للمواد. لقد ثبت أن بعض أجزاء سواحل السويد وفنلندا قد ارتفعت بأكثر من 240 مترًا على مدار 9000 عام الماضية، ويرجع ذلك أساسًا إلى ذوبان الصفائح الجليدية. تشكلت أيضًا الخطوط الساحلية المرتفعة للبحيرات العظمى في أمريكا الشمالية نتيجة للتوازن. وعلى الرغم من تشغيل مثل هذه الآليات التعويضية، فإن أحواض المحيطات الكبيرة وبعض مناطق الدلتا تظهر عجزًا كبيرًا في الكتلة، في حين تظهر بعض مناطق الهند وقبرص فائضًا كبيرًا في الكتلة.

البراكين.

أصل الحمم البركانية.

في بعض مناطق الكرة الأرضية، تتدفق الصهارة على سطح الأرض على شكل حمم بركانية أثناء الانفجارات البركانية. يبدو أن العديد من أقواس الجزر البركانية مرتبطة بأنظمة الصدوع العميقة. وتقع مراكز الزلازل تقريباً على عمق يصل إلى 700 كيلومتر من سطح الأرض، أي على عمق 700 كيلومتر. تأتي المواد البركانية من الوشاح العلوي. في أقواس الجزر غالبًا ما يكون لها تكوين أنديسي، وبما أن الأنديسايت متشابهة في تكوينها مع القشرة القارية، يعتقد العديد من الجيولوجيين أن القشرة القارية في هذه المناطق تتراكم بسبب تدفق مواد الوشاح.

البراكين العاملة على طول التلال المحيطية (على سبيل المثال، هاواي) تثور مادة ذات تركيبة بازلتية في الغالب. ومن المحتمل أن ترتبط هذه البراكين بالزلازل الضحلة التي لا يتجاوز عمقها 70 كيلومترا. نظرًا لوجود الحمم البازلتية في القارات وعلى طول تلال المحيطات، يرى بعض الجيولوجيين أن هناك طبقة أسفل قشرة الأرض مباشرة تأتي منها الحمم البازلتية.

ومع ذلك، ليس من الواضح لماذا يتكون كل من الأنديسايت والبازلت في بعض المناطق من مادة الوشاح، بينما في مناطق أخرى يتكون البازلت فقط. إذا كان الوشاح، كما يُعتقد الآن، هو في الواقع فائق المافي (أي غني بالحديد والمغنيسيوم)، فيجب أن تحتوي الحمم المشتقة من الوشاح على تركيبة بازلتية وليست أنديسيتية، نظرًا لأن معادن الأنديسايت غائبة في الصخور فوق المافية. يتم حل هذا التناقض من خلال نظرية تكتونية الصفائح، والتي بموجبها تتحرك القشرة المحيطية تحت أقواس الجزيرة وتذوب عند عمق معين. تندلع هذه الصخور المنصهرة على شكل حمم أنديسايت.

مصادر الحرارة.

إحدى المشاكل التي لم يتم حلها للنشاط البركاني هي تحديد مصدر الحرارة اللازم للانصهار المحلي لطبقة البازلت أو الوشاح. يجب أن يكون هذا الذوبان موضعيًا بدرجة كبيرة، نظرًا لأن مرور الموجات الزلزالية يُظهر أن القشرة والوشاح العلوي عادة ما يكونان في حالة صلبة. علاوة على ذلك، يجب أن تكون الطاقة الحرارية كافية لإذابة كميات هائلة من المواد الصلبة. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة الأمريكية في حوض نهر كولومبيا (ولايتي واشنطن وأوريجون) يبلغ حجم البازلت أكثر من 820 ألف كيلومتر مكعب؛ تم العثور على نفس الطبقات الكبيرة من البازلت في الأرجنتين (باتاغونيا)، والهند (هضبة ديكان) وجنوب أفريقيا (مرتفع كارو العظيم). حاليا هناك ثلاث فرضيات. ويعتقد بعض الجيولوجيين أن الذوبان ناجم عن تركيزات محلية عالية من العناصر المشعة، ولكن مثل هذه التركيزات في الطبيعة تبدو غير محتملة؛ ويشير آخرون إلى أن الاضطرابات التكتونية على شكل تحولات وأخطاء تكون مصحوبة بإطلاق طاقة حرارية. وهناك وجهة نظر أخرى، مفادها أن الوشاح العلوي في ظروف الضغط العالي يكون في حالة صلبة، وعندما ينخفض ​​الضغط نتيجة للكسر، فإنه يذوب وتتدفق الحمم البركانية السائلة عبر الشقوق.

الجيوكيمياء وتكوين الأرض.

يعد تحديد التركيب الكيميائي للأرض مهمة صعبة لأن اللب والوشاح ومعظم القشرة لا يمكن الوصول إليها لأخذ العينات والمراقبة المباشرة ويجب استخلاص الاستنتاجات بناءً على تفسير البيانات والقياسات غير المباشرة.

الأرض مثل نيزك عملاق.

التركيب الكيميائي للمحيطات.

ويعتقد أنه في البداية لم يكن هناك ماء على الأرض. في جميع الاحتمالات، فإن المياه الحديثة الموجودة على سطح الأرض هي من أصل ثانوي، أي. يتم إطلاقه على شكل بخار من المعادن الموجودة في قشرة الأرض ووشاحها نتيجة للنشاط البركاني، بدلاً من أن يتشكل من خلال مزيج من جزيئات الأكسجين والهيدروجين الحرة. إذا تراكمت مياه البحر تدريجيا، فسيتعين على حجم المحيط العالمي أن يزيد بشكل مستمر، ولكن لا يوجد دليل جيولوجي مباشر على هذا الظرف؛ وهذا يعني أن المحيطات كانت موجودة طوال التاريخ الجيولوجي للأرض. حدث التغيير في التركيب الكيميائي لمياه المحيط تدريجيا.

سيال وسيما.

هناك فرق بين الصخور القشرية التي تكمن وراء القارات والصخور التي تقع تحت قاع المحيطات. يتوافق تكوين القشرة القارية مع الجرانوديوريت، أي. صخرة تتكون من الفلسبار البوتاسيوم والصوديوم والكوارتز وكميات صغيرة من معادن الحديد والمغنسيوم. وتتوافق القشرة المحيطية مع البازلت الذي يتكون من الفلسبار الكالسيوم والأوليفين والبيروكسين. تتميز صخور القشرة القارية باللون الفاتح والكثافة المنخفضة والتركيب الحمضي عادة، وغالباً ما تسمى بالسيال (على أساس غلبة Si وAl). تتميز صخور القشرة المحيطية بلونها الداكن وكثافتها العالية وتركيبها الأساسي، وتسمى سيما (على أساس غلبة Si وMg). ويعتقد أن صخور الوشاح هي فوق المافية وتتكون من الزبرجد الزيتوني والبيروكسين. في الأدبيات العلمية الروسية الحديثة، لا يتم استخدام المصطلحين "سيال" و "سيما"، لأن تعتبر عفا عليها الزمن.

العمليات الجيولوجية

تنقسم العمليات الجيولوجية إلى خارجية (مدمرة وتراكمية) وداخلية (تكتونية).

العمليات المدمرة

تعرية.

يؤدي عمل المجاري المائية والرياح والأنهار الجليدية وأمواج البحر والتجوية الصقيعية والذوبان الكيميائي إلى تدمير وتقليص سطح القارات (الشكل 2). يتم نقل منتجات الدمار تحت تأثير قوى الجاذبية إلى المنخفضات المحيطية، حيث تتراكم. وبهذه الطريقة، يتم حساب متوسط ​​تكوين وكثافة الصخور التي تتكون منها القارات وأحواض المحيطات، وتتناقص سعة تضاريس الأرض.

في كل عام، يتم نقل 32.5 مليار طن من الحطام و4.85 مليار طن من الأملاح الذائبة من القارات وتترسب في البحار والمحيطات، مما يؤدي إلى إزاحة حوالي 13.5 كيلومتر مكعب من مياه البحر. إذا استمرت معدلات التعرية هذه في المستقبل، فإن القارات (حجم الجزء السطحي منها 126.6 مليون كيلومتر 3) ستتحول خلال 9 ملايين سنة إلى سهول مسطحة تقريبًا - السهول. مثل هذا الاختراق (التسوية) للإغاثة ممكن من الناحية النظرية فقط. في الواقع، تعوض الارتفاعات المتوازنة الخسائر الناتجة عن التعرية، وبعض الصخور قوية جدًا لدرجة أنها غير قابلة للتدمير عمليًا.

يتم إعادة توزيع الرواسب القارية نتيجة للعمل المشترك للتجوية (تدمير الصخور) والتعرية (الإزالة الميكانيكية للصخور تحت تأثير المياه المتدفقة والأنهار الجليدية وعمليات الرياح والأمواج) والتراكم (ترسب المواد السائبة وتكوين الرواسب القارية). صخور جديدة). كل هذه العمليات تعمل فقط حتى مستوى معين (عادة مستوى سطح البحر)، والذي يعتبر أساس التآكل.

أثناء النقل، يتم فرز الرواسب السائبة حسب الحجم والشكل والكثافة. ونتيجة لذلك، يشكل الكوارتز، الذي قد يكون محتواه في الصخور الأصلية نسبة قليلة فقط، طبقة متجانسة من رمل الكوارتز. وبالمثل، تتركز جزيئات الذهب وبعض المعادن الثقيلة الأخرى، مثل القصدير والتيتانيوم، في قيعان الأنهار أو المياه الضحلة لتكوين رواسب الغرينية، ويتم ترسيب المواد ذات الحبيبات الدقيقة على شكل طمي ثم تتحول إلى صخور طينية. تذوب مكونات مثل المغنيسيوم والصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم وتحملها المياه السطحية والجوفية، ثم تترسب في الكهوف والتجاويف الأخرى أو تدخل مياه البحر.

مراحل تطور الإغاثة التآكلية.

يعتبر التضاريس بمثابة مؤشر لمرحلة تسوية (أو اختراق) القارات. في الجبال والمناطق التي شهدت ارتفاعًا شديدًا، تكون عمليات التآكل أكثر نشاطًا. وتتميز هذه المناطق بالشق السريع لوديان الأنهار وزيادة طولها في المجرى العلوي، ويتوافق المشهد الطبيعي مع مرحلة التآكل الفتية أو اليافعة. وفي مناطق أخرى، حيث يكون ارتفاع الارتفاع صغيرًا وتوقف التآكل إلى حد كبير، تقوم الأنهار الكبيرة في الغالب بنقل الجر والرواسب العالقة. هذا الارتياح هو سمة من سمات مرحلة التآكل الناضجة. في المناطق ذات اتساع الارتفاع الضئيل، حيث لا يكون سطح الأرض أعلى بكثير من مستوى سطح البحر، تسود العمليات التراكمية. هناك، يتدفق النهر عادة أعلى قليلاً من المستوى العام للسهل المنخفض في ارتفاع طبيعي يتكون من مادة رسوبية، ويشكل دلتا في منطقة المصب. هذا هو أقدم الإغاثة التآكلية. ومع ذلك، ليست كل المناطق في نفس مرحلة التآكل ولها نفس المظهر. وتختلف أشكال الأرض بشكل كبير حسب الظروف المناخية والجوية، وتكوين وبنية الصخور المحلية وطبيعة عملية التعرية (الشكل 3، 4).

فواصل في دورات التآكل.

إن التسلسل الملحوظ لعمليات التآكل ينطبق على القارات وأحواض المحيطات التي تكون في ظروف ثابتة، ولكنها في الواقع تخضع للعديد من العمليات الديناميكية. يمكن أن تنقطع دورة التآكل بسبب التغيرات في مستوى سطح البحر (على سبيل المثال، بسبب ذوبان الصفائح الجليدية) والارتفاع القاري (على سبيل المثال، نتيجة لتكوين الجبال، وتكتونية الصدع، والنشاط البركاني). في إلينوي (الولايات المتحدة الأمريكية)، غطت نباتات المورين تضاريس ما قبل العصر الجليدي الناضجة، مما أعطاها مظهرًا شابًا نموذجيًا. في جراند كانيون في كولورادو، حدث انقطاع في دورة التآكل بسبب ارتفاع الأرض إلى ارتفاع 2400 متر. ومع ارتفاع المنطقة، اصطدم نهر كولورادو تدريجيًا بالسهول الفيضية ووجد نفسه مقيدًا بجوانب الوادي الوادي. ونتيجة لهذا الكسر، تم تشكيل التعرجات المتراكبة، وهي سمة من سمات وديان الأنهار القديمة الموجودة في ظروف الإغاثة الصغيرة (الشكل 5). داخل هضبة كولورادو، يتم قطع التعرجات إلى عمق 1200 متر. كما تشير التعرجات العميقة لنهر سسكويهانا، الذي يقطع جبال الآبالاش، إلى أن هذه المنطقة كانت ذات يوم أرضًا منخفضة يعبرها نهر "متداعي".

خطوط جغرافية حديثة

- هذه هي المنخفضات على طول جزر جاوة وسومطرة وتونجا - خنادق كيرماديك وبورتوريكو وما إلى ذلك. وربما يؤدي المزيد من هبوطها أيضًا إلى تكوين الجبال. وفقًا للعديد من الجيولوجيين، يمثل ساحل الخليج في الولايات المتحدة أيضًا خطًا جغرافيًا حديثًا، على الرغم من أنه، وفقًا لبيانات الحفر، لا يتم التعبير عن علامات بناء الجبال هناك. يتم ملاحظة المظاهر النشطة للتكتونية الحديثة وبناء الجبال بشكل واضح في البلدان الجبلية الشابة - جبال الألب والأنديز وجبال الهيمالايا وجبال روكي.

الارتفاعات التكتونية.

في المراحل النهائية من تطوير الخطوط الجيولوجية، عند الانتهاء من بناء الجبال، يحدث ارتفاع عام مكثف للقارات؛ داخل البلدان الجبلية، في هذه المرحلة من تكوين الإغاثة، تحدث الاضطرابات الانفصالية (نزوح الكتل الفردية من الصخور على طول خطوط الصدع).

الوقت الجيولوجي

مقياس طبقي.

المقياس الزمني الجيولوجي القياسي (أو العمود الجيولوجي) هو نتيجة دراسة منهجية للصخور الرسوبية في مناطق مختلفة من العالم. وبما أن معظم الأعمال المبكرة تم تنفيذها في أوروبا، فقد تم أخذ التسلسل الطبقي للرواسب من هذه المنطقة كمعيار لمناطق أخرى أيضًا. ومع ذلك، ولأسباب مختلفة، فإن هذا المقياس به عيوب وثغرات، لذلك يتم تنقيحه باستمرار. المقياس مفصل للغاية بالنسبة للفترات الجيولوجية الأحدث، لكن تفاصيله تقل بشكل ملحوظ بالنسبة للفترات الأقدم. وهذا أمر لا مفر منه لأن السجل الجيولوجي يكون أكثر اكتمالا بالنسبة للأحداث التي وقعت في الماضي القريب ويصبح أكثر تجزؤا مع تقدم عمر الرواسب. يعتمد المقياس الطبقي على تسجيل الكائنات الأحفورية، والتي تعد بمثابة المعيار الوحيد الموثوق به للارتباطات بين الأقاليم (خاصة طويلة المدى). لقد ثبت أن بعض الحفريات تتوافق مع وقت محدد بدقة وبالتالي تعتبر إرشادية. تحتل الصخور التي تحتوي على هذه الأشكال الرائدة ومجمعاتها موقعًا طبقيًا محددًا بدقة.

من الصعب جدًا إجراء ارتباطات مع الصخور الصامتة من الناحية الحفرية والتي لا تحتوي على كائنات أحفورية. نظرًا لأن الأصداف المحفوظة جيدًا تم العثور عليها فقط من العصر الكمبري (منذ حوالي 570 مليون سنة)، فإن عصر ما قبل الكمبري، يمتد حوالي كاليفورنيا. 85% من التاريخ الجيولوجي لا يمكن دراسته وتقسيمه بقدر كبير من التفصيل كما هو الحال في العصور الأحدث. تُستخدم طرق التأريخ الجيوكيميائية للارتباطات الأقاليمية للصخور الصامتة من الناحية الحفرية.

إذا لزم الأمر، تم إدخال تغييرات على المقياس الطبقي القياسي ليعكس الخصائص الإقليمية. على سبيل المثال، في أوروبا هناك فترة كربونية، وفي الولايات المتحدة هناك فترتان متطابقتان - المسيسيبي والبنسلفانية. هناك صعوبات واسعة النطاق في ربط المخططات الطبقية المحلية بالمقياس الجيولوجي العالمي. تساعد اللجنة الدولية للطبقات في معالجة هذه القضايا وتضع معايير للتسميات الطبقية. وتوصي بشدة باستخدام الوحدات الطبقية المحلية في المسوحات الجيولوجية ومقارنتها بالمقياس الجيولوجي العالمي للمقارنة. تتمتع بعض الحفريات بتوزيع واسع جدًا يكاد يكون عالميًا، في حين أن بعضها الآخر له توزيع إقليمي ضيق.

العصور هي أكبر الانقسامات في تاريخ الأرض. تجمع كل واحدة منها بين عدة فترات تتميز بتطور فئات معينة من الكائنات الحية القديمة. حدثت الانقراضات الجماعية لمجموعات مختلفة من الكائنات الحية في نهاية كل عصر. على سبيل المثال، اختفت ثلاثية الفصوص في نهاية العصر الحجري القديم، والديناصورات في نهاية العصر الوسيط. ولم يتم بعد توضيح أسباب هذه الكوارث. يمكن أن تكون هذه مراحل حرجة من التطور الجيني، وذروة الإشعاع الكوني، وانبعاثات الغازات البركانية والرماد، بالإضافة إلى تغيرات مناخية مفاجئة للغاية. هناك حجج لدعم كل من هذه الفرضيات. ومع ذلك، فإن الاختفاء التدريجي لعدد كبير من فصائل وفئات الحيوانات والنباتات في نهاية كل عصر وظهور فصائل جديدة في بداية العصر التالي لا يزال أحد ألغاز الجيولوجيا. لم تنجح محاولات ربط الموت الجماعي للحيوانات في المراحل الأخيرة من حقبة الحياة القديمة والدهر الوسيط بالدورات العالمية لتكوين الجبال.

الجيولوجيا والمقياس العمري المطلق.

يعكس المقياس الطبقي فقط تسلسل الطبقات الصخرية، وبالتالي لا يمكن استخدامه إلا للإشارة إلى العمر النسبي للطبقات المختلفة (الشكل 9). ظهرت إمكانية تحديد العمر المطلق للصخور بعد اكتشاف النشاط الإشعاعي. وقبل ذلك، حاولوا تقدير العمر المطلق بطرق أخرى، على سبيل المثال، من خلال تحليل محتوى الملح في مياه البحر. وبافتراض أنه يتوافق مع الجريان السطحي الصلب لأنهار العالم، يمكن قياس الحد الأدنى لعمر البحار. واستنادا إلى الافتراض بأن مياه المحيطات في البداية لم تكن تحتوي على شوائب ملحية، ومع الأخذ في الاعتبار معدل دخولها، تم تقدير عمر البحار ضمن نطاق واسع - من 20 مليون إلى 200 مليون سنة. قدّر كلفن عمر صخور الأرض بـ 100 مليون سنة، لأنه، في رأيه، كان هذا هو الوقت الذي استغرقته الأرض المنصهرة في البداية لتبرد إلى درجة حرارة سطحها الحالية.

وبصرف النظر عن هذه المحاولات، كان الجيولوجيون الأوائل يكتفون بتحديد الأعمار النسبية للصخور والأحداث الجيولوجية. وبدون أي تفسير، كان من المفترض أن وقتا طويلا قد مر منذ ظهور الأرض وحتى تكوين أنواع مختلفة من الرواسب نتيجة للعمليات التي لا تزال نشطة حتى يومنا هذا. فقط عندما بدأ العلماء في قياس معدلات الانحلال الإشعاعي، أصبح لدى الجيولوجيين "ساعة" لتحديد الأعمار المطلقة والنسبية للصخور التي تحتوي على عناصر مشعة.

معدل التحلل الإشعاعي لبعض العناصر لا يكاد يذكر. وهذا يجعل من الممكن تحديد عمر الأحداث القديمة عن طريق قياس محتوى هذه العناصر ومنتجات اضمحلالها في عينة محددة. وبما أن معدل التحلل الإشعاعي لا يعتمد على العوامل البيئية، فمن الممكن تحديد عمر الصخور الموجودة في أي ظروف جيولوجية. وأكثر الطرق استخدامًا هي طرق اليورانيوم والرصاص والبوتاسيوم والأرجون. تسمح طريقة اليورانيوم والرصاص بالتأريخ الدقيق بناءً على قياسات تركيزات النظائر المشعة للثوريوم (232 ث) واليورانيوم (235 يو و238 يو). أثناء التحلل الإشعاعي، تتشكل نظائر الرصاص (208 Pb، 207 Pb، 206 Pb). ومع ذلك، فإن الصخور التي تحتوي على هذه العناصر بكميات كافية نادرة جدًا. تعتمد طريقة البوتاسيوم-الأرجون على التحول الإشعاعي البطيء للغاية لنظير 40 كلفن إلى 40 آر، مما يجعل من الممكن تأريخ أحداث عمرها عدة مليارات من السنين بناءً على نسبة هذه النظائر في الصخور. من المزايا المهمة لطريقة البوتاسيوم-الأرجون أن البوتاسيوم، وهو عنصر شائع جدًا، موجود في المعادن المتكونة في جميع البيئات الجيولوجية - البركانية والمتحولة والرسوبية. ومع ذلك، فإن غاز الأرجون الخامل الناتج عن التحلل الإشعاعي لا يرتبط كيميائيًا ويتسرب. لذلك، فقط تلك المعادن التي يتم الاحتفاظ بها جيدًا يمكن استخدامها بشكل موثوق للتعارف. وعلى الرغم من هذا العيب، يتم استخدام طريقة البوتاسيوم والأرجون على نطاق واسع. العمر المطلق لأقدم الصخور على الكوكب هو 3.5 مليار سنة. تحتوي القشرة الأرضية لجميع القارات على صخور قديمة جدًا، لذا فإن السؤال عن أي منها هو الأقدم لا يطرح حتى.

ويبلغ عمر النيازك التي سقطت على الأرض، كما تحدده طرق البوتاسيوم والأرجون والرصاص واليورانيوم، حوالي 4.5 مليار سنة. وفقًا لعلماء الجيوفيزياء، استنادًا إلى بيانات من طريقة اليورانيوم والرصاص، يبلغ عمر الأرض أيضًا تقريبًا. 4.5 مليار سنة. إذا كانت هذه التقديرات صحيحة، فهناك فجوة قدرها مليار سنة في السجل الجيولوجي، وهو ما يتوافق مع مرحلة مبكرة مهمة في تطور الأرض. ربما تم تدمير أو مسح أقدم الأدلة بطريقة ما عندما كانت الأرض في حالة منصهرة. ومن المحتمل أيضًا أن أقدم الصخور على الأرض قد تم تعريةها أو إعادة بلورتها على مدى ملايين السنين.

لسنوات عديدة، انخرط ممثلو المهن المختلفة في مناقشة مستمرة حول المهنة التي يمكن اعتبارها الأقدم. تم طرح العديد من الإصدارات والافتراضات المقنعة: من صانع أسلحة وصياد إلى سياسي (قائد) وطبيب. لن نتورط في هذا النزاع، وسوف نطرح فقط افتراضنا: أقدم مهنة هي جيولوجي.

لسنوات عديدة، انخرط ممثلو المهن المختلفة في مناقشة مستمرة حول المهنة التي يمكن اعتبارها الأقدم. تم طرح العديد من الإصدارات والافتراضات المقنعة: من صانع أسلحة وصياد إلى سياسي (زعيم) وطبيب. لن نتورط في هذا النزاع، وسوف نطرح فقط افتراضنا: المهنة الأكثر قديمة جيولوجي.

احكم بنفسك، من أجل صنع فأس حجري، كان الإنسان البدائي يحتاج إلى العثور على حجر مناسب بين مجموعة كبيرة ومتنوعة من المعادن وشظايا الصخور (بعضها، بسبب بنيتها الفضفاضة، لم يكن مناسبًا تمامًا لهذا الغرض). أي أن هناك أدلة على تطبيق أساسيات الجيولوجيا والتعدين غير المنظم للموارد المعدنية في فجر تكوين المجتمع البدائي.

علاوة على ذلك، نتعهد بالتأكيد على أن الجيولوجي ليس فقط أقدم المهن، ولكنه أيضًا أحد أهم المهن في عصرنا. لماذا؟ انه سهل. ما هو أساس اقتصاد أي دولة؟ الطاقة والموارد المعدنية للبلاد. من يشارك في البحث والتنقيب عن المعادن؟ جيولوجي!

حسنًا، الآن دعونا نتحدث بمزيد من التفصيل عن هذه المهنة القديمة والأكثر أهمية، ونكتشف ما هي مميزات عمل الجيولوجي، ومن أين يمكن الحصول عليه مهنة الجيولوجيوما المزايا التي تتمتع بها.

ما هو الجيولوجي؟

الجيولوجي هو المتخصص الذي يدرس تركيب وبنية المعادن والصخور، وكذلك يبحث ويستكشف الرواسب المعدنية الجديدة. وبالتوازي مع ذلك، يدرس الجيولوجيون الأشياء الطبيعية وأنماطها وإمكانيات تطبيقها العملي.

اسم المهنة يأتي من اليونانية القديمة γῆ (الأرض) و όγος (التدريس). بمعنى آخر، الجيولوجيون هم الأشخاص الذين يدرسون الأرض. تم العثور على البيانات العلمية الأولى حول الملاحظات الجيولوجية (معلومات حول الزلازل وتآكل الجبال والانفجارات البركانية وحركة السواحل) في أعمال فيثاغورس (570 قبل الميلاد). وبالفعل في 372-287 قبل الميلاد. كتب ثيوفراستوس عمل "على الحجارة". ويترتب على ذلك أن الفترة الرسمية لتكوين هذه المهنة يمكن اعتبارها 500-300 سنة. قبل الميلاد.

الجيولوجيون المعاصرون لا يراقبون ويدرسون فقط ما هو واضح العمليات الجيولوجيةوالودائع، ولكن أيضًا تحديد المجالات الواعدة للاستكشاف والتقييم ودراستها وتعميم النتائج التي تم الحصول عليها. لاحظ أنه يمكن تقسيم الجيولوجيين اليوم إلى ثلاث فئات، اعتمادًا على قسم الجيولوجيا الذي اختاروه كتخصصهم الرئيسي:

• الجيولوجيا الوصفية - متخصصة في دراسة وضع وتكوين التكوينات الجيولوجية، وكذلك وصف الصخور والمعادن؛
• الجيولوجيا الديناميكية - تدرس تطور العمليات الجيولوجية (حركة القشرة الأرضية، والزلازل، والانفجارات البركانية، وما إلى ذلك)؛
• الجيولوجيا التاريخية - تتناول دراسة تسلسل العمليات الجيولوجية في الماضي.

هناك اعتقاد واسع النطاق بأن كل ما يفعله الجيولوجيون هو السفر باستمرار كجزء من الرحلات الجيولوجية. في الواقع، غالبًا ما يذهب الجيولوجيون في رحلات استكشافية، ولكن بالإضافة إلى ذلك، يقومون بتطوير برامج بحثية، ودراسة البيانات التي تم الحصول عليها أثناء الرحلات الاستكشافية وتوثيقها، وكذلك إعداد تقارير معلومات عن العمل المنجز.

ما هي الصفات الشخصية التي يجب أن يتمتع بها الجيولوجي؟

يحدث ذلك أنه بفضل الأفلام، في أذهان الناس العاديين، يظهر الجيولوجي في صورة نوع من الرومانسي الملتحي الذي لا يلاحظ أي شيء من حوله ويتحدث فقط عن عمله. وقليل من الناس يدركون ذلك عمل الجيولوجيهذه ليست رومانسية فحسب، بل هي أيضًا عمل شاق للغاية، الأمر الذي يتطلب وجود صفات شخصية مثل:

• مثابرة؛
• مسؤولية؛
• ملاحظة؛
• طريقة تفكير تحليلية.
• الاستقرار العاطفي الإرادي.
• الذاكرة المتقدمة
• الميول المتطرفة.
• مهارات التواصل؛
• الصبر؛
• عزيمة.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يتمتع الجيولوجي بصحة ممتازة، وأن يكون مرنًا، وأن يكون قادرًا على العمل ضمن فريق، والتنقل بسرعة والتكيف مع التغيرات في البيئة.

مزايا كونك جيولوجيًا

الأساسيات ميزة كونك جيولوجيًايكمن بالطبع في فرصة السفر كثيرًا ولفترة طويلة عبر المناطق النائية والقليلة الدراسة في روسيا. علاوة على ذلك، فإن هذه الرحلات تدفع أيضا بشكل جيد للغاية (متوسط ​​\u200b\u200bراتب الجيولوجي الذي يعمل على أساس التناوب هو حوالي 30-40 ألف روبل). تشمل مزايا هذه المهنة أيضًا ما يلي:

• أهمية العمل - من الجيد أن تعرف أن نتائج عملك لها تأثير إيجابي على الرفاهية الاقتصادية للبلد بأكمله؛
• إمكانية تحقيق الذات - نظرًا لعدم وجود رواسب متطابقة في الطبيعة، غالبًا ما يقوم الجيولوجيون بإجراء بحث علمي جديد، مما يعني أن لديهم فرصة كبيرة لكتابة اسمهم في سجلات التاريخ.

مساوئ كونك جيولوجيًا

إذا كنت تعتقد أن الجيولوجيين يعيشون أثناء الرحلات الاستكشافية، إن لم يكن في غرف فندقية فاخرة، فعلى الأقل مريحة، فأنت مخطئ بشدة. تتم جميع رحلات الجيولوجيين في ظروف التخييم (الليلة في الخيام، والعمل في الهواء الطلق، والمشي لمسافات طويلة في المناطق النائية مع حقيبة ظهر ثقيلة على أكتافهم، وما إلى ذلك). ويمكن اعتبار هذا هو الشيء الرئيسي العيب في كونك جيولوجيًا. يمكنك أيضًا أن تضيف هنا:

• جدول عمل غير منتظم - يتم تحديد وقت ومدة العمل إلى حد كبير حسب الظروف الجوية؛
• الروتين - بعد الرحلات المليئة بالرومانسية والمغامرة، هناك دائمًا فترة من المعالجة المكتبية للمواد الميدانية؛
• دائرة اتصال محدودة - ينطبق هذا العيب بشكل أساسي على الجيولوجيين الذين يعملون على أساس التناوب.

أين يمكنك أن تصبح جيولوجيًا؟

احصل على مهنة كجيولوجيمن الممكن في المدرسة أو الكلية التقنية وفي الجامعة. في الحالة الأولى، فإن الدبلوم الذي تم الحصول عليه سيفتح الأبواب أمام عالم الجيولوجيا الرائع قليلاً، وسيسمح لك بالمشاركة في الرحلات الاستكشافية كمساعد. فقط حامل الشهادة الجامعية الذي خضع ليس فقط للتدريب النظري ولكن العملي أيضًا يمكنه أن يصبح جيولوجيًا مؤهلاً بالكامل. بالمناسبة، بدون التعليم العالي، حتى الجيولوجي الأكثر موهبة لن يتمكن من تحقيق النجاح في حياته المهنية. لذلك، إذا كنت منجذبًا بالفعل إلى رومانسية هذه المهنة، فمن الأفضل أن تسجل فورًا في إحدى الجامعات المتخصصة.

الجيولوجيا هو العلم الذي يدرس تكوين وبنية وأنماط الأرض، وكذلك الكواكب الأخرى وأقمارها التي تشكل جزءا من النظام الشمسي.

المناطق الجيولوجية

يوجد اليوم ما لا يقل عن ثلاثة مجالات للجيولوجيا: التاريخية والوصفية والديناميكية. بالتأكيد كل مجال من هذه المجالات له أساليبه الخاصة، وكذلك مبادئ البحث. تدرس الجيولوجيا التاريخية تسلسل العمليات الجيولوجية التي حدثت في الماضي. تدرس الجيولوجيا الوصفية موقع وتكوين السمات الجيولوجية، وكذلك حجمها وشكلها ووجودها ووصف مجموعة متنوعة من الرواسب المعدنية والصخرية أو الصخور. تدرس الجيولوجيا الديناميكية تطور العمليات الجيولوجية: تدمير الصخور، وحركة القشرة الأرضية، وكذلك الزلازل والانفجارات البركانية الداخلية. هذه المفاهيم هي أسس الجيولوجيا.

الأقسام الجيولوجية

تعمل العلوم الجيولوجية في جميع مجالات الجيولوجيا الثلاثة، وبالتالي، لا يوجد تقسيم دقيق إلى مجموعات. ومع ذلك، تظهر العلوم الجديدة من خلال تكافل الجيولوجيا مع مجالات المعرفة الأخرى. العديد من المصادر لها التصنيف التالي:

1. علوم القشرة الأرضية (علم المعادن، علم الجيولوجيا، علم الصخور، الجيولوجيا الهيكلية، علم البلورات).
2. علوم العمليات الجيولوجية التي تحدث اليوم (التكتونية، وعلم البراكين، وعلم الزلازل، وعلم الجيولوجيا، وعلم الصخور).
3. علوم الأصل التاريخي وتطور العمليات الجيولوجية (الجيولوجيا التاريخية، علم الحفريات، علم الطبقات).
4. العلوم التطبيقية (جيولوجيا المعادن، جيولوجيا المياه، الجيولوجيا الهندسية)
5. تكافل الجيولوجيا مع العلوم الأخرى (الكيمياء الجيولوجية والجيوفيزياء والديناميكا الجيولوجية وعلم التاريخ الجيولوجي وعلم الصخور).

مبادئ ومهام الجيولوجيا

الجيولوجيا علم تاريخي، لذا فإن أهم مهامه هي تحديد الأحداث الجيولوجية التي تحدث. تشمل مهام الجيولوجيا أيضًا ما يلي:

1. الاستخدام الرشيد للموارد الطبيعية وحمايتها
2. اكتشاف رواسب معدنية جديدة وتطوير طرق وطرق جديدة لاستخراجها
3. دراسة منشأ المياه الجوفية
4. المهام الجيولوجية الأخرى المرتبطة بدراسة ظروف البناء للمباني والهياكل المختلفة.

طرق الجيولوجيا

ولإنجاز كل هذه المهام، تم تطوير أبسط سلسلة من الطرق الجيولوجية الواضحة:

• تتمثل الطريقة التطفلية في العلاقة بين الصخور المتطفلة والطبقات المضيفة لها. ويشير العثور على مثل هذه الارتباطات إلى أن التطفلات نفسها ظهرت في وقت أبكر بكثير من الطبقات التي تستضيفها.
• تسمح الطريقة القاطعة أيضًا بتحديد العمر النسبي. فإذا كسر الصخر أي خطأ، فمن الواضح أنه ظهر متأخرا عن الصخور نفسها.
• يمكن إدخال Xenoliths والحطام إلى الصخور عن طريق تدمير مصدرها الأصلي. وبالتالي، فقد تشكلت في وقت أبكر بكثير من الصخور المضيفة لها، ويمكن للمتخصصين استخدامها لتحديد العمر الجيولوجي.
• تفترض الطريقة الأفقية الأولية أن الرواسب البحرية، عند تكوينها، تقع أفقيًا.
• تنص طريقة التراكب على أن الصخور التي تكون في حالة غير مضطربة تتبع ترتيبًا أو درجة من التكوين. على سبيل المثال، تلك الصخور التي تقع بالأعلى تكون أصغر سنًا، وتلك الصخور التي تقع بالأسفل هي في المقابل أقدم.
• تفترض طريقة الخلافة النهائية أن نفس الكائنات الحية بالضبط موزعة في جميع أنحاء المحيط. وبالتالي، فإن علماء الحفريات، بعد أن حددوا بعض البقايا الأحفورية في الصخر، يمكنهم في نفس الوقت العثور على صخور أخرى تشكلت أيضًا مع هذه الصخور.

الآن أنت تعرف إجابة سؤال ما هي الجيولوجيا. تسرني مساعدتك.