Geologia tieteenä

Johdanto

Geologia on tieteiden kokonaisuus maankuoresta ja maan syvistä sfääristä, sanan suppeassa merkityksessä - tiede maankuoren koostumuksesta, rakenteesta, liikkeestä ja kehityksen historiasta, mineraalien sijoittamisesta se.

Tältä näyttää nykyaikainen geologian määritelmä. Kuitenkin, kuten useimmat tärkeimmät luonnontieteet, geologia on saanut alkunsa muinaisista ajoista, luultavasti ihmisen ulkonäöstä. Geologian syntyminen liittyy ihmisten kiireellisten tarpeiden tyydyttämiseen: asumiseen, sen lämmitykseen ja onnistuneeseen metsästykseen. Loppujen lopuksi sinun on tiedettävä kivien ominaisuudet, jotta voit oppia käyttämään niitä. On myös tarpeen pystyä louhimaan kiviä, erottamaan ne toisistaan ​​ja löytämään uusia esiintymiä. Siihen liittyvien ongelmien ratkaisemiseen tarvitaan geologista tietoa. Mutta mineraalien tutkiminen ihmisten tarpeiden tyydyttämiseksi on vain geologian juuret. Noina muinaisina aikoina sitä oli vielä vaikea kutsua tieteeksi, koska... ihmiset eivät yleistäneet tietoa, eivät kirjoittaneet sitä muistiin, eivät kehittäneet sitä, vaan vain keräsivät sitä ja sovelsivat sitä käytännössä.

Geologia kuitenkin kehittyi vähitellen. Antiikin aikana ajatus mineraaleista ja geologisista prosesseista oli jo noussut esiin, mutta vain luonnonfilosofian puitteissa. Geologiaa voidaan pitää 1800-luvun alun tieteenä. Tälle kehitysvaiheelle on ominaista kertyneen tiedon yleistäminen, tieteellisten hypoteesien luominen ja niiden todisteiden etsiminen; käyttämällä muiden tieteiden, kuten kemian ja fysiikan, kehittämiä uusia tutkimusmenetelmiä. Kaiken tämän ansiosta geologiasta tulee tärkeä osa tiedejärjestelmää, joka auttaa ihmistä tieteen ja tekniikan kehityksessä, tyydyttämään tarpeitaan, tutkimaan ja käyttämään luontoa. Tässä vaiheessa geologia tutkii jo hyvin monimutkaisia ​​kysymyksiä planeettamme muodostavien aineiden rakenteesta, tutkii Maan kehityshistoriaa ja ratkaisee samalla käytännön ongelmia. Tämä on mineraalien etsintää ja louhintaa, niiden käsittelyä ja käyttöä sekä maallisten luonnonvarojen käyttöä jokapäiväisessä elämässä.

Kuten näemme, geologia on erittäin tärkeä nykyajan ihmiselle, sillä on muinainen historia ja se tutkii monenlaisia ​​luontoon liittyviä kysymyksiä ja sillä on suuri käytännön suunta.

Kirjoitin tämän tärkeän ja erittäin mielenkiintoisen tieteen historiasta, tutkimusmenetelmistä ja tulevaisuuden näkymistä työssäni, jonka päätarkoituksena on kuvata geologiaa tieteenä.

Tavoitteen saavuttamiseksi määritellään seuraavat tehtävät:

1.) Kuvaile geologian historiaa, tuo esiin tieteen pääpiirteet sen eri kehityskausien aikana.

.) Keskustele geologiassa käytetyistä tutkimusmenetelmistä.

.) Selitä geologian merkitys nykymaailmassa.

.) Osoita geologian ja muiden tieteiden välisen yhteyden tärkeyttä.

.) Keskustele geologian kehityksen tulevaisuudennäkymistä.

1. Geologian historia

geologian tiedetieto

Mielestäni minkä tahansa tieteen ymmärtämiseksi sinun on tiedettävä, miksi se syntyi, miten se kehittyi ja mitä uusia asioita siinä ilmestyi ajan myötä. Nämä kysymykset paljastuvat parhaiten tutkittaessa tieteen kehitystä. Siksi päätin aloittaa työni kuvaamalla geologian historiaa.

Geologian historiaa paljastaessani haluan tuoda esille sen kehityksen piirteet eri aikakausina, puhua tärkeimmistä ajatuksista ja löydöistä, selittää niiden merkitystä ja merkitystä sekä kuvata tieteen saavuttamia tuloksia.

Geologian historia on yleensä jaettu kahteen vaiheeseen - esitieteelliseen ja tieteelliseen. Ne puolestaan ​​on jaettu ajanjaksoihin. Tämän kaavion mukaan kuvailin geologian historiaa.

.1 Esitieteellinen vaihe (antiikista 1700-luvun puoliväliin)

Ihmisen sivilisaation muodostumisaika (muinaisista ajoista 500-luvulle eKr.)

Tänä aikana ihmiset keräsivät ensimmäiset tiedot ympäröivästä maailmasta. Kuten jo totesin, ihmiset täyttivät aluksi tärkeimmät tarpeensa erilaisten kivien avulla, ja täydellisempää käyttöä varten oli tarpeen tutkia niiden ominaisuuksia, leviämispaikkoja ja louhintamenetelmiä. Geologian tieteen syntymänä voidaan jo pitää aiheeseen liittyvien kysymysten tutkimuksen alkua.

Nyt emme voi sanoa tarkasti, mitä kivi merkitsi muinaisille ihmisille, voimme vain tarkastella eri kivien käytön jälkiä muinaisten ihmisten paikkojen kaivauksissa ja tehdä johtopäätöksemme heidän käytöstään planeetan mineralogisiin rikkauksiin. Sekä olettamuksemme kivien tarpeesta muinaisille ihmisille että kaivausten tulokset osoittavat, että ihminen käytti kiveä melkein heti ilmestymisensä jälkeen. Loppujen lopuksi työkalujen käyttö erottaa ihmisen apinasta. On tietysti mahdollista, että alkeellisin työkalu oli alun perin puukeppi, mutta kun ihminen löysi kiven ominaisuudet kuten terävyyden ja kovuuden, hän alkoi käyttää teräviä kvartsin ja piin paloja tarpeisiinsa. Tällainen johtopäätös kivien ominaisuuksista on jo esimerkki geologisen tiedon kerryttämisestä. Arkeologit löytävät muinaisten ihmisten paikoista paitsi yksinkertaisia ​​teräviä kiviä, myös kivikirveitä ja nuolenpäitä. Hieman myöhemmin ihmiset alkoivat käyttää metalleja työkalujen valmistukseen. Mutta niiden etsiminen ja sulattaminen vaativat henkilöltä vielä enemmän tietoa ja taitoja.

Ihmiskunnan mineraaliraaka-aineiden tarve kasvoi entisestään kaupunkien massarakentamisen ja käsityön kehittymisen alkaessa.

Jakson lopussa ihminen oli jo mukana luomassa ja prosessoimassa alkuperäistä kuparia, rautaa, kultaa, hopeaa, tinaa ja muita metalleja. Savea käytettiin laajasti asuntorakentamiseen ja keramiikkaan. Jalokiviä käytettiin korujen valmistukseen.

Niinpä muinaisina aikoina alkoi jonkin verran tietoa kivien ominaisuuksista, niiden louhinnasta ja käytöstä.

Geologian teoreettinen haara on täydennetty lukuisilla hypoteesilla Maan alkuperästä ja rakenteesta. Ne sisältävät kuitenkin aina fiktiota, koska... muinaiset ihmiset eivät pystyneet selittämään monia luonnonilmiöitä.

Ihmissivilisaation muodostumisen aikana ihmiset käyttävät vain aikaisempien sukupolvien kokemusta parantaakseen edelleen taitojaan kiven käsittelyssä. Ihminen ei vielä yleistä tietoa, mikä on ajanjakson tärkeä ominaisuus.

Siirtyessään geologian muinaiseen kehitysvaiheeseen ihmiset tunsivat jo monia merkkejä mineraaliesiintymien etsimisestä ja heillä oli käytännön taitoja niiden käytössä. Tulevia sukupolvia varten luotiin geologinen tietopohja.

Muinainen ajanjakso (V vuosisata eKr. - V vuosisata jKr.)

Muinaisen ajanjakson aikana geologia kehittyi pääasiassa Kreikassa ja Rooman valtakunnassa. Alkutietokanta kivien ominaisuuksista ja käytöstä oli olemassa jo tuolloin, mutta tällä tiedolla oli lähinnä käytännön merkitystä: planeetan mineralogisten rikkauksien louhintaa ja käyttöä. Mutta koska muinaisina aikoina ihmiset puhuivat elämästä ja olivat kiinnostuneita maailman rakenteesta, geologista tietoa alettiin täydentää loogisemmilla selityksillä eri ilmiöistä ja hypoteeseista niiden alkuperästä. Johtopäätökset tehtiin havaintojen perusteella saadun tiedon ymmärtämisen ja käsittelyn perusteella. Ne olivat uskottavampia ja perusteltuja.

Myös geologian käytännön suunta kehittyi edelleen. Sekä sen ajan ihmisille että meille tuli tärkeäksi, että antiikin aikana kirjattiin monia havaintoja ja hypoteeseja. Tämä tieto alkoi palvella tulevia sukupolvia, ja sen perusteella voimme arvioida tieteen kehitystä, mm. ja sen ajan geologia.

Muinaisten tiedemiesten ja filosofien saavutuksina voidaan pitää esimerkiksi johtopäätöstä, että joidenkin maa-alueiden paikalla oli aiemmin meri. Xenophanes teki tämän päätelmän perustuen merenkuorten esiintymiseen maassa. Myös antiikin aikana oletettiin, että planeettamme oli pallomainen. Tämä oletus perustui havaintoihin maan varjosta Kuussa kuunpimennyksen aikana. Varjon muoto on pyöreä, sen heittää pyöreä tai pallomainen runko. Ja Eratosthenes jopa laski maan kehän. Hänen saamansa tulokset erosivat vain vähän nykyaikaisista tiedoista.

Muinainen kreikkalainen tiedemies ja filosofi Aristoteles antoi suuren panoksen geologian kehitykseen. Hän ehdotti kuvaa pallomaisesta maapallosta, jonka sisällä on onteloita ja kanavia, joissa vesi ja ilma kiertävät. Tiedemies selitti pinnalla tapahtuvia maanjäristyksiä niiden liikkeillä. On mielenkiintoista, että tämä näkemysjärjestelmä vastaa Kreikan luontoa, jolle on tunnusomaista karstiontelot ja usein tapahtuvat maanjäristykset. Aristoteles toi myös tieteeseen mineralogista tietoa: hän laati ensimmäisen fossiililuokituksen jakamalla ne malmeihin, kiviin ja maaperään.

Plinius Vanhin korosti maanjäristysten lisäksi maan hitaita pystysuuntaisia ​​liikkeitä.

Strabo ilmaisi ajatuksen Sisilian saaren vulkaanisesta alkuperästä.

Antiikin aikana luotiin kaksi päähypoteesia Maan muodostumisesta. Nämä ovat plutonismi ja neptunismi. Nämä hypoteesit olivat olemassa useita vuosisatoja, ja monet suuret ihmiset hyväksyivät ne.

Plutonismi on näkemysjärjestelmä, joka perustuu maan sisäisten geologisten voimien ymmärtämiseen sen pinnan ja pohjamaan muodostumisen päätekijöinä. Neptunismi tarkoittaa, että kaikki kivet muodostuivat valtamerivesistä liuosten kiteytymisen aikana. Maan sisäisten voimien vaikutus hylätään.

Näiden hypoteesien välinen kamppailu on tuonut suurta hyötyä geologialle, koska niille on tehty monia tutkimuksia todisteiden löytämiseksi. Nyt tiedämme, että maapallon muodostumisen sen sisäisten voimien (plutonistit) vaikutuksen alaisena kannattajat ovat voittaneet. On kuitenkin todistettu, että mineraaleja voidaan muodostaa myös vesiliuoksista.

Muinaisella aikakaudella parannettiin myös tapoja soveltaa geologista tietämystä käytännössä. Metallien käsittelyyn käytettiin takomista. Ja kaivostoimintaa alettiin suorittaa kaivoksilla avolouhosten sijaan.

Siten muinainen aika toi paljon hyödyllistä tietoa geologiaan. Geologian teoreettisen haaran alku luotiin, havaintojen tulokset kirjattiin, mikä mahdollisti näiden saavutusten rakentamisen tulevaisuudessa.

Seuraava geologian kehityksen ajanjakso oli vaikea paitsi sille. Keskiajalle oli ominaista tieteen pysähtyminen yleensä. Mutta silti tieto maapallosta kehittyi edelleen.

Koulun aika

Koulutuskausi kesti 500-1400-luvuilla. Länsi-Euroopassa. Muissa maissa se kesti 700-1700-luvuilla. Rooman valtakunnan kaatuessa tieteellinen tieto lakkasi nopeasta kehityksestään sen rajojen sisällä. Kreikka ei ollut enää tieteellisten ideoiden keskus. Tiede kehittyi kuitenkin huonosti myös Länsi-Euroopassa. Luonnontieteet siirtyivät tällä hetkellä Keski-Aasian tutkijoille, mutta heidän tutkimuksestaan ​​on säilynyt hyvin vähän tietoa. Vain osa heidän teoksistaan ​​on saapunut meille.

Ibn Sina (tai Avicenna) selitti maan pinnan muutoksen kahdesta syystä. Yksi on maan sisäisten voimien vaikutus (jolla tiedemies tarkoitti tuulta, joka puhaltaa maanalaisissa tyhjiöissä). Näiden voimien ansiosta maan pinta kohoaa muodostaen kukkulan. Toinen syy on ulkoiset (meteorologiset, hydrosfääri jne.) vaikutukset, jotka tuhoavat planeetan pinnan alueita aiheuttaen painaumia. Tässä hypoteesissa otettiin jopa huomioon, että ulkopuolelta tuhoutuvan pinnan komponenttien tiheys on erilainen. Sitten irtonaisten kivien tilalle muodostuu helpotuksen väheneminen, kovien kivien tilalle - sen lisääntyminen, koska niiden ympärillä olevat kivet säätelevät voimakkaammin.

Ibn Sina ehdotti myös, että meri eteni toistuvasti maalle ja vetäytyi uudelleen. Todisteena tästä hän näki vuorilla erilaisten kivikerrosten läsnäolon. Tiedemies uskoi, että kun maa vapautettiin merestä, joet huuhtoivat sen laaksot, ts. muodostui nykyaikainen reliefi.

Ibn Sina loi uuden luokituksen mineraaleille ja kiville. Hän jakoi ne kiviin, sulaviin kappaleisiin (metalleihin), syttyviin rikkiaineisiin ja suoloihin. Eurooppalaiset omaksuivat luokituksen, ja se oli olemassa melko pitkään.

Toinen keskiaasialainen tiedemies, Biruni, kuvasi yli 100 mineraalia ja nimesi niiden esiintymät. Hän oppi myös määrittämään mineraalien ominaispainon, tehden tämän lähes 700 vuotta ennen eurooppalaisia.

Jotkut muut aasialaiset tutkijat jatkoivat muinaisten maailmaa koskevien ideoiden kehittämistä.

Syynä geologian hitaaseen kehitykseen Euroopassa oli kirkon vaikutus. Hän puuttui tieteeseen raamatullisella kuvalla maailmasta ja sen alkuperästä. Ja koska geologit tarjosivat maailmankuvan, joka ei vastannut raamatullista, heidän opetuksiaan ja töitään kritisoitiin tai jopa kiellettiin. Tämän vuoksi syntyi monia vääriä hypoteeseja ja vääriä opetuksia. Tieteen ja muinaisen tieteen välillä oli jopa pieni viive. Esimerkiksi maasta löydettyjen fossiilisten elävien organismien jäänteiden sanottiin olevan luonnon leikkiä tai esimerkkiä spontaanista elämän syntymisestä, koska Kirkon opetuksen mukaan Jumala loi elämän siinä muodossa, jossa se on nyt, ja löydöt olivat nyt olemattomia organismeja. Esitettiin myös vääriä opetuksia, että maa on suorakulmio ja enkelit liikuttavat taivaalla olevia tähtiä.

Jotkut eurooppalaiset tiedemiehet, piittaamatta kirkosta, tarjosivat ajatuksiaan maailmasta. Mutta he vain lainasivat muinaista maailmankuvaa.

Huolimatta teoreettisen geologian kehityksen hidastumisesta sen käytännön suuntautuminen (soveltava geologia) kehittyi kuitenkin menestyksekkäämmin erityisesti Euroopassa. Tämä liittyi ihmiskunnan kehitykseen ja sen seurauksena mineraalien raaka-aineiden kasvavaan tarpeeseen.

Kaupunkien rakentaminen vaati luonnonmateriaaleja rakennusten rakentamiseen. Kaivostoiminnan kehittymiseen vaikutti myös lisääntyvä määrä kaupunkien käsityöläisiä, jotka tarvitsivat tuotteisiinsa materiaalia, usein kiveä. Näiden tekijöiden seurauksena ihmisten maan suolistosta louhimien mineraalien määrä lisääntyi.

Renessanssikausi (1400-1600-luvuilta 1700-luvun puoliväliin)

Aikaa valmisteli suurten maantieteellisten löytöjen aikakausi. Kolumbuksen, Magellanin ja Vasco da Gaman matkat myötävaikuttivat suuren materiaalimäärän kertymiseen koko maan pinnalle. Näin ollen Magellanin maailmanympärimatkan aikana vihdoin todistettiin, että planeetallamme on pallomainen muoto. Renessanssin tiedemiesten hypoteesit tulevat niin vakuuttaviksi, ja ne vahvistavat sellaiset kiistattomat tosiasiat, että kirkko vetäytyy tieteen edessä.

Renessanssin aikana Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei ja Giordano Bruno loivat heliosentrinen maailmanmallin.

Kuten tiedätte, renessanssin aikana ihmiskunnan henkinen nousu. Vaikka kirkon vaikutus säilyi, sen opetukset lakkasivat olemasta ainoa maailman tulkinta. Ihmiset alkavat uskoa tieteeseen.

Kun kaupungit jatkoivat kasvuaan ja teknologia kehittyi, maapallon rikkauksien louhinta muuttui nopeammaksi ja tehokkaammaksi. Myös kehitettyjen alojen määrä on lisääntynyt.

Tietenkin mineraalien louhinnan aikana ihmiset keräsivät tietoa kivien ominaisuuksista, niiden esiintymisen erityispiirteistä ja maankuoren rakenteesta. Tämän materiaalin yleistäminen johti tärkeisiin teoreettisiin johtopäätöksiin.

Renessanssin aikana geologiaan vaikuttaneiden ihmisten joukossa on saksalainen tiedemies Georg Bauer (tai Agricola). Hän tiivisti kaikki Länsi-Euroopan kaivostyöläisten saavutukset. Tiedemies kuvaili miinojen asettamismenetelmiä ja niiden ominaisuuksia. Agricola oli myös ensimmäinen, joka selvitti eron mineraalien ja kivien välillä. Tiedemies kuvaili monien mineraalien ominaisuuksia, minkä ansiosta muut geologit pystyivät tunnistamaan mineraaleja. Agricola tutki myös kiteitä.

Kuuluisa Leonardo da Vinci antoi myös geologista tietoa tieteelle. Hän esitti esimerkiksi ajatuksen siitä, että kivet voitaisiin järjestää kerroksiin, jotka ovat vaakasuorassa tai taitoksissa. Leonardo piti muinaisten sukupuuttoon kuolleiden organismien löytöjä myös todella niiden jäännöksinä, ei luonnon leikkeinä, toisin kuin kouluajan tiedemiehet.

Renessanssin aikana Venäjä osallistui geologiaan. Hallitus organisoi talletusten etsintää laajasti. Vuonna 1584 perustettiin Kiviasioiden järjestys. Monet mineraalit louhittiin Venäjän valtakunnassa. Niitä vietiin myös muihin maihin.

Tanskalainen Niels Steno perusti stratigrafian ja löysi ensimmäisen kristallografian lain kidekulmien pysyvyydestä ja teki ensimmäisen tieteellisen yhteenvedon maan magnetismista.

Geologian esitieteellinen kehitysvaihe on päättynyt. Aineistoa maapallosta on jo kertynyt tarpeeksi. Se piti vain yleistää ja täydentää teoreettisilla päätelmillä. Tieteellisessä vaiheessa uusilla teknologioilla ja henkisillä voimilla aseistettuna ihmiskunta alkoi ratkaista tätä ongelmaa. Mutta tietenkään geologian esitieteellistä kehitysvaihetta ei voitu heti korvata tieteellisellä. Siksi sen historiassa erotetaan myös siirtymäkausi.

1.2 Siirtymäaika (1700-luvun toinen puolisko)

Geologian kehityksen siirtymäkaudelle on ominaista se, että tällä hetkellä sekä esitieteellisen ajan vanhat opetukset että tieteelliset yleistykset tapahtuvat samanaikaisesti. Esitieteellisessä vaiheessa kertynyt geologinen tieto systematisoidaan ja siten siirtymäkauden aikana tapahtuu geologian muodostumista tieteenä.

Tärkeä ero siirtymäkauden ja esitieteellisen ajanjakson välillä oli, että tuolloin ajatus maailman vaihtelevuudesta vakiintui geologiaan, kun taas aiemmin useimmat tiedemiehet uskoivat, että maailma oli aina ollut olemassa muuttumattomassa muodossa. Monet siirtymäkauden tiedemiehet ilmaisivat ajatuksen Maan kehityksestä, mutta ensinnäkin se liittyy J. Buffonin, I. Kantin ja M.V. Lomonosov. He pitivät teoksissaan koko Maan historiaa sen alkuperästä nykytilaan yhtenä maailmankuvana. Näiden tutkijoiden mukaan maapallo muuttui jatkuvasti.

Geologian saavutus oli Wernerin kehittämä mineraalien diagnostisten ominaisuuksien luokittelu. Hän tutki myös malmimineraaleja ja ehdotti kivien stratigrafista järjestystä. Teoreettisen geologian kehittämisessä tiedemiehellä oli melko kielteinen rooli: hän kehitti järjestelmän vuoristomaiden muodostamiseksi neptunismin ideoiden perusteella.

Toisin kuin A.G. Wernerille James Hutton osoitti plutonismin teorian puhumalla sen sisäisten voimien ratkaisevasta merkityksestä Maan muodostumisessa.

Tiedemies I. Kant esitti vuonna 1755 hypoteesin aurinkokunnan alkuperästä. Sen mukaan maailmankaikkeudessa alun perin hajallaan olleet alkuainehiukkaset kerääntyivät möykkyiksi keskinäisen vetovoiman vaikutuksesta. Kun yksi ainepakkareista puristui ja kuumennettiin, muodostui aurinko. Sen ympärille kerääntyi sumuja, joissa syntyi planeettoja, mm. Maapallo. J. Buffon loi hypoteesin maapallon kehityksestä. Hän uskoi, että kun planeettamme kiinteytyi, se peittyi valtamerillä. Veden liikkeistä johtuen niihin muodostui epätasainen pohja. Kukkulat muuttuivat maanosiksi veden väistyessä. Buffon määritti Maan olemassaolon ajanjaksoksi 75 tuhatta vuotta. Nyt meistä näyttää siltä, ​​että tämä on hyvin lyhyt aika, mutta teologit kritisoivat Buffonin hypoteesia, koska Raamatun opetuksen mukaan maapallo on ollut olemassa 6000 vuotta.

Joten 1800-luvun alkuun mennessä geologia muodostui tieteeksi. Sen seuraava kehitysvaihe on tieteellinen, joka täydensi ihmisten tietämystä maapallosta uusimmalla tiedolla.

Sankarikausi (1800-luvun ensimmäinen puolisko)

Jakson alku liittyy biostratigrafisen menetelmän syntymiseen. Se mahdollisti kivien suhteellisen iän määrittämisen niissä olevien muinaisten organismien jäänteiden rakenteen monimutkaisuuden perusteella (tämän menetelmän kuvasin tarkemmin tämän työn kohdassa 2.1).

Paleontologia syntyi itsenäiseksi tieteenalaksi geologiassa. (katso kohta 1.4.).

1800-luvun alussa K.L. von Buch esitti ensimmäisen tektonisen hypoteesin. Siinä tiedemies piti vulkanismia johtavana vuoria muodostavana prosessina. A. Humboldtin tutkimus vahvisti hypoteesin. Monet tiedemiehet hyväksyivät sen, ja sillä oli tärkeä rooli ihmisten ymmärtämisessä vuorenrakennusprosesseista.

Mineraalien kemiallisesta koostumuksesta ja niiden kiteiden muodostumisen laeista saadut tiedot mahdollistivat sankarikauden loppuun mennessä mineraalien kemiallisen luokituksen luomisen. Tämä luokittelu muodosti mineralogian perustan pitkään.

Sankarikauden lopussa geologiaan tehtiin toinen tärkeä panos. Stratigrafian edustajat havaitsivat, että joissakin kivikerroksissa ei löydetty evolutionaarista yhteyttä eri geologisiin aikoihin kuuluvien organismien välillä. Nuo. esi-isiä ei löytynyt joistakin organismeista ja jälkeläisiä toisista. Selvittääkseen näitä tosiasioita tutkijat loivat katastrofiteorian. Teoria sisälsi ajatuksen lukuisten katastrofien olemassaolosta Maan historiassa, jotka tutkijoiden mukaan tuhosivat ajoittain kokonaan elämän planeetalla, sitten se syntyi uudelleen. Charles Lyell vastusti tätä ensin teoksessaan "Fundamentals of Geology..." (1830-1833). Hän kirjoitti, että orgaaninen maailma kehittyi maan päällä johdonmukaisesti ja jatkuvasti. Tiedemiehen ideat kuitenkin vahvistettiin ja hyväksyttiin vasta 20 vuotta myöhemmin.

Sankarillisen ajanjakson aikana geologit ratkaisivat toisen ongelman. Kysymys outojen lohkareiden alkuperästä, joiden levinneisyysalueet ovat tuhansien kilometrien päässä löytöpaikoista, on ollut esillä pitkään. Tämä tosiasia selittyy jäätikköteorialla, joka oletti lukuisten jäätiköiden vaikutuksen maan pinnalle. Myöhemmin tämä hypoteesi ei vain osoittanut lohkareiden kuljettamista jäätiköiden kautta, vaan myös vahvistettiin itsensä, ja jäätikkökausia alettiin pitää osana maapallon historiaa.

Joten ei turhaan sankarillinen aika saanut nimeään. Geologia on todellakin ottanut valtavia harppauksia. Kauden tulokset olivat ensimmäisten geologisten yhdistysten, kansallisten geologisten palveluiden perustaminen Venäjällä, Englannissa ja Ranskassa. Tälle ajanjaksolle oli ominaista myös tutkimuksen laaja mittakaava ja sen toteuttamisen organisoituneempi luonne.

Geologiasta on tullut itsenäinen luonnontieteen tieteenala. Uusi ammatti on ilmestynyt - geologi.

Klassinen aika (1800-luvun toinen puolisko)

Klassisen ajanjakson alussa ilmestyi Charles Darwinin kirja "Lajien alkuperä luonnollisen valinnan keinoin...". Hän vahvisti Charles Lyellin hypoteesin. Koska hypoteesi elämän evoluution kehityksestä alkoi vahvistua löydöillä organismeista, jotka ovat siirtymävaiheen linkki niiden elämänmuotojen välillä, joita aiemmin pidettiin toisiinsa liittymättöminä, geologit hylkäsivät lopulta katastrofin. He hyväksyivät evoluutioteorian.

Jaksolle on ominaista myös Elie de Beaumontin esittämän supistumishypoteesin ilmaantuminen. Tiedemies uskoi, että kun maa jäähtyi, sen tilavuus pieneni, mikä johti laskosten ilmestymiseen maankuoreen. Näin hän selitti vuorten alkuperän. Supistumishypoteesin ilmeinen sisäinen logiikka ja sille vaihtoehdon puute johtivat siihen, että tämä ajatus juurtui geologiaan koko klassisen ajan.

Klassisen ajanjakson aikana syntyi käsite magma - nestemäinen aine, joka voi joissain tapauksissa muodostua kiinteässä maanvaipassa. Erityisesti magma purkautuu tulivuoren kraatterien läpi ja muuttuu kaasuista vapautettuna laavaksi. Magman erilaistuminen on prosessi, jossa se muuttuu erilaisiksi kiviksi sen jähmettyessä. Tämä selitti monien kivien alkuperän.

Haluaisin huomauttaa, että 1800-luvun jälkipuoliskolla mineraalien louhinnan määrä lisääntyi monien maiden teollisuuden kehityksen vuoksi. Maailman terästuotanto kasvoi 500 tuhannesta 28 miljoonaan tonniin, ja maailmanlaajuinen hiilen tuotanto kasvoi 3-kertaiseksi. Koska kaikki maat tarvitsivat vielä enemmän mineraaliraaka-aineita, niiden hallitukset myönsivät suuria varoja geologian kehittämiseen. Seurauksena oli geofysiikan ilmaantuminen, joka mahdollisti planeettamme syvärakenteen tutkimisen.

Voidaan myös todeta, että klassisen ajanjakson aikana tehtiin paljon Venäjän geologisen rakenteen tutkimiseksi. Vuonna 1882 perustettiin Venäjän geologinen komitea.

Klassisella aikakaudella petrografia kehittyi merkittävästi. Polarisoiva mikroskooppi on ilmestynyt kallioasiantuntijoiden käsiin. Sen avulla tutkittiin ohuimpia läpinäkyviä kivilevyjä - ohuita osia (optinen petrografia).

Kristallografia syntyi mineralogiasta itsenäisenä tieteenalana.

Se merkitsi myös öljygeologian alkua. Sitä alettiin pitää mineraalina, ja sen muodostumisesta luotiin hypoteeseja.

Siten geologian klassinen kehityskausi toi monia etuja tälle tieteelle. Geologialla alkoi olla tärkeä rooli luonnontieteellisten tieteenalojen joukossa.

Seuraava geologian kehityksen ajanjakso, "kriittinen" ajanjakso, tuli käännekohta koko luonnontieteen kehityksessä. Klassisen ajanjakson geologiset saavutukset valmistivat maaperän "kriittisen" ajanjakson löydöille.

"Kriittinen" aika" (1900-luvun ensimmäinen puolisko)

Ei ole sattumaa, että tämä geologian kehityksen ajanjakso sai sellaisen nimen. On syytä huomata, että sen synty "kriittisenä" ajanjaksona johtui lukuisista uusista löydöistä eri tieteenaloilla. Nämä ovat edistysaskeleita mikromaailman tuntemisessa ja röntgensäteilyn, luonnollisen radioaktiivisuuden, löytämisessä. Kaikella tällä oli merkittävä vaikutus geologiaan.

Jakson alussa supistumishypoteesi romahti. Sen sijaan ilmaantui muita tektonisia hypoteeseja. A. Wegenerin ehdottama hypoteesi mantereiden ajautumisesta tuli kaikkein yhdenmukaisin nykyaikaisten käsitysten kanssa maapallosta. Hän merkitsi, että maankuori koostuu yhtenäisistä lohkoista - litosfäärilevyistä, jotka liikkuvat suhteessa toisiinsa ja niiden mukana mantereisiin (ks. kuva 1). Hypoteesilla oli erittäin tärkeä rooli geologiassa. Hän selitti vuorten rakentamisen prosesseja maankuoren romahtamisella litosfäärilevyjen törmäyksen aikana. Tämä selitti myös maanjäristykset ja vulkanismin. Hypoteesi vahvisti sillä, että maanjäristysten ja vulkanismin vyöhykkeen vuoristoalueet ovat melkein aina samat - ne vastaavat litosfäärilevyjen rajoja. Hypoteesia vahvisti myös se, että Etelä-Amerikan itärannikko vastasi Afrikan länsirannikkoa, eli jos Atlantin valtameri olisi poistettu ja Afrikka lähentyisi Etelä-Amerikkaa, ne olisivat muodostaneet yhden maanosan, joka muodosti nämä mantereilla, jakautuen menneisyydessä.

Huolimatta niin vahvoista väitteistä hypoteesin oikeellisuuden puolesta, sitä kritisoitiin, eikä sitä hyväksytty geologiassa pitkään aikaan. Epäuskottavuutensa vuoksi hypoteesi hylättiin. Pääasiallinen oli undaatiohypoteesi. Se merkitsi helpotuksen muodostumista maankuoren pystysuuntaisista liikkeistä johtuen.

"Kriittisen" ajanjakson aikana geotektoniikka erotetaan erilliseksi tieteenalaksi. Hänellä oli suuri vaikutus teoreettisen ja soveltavan geologian kehitykseen. Tämän tieteenalan osa, geosynkliinien tutkimus - liikkuvat hihnat litosfäärilevyjen rajoilla, myös jatkoi kehitystä, mikä selittää monia Maan piirteitä.

V.A. Obrutšev, S.S. Shultz, N.I. Nikolaevista tuli geotektoniikan perustaja, tieteenala, joka tutkii lähimenneisyyden ja nykyajan tektonisia liikkeitä.

Geofysikaalisilla menetelmillä luotiin malli Maan kuorirakenteesta. Se jaettiin ytimeen, vaippaan ja kuoreen. Kuten tiedämme, nykyaikaiset tiedemiehet tunnistavat myös nämä geosfäärit.

Petrografiassa fysikaalis-kemiallinen tutkimuksen suunta alkoi kehittyä intensiivisesti ja sen seurauksena syntyi kidekemia. Röntgendiffraktioanalyysiä alettiin käyttää kiteiden tutkimiseen.

Palavien mineraalien geologian kehitys jatkui. Myös ikiroutatutkimuksia ilmestyi. "Kriittisen" ajanjakson loppuun mennessä laadittiin eri alueiden geologiset kartat ja kirjoitettiin töitä, joissa tiivistettiin joidenkin alueiden geologinen materiaali.

Mineraalien tarve on lisääntynyt ja uudentyyppisiä mineraaleja - uraanimalmeja ja öljyä - on alettu louhia ja käyttää. Talletusten etsimiseen kehitettiin uusia menetelmiä.

Viime kausi (1960-1990-luvut)

Nykyajan alussa tapahtui geologian tekninen laitteisto. Elektronimikroskooppi, elektroniset tietokoneet ja massaspektrometri (kemiallisten alkuaineiden massan määrittäjä) ilmestyivät. Syvänmeren poraus ja Maan tutkiminen avaruudesta tuli mahdolliseksi.

Tärkeää oli, että maapalloa voitiin tutkia vertaamalla sitä muihin planeetoihin. On myös mahdollista määrittää kivien absoluuttinen ikä.

Paleontologia on saavuttanut merkittävää menestystä - uusia fossiilisten jäänteiden ryhmiä on päätelty, elävien organismien kehitysmalleja on tunnistettu ja suuria sukupuuttoja biosfäärin historiassa on tunnistettu.

Viime aikoina tutkijat ovat alkaneet ratkaista joitakin geologisia ongelmia, kuten mineralogiaa, laboratoriossa kokeiden avulla.

Metasomaattisen vyöhykkeen lait (vesiliuosten vuorovaikutuksessa muuntuneiden mineraalien esiintymisen piirteet) löydettiin ja luotiin teoria erityyppisistä litogeneesistä (kivien muuttumisen muodot metamorfiksi). Myös nykyaikana luotiin Euraasian tektonisia karttoja ja maailman paleogeografisia karttoja.

Nykyaikana mobilismin ideat hyväksyttiin ja kehittyivät edelleen, mm. mantereen ajautumisen hypoteesi.

Paleontologit ovat tunnistaneet elämän kehityksen varhaisimmat vaiheet maan päällä.

Ympäristöongelmien ilmaantuminen liittyy geoteknologian syntymiseen - tieteen, joka ratkaisee planeettamme maaperän järkevän käytön ongelman. Myös ympäristögeologia ilmestyi.

Viime aikoina on kehitetty levitysmekanismi. Se sisälsi ajatuksen, että uusi valtamerellinen kuori muodostuu vyöhykkeille, joissa magma karkaa ja jähmettyy. Tällaisia ​​vyöhykkeitä vastaavat valtameren keskiharjanteet. Sitten uusi kuori siirtyy kohti maanosia ja menee mannerkuoren rajalla sen alle. Näihin paikkoihin muodostuu syvänmeren kaivoja, ja vuoret muodostuvat usein mantereilla.

Viime kauden geologia eroaa vähän nykyisestä. Mutta sen kehitys ei pysähtynyt tähän, se jatkuu nykyisyydessä ja jatkuu myös tulevaisuudessa.

Geologian historian päätteeksi haluan korostaa tähän mennessä muodostuneita tieteen pääaloja.

.4 Geologian osat

Tähän mennessä geologiassa on muodostettu seuraavat pääosastot.

1. Dynaaminen tai fyysinen geologia.Tämä osio tutkii nykyajan geologisia ilmiöitä, jotka muuttavat maapalloa ihmisten silmien edessä (ilmakehä, vesi, kasvisto ja eläimistö, tulivuoren toiminta).

. Petrografia tai kivitiede.Tämä osio on saavuttanut lähes itsenäisen tieteen koon, koska kivien ominaisuuksien tutkiminen on tärkeää niiden soveltamisen kannalta.

. Paleontologia- tiede fossiilisista elävistä organismeista, muodostaa geologian kolmannen osan. Hän tutkii muinaisten elollisten olentojen kehitystä, alkuperää ja jopa palauttaa niiden elinympäristön.

Hän tutkii eri kivien esiintymisjärjestystä ja -olosuhteita sekä elämän jälkiä niissä. stratigrafia. Se kuuluu geologian neljänteen osaan. Jaettu petrografiseen ja paleontologiseen, stratigrafialla on tärkeä paikka geologiassa - se kattaa useiden maapallon kuvioiden tutkimuksen kerralla. Stratigrafia on kuvattu tarkemmin luvussa 2.1. oikeaa työtä.

. Historiallinen geologiamuodostaa maatieteen viidennen osan. Se tiivistää tavallaan kaiken planeettamme tutkimuksen: se jakaa geologiset monumentit, prosessit ja ilmiöt ajassa.

Nämä ovat geologian päähaaroja. Ne puolestaan ​​on jaettu moniin pienempiin alueisiin, joissa tutkitaan joko pääosaan liittyvän asian eri näkökulmia tai eri menetelmin.

Joten geologisten tieteiden kehityksen historiaa kuvataan. Sen avulla muodostettiin idea geologiasta, korostettiin tämän tieteen pääideoita ja säännöksiä.

2. Tutkimusmenetelmät

Kuvaan nyt menetelmiä, joilla geologia tutkii maapalloa. Niiden ymmärtäminen on erittäin mielenkiintoista ja tärkeää. Haluaisin myös huomauttaa, että monien menetelmien nimet ovat yhtäpitäviä niitä soveltavien geologian eri alojen nimien kanssa.

.1 Kivien suhteellisen iän määrittäminen

Planeetan menneisyyden ja sen elämän kehityksen tutkimiseksi on pystyttävä määrittämään, mitkä kivet muodostuivat Maahan aikaisemmin ja mitkä myöhemmin. Tämä voidaan tehdä useilla eri tavoilla.

Aluksi tanskalainen Nils Steno esitti periaatteen: "Yllä oleva kerros muodostui myöhemmin kuin alla oleva kerros." Stratigrafiasta on tullut geologian haara, joka tutkii kivien muodostumisjärjestystä ja sijoitusmalleja käyttämällä tätä ja muita periaatteita. Tämä on yksi geologian päähaaroista.

Steno-periaatteella on kuitenkin myös haittapuolensa. Esimerkiksi eri paikoissa olevien kivien ikää on mahdotonta verrata. Myöhemmin tämä ongelma ratkesi. Tutkijat ovat havainneet, että elävät organismit ovat sitä monimutkaisempia, mitä nuorempia ne ovat. Siten vertaamalla jäänteidensä rakenteellisia piirteitä kivissä he määrittävät, mitkä organismit ja siten kivet ovat nuorempia. Nyt jopa kivikerroksia sekoittamalla on mahdollista määrittää niiden alkuperäinen esiintymisjärjestys (ks. kuva 2).

Tällä hetkellä tiedemiehet ovat valinneet tyypillisimmät elämänmuodot kullekin maapallon historian ajanjaksolle. Heidän jäänteitään kutsutaan ohjaaviksi fossiileiksi. Ne määrittävät tarkasti kiven kertymisjärjestyksen.

Näiden löytöjen ansiosta koottiin geokronologinen asteikko, jossa Maan historia on jaettu aikakausiin, aikakausiin, ajanjaksoihin ja aikakausiin. Asteikko on yleisesti hyväksytty, sitä käytetään kaikkialla ja se on tärkeä monille tieteenaloille. Se osoittaa kuitenkin aluksi vain jaksojen sarjan. Niiden kesto, alkamis- ja päättymispäivämäärät määritettiin isotooppisella menetelmällä kivien absoluuttisen iän määrittämiseksi.

.2 Kivien absoluuttisen iän määrittäminen

Geologit ovat jo ymmärtäneet kuinka määrittää joidenkin kivien ikä suhteessa muihin. Mutta vielä yksi ongelma ei ratkennut - määrittää, kuinka monta vuotta tietyt kivet ovat olleet olemassa. Ydinfysiikan kehittyessä ihmiset oppivat määrittämään kivien absoluuttisen iän uusimpien instrumenttien avulla.

Isotooppimenetelmän (ns. menetelmä kivien absoluuttisen iän määrittämiseksi) olemus on seuraava. On todettu, että kemiallisten alkuaineiden epästabiilit isotoopit hajoavat ja muuttuvat kevyemmiksi, stabiileiksi atomeiksi. Lisäksi tämän hajoamisnopeus on lähes riippumaton ulkoisista olosuhteista. Joten epästabiilin alkuaineen määrällä ja sen hajoamistuotteiden lukumäärällä ne määrittävät kuinka paljon elementti on hajonnut. Joissakin tapauksissa ei määritetä hajoamistuotteiden määrää, vaan jälkien lukumäärää - epästabiilin isotoopin ytimien fragmenttien kivissä polttamia alueita. Tämän avulla voit selvittää ydinfissioiden lukumäärän. Tietäen tasaisen rappeutumisnopeuden voidaan määrittää, milloin se alkoi, ja siten kuinka kauan sitten kivi muodostui.

Tarkin on radiohiilimenetelmä, jossa käytetään epästabiilin hiilen isotoopin, jonka atomimassa on 14, hajoamista. Sen puoliintumisaika on melko lyhyt aika - 5768 vuotta. Mutta koska kymmentä puoliintumisaikaa vastaavan ajanjakson aikana reaktion tehokkuus laskee 1024 kertaa, niin pienten muutosten rekisteröiminen aineeseen tulee vaikeaksi. Siksi tällä menetelmällä mitattu aika ei ylitä 60 000 vuotta. Tällä aikavälillä ikä määritetään tarkimmin.

Radiohiilimenetelmällä määritetään orgaanisten jäänteiden ikä, koska elävät organismit imevät hiiltä ilmakehästä elämänsä aikana. Hiilen isotooppien pitoisuus siinä on vakio, koska koulutus tukee C 14 käyttämällä kosmista säteilyä. Ja organismin kuoleman jälkeen epävakaa hiili alkaa hajota.

Hiilen isotooppien määrän määrittämiseen käytetään usein massaspektrometriamenetelmää (ks. kuva 3). Tässä tapauksessa näytteen sisältämä hiili hapettuu ja muuttuu hiilidioksidiksi. Kaasumolekyylit muunnetaan sitten ioneiksi ja johdetaan magneettisen kammion läpi. Se sisältää CO 2 kevyen hiilen kanssa poikkeaa voimakkaammin kuin raskaan isotoopin kaasu. Kirjaamalla poikkeamat suoraviivaisesta liikeradalta määritetään kuinka monta epästabiilia raskasta isotooppia jää aineeseen. Mitä vähemmän epävakaita atomeja on jäljellä, sitä vanhempi näyte, jonka ikä määritetään. Vuosina tämä lasketaan erityisillä kaavoilla.

Uraanin, jonka atomimassa on 238, puoliintumisaika on 4,51 miljardia vuotta. Siksi uraani-lyijymenetelmä (lyijy on uraanin hajoamistuote) mahdollistaa muinaisten tapahtumien päivämäärän, vaikka tämä heikentää mittausten tarkkuutta. Menetelmän tekniikka on seuraava. Kivien joukosta, joiden ikä on määritettävä, valitaan ne, jotka sisältävät uraanipitoista mineraalia zirkonia. Sitten kivi murskataan kiteiksi ja ne seulotaan erikoisverkkojen läpi samankokoisten kiteiden erottamiseksi. Kun nämä kiteet upotetaan suuritiheyksisiin liuoksiin, raskain kiteistä, zirkoni, laskeutuu pohjalle. Se valitaan ja yhden kiteen kerros liimataan erityiselle levylle. Sitten levyllä olevat kiteet jauhetaan ja kastetaan happoliuokseen. Tällöin raitojen sisällä oleva aine liukenee ja ne tulevat näkyviin mikroskoopin läpi. Sitten lasketaan kappaleiden määrä pinta-alayksikköä kohti. Vuosina ikä määritetään erityisillä matemaattisilla kaavoilla. Tässä tapauksessa huomioidaan myös vaimenemisnopeuden väheneminen ajan myötä.

Isotooppimenetelmä on tällä hetkellä tarkin, mutta on myös muita tapoja määrittää kivien absoluuttinen ikä. Esimerkiksi, kun on määritetty sedimenttikivien kertymisnopeus ja tiedossa niiden kerroksen paksuus, näiden kivien muodostumisaika voidaan arvioida likimääräisesti. Mutta kivien kertymisnopeus voi muuttua, ja niiden kerros voidaan puristaa, ja siksi tällaiset menetelmät eivät ole riittävän tarkkoja.

2.3 Spektrianalyysi

Ihmiset ovat pitkään huomanneet, että liekkiin sijoitetut erilaiset kemialliset alkuaineet antavat sille eri väriä (ks. kuva 4). Esimerkiksi kuparisulfaatti on vihreää, ruokasuola on kirkkaan keltaista. Kemiallisia alkuaineita on kuitenkin mahdotonta määrittää tarkasti tulen värin perusteella, koska... jotkut niistä antavat saman värin.

Vuonna 1859 saksalaiset tiedemiehet, kemisti Robert Bunsen ja fyysikko Histaff Kirchhoff, löysivät tavan erottaa liekkien värisävyt. He käyttivät keksintöään - spektroskooppia. Se koostuu lasiprismasta, joka on sijoitettu valkoisen näytön eteen. Prisma jakaa valonsäteen yksivärisiksi säteiksi, jolloin erot näkyvät elementtien spektrien välillä, jotka visuaalisesti värjäävät liekin tasaisesti.

Yleisesti ottaen spektrianalyysi osoittautui tärkeäksi sekä geologeille että sen tuottaman uuden tieteen - kosmokemian - edustajille.

2.4 Painovoimamittaus

Paino on voima, jolla keho, joka vetää maata, painaa tukea tai vetää jousitusta. Osoittautuu, että jopa kappaleiden vetovoimaa Maahan käytetään geologiassa.

Jokaisella keholla, jolla on massaa, on vetovoimaa. Havaitsemme tämän erittäin hyvin, koska Maan vetovoima on Maan vetovoima. Mutta jos kaikki kehot vetoavat toisiinsa, niin miksi emme huomaa esimerkiksi kahden ihmisen välistä vetovoimaa? Tosiasia on, että nämä voimat ovat hyvin pieniä, mutta ne ovat silti olemassa. On kokeellisesti todistettu, että luotiviiva poikkeaa pystysuorasta asennostaan ​​suuren vuoren lähellä. Todettiin myös, että kaksi suurta lyijypalloa vierii toisiaan kohti läheltä.

Näiden perusteella voidaan päätellä, että maan alla olevien kivien tiheydestä riippuen myös painovoiman suuruus (fysiikassa - painovoiman kiihtyvyys) muuttuu. Mutta ongelma on, että nämä muutokset ovat hyvin pieniä, eikä ihminen huomaa niitä. Vain tarkkojen instrumenttien avulla voidaan määrittää vetovoiman muutokset.

Aluksi painovoima määritettiin heilurin heilahdusajan ja sen pituuden perusteella. Heilurin käytön epämukavuuden vuoksi se kuitenkin korvattiin kätevämmällä laitteella - gravimetrillä. Sen toimintaperiaate on yksinkertainen: massiivinen kuorma ripustetaan jouseen ja painovoima määräytyy sen kiertymisasteen mukaan.

Nykyään painovoimatutkimusmenetelmää käytetään kaikkialla etsimään öljyesiintymiä (maassa olevan tyhjiön yläpuolella on vähemmän vetovoimaa) ja erittäin tiheiden mineraalien, esimerkiksi rautamalmien, esiintymiä. Menetelmä on äärimmäisen yksinkertainen ja edullinen, ja virheiden poistamiseksi sitä käytetään usein yhdessä muiden menetelmien kanssa. Maan gravitaatiokentistä on tehty karttoja.

Painovoimaa mittaamalla tutkijat tutkivat kysymyksiä, jotka liittyvät Maan muotoon ja sen sisäosien rakenteeseen.

2.5 Fossiilien sovellukset

Paleontologien löydöt, jäljet ​​aiemmista elämänmuodoista, voivat kertoa paitsi elävien organismien kehityksestä, niiden rakenteesta, myös monista muista niiden muodostumismalleista, niiden ympäristöstä ja sen ominaisuuksista.

Esimerkiksi tietäen, että eri ilmastovyöhykkeiden kasvillisuus ei ole sama, tutkijat, jotka tutkivat muinaisten kasvien jäänteitä, tekevät johtopäätöksiä tietyn alueen ilmastosta menneisyydessä. Ja tietäen nykyaikaisten elävien organismiyhteisöjen elinolosuhteet (lämpötila, kulutetun ruoan määrä, maaperä), on mahdollista määrittää vastaavien yhteisöjen ympäristöolosuhteet menneisyydessä. Myös tutkimalla tiettyjen organismien (korallit, simpukka- ja pääjalkaiset, naarmut jne.) rytmistä kasvua, Maan pyörimisnopeutta, vuorovesitaajuutta, maan akselin kallistusta, myrskyjen taajuutta ja paljon muuta ovat päättäneet. Esimerkiksi havaittiin, että 370-390 miljoonaa vuotta sitten vuodessa oli noin 385-410 päivää, mikä tarkoittaa, että maapallo pyöri akselinsa ympäri nopeammin kuin nyt.

Käytännössä öljyesiintymien etsimiseen he käyttävät konodonttien (elävien organismien) jäännösten värin riippuvuutta pohjamaan lämpötilasta, jossa ne sijaitsevat. Jos lämpötila oli korkeintaan 250 °C, öljy ei voinut muodostua orgaanisista aineista. Jos lämpötila oli yli 800 °C, siellä mahdollisesti oleva öljy tuhoutui. Mutta jos lämpötila oli näiden rajojen välillä, öljyn etsintä voi jatkua.

Meren eliöiden jäänteiden koostumuksen ominaisuuksien perusteella on mahdollista määrittää veden lämpötila ja koostumus tietyllä hetkellä. Ja kaiken tämän tiedon perusteella on mahdollista päätellä edelleen maailmassa olemassa olevia malleja ja soveltaa niitä kaikilla tieteen aloilla.

2.6 Biogeokemiallinen menetelmä

Biogeokemiallinen menetelmä perustuu kasvien ominaisuuksien tutkimukseen, jonka määrää maankuoren tiettyjen mineraalien esiintyminen.

Jo ennen nykyaikaisten mineraalien etsintämenetelmien löytämistä ihmiset käyttivät hyväkseen sitä, että eri malmien päällä kasvavilla kasveilla on omat ominaisuutensa. Esimerkiksi tietyntyyppiset sammaleet, mintut ja neilikka, jotka kasvavat tavallista suurempia määriä, osoittavat kuparin esiintymistä maan suolistossa. Ja alumiinikertymät, jotka lisäävät tämän metallin pitoisuutta maaperässä, johtavat juurien lyhentymiseen ja lehtien pilkkumiseen. Nikkeli aiheuttaa valkoisia kuolleita täpliä lehtiin. Siten ihmiset havaitsivat silmämääräisesti kasveja onnistuneesti tarvitsemiensa kivien kerrostumia.

1900-luvulla biogeokemiallista menetelmää alettiin käyttää entistä menestyksekkäämmin: kasvimaailman poikkeavuudet tulivat mahdolliseksi ilmakuvauksen avulla, ja spektroskopiaa alettiin käyttää kasvien lisääntyneen mineraalipitoisuuden määrittämiseen, mikä osoittaa niiden ylimäärän kasveissa. maaperä. Menetelmän etuna on kyky löytää merkittävissä syvyyksissä olevia malmeja.

Tällä hetkellä biogeokemiallisen menetelmän yksinkertaistamiseksi on luotu luetteloita indikaattorikasveista, joilla on tunnettu reaktio tiettyihin mineraaleihin. Yli 60 luettelon kasvia on testattu, ja niillä voidaan etsiä lähes kaikenlaisia ​​fossiilisia metalleja. Monet talletukset on jo löydetty tällä menetelmällä.

2.7 Seismometria

1900-luvun alussa yksi seismologian perustajista, Boris Borisovich Golitsyn, kirjoitti: "Jokaista maanjäristystä voidaan verrata lyhtyyn, joka syttyy hetkeksi ja valaisee maan sisäosia." Maan sisäosia, joita meiltä kätkevät monet kilometrit kalliokerrokset, voidaan todellakin tutkia pääasiassa maanjäristysten aikana. Loppujen lopuksi, jopa porauksen avulla, ne eivät tunkeudu kauemmas kuin 12 km maankuoreen.

Maanjäristyksen aikana syntyviä seismisiä aaltoja käytetään maanalaisen pinnan tutkimiseen. Hyödynnetään aaltojen eri nopeuksilla etenemisen erikoisuutta ominaisuuksiltaan eri aineissa (tai yhden aineen eri aggregaatiotilojen kautta), ja eri aineiden rajalla aallot joko heijastuvat tai vääristyvät. Jos seismisten aaltojen lähde sijaitsee lähellä maan pintaa, monet alla olevista kerroksista heijastuneet aallot palaavat pinnalle, missä ne tallennetaan geofoneilla. Nämä laitteet vahvistavat mitättömät maavärähtelyt moninkertaisesti. Tietäen aaltojen etenemisajan ja ottaen huomioon niiden ominaisuudet, he tekevät johtopäätöksen heijastavien pintojen sijainnista, selvittävät niiden syvyyden, kaltevuuskulman ja rakenteen. Lisäksi keinotekoista räjähdystä käytetään usein seismisten aaltojen lähteenä, koska silloin tiedetään tarkka aika, jolloin aallot alkavat liikkua.

Seismisessä tutkimuksessa rekisteröidään taittuneita ja heijastuneita aaltoja. Ensimmäiset niistä ovat vahvempia. Samalla heidän tutkimusmenetelmänsä ovat erilaisia.

Heijastuneet aallot antavat välittömästi tarkan poikkileikkauksen tutkitusta alueesta. Ensimmäistä kertaa heijastuneiden aaltojen avulla öljykentät löydettiin 1900-luvun 30-luvulla. Tämän jälkeen seismisestä tutkimuksesta tuli geofysiikan johtava menetelmä. Täydellisen kuvan saamiseksi maan sisätilojen rakenteesta tallennetaan värähtelyjä samanaikaisesti monissa paikoissa.

Myös taitetun aallon menetelmää parannettiin onnistuneesti. Heidän avullaan oli mahdollista suorittaa tutkimusta suurissa syvyyksissä. Geologit pystyivät tutkimaan maankuoren rakennetta, maanosien ja valtamerten muodostumisen piirteitä sekä tektonisten liikkeiden syitä.

Digitaalisen signaalinkäsittelyn myötä 1960-luvulla seismologisen tiedon analysoinnista tuli täydellisempää ja nopeampaa. Tiedemiehet myös korvasivat seismisten aaltojen lähteen räjähteistä ympäristöystävällisiin täryttimiin, joiden avulla voit valita värähtelytaajuuden.

Seismisellä tutkimuksella on suuri merkitys geologiassa. Periaatteessa sen avulla määritettiin Maan geosfäärit, niiden paksuus ja aineen tila niissä.

.8 Magneettinen etsintä

Maapalloa, kuten jättimäistä magneettia, ympäröi magneettikenttä. Se ulottuu avaruudessa 20-25 maan säteelle. Maan magneettikentän alkuperästä keskustellaan edelleen. Koska se voi syntyä joko sähkön tai magnetisoidun kappaleen vaikutuksesta, oletetaan, että maan kenttä syntyy sähkövirroista, jotka ilmaantuvat maan ytimeen planeetan pyörimisen aikana.

Mutta alkuperästään riippumatta kentällä on valtava vaikutus Maan asukkaisiin - se suojaa kosmiselta säteilyltä. Myös kentän ansiosta kompassin neula on suunnattu pohjoiseen. Havaitaan, että kompassin neulan pohjoispää on kallistettu alaspäin suhteessa vaaka-asentoon. Tämä viittaa siihen, että magnetismin lähde sijaitsee maan suolistossa.

Magneettikenttään liittyvien ilmiöiden tutkiminen auttaa ymmärtämään planeettamme rakennetta, oppimaan osittain sen historiaa ja selvittämään Maan yhteyttä avaruuteen.

Magnetoituneiden kivien on havaittu vaikuttavan myös kompassin neulan suuntaukseen. Tästä johtuen magneettisia poikkeavuuksia (poikkeamia Maan normaalikentästä) käytetään korkean magnetisoitumisen (rautaa sisältävien mineraalien) etsinnässä. Jo 1600-luvulla Venäjällä ja Ruotsissa käytettiin kompassia rautamalmien etsimiseen. Myöhemmin luotiin tarkempi laite, joka määritti muutokset Maan magneettikentässä ja sen voimakkuudessa - magnetometri (katso kuva 6).

Tutkimalla kivien jäännösmagnetoitumista, jonka he hankkivat aiemmin Maan magneettikentän vaikutuksesta, tutkijat määrittävät magneettinapojen sijainnin ja Maan magneettikentän voimakkuuden muinaisina geologisina ajanjaksoina. Esimerkiksi on todettu, että aiemmin nykyisen pohjoisnavan tilalla oli etelänapa ja päinvastoin. Oletetaan, että niiden muutoksen aikana magneettikenttä heikkenee, kosminen säteily tunkeutuu maahan, mikä vaikuttaa negatiivisesti sen asukkaisiin.

Magneettinen etsintä on ihmisille tärkeää paitsi mineraalien etsinnässä. Sen avulla laaditaan erityisiä magneettisen deklinaation karttoja (kompassin neulan poikkeama pohjoisesta asteina). Tämä on tärkeää tarkan suunnan saamiseksi maassa.

2.9 Sähköetsintä

Sähköetsintä on geofysiikan haara, joka määrittää maankuoren koostumuksen ja rakenteen käyttämällä luonnollisia tai keinotekoisesti luotuja sähkövirtoja. Tällä tiedustelumenetelmällä on ehkä eniten erilaisia ​​menetelmiä ja niiden lajikkeita - yli 50.

Tässä ovat tärkeimmät:

. Vastustusmenetelmä- perustuu tasavirran johtamiseen maan läpi käyttämällä kahta elektrodia. Tämän virran aiheuttama jännite mitataan sitten muilla elektrodeilla. Kun tiedät virran ja jännitteen, vastus lasketaan. Resistenssin avulla määritetään mitkä rodut aiheuttavat sen (eri roduilla on erilainen vastustuskyky). Ja ottaen huomioon elektrodien sijainnin, he selvittävät, missä suuren vastuksen omaavat kivet sijaitsevat.

Resistenssimenetelmällä tarkastellaan tutkittavan alueen muodostavia kerroksia ja niiden jakautumista. Erityisesti on mahdollista etsiä öljy- ja kaasuesiintymiä.

varten induktiomenetelmäkäyttää keinotekoisesti luotua vaihtuvaa sähkö- tai magneettikenttää. Sen vaikutuksen alaisena maahan ilmestyy sähkömagneettinen kenttä. Tietäen luodun kentän parametrit ja vahvistamalla maassa syntyneen kentän ominaisuudet, he määrittävät, mitä väliaineen ominaisuuksia se säteilee ja missä se sijaitsee. Keinotekoisen kentän lähdettä voidaan siirtää, jolloin pohjapinnasta tulee yksityiskohtaisempi kuva. Induktiivisella menetelmällä saadun tiedon käsittelymenetelmät ovat hyvin monimutkaisia.

Jakaa erikseen kaivojen sähköinen etsintä. Sekä yllä olevat menetelmät että monet muut soveltuvat siihen. Tämä sisältää radioaaltojen siirron, luonnollisten sähkökenttien tutkimuksen ja upotettavat elektrodit. Kaivojen sähköinen etsintä mahdollistaa kivien muodon, koon ja koostumuksen selvittämisen kaivojen ympärillä olevassa tilassa ja niissä.

2.10 Satelliittikuvien tallenteiden tunnistaminen

Kun mahdollisuus saada valokuvia suurista maanpinnan alueista avaruudesta, geologit ovat kyenneet tunnistamaan erilaisten tunkeutumisten ulkonäön, muodon ja niiden koostumuksen välisen suhteen.

Esimerkiksi on havaittu, että apatiittia sisältävät kivet tulevat usein pintaan "renkaiden" ja "helmien" muodossa. Tämä kuvio voidaan havaita Hiipinävuoriemme muodossa - ne edustavat puolirengasta, jossa sijaitsevat rikkaimmat apatiitti-nefeliinimalmiesiintymät. Porfyyrikupariesiintymät liittyvät myös tietyntyyppisiin massiiveihin, joille on annettu erityiset nimet: "lohikäärme", "kanto" ja "juuri".

Muinaisten ja nykyaikaisten tulivuorten satelliittikuvien tutkiminen mahdollistaa myös mineraaliesiintymien löytämisen.

Siten uuden tutkimusmenetelmän myötä geologian mahdollisuudet ovat laajentuneet merkittävästi. Nyt geologit voivat arvioida esiintymien jakautumista planeetan mittakaavassa. Se säästää myös tutkijoiden aikaa ja vaivaa: ensin määritetään mahdollisen esiintymän sijainti, sitten sinne lähetetään retkikunta, kun taas aiemmin oli tarpeen tutkia suoraan koko maan pinta monimutkaisilla menetelmillä. Myös talletusten löytämisen todennäköisyys on kasvanut.

2.11 Mitä voit oppia tutkimalla kiviä?

Tutkimalla tavallisia jokikiviä voit paljastaa monia mielenkiintoisia asioita. Tutkijat voivat määrittää, mistä kivet aloittivat matkansa. Jos kivet sisältävät mineraaleja, ne voivat johtaa mineraaliesiintymiin. Jos kivi säilyttää alkuperäisen ääriviivansa, voidaan määrittää sen muodostumisolosuhteet. Laskemalla kiven liikenopeus, sen painon alenemisnopeus ja pyöreysaste määritetään myös sen kulkema matka. Tätä varten on kehitetty erityisiä kaavoja. Kivien suunnan mukaan määritetään nyt olemattoman vesivirran liikesuunta ja kivien kaltevuuskulmalla sen liikkeen nopeus.

3. Geologian valtaama paikka nykymaailmassa

.1 Geologian suhde muihin tieteisiin

Nyt kun geologiassa käytetyt tutkimusmenetelmät on selostettu, haluaisin kiinnittää huomiota geologian ja muiden tieteiden väliseen yhteyteen.

Yhteys eri tieteiden välillä on erittäin tärkeä. Yhdessä työskentelemällä tiedemiehet ymmärtävät maailmaa paremmin. Suhde tulee kahdessa muodossa. 1.) Toisen tieteen saamia valmiita tietoja hyväksyy ja käyttää toinen tiede. Esimerkiksi jaksollista taulukkoa käyttävät lähes kaikki luonnontieteet aksioomina. 2.) Tutkimusmenetelmien jatkuva soveltaminen tieteestä toiseen. Esimerkiksi fysiikan menetelmien käyttö geologiassa, kun ympäristö tai ilmiö ei ole suoraan havaittavissa.

Tieteiden välinen yhteys on usein kaksisuuntainen. On monia esimerkkejä onnistuneesta vuorovaikutuksesta eri tieteiden ja geologian välillä. annan osan niistä.

Elävien olentojen evoluutiota tutkiakseen biologia kääntyy paleontologian löydöksiin - fossiilisten jäänteiden puoleen. Tämä on järkevää, koska... on tarpeen tuntea organismien rakenne evoluution eri vaiheissa ymmärtääkseen kuinka ne sopeutuivat yhä enemmän ympäristöön, miten luonto valitsi ja säilytti parhaat elämänmuodot. Biologit ratkaisevat myös ihmisen alkuperää koskevan kysymyksen yhdessä paleontologien kanssa analysoimalla ihmisten esi-isiensä jäänteitä.

Toisaalta mineraalien käsittely voidaan tehdä biologisilla menetelmillä. Tiedetään, että kultaa sisältyy usein hyvin pieninä määrinä mineraalien kidehilaan ja sitä on vaikea erottaa. Sitten bakteerit tulevat apuun. Ne tuhoavat mineraalikiteen ja siten kulta uutetaan.

Mineraalien etsimiseen biogeokemiallisella menetelmällä käytetään kasvitieteilijöiden tutkimia kasvien ominaisuuksia.

Usein käy niin, että yhden tieteenalan asiantuntijoiden esittämä hypoteesi vahvistuu muilla aloilla. Tieteiden vuorovaikutus on tärkeä myös tutkimustulosten vahvistamisessa ja vertailussa, koska minkä tahansa asian kokonaisvaltainen tutkiminen on tehokkaampaa.

Siksi, jotta tärkeisiin kysymyksiin saadaan vastauksia, eri tieteiden edustajien yhteistä tutkimusta tulisi tehdä useammin, jolloin tutkimustulokset ovat tarkempia ja täydellisempiä.

.2 Geologian merkitys nykymaailmassa

Kaiken sanotun päätteeksi haluaisin lisätä geologian merkityksen nykymaailmassa.

Geologia on yksi harvoista tieteistä, jotka käsittelevät tapahtumien järjestystä ja kestoa. Siten se vaikuttaa ihmisten (hengelliseen) ymmärrykseen maailmasta: Maan asukkaista, planeettamme ulkonäöstä menneisyydessä. Geologia auttaa ihmistä ymmärtämään, kuinka luonto loi nykyaikaisia ​​eliöyhteisöjä, miten nykyään käytetyt mineraalit kertyvät menneisyyteen ja mikä on ihmisen paikka nykyaikaisessa eliöstössä. Tällaisen tiedon hallussa ihminen päättelee, kuinka tärkeää on suojella maapalloa ja sen elämää saastumiselta, säilyttää ja käyttää järkevästi mineraaleja.

Geologian merkitys on siis suuri ihmisen henkiselle kehitykselle.

Sen rooli on suuri tavalliselle ihmiselle ja vain arjessa. Loppujen lopuksi mineraaleja louhitaan geologisilla menetelmillä. Ja mineraalien roolia ihmisen elämässä on vaikea yliarvioida: hiilen ja öljytuotteiden avulla kaupunkien taloja lämmitetään, autot käyvät bensiinillä, maakaasua käytetään ruoanlaitossa uraanin, öljyn tai hiilen avulla, kaikkien tarvitsema sähkö tuotetaan. Myös lähes kaikki ihmisen luoma - talot, autot, tiet, korut, lasi - on valmistettu maasta louhituista luonnonmateriaaleista.

Geologisia saavutuksia käyttävät eri ammattien ihmiset. Geokryologia on geologian ala, joka tutkii ikiroutaa. Rakentajat käyttävät saamiaan tietoja kehittääkseen normeja ja sääntöjä ikirouta-alueiden rakentamiselle.

Oikeaa suuntaamista varten maassa on tarpeen tietää kompassin neulan poikkeama pohjoisesta suunnasta, joka johtuu maantieteellisten ja magneettisten napojen epäsuhtaisuudesta. Tällaiset magnetismin piirteet paljastettiin magneettisen etsinnön avulla. Tämä geologian osa ei tutki vain mineraalien etsintää magneettisten poikkeavuuksien perusteella, vaan myös koko planeetan magneettikenttää.

Litosfäärilevykartan avulla jokainen voi määrittää, millä alueilla maanjäristykset ja tulivuorenpurkaukset ovat yleisiä (litosfäärilevyjen rajat vastaavat tällaisia ​​alueita) ja esimerkiksi muuttaessaan valita parhaan asuinpaikan tai valmistautua niihin etukäteen. tektonista toimintaa.

Siten geologia on erittäin tärkeä koko ihmiskunnalle. Ihmisyhteiskunnan tekninen kehitys riippuu suoraan sen saavutuksista.

4. Geologian tulevaisuus

Tämän työn päätteeksi haluan kirjoittaa geologian tulevaisuudesta.

On melko vaikea kuvitella minkään tieteen tulevaisuutta. Loppujen lopuksi on tarpeen säilyttää objektiivisuus eikä sukeltaa fantasiamaailmaan.

Tällä hetkellä jotkut esittävät mielipidettä, että geologiaa ei tarvita tulevaisuudessa, koska... Maankuoren mineraalipitoisuudet vähenevät ja ne saattavat pian loppua. Ihmiskunnan tyydyttämiseksi mineraaliraaka-aineilla, he uskovat, käytetään menetelmää, jolla halutun aineen pieniä fraktioita uutetaan valtavista kivimääristä.

Ehdotetulla menetelmällä mineraalien monimutkaiseksi uuttamiseksi kivistä on kuitenkin lukuisia haittoja.

Ensinnäkin nyt tutkijoilla ei ole tarvittavia tekniikoita (lukuun ottamatta esimerkkiä kullasta jne.). Toiseksi, jos tätä menetelmää käytettäisiin, se olisi kallis ja teknisesti monimutkainen. Kolmanneksi joutuisi käsittelemään valtavia määriä materiaalia suurilta alueilta planeetalla, mikä voisi johtaa ympäristöongelmiin. Neljänneksi ongelmana olisi käsiteltyjen jätekivien hävittäminen.

Joten tämä menetelmä ei ole tällä hetkellä mahdollinen eikä todennäköisesti tulevaisuudessakaan kaikkien ihmisten tarvitsemien mineraalien louhintaan. Sen käyttö yksittäisten mineraalien louhintaan on kuitenkin mahdollista. On myös mahdollista kehittää tapoja uuttaa uusia mineraaleja tällä tavalla. Mutta menetelmää on käytettävä varoen, jotta se ei häiritse ympäristöä.

Geologian tulevaisuudesta on toinenkin näkemys: on tarpeen parantaa esiintymien etsintämenetelmiä, mineraalien louhintamenetelmiä, käyttää planeetan resursseja viisaasti (taloudellisesti), niin mineraaliraaka-aineita riittää ihmisten tarpeisiin.

Mielestäni jatkossa tulisi käyttää menetelmää mineraalien monimutkaiseen louhintaan kivistä ja olemassa olevia mineraalien etsintä- ja talteenottomenetelmiä parannettava.

Pidän tärkeänä myös ympäristöystävällisen ympäristön ylläpitämistä planeetalla, joten tutkimusmenetelmien ja suorakaivostoiminnan tulisi tulevaisuudessa aiheuttaa ympäristölle vähemmän haittaa.

Ongelmana on edelleen maallisten resurssien järkevä käyttö. Tämä on otettava huomioon kehitettäessä kaivosmenetelmiä, joissa luonnosta ei oteta mitään turhaa.

Geologian yhteistyöhön muiden tieteiden kanssa on kiinnitettävä enemmän huomiota, koska usein fysiikan, kemian ja matematiikan epäsuorien menetelmien käyttö auttaa ratkaisemaan geologisia ongelmia. On myös tärkeää lisätä geofysikaalisten menetelmien tarkkuutta, koska monet heistä ovat vielä nuoria ja antavat vain likimääräisiä tuloksia.

Yhteiskunta asettaa myös geologialle tehtäviä, kuten luonnonkatastrofien ennustamista ja ehkäisyä. Tähän on kiinnitettävä erityistä huomiota, koska... Näiden ongelmien ratkaiseminen johtaa monien ihmishenkien pelastukseen.

Geologiassa on edelleen monia ongelmia. Geologit ovat suoraan mukana niiden ratkaisemisessa. Esimerkiksi Maan magneettikentän alkuperä on epäselvä, elämän alkuperää, maan geosfäärien sijaintia ja ominaisuuksia ei ole selvitetty. Näiden ongelmien ratkaiseminen auttaa ihmiskuntaa käyttämään planeettamme resursseja menestyksekkäämmin.

Johtopäätös

Haluaisin työni auttavan nuoria geologeja ja yksinkertaisesti geologiasta kiinnostuneita ihmisiä ymmärtämään tätä tiedettä. Lyhyessä ja yksinkertaisessa aineiston esittelyssä olen korostanut geologian piirteitä ja sen saavutuksia.

Haluaisin lisätä, että geologia on erittäin mielenkiintoinen, ja tiedot siitä ja sen tutkimuksen aiheesta - Maasta - ovat hyödyllisiä jokaiselle ihmiselle.

Siten tämän työn tavoitteet ja tavoitteet ovat täyttyneet: geologia on kuvattu tieteenä, sen tutkimat päätehtävät tuodaan esille, kuvataan historiaa ja tutkimusmenetelmiä, selitetään tieteen käytännön merkitystä, yhteyden merkitystä. geologian ja muiden tieteiden välillä esitetään ja kuvataan geologian tulevaisuuden kehitysnäkymiä.

Kirjallisuus

1. Suuri venäläinen tietosanakirja

2. Vaganov P.A. Fyysikot viimeistelevät historiaa. - Leningrad: Leningrad University Publishing House, 1984. - S. 28 -32.

3. Geologian historia. - Moskova, 1973. - S. 12-27.

Yleinen geologian kurssi. - Leningrad "Nedra" Leningradin haara, 1976.

5. Perelman Ya.I. Viihdyttävä fysiikka, kirja 1. - Moskova "Science" Fysikaalisen ja matemaattisen kirjallisuuden päätoimitus, 1986.

6. Tietosanakirja lapsille. T. 4. Geologia. - 2. painos työstetty uudelleen ja ylimääräisiä / Pää. toim. M.D. Aksenova. - M.: Avanta+, 2002.

Aikakauslehti "Technology for Youth", 1954, nro 4, s. 28-27

"Geologia on elämäntapa", geologi todennäköisimmin sanoo vastatessaan ammattiaan koskevaan kysymykseen, ennen kuin siirtyy kuiviin ja tylsiin formulaatioihin ja selittää, että geologia käsittelee maan rakennetta ja koostumusta, sen syntyhistoriaa. , muodostumista ja kuvioiden kehitystä, sen syvyyden kerran lukemattomista, mutta nykyään valitettavasti "arvioituista" rikkauksista. Myös muut aurinkokunnan planeetat ovat geologisen tutkimuksen kohteita.

Tietyn tieteen kuvaus alkaa usein sen synty- ja muodostumishistoriasta unohtaen, että kertomus on täynnä käsittämättömiä termejä ja määritelmiä, joten on parempi mennä ensin asiaan.

Geologisen tutkimuksen vaiheet

Yleisin kaavio tutkimussarjasta, johon kaikki mineraaliesiintymien (jäljempänä MPO) tunnistamiseen tähtäävä geologinen työ voidaan "puristaa", näyttää olennaisesti tältä: geologinen tutkimus (kivipaljastusten ja geologisten muodostumien kartoitus), etsintätyöt, etsintä, varannon laskeminen, geologinen raportti. Maanmittaus, etsintä ja tiedustelu puolestaan ​​on luonnollisesti jaettu vaiheisiin työn laajuuden ja tarkoituksenmukaisuuden mukaan.

Tällaisen monimutkaisen työn suorittamiseen on mukana koko joukko asiantuntijoita monista geologisista erikoisaloista, jotka todellisen geologin on hallittava paljon enemmän kuin "vähän kaikkea" -tasolla, koska hän kohtaa tehtävänä on tehdä yhteenveto kaikesta tästä monimuotoisesta tiedosta ja lopulta saavuttaa esiintymän löytäminen (tai tehdä se), koska geologia on tiede, joka tutkii maan suolia ensisijaisesti mineraalivarojen kehittämiseksi.

Geologisten tieteiden perhe

Kuten muutkin luonnontieteet (fysiikka, biologia, kemia, maantiede jne.), geologia on kokonaisuus toisiinsa liittyvistä ja toisiinsa kietoutuneista tieteenaloista.

Suoraan geologisiin oppiaineisiin kuuluvat yleinen ja alueellinen geologia, mineralogia, tektoniikka, geomorfologia, geokemia, litologia, paleontologia, petrologia, petrografia, gemologia, stratigrafia, historiallinen geologia, kristallografia, hydrogeologia, merigeologia, vulkanologia ja sedimentologia.

Geologiaan liittyviä sovellettavia, metodologisia, teknisiä, taloustieteitä ja muita tieteitä ovat muun muassa tekninen geologia, seismologia, petrofysiikka, glaciologia, maantiede, mineraaligeologia, geofysiikka, maaperätiede, geodesia, valtameritiede, valtameritiede, geostatistiikka, geotekniikka, geoinformatiikka, geotekniikka, maarekisteri ja seuranta maat, maanhoito, ilmastotiede, kartografia, meteorologia ja monet ilmakehätieteet.

"Puhdas" kenttägeologia pysyy edelleen suurelta osin kuvailevana, mikä asettaa esittäjälle tietyn moraalisen ja eettisen vastuun, joten oman kielensä kehittänyt geologia, kuten muutkin tieteet, ei voi tulla toimeen ilman filologiaa, logiikkaa ja etiikkaa.

Koska etsintä- ja etsintäreitit varsinkin vaikeapääsyisillä alueilla ovat käytännössä hallitsematonta työtä, geologi on aina alttiina subjektiivisten, mutta asiantuntevasti ja kauniisti esitettyjen arvioiden tai johtopäätösten houkutukselle, ja näin valitettavasti tapahtuu. Harmittomat "epätarkkuudet" voivat johtaa erittäin vakaviin seurauksiin sekä tieteellis-tuotannollisesti että materiaalitaloudellisesti, joten geologilla ei yksinkertaisesti ole oikeutta huijaukseen, vääristymiseen ja erehtymiseen, kuten sapöörilla tai kirurgilla.

Geotieteiden selkäranka on järjestetty hierarkkiseen sarjaan (geokemia, mineralogia, kristallografia, petrologia, litologia, paleontologia ja itse geologia, mukaan lukien tektoniikka, stratigrafia ja historiallinen geologia), mikä kuvastaa peräkkäin monimutkaisempien tutkimuskohteiden alistamista atomeista ja molekyyleistä. koko maapallolle.

Jokainen näistä tieteistä haarautuu laajasti eri suuntiin, aivan kuten geologia itsessään sisältää tektoniikan, stratigrafian ja historiallisen geologian.

Geokemia

Tämän tieteen näkökenttä on alkuaineiden jakautumisen ongelmissa ilmakehässä, hydrosfäärissä ja litosfäärissä.

Nykyaikainen geokemia on tieteenalojen kokonaisuus, joka sisältää alueellisen geokemian, biogeokemian ja geokemialliset menetelmät mineraaliesiintymien etsimiseen. Kaikkien näiden tieteenalojen tutkimuskohteena ovat elementtien kulkeutumislait, niiden keskittymisen, erottamisen ja uudelleenkerrostumisen olosuhteet sekä kunkin elementin esiintymismuotojen tai useiden, erityisesti ominaisuuksiltaan samankaltaisten, esiintymismuotojen kehitysprosessit. .

Geokemia perustuu atomin ja kiteisen aineen ominaisuuksiin ja rakenteeseen, dataan maankuoren osaa tai yksittäisiä kuoria kuvaavista termodynaamisista parametreista sekä termodynaamisten prosessien muodostamiin yleisiin kuvioihin.

Geologian geokemiallisen tutkimuksen välitön tehtävä on mineraaliesiintymien havaitseminen, joten malmiesiintymiä edeltää ja niihin liittyy välttämättä geokemiallinen kartoitus, jonka tulosten perusteella tunnistetaan hyödyllisen komponentin levinneisyysalueet.

Mineralogia

Yksi geologisen tieteen tärkeimmistä ja vanhimmista aloista, joka tutkii valtavaa, kaunista, epätavallisen mielenkiintoista ja salaperäistä mineraalien maailmaa. Mineralogisia tutkimuksia, joiden tavoitteet, tavoitteet ja menetelmät riippuvat erityistehtävistä, tehdään kaivauksen ja geologisen tutkimuksen kaikissa vaiheissa ja ne sisältävät laajan valikoiman menetelmiä mineraalikoostumuksen visuaalisesta arvioinnista elektronimikroskopiaan ja röntgendiffraktiodiagnostiikkaan.

Mineraaliesiintymien kartoituksen, etsintä- ja etsintävaiheissa tehdään tutkimusta, jonka tavoitteena on selventää mineralogisen etsintäkriteerit ja alustava arvio mahdollisten esiintymien käytännön merkityksestä.

Geologisen työn etsintävaiheessa ja arvioitaessa malmi- tai ei-metallisten raaka-aineiden varastoja, sen täydellinen kvantitatiivinen ja laadullinen mineraalikoostumus määritetään tunnistamalla hyödylliset ja haitalliset epäpuhtaudet, joista tiedot otetaan huomioon käsittelytekniikkaa valittaessa. tai tehdä johtopäätös raaka-aineiden laadusta.

Kivien koostumuksen kattavan tutkimuksen lisäksi mineralogian päätehtäviä ovat mineraalien yhdistämismallien tutkiminen luonnollisissa yhteyksissä ja mineraalilajien taksonomian periaatteiden parantaminen.

Kristallografia

Kristallografiaa pidettiin aikoinaan osana mineralogiaa, ja niiden välinen läheinen yhteys on luonnollinen ja ilmeinen, mutta nykyään se on itsenäinen tiede, jolla on oma aiheensa ja omat tutkimusmenetelmänsä. Kristallografian tavoitteena on tutkia kattavasti kiteiden rakennetta, fysikaalisia ja optisia ominaisuuksia, niiden muodostumisprosesseja ja niiden vuorovaikutuksen ominaisuuksia ympäristön kanssa sekä erilaisten vaikutusten vaikutuksesta tapahtuvia muutoksia.

Kiteetiede jakautuu fysikaalis-kemialliseen kristallografiaan, joka tutkii kiteiden muodostumis- ja kasvumalleja, niiden käyttäytymistä eri olosuhteissa muodosta ja rakenteesta riippuen, sekä geometriseen kristallografiaan, jonka aiheena ovat muotoa ja symmetriaa säätelevät geometriset lait. kiteistä.

Tektoniikka

Tektoniikka on yksi geologian ydinhaaroista, joka tutkii rakenteellisesti sen muodostumisen ja kehityksen piirteitä eri mittakaavaisten liikkeiden, muodonmuutosten, murtumien ja syvien prosessien aiheuttamien sijoittumien taustalla.

Tektoniikka jakautuu alueellisiin, rakenteellisiin (morfologisiin), historiallisiin ja soveltaviin haaroihin.

Alueellinen suunta toimii sellaisilla rakenteilla kuin tasot, laatat, kilvet, poimutetut alueet, merien ja valtamerten painumat, muunnosvirheet, rift-vyöhykkeet jne.

Esimerkkinä voidaan mainita Venäjän geologiaa kuvaava alueellinen rakenne-tektoninen suunnitelma. Maan eurooppalainen osa sijaitsee Itä-Euroopan alustalla, joka koostuu prekambrian magmaisista ja metamorfisista kivistä. Uralin ja Jenisein välinen alue sijaitsee Länsi-Siperian laiturilla. Siperian tasango (Keski-Siperian tasango) ulottuu Jeniseistä Lenaan. Taitettuja alueita edustavat Ural-Mongolia, Tyynenmeren alue ja osittain Välimeri

Morfologinen tektoniikka, verrattuna aluetektoniikkaan, tutkii alemman luokan rakenteita.

Historiallinen geotektoniikka käsittelee valtamerten ja maanosien rakennemuotojen päätyyppien alkuperän ja muodostumisen historiaa.

Käytetty tektoniikan suunta liittyy erityyppisten kalliomuodostelmien sijoitusmallien tunnistamiseen tietyntyyppisten morforakenteiden ja niiden kehityksen piirteiden yhteydessä.

"Merkantiilisessa" geologisessa mielessä maankuoren vaurioita pidetään malmin syöttökanavina ja malmia säätelevinä tekijöinä.

Paleontologia

Kirjaimellisesti "muinaisten olentojen tiedettä" tarkoittava paleontologia tutkii fossiilisia organismeja, niiden jäänteitä ja elämän jälkiä pääasiassa maankuoren kivien stratigrafista jakautumista varten. Paleontologian osaamiseen kuuluu tehtävä palauttaa biologista evoluutioprosessia heijastava kuva muinaisten organismien ulkonäön, biologisten ominaisuuksien, lisääntymismenetelmien ja ravinnon rekonstruoinnin tuloksena saatujen tietojen perusteella.

Melko ilmeisten merkkien mukaan paleontologia jaetaan paleozoologiaan ja paleobotaniikkaan.

Organismit ovat herkkiä ympäristönsä fysikaalisten ja kemiallisten parametrien muutoksille, joten ne ovat luotettavia indikaattoreita olosuhteista, joissa kiviä muodostui. Tästä johtuu läheinen yhteys geologian ja paleontologian välillä.

Paleontologisen tutkimuksen ja geologisten muodostumien absoluuttisen iän määrittämisen tulosten perusteella on koottu geokronologinen asteikko, jossa maapallon historia on jaettu geologisiin aikakausiin (arkealainen, proterotsoinen, paleotsoinen, mesotsoinen ja kenozoinen). Aikakaudet on jaettu ajanjaksoihin ja ne puolestaan ​​aikakausiin.

Elämme pleistoseenin aikakaudella (20 tuhatta vuotta sitten nykypäivään) kvaternaarikaudella, joka alkoi noin miljoona vuotta sitten.

Petrografia

Petrografia (petrologia) tutkii magma-, metamorfisten ja sedimenttikivien mineraalikoostumusta, niiden rakenne- ja rakenteellisia ominaisuuksia ja syntyä. Tutkimus suoritetaan polarisoivalla mikroskoopilla läpäisevän polarisoidun valon säteissä. Tätä varten kivinäytteistä leikataan ohuet (0,03-0,02 mm) levyt (leikkeet), jotka liimataan sitten lasilevyyn Kanadan balsamia (tämän hartsin optiset ominaisuudet ovat lähellä lasin parametreja).

Mineraalit muuttuvat läpinäkyviksi (useimmat niistä), ja mineraalit ja niiden kivet tunnistetaan niiden optisten ominaisuuksien perusteella. Ohuissa osissa olevat häiriökuviot muistuttavat kaleidoskoopin kuvioita.

Sedimenttikivien petrografialla on erityinen paikka geologisten tieteiden syklissä. Sen suuri teoreettinen ja käytännön merkitys johtuu siitä, että tutkimuksen kohteena ovat nykyaikaiset ja muinaiset (fossiiliset) sedimentit, jotka kattavat noin 70 % maapallon pinnasta.

Tekninen geologia

Teknillinen geologia on tiedettä niistä maankuoren ylempien horisonttien koostumuksen, fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien, muodostumisen, esiintymisen ja dynamiikan piirteistä, jotka liittyvät ihmisten taloudelliseen, pääasiassa insinööri- ja rakennustoimintaan.

Teknisten geologisten selvitysten tavoitteena on tehdä kokonaisvaltainen ja integroitu arviointi ihmisen taloudellisen toiminnan aiheuttamista geologisista tekijöistä luonnongeologisten prosessien yhteydessä.

Jos muistamme, että ohjausmenetelmästä riippuen luonnontieteet jaetaan kuvaileviin ja täsmällisiin, niin insinöörigeologia kuuluu tietysti jälkimmäiseen, toisin kuin monet sen "toverit kaupassa".

Merigeologia

Olisi epäreilua jättää huomiotta se laaja geologian osa, joka tutkii valtamerten ja merien pohjan geologista rakennetta ja kehityksen piirteitä. Jos noudatat lyhintä ja ytimekkäin määritelmää, joka luonnehtii geologiaa (Maan tutkimus), niin merigeologia on tiede meren (valtameren) pohjasta, joka kattaa kaikki "geologisen puun" haarat (tektoniikka, petrografia, litologia, historiallinen ja kvaternaarigeologia, paleogeografia, stratigrafia, geomorfologia, geokemia, geofysiikka, mineraalien tutkimus jne.).

Merien ja valtamerten tutkimusta tehdään erikoisvarustetuilla aluksilla, kelluvilla porauslaitteilla ja ponttoneilla (hyllyllä). Näytteenottoa varten käytetään porauksen lisäksi haroja, kouratyyppisiä pohjakaurareita ja suoria putkia. Autonomisilla ja hinattavilla ajoneuvoilla tehdään diskreettejä ja jatkuvia valokuva-, televisio-, seismis-, magnetometrisiä ja geolokaatiotutkimuksia.

Meidän aikanamme monia modernin tieteen ongelmia ei ole vielä ratkaistu, ja niihin kuuluvat valtameren ja sen syvyyksien ratkaisemattomat salaisuudet. Merigeologialle on annettu kunnia paitsi tieteen vuoksi "tehdä salaisuus ilmeiseksi", vaan myös hallita valtava mineraali

Nykyaikaisen meren geologian pääteoreettinen tehtävä on edelleen valtameren kuoren kehityshistorian tutkimus ja sen geologisen rakenteen päämallien tunnistaminen.

Historiallinen geologia on tiedettä maankuoren ja koko planeetan kehitysmalleista historiallisesti ennakoitavissa olevassa menneisyydessä sen muodostumishetkestä nykypäivään. Litosfäärin rakenteen muodostumishistorian tutkiminen on tärkeää, koska siinä tapahtuvat tektoniset liikkeet ja muodonmuutokset näyttävät olevan tärkeimpiä tekijöitä, jotka aiheuttavat suurimman osan maapallolla menneinä geologisina aikakausina tapahtuneista muutoksista.

Nyt saatuamme yleiskäsityksen geologiasta, voimme kääntyä sen alkuperään.

Retki maantieteen historiaan

On vaikea sanoa, kuinka pitkälle geologian historia ulottuu tuhansien vuosien taakse, mutta jo neandertalilaiset tiesivät, mistä tehdä veitsi tai kirves käyttämällä piikiviä tai obsidiaania (vulkaanista lasia).

Alkuperäisen ihmisen ajoista 1700-luvun puoliväliin asti geologisen tiedon keräämisen ja muodostumisen esitieteellinen vaihe kesti pääasiassa metallimalmeista, rakennuskivistä, suoloista ja pohjavedestä. Kivistä, mineraaleista ja geologisista prosesseista alettiin puhua tuon ajan tulkinnassa jo muinaisina aikoina.

1200-luvulle mennessä kaivostoiminta kehittyi Aasian maissa ja kaivostietämyksen perusteet olivat nousemassa.

Renessanssin aikana (XV-XVI vuosisatoja) heliosentrinen maailmanidea vahvistettiin (G. Bruno, G. Galileo, N. Kopernikus), N. Stenonin, Leonardo da Vincin ja G. Bauerin geologiset ajatukset syntyi, ja muotoiltiin kosmogonisia käsitteitä.

Geologian tieteenä muodostumisen aikana (XVIII-XIX vuosisatoja) ilmestyivät P. Laplacen ja I. Kantin kosmogoniset hypoteesit sekä M. V. Lomonosovin ja J. Buffonin geologiset ideat. Stratigrafia (I. Lehman, G. Fyuksel) ja paleontologia (J.B. Lamarck, W. Smith) ovat syntymässä, kristallografia (R.J. Gayuy, M.V. Lomonosov), mineralogia (I.Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos). jne.), geologinen kartoitus alkaa.

Tänä aikana perustettiin ensimmäiset geologiset seurat ja kansalliset geologiset palvelut.

1800-luvun jälkipuoliskolta 1900-luvun alkuun merkittävimmät tapahtumat olivat Charles Darwinin geologiset havainnot, tasojen ja geosynkliinien opin luominen, paleogeografian synty, instrumentaalisen petrografian kehitys, geneettiset ja teoreettinen mineralogia, magman käsitteen syntyminen ja malmiesiintymien oppi. Öljygeologia alkoi ilmaantua ja geofysiikka (magnetometria, gravimetria, seismometria ja seismologia) alkoi saada vauhtia. Vuonna 1882 perustettiin Venäjän geologinen komitea.

Geologian nykyaikainen kehityskausi alkoi 1900-luvun puolivälissä, kun maatiede otti tietotekniikan käyttöön ja hankki uusia laboratorioinstrumentteja, instrumentteja ja teknisiä välineitä, jotka mahdollistivat valtamerten ja lähiplaneettojen geologisen ja geofysikaalisen tutkimuksen aloittamisen.

Merkittävimmät tieteelliset saavutukset olivat D. S. Korzhinskyn metasomaattisen vyöhykkeen teoria, metamorfisten faciesien oppi, M. Strakhovin teoria litogeneesin tyypeistä, geokemiallisten menetelmien käyttöönotto malmiesiintymien etsimiseksi jne.

A. L. Yanshinin, N. S. Shatskyn ja A. A. Bogdanovin johdolla luotiin Euroopan ja Aasian maiden yleiskuvakartat ja laadittiin paleogeografiset kartastot.

Uuden globaalin tektoniikan käsitettä on kehitetty (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain jne.), geodynamiikka, teknillinen geologia ja hydrogeologia ovat edenneet pitkälle, geologiassa on syntynyt uusi suunta - ympäristö, josta on tullut prioriteetti tänään.

Nykygeologian ongelmat

Nykyään monissa peruskysymyksissä modernin tieteen ongelmat ovat edelleen ratkaisemattomia, ja tällaisia ​​kysymyksiä on ainakin sataviisikymmentä. Puhumme tietoisuuden biologisista perusteista, muistin mysteereistä, ajan ja painovoiman luonteesta, tähtien alkuperästä, mustista aukoista ja muiden kosmisten esineiden luonteesta. Geologia kohtaa myös monia ongelmia, joita on vielä käsiteltävä. Tämä koskee pääasiassa maailmankaikkeuden rakennetta ja koostumusta sekä maan sisällä tapahtuvia prosesseja.

Nykyään geologian merkitys kasvaa, koska on tarpeen hallita ja ottaa huomioon kasvavaa uhkaa katastrofaalisista geologisista seurauksista, jotka liittyvät ympäristöongelmia pahentaviin irrationaalisiin taloudellisiin toimiin.

Geologinen koulutus Venäjällä

Nykyaikaisen geologisen koulutuksen muodostuminen Venäjällä liittyy kaivosinsinöörien Corps of Mining Engineersin avaamiseen Pietariin (tuleva kaivosinstituutti) ja Moskovan yliopiston perustamiseen, ja kukoistus alkoi, kun se perustettiin vuonna 1930 Leningradissa ja sitten siirretty Geologiaan (nykyisin GIN AH CCCP ).

Nykyään Geologinen instituutti on johtavassa asemassa stratigrafian, litologian, tektoniikan ja geologisen syklin tieteiden historian aloilla tutkimuslaitosten joukossa. Tärkeimmät toiminta-alueet liittyvät valtameren ja mannermaisen kuoren rakenteen ja muodostumisen monimutkaisten perusongelmien kehittämiseen, mannerten kiven muodostumisen ja sedimentaation kehityksen tutkimukseen valtamerissä, geokronologiaan, geologisten prosessien ja ilmiöiden globaaliin korrelaatioon. , jne.

Muuten, GIN:n edeltäjä oli Mineraloginen museo, joka nimettiin uudelleen vuonna 1898 Geologian museoksi ja sitten vuonna 1912 Geologian ja Mineralogisen museon mukaan. Pietari Suuri.

Venäjän geologisen koulutuksen perustana on alusta lähtien ollut kolminaisuuden periaate: tiede - koulutus - käytäntö. Perestroikan mullistuksista huolimatta opetusgeologia noudattaa tätä periaatetta edelleen.

Vuonna 1999 Venäjän opetus- ja luonnonvaraministeriöiden hallitusten päätöksellä otettiin käyttöön geologisen koulutuksen käsite, jota testattiin oppilaitoksissa ja tuotantoryhmissä, jotka "kasvattavat" geologista henkilöstöä.

Nykyään korkeampi geologinen koulutus voidaan hankkia yli 30 yliopistossa Venäjällä.

Ja vaikka "taigan tutkimusmatkalle" tai "hieroville aroille" meneminen meidän aikanamme ei ole enää niin arvostettua työtä kuin ennen, geologi valitsee sen, koska "onnellinen on se, joka tuntee kipeän tunteen. tie”...

Artikkelin sisältö

GEOLOGIA, tiede Maan rakenteesta ja kehityshistoriasta. Tärkeimmät tutkimuskohteet ovat kivet, jotka sisältävät Maan geologisen tallenteen, sekä nykyaikaiset fysikaaliset prosessit ja mekanismit, jotka toimivat sekä sen pinnalla että syvyyksissä, joita tutkimalla voimme ymmärtää, miten planeettamme kehittyi menneisyydessä.

Maapallo muuttuu jatkuvasti. Jotkut muutokset tapahtuvat yhtäkkiä ja erittäin rajusti (esimerkiksi tulivuorenpurkaukset, maanjäristykset tai suuret tulvat), mutta useammin - hitaasti (enintään 30 cm paksuinen sedimenttikerros poistetaan tai kerääntyy vuosisadan aikana). Tällaisia ​​muutoksia ei ole havaittavissa yhden ihmisen elämän aikana, mutta muutoksista on kertynyt jonkin verran tietoa pitkän ajan kuluessa ja säännöllisten tarkkojen mittausten avulla maankuoren pienetkin liikkeet tallennetaan. Esimerkiksi Suurten järvien (USA ja Kanada) ja Pohjanlahden (Ruotsi) ympäristö on tällä hetkellä nousussa, kun taas Ison-Britannian itärannikko vajoaa ja tulvii.

Paljon merkityksellisempää tietoa näistä muutoksista löytyy kuitenkin itse kivistä, jotka eivät ole vain kokoelma mineraaleja, vaan Maan elämäkerran sivuja, jotka voidaan lukea, jos hallitset niiden kirjoituksen kielen.

Tällainen maapallon kronikka on hyvin pitkä. Maan historia alkoi samanaikaisesti aurinkokunnan kehityksen kanssa noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Geologiselle tietueelle on kuitenkin ominaista pirstoutuminen ja epätäydellisyys, koska monet muinaiset kivet tuhoutuivat tai peittivät nuoremmat sedimentit. Puutteet on täytettävä korreloimalla tapahtumien kanssa, jotka ovat tapahtuneet muualla ja joista on saatavilla enemmän tietoa, sekä vertailemalla ja hypoteeseja. Kivien suhteellinen ikä määräytyy niiden sisältämien fossiilisten jäänteiden kompleksien perusteella, ja sedimentit, joissa tällaisia ​​jäänteitä ei ole, määräytyvät molempien suhteellisista paikoista. Lisäksi lähes kaikkien kivien absoluuttinen ikä voidaan määrittää geokemiallisin menetelmin.

Geologiset tieteenalat.

Geologia syntyi itsenäiseksi tieteeksi 1700-luvulla. Nykyaikainen geologia on jaettu useisiin läheisesti toisiinsa liittyviin haaroihin. Näitä ovat: geofysiikka, geokemia, historiallinen geologia, mineralogia, petrologia, rakennegeologia, tektoniikka, stratigrafia, geomorfologia, paleontologia, paleoekologia, mineraaligeologia. On myös useita monitieteisiä koulutusaloja: merigeologia, teknillinen geologia, hydrogeologia, maatalousgeologia ja ympäristögeologia (ekogeologia). Geologia liittyy läheisesti sellaisiin tieteisiin kuin hydrodynamiikka, valtameri, biologia, fysiikka ja kemia.

MAAN LUONTO

Kuori, vaippa ja ydin.

Suurin osa tiedosta maan sisäisestä rakenteesta saadaan epäsuorasti seismografien tallentamien seismisten aaltojen käyttäytymisen tulkinnan perusteella.

Maan suolistossa on muodostettu kaksi päärajaa, joissa tapahtuu jyrkkä muutos seismisten aaltojen etenemisen luonteessa. Yksi niistä, jolla on vahvat heijastus- ja taittoominaisuudet, sijaitsee 13–90 km:n syvyydessä maanosien alla ja 4–13 km:n syvyydessä valtamerten alla. Sitä kutsutaan Mohorovicin rajaksi tai Moho-pinnaksi (M), ja sitä pidetään geokemiallisena rajana ja mineraalien faasisiirtymäalueena korkean paineen vaikutuksesta. Tämä raja erottaa maankuoren ja vaipan. Toinen raja sijaitsee 2900 km:n syvyydessä maan pinnasta ja vastaa vaipan ja ytimen rajaa (kuva 1).

Lämpötilat.

Maan gravitaatiokenttä.

Painovoimatutkimukset ovat osoittaneet, että maankuori ja vaippa taipuvat lisäkuormituksen vaikutuksesta. Esimerkiksi, jos maankuoren paksuus ja tiheys olisi kaikkialla sama, voisi olettaa, että vuoristossa (jossa kivien massa on suurempi) vetovoima olisi suurempi kuin tasangoilla tai merillä. Kuitenkin noin 1700-luvun puolivälistä. havaittiin, että gravitaatiovoima vuoristossa ja niiden lähellä on odotettua pienempi (olettaen, että vuoret ovat yksinkertaisesti maankuoren lisämassa). Tämä tosiasia selitettiin "tyhjiöiden" läsnäololla, jotka tulkittiin kuumennettaessa puristuneiksi kiviksi tai vuorten suolaytimenä. Sellaiset selitykset osoittautuivat kestämättömiksi, ja 1850-luvulla esitettiin kaksi uutta hypoteesia.

Ensimmäisen hypoteesin mukaan maankuori koostuu tiheämmässä ympäristössä kelluvista erikokoisista ja -tiheyksistä kivilohkoista. Kaikkien lohkojen jalustat sijaitsevat samalla tasolla, ja matalatiheyksisten lohkojen tulisi olla korkeampia kuin suuren tiheyden omaavien lohkojen. Vuoristorakenteet otettiin pienitiheyksisiksi lohkoiksi ja valtamerten altaat tiheiksi (molempien sama kokonaismassa).

Toisen hypoteesin mukaan kaikkien lohkojen tiheys on sama ja ne kelluvat tiheämmässä ympäristössä, ja erilaiset pinnankorkeudet selittyvät niiden erilaisella paksuudella. Se tunnetaan kivijuurihypoteesina, koska mitä korkeampi lohko, sitä syvemmälle se on upotettu ympäröivään ympäristöön. 1940-luvulla saatiin seismisiä tietoja, jotka tukivat ajatusta, että maankuori oli paksuuntumassa vuoristoisilla alueilla.

Isostasia.

Aina kun maan pintaan kohdistuu ylimääräistä rasitusta (esimerkiksi sedimentaation, tulivuoren tai jäätikön seurauksena), maankuori painuu ja vajoaa ja kun tämä kuormitus poistetaan (denudaation, sulavien jäätiköiden jne. seurauksena. ), maankuori nousee. Tämä kompensaatioprosessi, joka tunnetaan nimellä isostaasia, tapahtuu todennäköisesti vaakasuoran massansiirron kautta vaipan sisällä, jossa materiaalin ajoittain sulamista voi tapahtua. On todettu, että jotkin osat Ruotsin ja Suomen rannikosta ovat nousseet yli 240 metriä viimeisen 9 000 vuoden aikana pääasiassa jäätiköiden sulamisen vuoksi. Myös Pohjois-Amerikan Suurten järvien kohonneet rannikot muodostuivat isostaasin seurauksena. Tällaisten kompensointimekanismien toiminnasta huolimatta suurilla valtamerten altailla ja joillakin suistoilla on merkittäviä massavajeita, kun taas joillakin Intian ja Kyproksen alueilla on huomattavaa massaylijäämää.

Vulkanismi.

Laavan alkuperä.

Joillakin alueilla maapalloa magma virtaa maan pinnalle laavan muodossa tulivuorenpurkausten aikana. Monet tulivuoren saaren kaaret näyttävät liittyvän syviin vikajärjestelmiin. Maanjäristysten keskukset sijaitsevat noin 700 kilometrin syvyydessä maan pinnasta, ts. vulkaanista materiaalia tulee vaipan yläosasta. Saarikaarilla sen koostumus on usein andesiittinen, ja koska andesiitit ovat koostumukseltaan samanlaisia ​​kuin mannerkuoren, monet geologit uskovat, että mannerkuori näille alueille muodostuu vaippamateriaalin sisäänvirtauksen vuoksi.

Valtameren harjuilla (esimerkiksi Havaijilla) toimivat tulivuoret purkavat materiaalia, jonka koostumus on pääasiassa basaltista. Nämä tulivuoret liittyvät todennäköisesti mataliin maanjäristyksiin, joiden syvyys ei ylitä 70 km. Koska basalttilaavaa löytyy sekä mantereilta että valtameren harjuilta, jotkut geologit teoriat, että juuri maankuoren alapuolella on kerros, josta basalttilaavaa tulee.

Ei kuitenkaan ole selvää, miksi joillakin alueilla sekä andesiitteja että basaltteja muodostuu vaippamateriaalista, kun taas toisilla vain basaltteja. Jos vaippa on, kuten nyt uskotaan, todellakin ultramafinen (eli rikastettu raudalla ja magnesiumilla), niin vaipasta peräisin olevien laavojen tulisi olla ennemminkin basalttista kuin andesiittista koostumusta, koska andesiittimineraaleja ei esiinny ultramafisissa kivissä. Tämä ristiriita on ratkaistu levytektoniikan teorialla, jonka mukaan valtameren kuori liikkuu saarikaarien alla ja sulaa tietyssä syvyydessä. Nämä sulat kivet purkautuvat andesiittilaavojen muodossa.

Lämmönlähteet.

Yksi tulivuoren toiminnan ratkaisemattomista ongelmista on basalttikerroksen tai vaipan paikallista sulamista varten tarvittavan lämmönlähteen määrittäminen. Tällaisen sulamisen on oltava erittäin paikallista, koska seismisten aaltojen kulku osoittaa, että kuori ja ylävaippa ovat yleensä kiinteässä tilassa. Lisäksi lämpöenergian on oltava riittävä sulattamaan valtavia määriä kiinteää materiaalia. Esimerkiksi Yhdysvalloissa Columbia-joen valuma-alueella (Washingtonin ja Oregonin osavaltiot) basalttien tilavuus on yli 820 tuhatta km 3; samoja suuria basalttikerroksia löytyy Argentiinasta (Patagonia), Intiasta (Deccan Plateau) ja Etelä-Afrikasta (Great Karoo Rise). Tällä hetkellä hypoteesia on kolme. Jotkut geologit uskovat, että sulaminen johtuu paikallisista korkeista radioaktiivisten alkuaineiden pitoisuuksista, mutta tällaiset pitoisuudet luonnossa vaikuttavat epätodennäköisiltä; toiset ehdottavat, että tektonisiin häiriöihin siirtymien ja vikojen muodossa liittyy lämpöenergian vapautumista. On myös toinen näkökulma, jonka mukaan ylävaippa korkean paineen olosuhteissa on kiinteässä tilassa, ja kun paine laskee murtumisen vuoksi, se sulaa ja nestemäinen laava virtaa halkeamien läpi.

Maan geokemia ja koostumus.

Maan kemiallisen koostumuksen määrittäminen on vaikea tehtävä, koska ydin, vaippa ja suurin osa maankuoresta ovat suoran näytteenoton ja havainnoinnin ulottumattomissa ja johtopäätökset on tehtävä epäsuorien tietojen ja analogioiden tulkinnan perusteella.

Maa on kuin jättimäinen meteoriitti.

Valtamerien kemiallinen koostumus.

Uskotaan, että alun perin maapallolla ei ollut vettä. Todennäköisesti nykyaikaiset vedet maan pinnalla ovat toissijaista alkuperää, ts. vapautuu höyrynä maankuoren ja vaipan mineraaleista vulkaanisen toiminnan seurauksena, sen sijaan että se muodostuisi vapaan hapen ja vetymolekyylien yhdistelmästä. Jos merivettä kertyy vähitellen, maailman valtameren tilavuuden pitäisi jatkuvasti kasvaa, mutta tästä ei ole suoraa geologista näyttöä; tämä tarkoittaa, että valtameriä on ollut koko maapallon geologisen historian ajan. Muutos merivesien kemiallisessa koostumuksessa tapahtui vähitellen.

Sial ja Sima.

Mannerten alla olevien kuorikivien ja valtameren pohjan alla olevien kivien välillä on ero. Mannerkuoren koostumus vastaa granodioriittia, ts. kivi, joka koostuu kalium- ja natriummaasälpästä, kvartsista ja vähäisistä määristä ferromagnesisia mineraaleja. Valtamerikuori vastaa basaltteja, jotka koostuvat kalsiummaasälpästä, oliviinista ja pyrokseenista. Mannerkuoren kiville on ominaista vaalea väri, alhainen tiheys ja yleensä hapan koostumus, jota usein kutsutaan siaaliksi (perustuu Si:n ja Al:n vallitsevaan määrään). Merenkuoren kivet erottuvat tummasta väristään, suuresta tiheydestä ja peruskoostumuksestaan ​​(Si:n ja Mg:n vallitsevuuden perusteella). Vaippakivien uskotaan olevan ultramafisia ja koostuvan oliviinista ja pyrokseenista. Nykyaikaisessa venäläisessä tieteellisessä kirjallisuudessa termejä "sial" ja "sima" ei käytetä, koska katsotaan vanhentuneiksi.

GEOLOGISET PROSESSIT

Geologiset prosessit jaetaan eksogeenisiin (tuhoaviin ja kertyviin) ja endogeenisiin (tektonisiin).

TUHOAVAT PROSESSIT

Denudaatio.

Vesistöjen, tuulen, jäätiköiden, meren aaltojen, roudan sään ja kemiallisen liukenemisen vaikutus johtaa maanosien pinnan tuhoutumiseen ja pienenemiseen (kuva 2). Gravitaatiovoimien vaikutuksesta tuhoutuvat tuotteet kulkeutuvat valtamerten syvennyksiin, joissa ne kerääntyvät. Tällä tavoin maanosien ja valtamerien altaat muodostavien kivien koostumus ja tiheys lasketaan keskiarvoiksi ja Maan kohokuvion amplitudi pienenee.

Joka vuosi 32,5 miljardia tonnia jätettä ja 4,85 miljardia tonnia liuenneita suoloja kuljetetaan pois mantereilta ja laskeutuu meriin ja valtameriin, mikä johtaa noin 13,5 km 3 meriveden syrjäytymiseen. Jos tällaiset denudaationopeudet jatkuisivat tulevaisuudessa, mantereet (jonka pinta-alan tilavuus on 126,6 miljoonaa km 3 ) muuttuisivat 9 miljoonassa vuodessa lähes tasaisiksi tasangoiksi - peneplaneiksi. Tällainen kohokuvion peneplanointi (tasoitus) on mahdollista vain teoreettisesti. Itse asiassa isostaasiset nousut kompensoivat denudaation aiheuttamia menetyksiä, ja jotkut kivet ovat niin vahvoja, että ne ovat käytännössä tuhoutumattomia.

Mannersedimentit jakautuvat uudelleen sään (kivien tuhoaminen), denudaation (kivien mekaaninen poisto virtaavien vesien, jäätiköiden, tuulen ja aaltoprosessien vaikutuksesta) ja kertymisen (irtonaisen materiaalin laskeutuminen ja kiviaineksen muodostuminen) seurauksena. uusia kiviä). Kaikki nämä prosessit toimivat vain tietylle tasolle (yleensä merenpinnan tasolle), jota pidetään eroosion perustana.

Kuljetuksen aikana irtonaiset sedimentit lajitellaan koon, muodon ja tiheyden mukaan. Tämän seurauksena kvartsi, jonka pitoisuus alkuperäisessä kivessä voi olla vain muutama prosentti, muodostaa homogeenisen kvartsihiekkakerroksen. Vastaavasti kullan ja joidenkin muiden raskaiden mineraalien, kuten tina ja titaani, hiukkaset väkevöidään puron uomiin tai mataloihin, jolloin muodostuu saostumia, ja hienorakeinen materiaali kerrostetaan lietteinä ja muuttuu sitten liuskeiksi. Ainesosat, kuten magnesium, natrium, kalsium ja kalium, liukenevat ja kuljettavat pois pinta- ja pohjavedestä, minkä jälkeen ne saostuvat luolissa ja muissa onteloissa tai joutuvat merivesiin.

Eroosioreljeefion kehitysvaiheet.

Reliefi toimii indikaattorina mantereiden tasoittumisvaiheesta (tai peneplanaatiosta). Eroosioprosessit ovat aktiivisimpia vuoristossa ja alueilla, jotka ovat kokeneet voimakasta nousua. Tällaisille alueille on ominaista jokilaaksojen nopea viilto ja niiden pituuden kasvu yläjuoksulla, ja maisema vastaa nuorta eli nuorta eroosion vaihetta. Muilla alueilla, joilla korkeusamplitudi on pieni ja eroosio on suurelta osin pysähtynyt, suuret joet kuljettavat pääasiassa vetovoimaa ja suspendoitunutta sedimenttiä. Tämä helpotus on ominaista eroosion kypsälle vaiheelle. Alueilla, joilla korkeusamplitudit ovat merkityksettömiä ja joilla maan pinta ei ole paljon merenpinnan yläpuolella, kumulatiiviset prosessit vallitsevat. Siellä joki virtaa yleensä hieman matalan tasangon yleisen tason yläpuolella sedimenttiaineksesta koostuvassa luonnollisessa korkeudessa ja muodostaa suistoalueen suistoalueelle. Tämä on vanhin eroosioreljeef. Kaikki alueet eivät kuitenkaan ole samassa eroosiovaiheessa ja niillä on samanlainen ulkonäkö. Maan muodot vaihtelevat suuresti ilmasto- ja sääolosuhteiden, paikallisten kivien koostumuksesta ja rakenteesta sekä eroosioprosessin luonteesta riippuen (kuvat 3, 4).

Eroosiosyklien katkeaminen.

Mainittu eroosioprosessien sarja pätee staattisissa olosuhteissa oleville mantereille ja valtamerialueille, mutta itse asiassa niihin kohdistuu monia dynaamisia prosesseja. Eroosiosykliä voivat keskeyttää muutokset merenpinnassa (esimerkiksi jäätiköiden sulamisesta johtuen) ja mantereen korkeudessa (esimerkiksi vuoristorakentamisen, vauriotektoniikan ja vulkaanisen toiminnan seurauksena). Illinoisissa (USA) moreenit peittivät kypsän esijääkauden kohokuvion, mikä antoi sille tyypillisen nuoren ulkonäön. Coloradon Grand Canyonissa eroosion katkaisun aiheutti maan nousu 2 400 metrin tasolle. laaksoon. Tämän katkon seurauksena muodostui päällekkäisiä mutkia, jotka ovat tyypillisiä nuoren kohokuvion olosuhteissa oleville muinaisjokilaaksoille (kuva 5). Coloradon tasangolla mutkit leikataan 1200 metrin syvyyteen. Susquehanna-joen syvät mutkit, jotka leikkaavat Appalakkien vuorten, osoittavat myös, että tämä alue oli aikoinaan alankoa, jonka halki kulki "raintunut" joki.

Nykyaikaiset geosynkliinit

- Nämä ovat Jaavan ja Sumatran saarten, Tonga-Kermadecin, Puerto Ricon haudot jne. painaumia. Ehkä niiden vajoaminen edelleen johtaa myös vuorten muodostumiseen. Monien geologien mukaan Yhdysvaltojen lahden rannikko edustaa myös nykyaikaista geosynkliiniä, vaikka siellä ei poraustietojen perusteella ole merkkejä vuoren rakentamisesta. Nykyaikaisen tektoniikan ja vuoristorakentamisen aktiiviset ilmentymät havaitaan selkeimmin nuorissa vuoristoisissa maissa - Alpeilla, Andeilla, Himalajalla ja Kalliovuorilla.

Tektoniset nousut.

Geosynkliinien kehityksen loppuvaiheessa, kun vuoristorakentaminen on valmis, mantereiden yleinen kohoaminen tapahtuu intensiivisesti; vuoristoisissa maissa tässä kokeenmuodostuksen vaiheessa esiintyy disjunktiivisia dislokaatioita (yksittäisten kalliolohkojen siirtyminen murtoviivoja pitkin).

GEOLOGINEN AIKA

Stratigrafinen asteikko.

Standardi geologinen aikaasteikko (tai geologinen pylväs) on seurausta systemaattisesta sedimenttikivistä maapallon eri alueilla. Koska suurin osa varhaisista töistä tehtiin Euroopassa, tältä alueelta peräisin olevien sedimenttien stratigraafinen järjestys otettiin standardiksi myös muille alueille. Tässä asteikossa on kuitenkin eri syistä puutteita ja aukkoja, joten sitä jalostetaan jatkuvasti. Mittakaava on hyvin yksityiskohtainen nuoremmille geologisille jaksoille, mutta sen yksityiskohdat heikkenevät merkittävästi vanhemmilla geologisilla ajanjaksoilla. Tämä on väistämätöntä, koska geologiset tiedot ovat täydellisimpiä lähimenneisyyden tapahtumista ja muuttuvat fragmentaarisemmiksi sedimenttien ikääntyessä. Stratigrafinen asteikko perustuu fossiileihin, jotka ovat ainoa luotettava kriteeri alueiden välisille korrelaatioille (erityisesti pitkän kantaman korrelaatioille). On todettu, että jotkut fossiilit vastaavat tiukasti määriteltyä aikaa ja siksi niitä pidetään ohjaavina. Näitä johtavia muotoja ja niiden komplekseja sisältävät kivet ovat tiukasti määritellyssä stratigrafisessa asemassa.

On paljon vaikeampaa tehdä korrelaatioita paleontologisesti hiljaisille kiville, jotka eivät sisällä fossiilisia organismeja. Koska hyvin säilyneitä simpukoita löytyy vain kambrikaudelta (noin 570 miljoonaa vuotta sitten), esikambrian ajalta, joka ulottuu n. 85 % geologisesta historiasta on mahdotonta tutkia ja jakaa niin yksityiskohtaisesti kuin nuorempia aikakausia. Geokemiallisia ajoitusmenetelmiä käytetään paleontologisesti hiljaisten kivien alueiden välisiin korrelaatioihin.

Stratigrafiseen standardiasteikkoon tehtiin tarvittaessa muutoksia alueellisten erityispiirteiden mukaan. Esimerkiksi Euroopassa on hiilen kausi, ja Yhdysvalloissa on kaksi vastaavaa ajanjaksoa - Mississippin ja Pennsylvanian. Paikallisten stratigrafisten kaavioiden ja kansainvälisen geokronologisen mittakaavan korreloinnissa on laajalle levinneitä vaikeuksia. Kansainvälinen stratigrafiakomissio auttaa käsittelemään näitä kysymyksiä ja asettaa standardeja stratigrafiselle nimikkeistölle. Hän suosittelee vahvasti paikallisten stratigrafisten yksiköiden käyttöä geologisissa tutkimuksissa ja niiden vertaamista kansainväliseen geokronologiseen mittakaavaan vertailun vuoksi. Joillakin fossiileilla on erittäin laaja, melkein globaali levinneisyys, kun taas toisilla on kapea alueellinen levinneisyys.

Aikakaudet ovat maapallon historian suurin jako. Jokainen niistä yhdistää useita ajanjaksoja, joille on ominaista tiettyjen muinaisten organismien luokkien kehitys. Eri organismiryhmien massasukuttomat tapahtuivat jokaisen aikakauden lopussa. Esimerkiksi trilobiitit katosivat paleotsoiikan lopulla ja dinosaurukset mesotsoiikan lopussa. Näiden katastrofien syitä ei ole vielä selvitetty. Nämä voivat olla geneettisen evoluution kriittisiä vaiheita, kosmisen säteilyn huippuja, vulkaanisten kaasujen ja tuhkan päästöjä sekä erittäin äkillisiä ilmastonmuutoksia. Jokaisen hypoteesin tueksi on argumentteja. Kuitenkin useiden eläin- ja kasviperheiden ja -luokkien asteittainen häviäminen kunkin aikakauden lopussa ja uusien ilmaantuminen seuraavan aikakauden alussa on edelleen yksi geologian mysteereistä. Yritykset yhdistää eläinten massakuolema paleotsoisen ja mesotsoisen kauden loppuvaiheessa maailmanlaajuisiin vuoristorakentamisen sykleihin epäonnistuivat.

Geokronologia ja absoluuttinen ikäasteikko.

Stratigraafinen asteikko heijastaa vain kallion kerrosjärjestystä ja siksi sitä voidaan käyttää vain osoittamaan eri kerrosten suhteellista ikää (kuva 9). Mahdollisuus määrittää kivien absoluuttinen ikä ilmestyi radioaktiivisuuden löytämisen jälkeen. Ennen tätä absoluuttista ikää yritettiin arvioida muilla menetelmillä, esimerkiksi analysoimalla meriveden suolapitoisuutta. Olettaen, että se vastaa maailman jokien kiinteää valumaa, merien vähimmäisikä voidaan mitata. Oletuksena, että valtamerivesi ei alun perin sisältänyt suolaepäpuhtauksia, ja kun otetaan huomioon niiden sisäänpääsyn nopeus, merien ikä arvioitiin laajalla alueella - 20 miljoonasta 200 miljoonaan vuoteen. Kelvin arvioi maapallon kivien iän 100 miljoonaksi vuodeksi, koska hänen mielestään aika kesti alun perin sulaneen maan jäähtyä nykyiseen pintalämpötilaansa.

Näitä yrityksiä lukuun ottamatta varhaiset geologit tyytyivät määrittämään kivien ja geologisten tapahtumien suhteellista ikää. Ilman mitään selitystä oletettiin, että Maan ilmestymisestä kului melko pitkä aika erityyppisten sedimenttien muodostumiseen vielä nykyäänkin aktiivisten prosessien seurauksena. Vasta kun tiedemiehet alkoivat mitata radioaktiivisia hajoamisnopeuksia, geologeilla oli "kello" radioaktiivisia alkuaineita sisältävien kivien absoluuttisen ja suhteellisen iän määrittämiseksi.

Joidenkin alkuaineiden radioaktiivisen hajoamisen nopeus on mitätön. Näin muinaisten tapahtumien ikä voidaan määrittää mittaamalla tällaisten alkuaineiden ja niiden hajoamistuotteiden pitoisuus tietyssä näytteessä. Koska radioaktiivisen hajoamisen nopeus ei riipu ympäristöparametreista, on mahdollista määrittää missä tahansa geologisissa olosuhteissa sijaitsevien kivien ikä. Yleisimmin käytetyt uraani-lyijy- ja kalium-argonmenetelmät. Uraani-lyijymenetelmä mahdollistaa tarkan päivämäärän, joka perustuu toriumin (232 Th) ja uraanin (235 U ja 238 U) radioisotooppien pitoisuuksien mittauksiin. Radioaktiivisen hajoamisen aikana muodostuu lyijyn isotooppeja (208 Pb, 207 Pb ja 206 Pb). Näitä alkuaineita riittävästi sisältävät kivet ovat kuitenkin melko harvinaisia. Kalium-argon-menetelmä perustuu 40 K:n isotoopin erittäin hitaaseen radioaktiiviseen muuttumiseen 40 Ar:ksi, mikä mahdollistaa useiden miljardeja vuosia vanhojen tapahtumien päivämäärän perustuen näiden isotooppien suhteeseen kivissä. Kalium-argon-menetelmän merkittävä etu on, että kalium, hyvin yleinen alkuaine, on kaikissa geologisissa ympäristöissä - vulkaanisissa, metamorfisissa ja sedimenttisissa - muodostuneissa mineraaleissa. Radioaktiivisesta hajoamisesta syntyvä inertti kaasu argon ei kuitenkaan ole kemiallisesti sitoutunut ja vuotaa. Siksi vain niitä mineraaleja, joissa se on hyvin säilynyt, voidaan luotettavasti käyttää päivämäärään. Tästä haitasta huolimatta kalium-argon-menetelmää käytetään erittäin laajasti. Planeetan vanhimpien kivien absoluuttinen ikä on 3,5 miljardia vuotta. Kaikkien maanosien maankuori sisältää hyvin muinaisia ​​kiviä, joten kysymystä siitä, mikä niistä on vanhin, ei edes esiinny.

Maahan pudonneiden meteoriittien ikä kalium-argon- ja uraani-lyijymenetelmillä määritettynä on noin 4,5 miljardia vuotta. Geofyysikkojen mukaan maapallolla on uraani-lyijymenetelmästä saatujen tietojen perusteella myös ikä n. 4,5 miljardia vuotta. Jos nämä arviot pitävät paikkansa, geologisissa tiedoissa on 1 miljardin vuoden aukko, mikä vastaa maapallon evoluution tärkeää alkuvaihetta. Ehkä varhaisimmat todisteet tuhoutuivat tai pyyhittiin jollain tavalla maapallon ollessa sulassa tilassa. On myös todennäköistä, että maan vanhimmat kivet ovat paljastuneita tai uudelleenkiteytyneet useiden miljoonien vuosien aikana.

Useiden vuosien ajan eri ammattien edustajat ovat käyneet jatkuvaa keskustelua siitä, mitä ammattia voidaan pitää vanhimpana. Esitetään monia vakuuttavia versioita ja olettamuksia: asesepistä ja metsästäjistä poliitikkoon (johtajaan) ja lääkäriin. Emme puutu tähän kiistaan, vaan esitämme vain olettamuksemme: vanhin ammatti on geologi.

Useiden vuosien ajan eri ammattien edustajat ovat käyneet jatkuvaa keskustelua siitä, mitä ammattia voidaan pitää vanhimpana. Esitetään monia vakuuttavia versioita ja olettamuksia: asesepistä ja metsästäjistä poliitikkoon (johtajaan) ja lääkäriin. Emme puutu tähän kiistaan, vaan esitämme vain olettamuksemme: vanhin ammatti on geologi.

Tuomari itse, tehdäkseen kivikirveen primitiivisen ihmisen täytyi löytää sopiva kivi valtavan valikoiman mineraalien ja kivikappaleiden joukosta (joista osa löysän rakenteensa vuoksi oli täysin sopimatonta tähän). Toisin sanoen on todisteita geologian perusteiden soveltamisesta ja mineraalivarojen järjestämättömästä louhinnasta primitiivisen yhteiskunnan muodostumisen kynnyksellä.

Lisäksi sitoudumme vakuuttamaan, että geologi ei ole vain vanhin, vaan myös yksi aikamme tärkeimmistä ammateista. Miksi? Se on yksinkertaista. Mikä on minkä tahansa valtion talouden perusta? Maan energia- ja mineraalivarat. Kuka osallistuu mineraalien etsintään ja etsintään? Geologi!

No, puhutaan nyt yksityiskohtaisemmin tästä ikivanhasta ja tärkeimmästä ammatista ja selvitetään, mitkä ovat geologin työn piirteet, mistä saada geologin ammatti ja mitä etuja siitä on.

Mikä on geologi?

Geologi on asiantuntija, joka tutkii mineraalien ja kivien koostumusta ja rakennetta sekä etsii ja tutkii uusia mineraaliesiintymiä. Samanaikaisesti geologit tutkivat luonnon esineitä, kuvioita ja niiden käytännön soveltamismahdollisuuksia.

Ammatin nimi tulee antiikin kreikan sanoista γῆ (Maa) ja λόγος (opetus). Toisin sanoen geologit ovat ihmisiä, jotka tutkivat maapalloa. Ensimmäiset tieteelliset lausunnot geologisista havainnoista (tiedot maanjäristyksistä, vuorten eroosiosta, tulivuorenpurkauksista ja rannikon liikkeistä) löytyvät Pythagoraan (570 eKr.) teoksista. Ja jo vuosina 372-287 eKr. Theophrastus kirjoitti teoksen "On Stones". Tästä seuraa, että tämän ammatin virallisena muodostumiskautena voidaan pitää 500-300 vuotta. eKr.

Nykygeologit eivät vain tarkkaile ja tutki ilmeistä geologiset prosessit ja esiintymät, mutta myös tunnistaa lupaavimmat tutkimus- ja arviointialueet, tutkia niitä ja yleistää saatuja tuloksia. Huomaa, että nykyään geologit voidaan jakaa kolmeen luokkaan sen mukaan, minkä geologian osan he valitsivat pääerikoistumisekseen:

• kuvaava geologia - erikoistunut geologisten muodostumien sijainnin ja koostumuksen tutkimukseen sekä kivien ja mineraalien kuvaukseen;
• dynaaminen geologia - tutkii geologisten prosessien kehitystä (maankuoren liike, maanjäristykset, tulivuorenpurkaukset jne.);
• historiallinen geologia - käsittelee menneisyyden geologisten prosessien järjestyksen tutkimusta.

On laajalle levinnyt käsitys, että kaikki geologit matkustavat jatkuvasti osana geologisia tutkimusmatkoja. Geologit todellakin usein käyvät tutkimusmatkoilla, mutta tämän lisäksi he kehittävät tutkimusohjelmia, tutkivat tutkimusmatkoilla saatuja tietoja ja dokumentoivat niitä sekä laativat tiedotusraportteja tehdystä työstä.

Mitä henkilökohtaisia ​​ominaisuuksia geologilla pitäisi olla?

Sattuu vain niin, että elokuvien ansiosta tavallisten ihmisten mielissä geologi esiintyy eräänlaisena parrakkaan romantiikan kuvassa, joka ei huomaa mitään ympärillään ja puhuu vain työstään. Ja harvat ihmiset tajuavat sen geologin työ Tämä ei ole vain romantiikkaa, vaan myös melko kovaa työtä, joka vaatii tällaisten henkilökohtaisten ominaisuuksien läsnäolon:

• sinnikkyys;
• vastuullisuus;
• tarkkailu;
• analyyttinen ajattelutapa;
• tunne-tahtovakaus;
• kehittynyt muisti;
• äärimmäiset taipumukset;
• kommunikointitaidot;
• kärsivällisyys;
• päättäväisyys.

Lisäksi geologin tulee olla hyväkuntoinen, sitkeä, kyky työskennellä ryhmässä, navigoida nopeasti ja sopeutua ympäristön muutoksiin.

Geologin edut

Perusasiat geologin etu piilee tietysti mahdollisuudessa matkustaa paljon ja pitkään Venäjän syrjäisimpien ja vähän tutkittujen alueiden läpi. Lisäksi tällaiset matkat maksavat myös melko kohtuullisesti (kiertoperiaatteella työskentelevän geologin keskipalkka on noin 30-40 tuhatta ruplaa). Tämän ammatin etuja ovat myös:

• työn merkitys - on mukava tietää, että työsi tuloksilla on positiivinen vaikutus koko maan taloudelliseen hyvinvointiin;
• itsensä toteuttamisen mahdollisuus - koska luonnossa ei ole kahta identtistä esiintymää, geologit tekevät usein uutta tieteellistä tutkimusta, mikä tarkoittaa, että heillä on suuri mahdollisuus kirjoittaa nimensä historian aikakirjoihin.

Geologin ammatin haitat

Jos luulet, että geologit asuvat tutkimusmatkojen aikana, jos eivät ylellisissä, niin ainakin mukavissa hotellihuoneissa, olet syvästi väärässä. Kaikki geologien matkat tapahtuvat leirintäolosuhteissa (yöpymiset teltoissa, työskentely ulkoilmassa, pitkät retket syrjäseuduilla raskas reppu hartioilla jne.). Ja tätä voidaan pitää pääasiana geologin huono puoli. Voit myös lisätä tähän:

• epäsäännöllinen työaikataulu - työaika ja työaika määräytyvät suurelta osin sääolosuhteiden mukaan;
• rutiini - romantiikkaa ja seikkailua täynnä olevien tutkimusmatkojen jälkeen tulee aina kenttämateriaalien työpöytäkäsittelyn aika;
• rajoitettu viestintäpiiri - tämä haitta koskee pääasiassa rotaatioperiaatteella työskenteleviä geologeja.

Mistä voi tulla geologi?

Hanki ammatti geologiksi Se on mahdollista sekä teknillisessä koulussa tai korkeakoulussa että yliopistossa. Ensimmäisessä tapauksessa saatu tutkintotodistus avaa vain hieman ovet geologian kiehtovaan maailmaan ja antaa mahdollisuuden osallistua tutkimusmatkoihin assistenttina. Vain korkeakoulututkinnon haltija, joka on suorittanut paitsi teoreettisen myös käytännön koulutuksen, voi tulla täysin päteväksi geologiksi. Muuten, ilman korkeakoulutusta edes lahjakkain geologi ei pysty saavuttamaan menestystä urallaan. Siksi, jos olet jo houkutellut tämän ammatin romantiikkaan, on parasta ilmoittautua välittömästi johonkin erikoistuneesta yliopistosta.

Geologia on tiede, joka tutkii Maan sekä muiden aurinkokuntaan kuuluvien planeettojen ja niiden satelliittien koostumusta, rakennetta ja kuvioita.

Geologiset alueet

Nykyään geologiassa on ainakin kolme aluetta: historiallinen, kuvaava ja dynaaminen. Ehdottomasti jokaisella näistä alueista on omat menetelmänsä ja tutkimusperiaatteensa. Historiallinen geologia tutkii menneisyydessä tapahtuneiden geologisten prosessien järjestystä. Kuvaava geologia tutkii geologisten ominaisuuksien sijaintia ja koostumusta sekä niiden kokoa ja muotoa, esiintymistä ja kuvausta erilaisista mineraali- ja kiviesiintymistä tai kivistä. Dynaaminen geologia tutkii geologisten prosessien kehitystä: kivien tuhoutumista, maankuoren liikettä sekä maanjäristyksiä ja sisäisiä tulivuorenpurkauksia. Nämä käsitteet ovat geologian perusta.

Geologiset osat

Geologiset tieteet toimivat kaikilla kolmella geologian alueella, joten tarkkaa ryhmiin ei ole jaoteltu. Uudet tieteet syntyvät kuitenkin geologian ja muiden tiedonalojen symbioosin kautta. Monilla lähteillä on seuraava luokittelu:

1. Tieteet maankuoresta (mineralogia, geokryologia, petrografia, rakennegeologia, kristallografia).
2. Tieteet nykypäivän geologisista prosesseista (tektoniikka, vulkanologia, seismologia, geokryologia, petrologia).
3. Tieteet geologisten prosessien historiallisesta alkuperästä ja kehityksestä (historiallinen geologia, paleontologia, stratigrafia).
4. Ammattilaiset tieteet (mineraaligeologia, hydrogeologia, tekninen geologia)
5. Geologian symbioosi muiden tieteiden kanssa (geokemia, geofysiikka, geodynamiikka, geokronologia, litologia).

Geologian periaatteet ja tehtävät

Geologia on historiallinen tiede, joten sen tärkeimmät tehtävät ovat tapahtuvien geologisten tapahtumien määrittäminen. Geologian tehtäviin kuuluu myös:

1. Luonnonvarojen järkevämpi käyttö ja suojelu
2. Uusien mineraaliesiintymien löytäminen sekä uusien menetelmien ja menetelmien kehittäminen niiden louhintaan
3. Pohjaveden alkuperän tutkiminen
4. Muut geologiset tehtävät, jotka liittyvät erilaisten rakennusten ja rakenteiden rakennusolosuhteiden tutkimukseen.

Geologiset menetelmät

Kaikkien näiden tehtävien suorittamiseksi on kehitetty yksinkertaisin sarja ilmeisiä geologisia menetelmiä:

• Tunkeutuvaa menetelmää edustaa tunkeutuvien kivien ja niiden isäntäkerrostumien välinen yhteys. Tällaisten yhteyksien löytäminen osoittaa, että tunkeutumiset itse ilmestyivät paljon aikaisemmin kuin niitä isännöivät kerrokset.
• Sekanttimenetelmä mahdollistaa myös suhteellisen iän määrittämisen. Jos jokin vika rikkoo kiven, se ilmeni selvästi myöhemmin kuin itse kivet.
• Ksenoliitteja ja roskia voidaan joutua kiviin tuhoamalla niiden alkuperäinen lähde. Näin ollen ne muodostuivat paljon aikaisemmin kuin isäntäkivet, ja asiantuntijat voivat käyttää niitä geologisen iän määrittämiseen.
• Ensisijainen vaakasuuntainen menetelmä olettaa, että muodostuessaan merisedimentit ovat vaakasuorassa.
• Superpositiomenetelmän mukaan häiriöttömässä tilassa olevat kivet noudattavat muodostumisjärjestystä tai -astetta. Esimerkiksi yläpuolella olevat kivet ovat nuorempia ja alapuolella olevat kivet vastaavasti vanhempia.
• Lopullinen peräkkäinen menetelmä olettaa, että täsmälleen samat organismit ovat jakautuneet koko valtamereen. Näin ollen paleontologit, tunnistettuaan joitakin fossiilisia jäänteitä kalliosta, voivat samanaikaisesti löytää muita kiviä, jotka myös muodostuivat näiden kivien kanssa.

Nyt tiedät vastauksen kysymykseen, mitä geologia on. Ilo auttaa.