Geologija kao znanost

Uvod

Geologija je skup znanosti o zemljinoj kori i dubljim sferama Zemlje, u užem smislu riječi - znanost o sastavu, građi, kretanju i povijesti razvoja zemljine kore, smještaju minerala u to.

Ovako izgleda moderna definicija geologije. Međutim, kao i većina najvažnijih prirodnih znanosti, geologija vuče svoje korijene iz davnih vremena, vjerojatno od same pojave čovjeka. Pojava geologije povezana je sa zadovoljenjem hitnih potreba ljudi: za stanovanje, njegovo grijanje i uspješan lov. Uostalom, morate poznavati svojstva stijena kako biste ih naučili koristiti. Također je potrebno znati eksploatirati stijene, razlikovati ih i otkriti nova ležišta. Za rješavanje povezanih problema potrebno je geološko znanje. Ali proučavanje minerala za zadovoljenje ljudskih potreba samo je korijen geologije. U ta davna vremena to je još bilo teško nazvati znanošću, jer... ljudi nisu generalizirali znanje, nisu ga zapisivali, nisu ga razvijali, već su ga samo gomilali i primjenjivali u praksi.

Međutim, geologija se postupno razvijala. Tijekom antike već se javlja ideja o mineralima i geološkim procesima, ali samo u okviru prirodne filozofije. Geologiju možemo smatrati znanošću s početka 19. stoljeća. Ovu fazu njezina razvoja karakterizira generalizacija akumuliranog znanja, stvaranje znanstvenih hipoteza i potraga za njihovim dokazima; koristeći nove metode istraživanja koje su razvile druge znanosti, poput kemije i fizike. Zahvaljujući svemu tome geologija postaje važan dio sustava znanosti koje pomažu čovjeku u znanstvenom i tehnološkom napretku, zadovoljavanju njegovih potreba, proučavanju i korištenju prirode. U ovoj fazi geologija već istražuje vrlo složena pitanja strukture tvari koje čine naš planet, proučavajući povijest razvoja Zemlje i istodobno rješavajući praktične probleme. To je istraživanje i vađenje minerala, njihova obrada i korištenje te korištenje zemaljskih resursa u svakodnevnom životu.

Kao što vidimo, geologija je vrlo važna za suvremenog čovjeka, ima drevnu povijest i proučava širok spektar pitanja o prirodi, te ima veliku praktičnu usmjerenost.

O povijesti, metodama istraživanja i budućim izgledima ove važne i vrlo zanimljive znanosti pisao sam u svom radu, čija je glavna svrha opisati geologiju kao znanost.

Za postizanje cilja definiraju se sljedeći zadaci:

1.) Opisati povijest geologije, istaknuti glavne značajke znanosti u različitim razdobljima njezina razvoja.

.) Razgovor o metodama istraživanja koje se koriste u geologiji.

.) Objasnite važnost geologije u suvremenom svijetu.

.) Pokazati važnost povezanosti geologije s drugim znanostima.

.) Razgovor o budućim izgledima razvoja geologije.

1. Povijest geologije

geologija znanstveno znanje

Po mom mišljenju, da biste razumjeli bilo koju znanost, morate znati zašto je nastala, kako se razvijala i što se novo pojavilo u njoj tijekom vremena. Ta se pitanja najpotpunije otkrivaju proučavanjem razvoja znanosti. Stoga sam odlučio započeti svoj rad opisivanjem povijesti geologije.

Otkrivajući povijest geologije, želim istaknuti značajke njezina razvoja u različitim razdobljima, govoriti o glavnim idejama i otkrićima, objasniti njihovo značenje i značenje te opisati rezultate onoga što je znanost postigla.

Povijest geologije obično se dijeli na dvije faze – predznanstvenu i znanstvenu. Oni su pak podijeljeni u razdoblja. Prema ovoj shemi opisao sam povijest geologije.

.1 Predznanstvena faza (od antike do sredine 18. stoljeća)

Razdoblje nastanka ljudske civilizacije (od antičkog doba do 5. st. pr. Kr.)

Tijekom tog razdoblja ljudi su akumulirali prve informacije o svijetu oko sebe. Kao što sam već rekao, u početku su ljudi svoje najvažnije potrebe zadovoljavali uz pomoć raznih stijena, a za potpunije korištenje bilo je potrebno proučavati njihova svojstva, mjesta rasprostranjenosti i načine vađenja. Početak proučavanja srodnih pitanja već možemo smatrati rađanjem znanosti geologije.

Sada ne možemo točno reći što je kamen značio za drevne ljude; možemo samo pogledati tragove korištenja raznih stijena tijekom iskopavanja nalazišta drevnih ljudi i izvući zaključke o njihovom korištenju mineraloških bogatstava planeta. I naše pretpostavke o potrebi za kamenjem za drevne ljude, i rezultati iskopavanja, pokazuju da je čovjek koristio kamen gotovo odmah nakon svoje pojave. Uostalom, korištenje oruđa razlikuje čovjeka od majmuna. Moguće je, naravno, da je najprimitivniji alat izvorno bio drveni štap, ali kada je čovjek otkrio takva svojstva kamena kao što su oštrina i tvrdoća, počeo je koristiti oštre komade kvarca i silicija za svoje potrebe. Takav zaključak o svojstvima kamenja već je primjer akumulacije geološkog znanja. Arheolozi pronalaze na nalazištima drevnih ljudi ne samo jednostavno oštro kamenje, već i kamene sjekire i vrhove strijela. Nešto kasnije ljudi su počeli koristiti metale za izradu alata. Ali njihova potraga i taljenje zahtijevaju od čovjeka još više znanja i vještina.

Potrebe čovječanstva za mineralnim sirovinama još su više porasle početkom masovne izgradnje gradova i razvojem obrta.

Do kraja razdoblja čovjek se već bavio vađenjem i preradom samorodnog bakra, željeza, zlata, srebra, kositra i drugih metala. Glina se široko koristila za gradnju stanova i izradu keramike. Za izradu nakita koristilo se drago kamenje.

Tako je u davnim vremenima počelo prikupljanje nekih znanja o svojstvima stijena, njihovom vađenju i korištenju.

Teorijska grana geologije nadopunjena je brojnim hipotezama o podrijetlu i strukturi Zemlje. Međutim, oni uvijek sadrže fikciju, jer... stari nisu mogli objasniti mnoge prirodne pojave.

Tijekom razdoblja formiranja ljudske civilizacije, ljudi koriste samo iskustvo prethodnih generacija kako bi dodatno unaprijedili svoje vještine u rukovanju kamenom. Osoba još ne generalizira znanje, što je važna karakteristika razdoblja.

Tijekom prijelaza u antičko razdoblje razvoja geologije, ljudi su već poznavali mnoge znakove za traženje mineralnih naslaga i imali praktične vještine u njihovoj upotrebi. Stvorena je geološka baza znanja za buduće generacije.

Antičko razdoblje (V. st. pr. Kr. - V. st. n. e.)

Tijekom antičkog razdoblja geologija se uglavnom razvijala u Grčkoj i Rimskom Carstvu. Početna zaliha znanja o svojstvima i upotrebi stijena već je postojala u to vrijeme, ali to je znanje bilo uglavnom od praktičnog značaja: vađenje i korištenje mineraloških bogatstava planeta. Ali budući da su u davnim vremenima ljudi već govorili o životu i zanimali su se za strukturu svijeta, geološka znanja počela su se nadopunjavati logičnijim objašnjenjima raznih pojava i hipoteza o njihovom podrijetlu. Zaključci su doneseni na temelju razumijevanja i obrade podataka dobivenih promatranjem. Bili su vjerodostojniji i opravdaniji.

Nastavio se razvijati i praktični smjer geologije. I za ljude tog vremena i za nas postalo je važno da su u antičkom razdoblju zabilježena mnoga zapažanja i hipoteze. Ti su podaci počeli služiti budućim generacijama, a iz njih možemo suditi o razvoju znanosti, uklj. i geologije tog vremena.

Dostignuća drevnih znanstvenika i filozofa mogu se smatrati, na primjer, zaključkom da je prije bilo more na mjestu nekih kopnenih područja. Taj je zaključak iznio Ksenofan na temelju prisutnosti morskih školjki u tlu. Također, već se u antičko doba pretpostavljalo da je naš planet sferičnog oblika. Ova pretpostavka nastala je na temelju promatranja Zemljine sjene na Mjesecu tijekom pomrčine Mjeseca. Sjena ima okrugli oblik; prema tome, baca je okruglo ili sferno tijelo. A Eratosten je čak izračunao i opseg Zemlje. Rezultati koje je dobio samo su se malo razlikovali od suvremenih podataka.

Veliki doprinos razvoju geologije dao je starogrčki znanstvenik i filozof Aristotel. Predložio je sliku kuglaste Zemlje, unutar koje postoje šupljine i kanali u kojima cirkuliraju voda i zrak. Znanstvenik je potrese koji se događaju na površini objasnio njihovim kretanjem. Zanimljivo je da ovakav sustav pogleda odgovara prirodi Grčke koju karakteriziraju kraške šupljine i česti potresi. Aristotel je unio i neke mineraloške podatke u znanost: sastavio je prvu klasifikaciju fosila, podijelivši ih na rude, kamenje i zemlju.

Plinije Stariji je, osim potresa, naglašavao spora vertikalna kretanja Zemlje.

Strabon je izrazio ideju o vulkanskom podrijetlu otoka Sicilije.

U razdoblju antike stvorene su dvije glavne hipoteze o nastanku Zemlje. To su plutonizam i neptunizam. Te su hipoteze postojale stoljećima i podjednako su ih prihvaćali mnogi veliki ljudi.

Plutonizam je sustav gledišta koji se temelji na shvaćanju unutarnjih geoloških sila Zemlje kao glavnih čimbenika u formiranju njezine površine i podzemlja. Neptunizam implicira da su sve stijene nastale iz oceanskih voda tijekom kristalizacije otopina. Odbacuje se utjecaj Zemljinih unutarnjih sila.

Borba između ovih hipoteza donijela je veliku korist geologiji, jer su provedena mnoga istraživanja kako bi se pronašli dokazi za njih. Sada znamo da su pobornici ideje o nastanku Zemlje pod utjecajem njezinih unutarnjih sila (plutonisti) pobijedili. No, dokazano je da minerali mogu nastati i iz vodenih otopina.

Antičko razdoblje također je doživjelo napredak u načinima primjene geoloških znanja u praksi. Kovanje se koristilo za obradu metala. I rudarenje se počelo izvoditi korištenjem rudnika umjesto otvorenih kopa.

Dakle, antičko razdoblje donijelo je mnoga korisna znanja geologiji. Položen je početak teorijske grane geologije, zabilježeni su rezultati promatranja, što je omogućilo nadogradnju tih postignuća u budućnosti.

Sljedeće razdoblje u razvoju geologije bilo je teško ne samo za nju. Srednji vijek karakterizirala je stagnacija znanosti općenito. Ipak, znanje o Zemlji nastavilo se razvijati.

Školsko razdoblje

Skolastičko razdoblje trajalo je od 5. do 15. stoljeća. u zapadnoj Europi. U drugim zemljama trajala je od 7. do 17. stoljeća. Padom Rimskog Carstva znanstvene spoznaje prestale su se brzo razvijati unutar njegovih granica. Grčka više nije bila središte znanstvenih ideja. No znanost se i u zapadnoj Europi slabo razvijala. Prirodna je znanost u to vrijeme prešla na znanstvenike srednje Azije, ali je o njihovim istraživanjima sačuvano vrlo malo podataka. Do nas su stigla samo neka od njihovih djela.

Ibn Sina (ili Avicenna) je promjenu zemljine površine objasnio iz dva razloga. Jedan je utjecaj unutarnjih sila Zemlje (pri čemu je znanstvenik mislio na vjetar koji puše u podzemnim prazninama). Zahvaljujući tim silama, zemljina se površina izdiže, tvoreći brežuljak. Drugi razlog su vanjski (meteorološki, hidrosferski, itd.) utjecaji koji uništavaju područja površine planeta, stvarajući depresije. Ova je hipoteza čak uzela u obzir da je gustoća komponenti površine koja se uništava izvana različita. Tada se umjesto labavih stijena formira smanjenje reljefa, umjesto tvrdih stijena - njegovo povećanje, jer stijene oko njih jače troše.

Ibn Sina je također sugerirao da je more više puta napredovalo prema kopnu i opet se povlačilo. Kao dokaz za to, vidio je prisutnost slojeva raznih stijena u planinama. Znanstvenik je vjerovao da kada je kopno oslobođeno od mora, rijeke su isprale doline u njemu, tj. formiran je suvremeni reljef.

Ibn Sina je stvorio novu klasifikaciju minerala i stijena. Podijelio ih je na kamenje, topljiva tijela (metale), zapaljive sumporne tvari i soli. Klasifikaciju su usvojili Europljani i postojala je dosta dugo.

Drugi srednjoazijski znanstvenik, Biruni, opisao je više od 100 minerala i dao imena njihovim nalazištima. Također je naučio odrediti specifičnu težinu minerala, čineći to gotovo 700 godina prije Europljana.

Neki drugi azijski istraživači nastavili su razvijati ideje drevnih ideja o svijetu.

Razlog sporog razvoja geologije u Europi bio je utjecaj crkve. Zadirala je znanost u biblijsku sliku svijeta i njegova nastanka. A budući da su geolozi nudili svjetonazor koji nije odgovarao biblijskom, njihova su učenja i djela kritizirani ili čak zabranjivani. Zbog toga su se pojavile mnoge netočne hipoteze i lažna učenja. Postojao je čak i blagi zaostatak između znanosti i drevne znanosti. Na primjer, za ostatke fosilnih živih organizama pronađene u zemlji govorilo se da su igra prirode ili primjer spontanog stvaranja života, jer Prema crkvenom učenju, život je stvorio Bog u obliku u kojem sada postoji, a nalazi su bili sada nepostojeći organizmi. Uvedena su i lažna učenja da je Zemlja pravokutnik i da zvijezde na nebu pokreću anđeli.

Neki znanstvenici u Europi, ignorirajući Crkvu, ponudili su svoje ideje o svijetu. Ali oni su samo posudili drevni svjetonazor.

No, unatoč usporavanju razvoja teorijske geologije, njezino se praktično usmjerenje (primijenjena geologija) uspješnije razvijalo, osobito u Europi. To je bilo povezano s razvojem čovječanstva, a kao posljedica toga, s povećanjem potreba za mineralnim sirovinama.

Izgradnja gradova zahtijevala je prirodne materijale za stvaranje zgrada. Razvoju rudarstva pridonio je i sve veći broj gradskih obrtnika koji su trebali materijal za svoje proizvode, često izrađene od kamena. Posljedica ovih čimbenika bila je povećanje količine minerala koje su ljudi izvukli iz utrobe zemlje.

Razdoblje renesanse (od 15.-17. st. do sredine 18. st.)

Razdoblje je pripremilo doba velikih geografskih otkrića. Putovanja Kolumba, Magellana, Vasca da Game doprinijela su akumulaciji velike količine materijala o cijeloj površini Zemlje. Tako je tijekom Magellanova putovanja oko svijeta konačno dokazano da naš planet ima sferni oblik. Hipoteze znanstvenika renesansnog razdoblja postaju toliko uvjerljive, potvrđene tako nepobitnim činjenicama, da crkva uzmiče pred znanošću.

Tijekom renesanse Nikola Kopernik, Galileo Galilei i Giordano Bruno uspostavili su heliocentrični model svijeta.

Kao što znate, tijekom renesanse dolazi do duhovnog uspona čovječanstva. Iako je utjecaj crkve i dalje ostao, njezino je učenje prestalo biti jedino tumačenje svijeta. Ljudi počinju vjerovati znanosti.

Kako su gradovi nastavili rasti i tehnologija se razvijala, iskopavanje Zemljinog bogatstva postalo je brže i učinkovitije. Povećao se i broj razvijenih polja.

Naravno, tijekom vađenja minerala ljudi su akumulirali znanje o svojstvima stijena, osobitostima njihove pojave i strukturi zemljine kore. Generalizacija ovog materijala dovela je do važnih teorijskih zaključaka.

Među ljudima koji su doprinijeli geologiji tijekom razdoblja renesanse je njemački znanstvenik Georg Bauer (ili Agricola). Sažeo je sva postignuća rudara zapadne Europe. Znanstvenik je opisao metode postavljanja mina i njihove značajke. Agricola je također prvi ustanovio razliku između minerala i stijena. Znanstvenik je opisao svojstva mnogih minerala, što je omogućilo drugim geolozima da identificiraju minerale. Agricola je također proučavao kristale.

Slavni Leonardo da Vinci također je pridonio znanosti nekim geološkim informacijama. Na primjer, izrazio je ideju da se stijene mogu posložiti u vodoravne slojeve ili u obliku nabora. I Leonardo je pronalaske drevnih izumrlih organizama smatrao doista njihovim ostacima, a ne igrom prirode, za razliku od znanstvenika skolastičkog razdoblja.

U razdoblju renesanse Rusija je dala doprinos geologiji. Vlada je naveliko organizirala potragu za nalazištima. Godine 1584. stvoren je Red Stone Affairs. Mnogi minerali iskopavani su unutar Ruskog Carstva. Izvozili su se i u druge zemlje.

Danac Niels Steno utemeljio je stratigrafiju i otkrio prvi zakon kristalografije o postojanosti kristalnih kutova te napravio prvi znanstveni sažetak zemaljskog magnetizma.

Završio je predznanstveni stupanj razvoja geologije. O Zemlji se već skupilo dovoljno materijala. Trebalo ga je samo generalizirati i dopuniti teorijskim zaključcima. Na znanstvenoj razini, naoružano novim tehnologijama i duhovnim silama, čovječanstvo je počelo rješavati ovaj problem. Ali naravno, predznanstveni stupanj razvoja geologije nije mogao odmah biti zamijenjen znanstvenim. Stoga se u njezinoj povijesti izdvaja i prijelazno razdoblje.

1.2 Prijelazno razdoblje (druga polovica 18. stoljeća)

Prijelazno razdoblje u razvoju geologije karakterizira činjenica da se u to vrijeme istovremeno pojavljuju i stara učenja predznanstvenog razdoblja i znanstvene generalizacije. Geološka znanja akumulirana u predznanstvenoj fazi se sistematiziraju i tako u prijelaznom razdoblju dolazi do formiranja geologije kao znanosti.

Bitna razlika između prijelaznog i predznanstvenog razdoblja bila je u tome što se u to vrijeme u geologiji ustalila ideja o promjenjivosti svijeta, dok je prije većina znanstvenika vjerovala da je svijet uvijek postojao u nepromijenjenom obliku. Ideju o razvoju Zemlje izrazili su mnogi znanstvenici prijelaznog razdoblja, ali prije svega povezana je s imenima J. Buffona, I. Kanta i M.V. Lomonosov. U svojim su radovima cjelokupnu povijest Zemlje, od njezina nastanka do današnjeg stanja, razmatrali kao jedinstvenu sliku svijeta. Prema tim znanstvenicima, Zemlja se neprestano mijenjala.

Dostignuće u geologiji bila je klasifikacija dijagnostičkih karakteristika minerala koju je razvio Werner. Također je istraživao rudne minerale i predložio sustav stratigrafskog niza stijena. U razvoju teorijske geologije, znanstvenik je odigrao prilično negativnu ulogu: razvio je shemu za formiranje planinskih zemalja na temelju ideja neptunizma.

Za razliku od A.G. Werneru je James Hutton dokazao teoriju plutonizma, govoreći o presudnoj važnosti njegovih unutarnjih sila u nastanku Zemlje.

Znanstvenik I. Kant 1755. godine iznio je hipotezu o postanku Sunčevog sustava. Prema njemu, elementarne čestice koje su prvobitno raspršene u Svemiru skupile su se u nakupine pod utjecajem međusobnog privlačenja. Kada se jedan od grumena materije sabio i zagrijao, nastalo je Sunce. Oko njega su se okupile maglice u kojima su nastali planeti, uklj. Zemlja. J. Buffon je stvorio hipotezu o razvoju Zemlje. Vjerovao je da je naš planet, kada se očvrsnuo, postao prekriven oceanima. Uslijed kretanja vode u njima su nastala neravna dna. Brda su postala kontinenti kako se voda povlačila. Buffon je odredio razdoblje postojanja Zemlje na 75 tisuća godina. Sada nam se čini da je to vrlo kratko razdoblje, no teolozi su kritizirali Buffonovu hipotezu, jer Prema biblijskom učenju, Zemlja postoji 6000 godina.

Dakle, do početka 19. stoljeća geologija se formira kao znanost. Sljedeća faza njegovog razvoja je znanstvena, koja je dopunila znanje ljudi o Zemlji najnovijim informacijama.

Herojsko razdoblje (prva polovica 19. stoljeća)

Početak razdoblja povezan je s pojavom biostratigrafske metode. Omogućio je određivanje relativne starosti stijena na temelju složenosti strukture ostataka drevnih organizama koji se nalaze u njima (detaljnije sam opisao ovu metodu u paragrafu 2.1 ovog rada).

Paleontologija se pojavila kao samostalna disciplina u geologiji. (vidi klauzulu 1.4.).

Početkom 19. stoljeća K.L. von Buch je iznio prvu tektonsku hipotezu. U njemu je znanstvenik smatrao vulkanizam vodećim procesom koji formira planine. Hipotezu su potvrdila istraživanja A. Humboldta. Prihvatili su ga mnogi znanstvenici i odigrao je važnu ulogu u ljudskom razumijevanju procesa izgradnje planina.

Dobiveni podaci o kemijskom sastavu minerala i zakonima nastanka njihovih kristala omogućili su do kraja herojskog razdoblja stvaranje kemijske klasifikacije minerala. Ova je klasifikacija dugo bila temelj mineralogije.

Na kraju herojskog razdoblja dat je još jedan važan doprinos geologiji. Predstavnici stratigrafije primijetili su da u nekim slojevima stijena nije pronađena evolucijska veza između organizama koji pripadaju različitim geološkim vremenima. Oni. u nekim se organizmima nisu mogli pronaći preci, a u drugima potomci. Kako bi objasnili ove činjenice, znanstvenici su stvorili teoriju katastrofe. Teorija je uključivala ideju o postojanju brojnih katastrofa u povijesti Zemlje, koje su, prema znanstvenicima, povremeno potpuno uništile život na planetu, a zatim su se ponovno pojavile. Tome je prvi prigovorio Charles Lyell u svom djelu “Osnove geologije...” (1830.-1833.). Napisao je da se organski svijet na Zemlji razvija dosljedno i neprestano. No, znanstvenikove su ideje potvrđene i prihvaćene tek 20 godina kasnije.

Tijekom herojskog razdoblja geolozi su riješili još jedan problem. Dugo se postavlja pitanje podrijetla čudnih gromada čija su područja rasprostranjenosti tisućama kilometara udaljena od mjesta na kojima su pronađene. Tu činjenicu objašnjavala je glacijalna teorija, koja je pretpostavljala utjecaj brojnih glacijacija na zemljinu površinu. Nakon toga, ova hipoteza ne samo da je dokazala prijenos gromada ledenjacima, već je i sama potvrđena, a razdoblja glacijacije počela su se smatrati dijelom povijesti Zemlje.

Dakle, nije uzalud herojsko razdoblje dobilo svoje ime. Geologija je doista napravila goleme korake. Rezultati tog razdoblja bili su stvaranje prvih geoloških društava, nacionalnih geoloških službi u Rusiji, Engleskoj i Francuskoj. Za ovo su razdoblje također karakteristični veliki opseg istraživanja i organiziranija priroda njihova provođenja.

Geologija je postala samostalna disciplina prirodnih znanosti. Pojavila se nova profesija - geolog.

Klasično razdoblje (druga polovica 19. stoljeća)

Na početku klasičnog razdoblja pojavila se knjiga Charlesa Darwina "Podrijetlo vrsta prirodnim odabirom...". Ona je potvrdila hipotezu Charlesa Lyella. Budući da se hipoteza o evolucijskom razvoju života počela potvrđivati ​​nalazima organizama koji su prijelazna karika između onih oblika života za koje se prije smatralo da nisu povezani jedni s drugima, geolozi su konačno odustali od katastrofizma. Prihvatili su teoriju evolucije.

Razdoblje je također obilježeno pojavom hipoteze kontrakcije koju je iznio Elie de Beaumont. Znanstvenik je vjerovao da se kako se Zemlja hladi, njezin volumen smanjuje, što dovodi do pojave nabora u zemljinoj kori. Ovako je objasnio postanak planina. Očigledna unutarnja logika hipoteze kontrakcije i nedostatak alternative za nju doveli su do činjenice da je ova ideja bila ukorijenjena u geologiji tijekom cijelog klasičnog razdoblja.

Tijekom klasičnog razdoblja pojavio se koncept magme - tekuće tvari koja se u nekim slučajevima može formirati u čvrstom zemljinom plaštu. Konkretno, magma izbija kroz vulkanske kratere i, oslobođena plinova, pretvara se u lavu. Diferencijacija magme je proces njezine transformacije u različite stijene kada se skrutne. To je objasnilo podrijetlo mnogih stijena.

Želio bih napomenuti da je u drugoj polovici 19. stoljeća, zbog razvoja industrije u mnogim zemljama, povećan volumen ekstrakcije minerala. Svjetska proizvodnja čelika porasla je s 500 tisuća na 28 milijuna tona, a globalna proizvodnja ugljena porasla je 3 puta. Kako su sve zemlje trebale još više mineralnih sirovina, njihove su vlade izdvajale velika sredstva za razvoj geologije. Posljedica toga bila je pojava geofizike, koja je omogućila proučavanje dubinske strukture našeg planeta.

Također se može primijetiti da je tijekom klasičnog razdoblja mnogo učinjeno na proučavanju geološke strukture Rusije. Godine 1882. osnovan je Geološki komitet Rusije.

U klasičnom razdoblju došlo je do značajnog razvoja petrografije. U rukama stručnjaka za stijene pojavio se polarizacijski mikroskop. Uz njegovu pomoć proučavane su najtanje prozirne stijenske ploče - tanki rezovi (optička petrografija).

Kristalografija je proizašla iz mineralogije kao samostalna disciplina.

Također je označio početak naftne geologije. Počeo se smatrati mineralom i stvarale su se hipoteze o njegovom nastanku.

Dakle, klasično razdoblje razvoja geologije donijelo je mnoge dobrobiti ovoj znanosti. Geologija je počela igrati važnu ulogu među prirodnim znanstvenim disciplinama.

Sljedeće razdoblje u razvoju geologije, "kritično" razdoblje, postalo je prekretnica u razvoju prirodne znanosti u cjelini. Tlo za otkrića tijekom "kritičnog" razdoblja pripremljeno je geološkim dostignućima klasičnog razdoblja.

“Kritično” razdoblje” (prva polovica 20. stoljeća)

Nije slučajno što je ovo razdoblje u razvoju geologije dobilo takav naziv. Vrijedno je napomenuti da je njegovo pojavljivanje kao "kritično" razdoblje posljedica brojnih novih otkrića u raznim područjima znanosti. To su pomaci u poznavanju mikrosvijeta, te otkriće rendgenskog zračenja, prirodne radioaktivnosti. Sve je to imalo značajan utjecaj na geologiju.

Na početku razdoblja hipoteza kontrakcije se srušila. Umjesto toga pojavile su se druge tektonske hipoteze. Hipoteza pomicanja kontinenata koju je predložio A. Wegener postala je najdosljednija modernim idejama o Zemlji. Ona je implicirala da se zemljina kora sastoji od integralnih blokova - litosfernih ploča koje se pomiču jedna u odnosu na drugu, a s njima i kontinenti (vidi sliku 1). Hipoteza je odigrala vrlo važnu ulogu u geologiji. Procese izgradnje planina objasnila je urušavanjem zemljine kore pri sudaranju litosfernih ploča. Ovo je također objasnilo potrese i vulkanizam. Hipotezu je potvrdila činjenica da se planinska područja zone potresa i vulkanizma gotovo uvijek podudaraju - odgovaraju granicama litosferskih ploča. Hipoteza je također potvrđena činjenicom da istočna obala Južne Amerike odgovara zapadnoj obali Afrike, tj. kada bismo uklonili Atlantski ocean, približavajući Afriku Južnoj Americi, oni bi formirali jedan kontinent, koji je formirao ove kontinente , razdvajanje u prošlosti.

No, unatoč tako jakim argumentima u prilog ispravnosti hipoteze, ona je bila kritizirana i dugo nije bila prihvaćena u geologiji. Zbog svoje nevjerojatnosti hipoteza je odbačena. Glavna je bila hipoteza undacije. Podrazumijevalo je formiranje reljefa zbog vertikalnih kretanja u zemljinoj kori.

U “kritičnom” razdoblju geotektonika se izdvaja u zasebnu znanstvenu disciplinu. Imala je velik utjecaj na razvoj teorijske i primijenjene geologije. Dio ove discipline, proučavanje geosinklinala - pokretnih pojaseva na granicama litosfernih ploča, također se nastavio razvijati, objašnjavajući mnoge značajke Zemlje.

V.A. Obručev, S.S. Shultz, N.I. Nikolajev je postao utemeljitelj geotektonike, discipline koja proučava tektonska kretanja nedavne prošlosti i suvremenog doba.

Geofizičkim metodama izrađen je model strukture Zemljine ljuske. Bila je podijeljena na jezgru, plašt i koru. Kao što znamo, ove geosfere identificiraju i moderni znanstvenici.

U petrografiji se počeo intenzivno razvijati fizikalno-kemijski smjer istraživanja i kao posljedica toga nastala je kristalokemija. Analiza difrakcije X-zraka počela se koristiti za proučavanje kristala.

Geologija zapaljivih minerala nastavila se razvijati. Pojavile su se i studije permafrosta. Do kraja "kritičnog" razdoblja sastavljene su geološke karte različitih područja i napisana su djela u kojima su sažeti geološki materijali za neka područja.

Povećala se potreba za mineralima, a počele su se eksploatirati i koristiti nove vrste minerala - uranove rude i nafta. Razvijene su nove metode traženja naslaga.

Novije razdoblje (1960-1990-e)

Početkom modernog razdoblja došlo je do tehničke obnove geologije. Pojavili su se elektronski mikroskop, elektronička računala i maseni spektrometar (odrednica mase kemijskih elemenata). Dubokomorsko bušenje i proučavanje Zemlje iz svemira postalo je moguće.

Ono što je bilo važno je da se Zemlja mogla istražiti uspoređujući je s drugim planetima. Također je postalo moguće odrediti apsolutnu starost stijena.

Paleontologija je postigla značajne uspjehe - izvedene su nove skupine fosilnih ostataka, utvrđeni su obrasci razvoja živih organizama te su identificirana velika izumiranja u povijesti biosfere.

U novije vrijeme znanstvenici su neke geološke probleme, poput mineralogije, počeli rješavati u laboratoriju putem pokusa.

Otkriveni su zakoni metasomatskog zoniranja (značajke pojave minerala modificiranih tijekom interakcije s vodenim otopinama) i stvorena je teorija različitih vrsta litogeneze (putevi transformacije stijena u metamorfne). Također u modernom razdoblju nastale su tektonske karte Euroazije i paleogeografske karte svijeta.

U modernom razdoblju prihvaćene su i nastavile se razvijati ideje mobilizma, uklj. hipoteza pomicanja kontinenata.

Paleontolozi su identificirali najranije faze razvoja života na Zemlji.

Pojava ekoloških problema povezana je s pojavom geotehnologije - znanosti koja rješava problem racionalnog korištenja podzemlja našeg planeta. Pojavila se i geologija okoliša.

U novije vrijeme razvijen je mehanizam za širenje. Uključuje ideju da se nova oceanska kora formira u područjima gdje magma izlazi i skrućuje se. Srednjooceanski grebeni odgovaraju takvim zonama. Zatim se nova kora kreće prema kontinentima i na granici kontinentalne kore ulazi ispod nje. Na tim mjestima nastaju duboki morski rovovi, a na kontinentima se često formiraju planine.

Geologija novijeg razdoblja malo se razlikuje od moderne. Ali njegov razvoj nije tu stao; on se nastavlja u sadašnjosti i nastavit će se u budućnosti.

Kao zaključak povijesti geologije, želim istaknuti glavne grane znanosti koje su se formirale do danas.

.4 Sekcije geologije

Do danas su u geologiji formirani sljedeći glavni dijelovi.

1. Dinamička ili fizička geologija.Ovaj odjeljak proučava suvremene geološke pojave koje mijenjaju Zemlju pred očima ljudi (atmosfera, voda, flora i fauna, vulkanizam).

. Petrografija ili znanost o stijenama.Taj je dio gotovo dostigao veličinu samostalne znanosti, jer je proučavanje svojstava stijena važno za njihovu primjenu.

. Paleontologija- znanost o fosilnim živim organizmima, čini treći dio geologije. Proučava razvoj, podrijetlo drevnih živih bića i čak obnavlja njihovo stanište.

Proučava slijed i uvjete nastanka raznih stijena, kao i tragove života u njima. stratigrafija. Pripada četvrtom dijelu geologije. Podijeljena na petrografsku i paleontološku, stratigrafija zauzima važno mjesto u geologiji – pokriva proučavanje mnogih uzoraka na Zemlji odjednom. Stratigrafija je detaljnije opisana u odjeljku 2.1. pravi posao.

. Povijesna geologijačini peti dio znanosti o Zemlji. Ona na neki način sažima sva istraživanja našeg planeta: raspoređuje geološke spomenike, procese i pojave u vremenu.

Ovo su glavne grane geologije. Oni su pak podijeljeni u mnoga manja područja, proučavajući ili različite aspekte problema koji se odnose na glavni odjeljak ili ga istražuju korištenjem različitih metoda.

Dakle, opisana je povijest razvoja geoloških znanosti. Uz njegovu pomoć formirana je ideja o geologiji, istaknute su glavne ideje i odredbe ove znanosti.

2. Metode istraživanja

Sada ću opisati metode kojima geologija proučava Zemlju. Njihovo razumijevanje vrlo je zanimljivo i važno. Također bih želio napomenuti da se nazivi mnogih metoda podudaraju s nazivima različitih grana geologije koje ih primjenjuju.

.1 Određivanje relativne starosti stijena

Za proučavanje prošlosti planeta i razvoja života na njemu potrebno je moći utvrditi koje su stijene na Zemlji nastale ranije, a koje kasnije. Postoje različiti načini za to.

U početku je Danac Nils Steno iznio princip: "Sloj koji leži iznad nastao je kasnije od sloja koji leži ispod." Stratigrafija je postala grana geologije koja proučava redoslijed formiranja i obrasce postavljanja stijena, koristeći se ovim i drugim principima. Ovo je jedna od glavnih grana geologije.

Međutim, Steno princip ima i svojih nedostataka. Na primjer, nemoguće je usporediti starost stijena koje leže na različitim mjestima. Kasnije je ovaj problem riješen. Znanstvenici su primijetili da su živi organizmi složeniji što su mlađi. Tako usporedbom strukturnih značajki njihovih ostataka u stijenama utvrđuju koji su organizmi, a time i stijene, mlađe. Sada, čak i kada se miješaju slojevi stijena, moguće je odrediti izvorni slijed njihovog pojavljivanja (vidi sliku 2).

Trenutno su znanstvenici odabrali najkarakterističnije oblike života za svako razdoblje u povijesti Zemlje. Njihovi ostaci nazivaju se fosili vodeći. Oni točno određuju redoslijed nakupljanja stijena.

Zahvaljujući tim otkrićima sastavljena je geokronološka ljestvica u kojoj je povijest Zemlje podijeljena na eone, ere, razdoblja i epohe. Ljestvica je općeprihvaćena, koristi se posvuda i važna je za mnoge grane znanosti. Međutim, u početku označava samo slijed razdoblja. Njihovo trajanje, početak i završetak utvrđeni su izotopskom metodom određivanja apsolutne starosti stijena.

.2 Određivanje apsolutne starosti stijena

Geolozi su već shvatili kako odrediti starost nekih stijena u odnosu na druge. Ali još jedan problem nije riješen - odrediti koliko godina postoje određene stijene. S razvojem nuklearne fizike ljudi su naučili odrediti apsolutnu starost stijena pomoću najnovijih instrumenata.

Suština izotopske metode (tzv. metoda za određivanje apsolutne starosti stijena) je sljedeća. Utvrđeno je da se nestabilni izotopi kemijskih elemenata raspadaju i pretvaraju u lakše, stabilne atome. Štoviše, brzina ovog raspadanja gotovo je neovisna o vanjskim uvjetima. Dakle, po količini nestabilnog elementa i po broju produkata njegovog raspada određuju koliko se element raspao. U nekim slučajevima ne utvrđuje se broj produkata raspada, već broj staza - područja spaljenih u stijeni fragmentima jezgri nestabilnog izotopa. To vam omogućuje da saznate broj nuklearnih fisija. Poznavajući stalnu stopu raspadanja, može se odrediti kada je počelo, a time i prije koliko je vremena stijena nastala.

Najtočnija je radiokarbonska metoda, koja koristi raspad nestabilnog izotopa ugljika s atomskom masom 14. Njegov poluživot je prilično kratko vremensko razdoblje - 5768 godina. Ali budući da se u vremenskom razdoblju koje je jednako deset poluraspada, učinkovitost reakcije smanjuje za 1024 puta, postaje teško registrirati tako male promjene u tvari. Dakle, vrijeme mjereno ovom metodom ne prelazi 60.000 godina. U tom se intervalu starost određuje najtočnije.

Radiokarbonskom metodom utvrđuje se starost organskih ostataka budući da živi organizmi tijekom svog života apsorbiraju ugljik iz atmosfere. Sadržaj izotopa ugljika u njemu je konstantan, jer uz podršku obrazovanja C 14 pomoću kozmičkog zračenja. A nakon smrti organizma, nestabilni ugljik počinje propadati.

Za određivanje količine izotopa ugljika često se koristi metoda masene spektrometrije (vidi sliku 3). U tom slučaju, ugljik sadržan u uzorku se oksidira, pretvarajući ga u ugljični dioksid. Molekule plina se zatim pretvaraju u ione i prolaze kroz magnetsku komoru. Sadrži CO 2 s lakim ugljikom jače odstupa nego plin s teškim izotopom. Snimanjem odstupanja od pravocrtne putanje utvrđuje se koliko nestabilnih teških izotopa ostaje u tvari. Što je manje nestabilnih atoma ostalo, to je uzorak stariji, čija se starost utvrđuje. U godinama se to izračunava pomoću posebnih formula.

Vrijeme poluraspada urana s atomskom masom 238 je 4,51 milijardi godina. Stoga metoda uran-olovo (olovo je proizvod raspada urana) omogućuje datiranje drevnih događaja, iako to smanjuje točnost mjerenja. Tehnologija metode je sljedeća. Među stijenama čiju starost treba utvrditi odabrane su one koje sadrže cirkon, mineral koji sadrži uran. Zatim se stijena drobi u kristale i oni se prosijavaju kroz posebne mrežice kako bi se odvojili kristali iste veličine. Kada se ti kristali urone u otopine visoke gustoće, najteži od kristala, cirkon, taloži se na dno. Odabere se i sloj jednog kristala zalijepi na posebnu ploču. Zatim se kristali na ploči samelju i urone u kiselu otopinu. U tom se slučaju tvar unutar tragova otapa i oni postaju vidljivi kroz mikroskop. Zatim se broji broj staza po jedinici površine. U godinama se starost određuje posebnim matematičkim formulama. U ovom slučaju, također se uzima u obzir smanjenje brzine raspada s vremenom.

Izotopska metoda trenutno je najtočnija, no postoje i drugi načini za određivanje apsolutne starosti stijena. Na primjer, utvrđivanjem brzine nakupljanja sedimentnih stijena i znajući debljinu njihovog sloja, može se približno procijeniti vrijeme nastanka tih stijena. Ali brzina nakupljanja stijena može se mijenjati, a njihov se sloj može komprimirati, pa stoga takve metode nisu dovoljno točne.

2.3 Spektralna analiza

Ljudi su odavno primijetili da različiti kemijski elementi stavljeni u plamen daju različite boje (vidi sl. 4). Na primjer, bakreni sulfat je zelen, kuhinjska sol svijetlo žuta. Međutim, prema boji vatre nemoguće je točno odrediti kemijske elemente jer... neki od njih daju istu boju.

Godine 1859. njemački znanstvenici, kemičar Robert Bunsen i fizičar Histaff Kirchhoff, pronašli su način da razlikuju nijanse boja plamena. Iskoristili su svoj izum – spektroskop. Sastoji se od staklene prizme postavljene ispred bijelog ekrana. Prizma dijeli svjetlosni snop u monokromatske snopove, čineći vidljivim razlike između spektra elemenata koji vizualno jednako boje plamen.

Općenito, pokazalo se da je spektralna analiza važna kako za geologe, tako i za predstavnike nove znanosti koju je također proizvela - kozmokemije.

2.4 Gravitacijski pregled

Težina je sila kojom tijelo, privučeno Zemlji, pritišće oslonac ili vuče ovjes. Ispostavilo se da se čak i privlačnost tijela prema Zemlji koristi u geologiji.

Svako tijelo s masom ima privlačnost. To vrlo dobro opažamo, jer je Zemljina gravitacija sila privlačenja Zemlje. Ali ako se sva tijela međusobno privlače, zašto onda ne primijetimo, na primjer, privlačnost između dvoje ljudi? Činjenica je da su te snage vrlo male, ali ipak postoje. Eksperimentalno je dokazano da visak odstupi od svog okomitog položaja u blizini velike planine. Također je utvrđeno da se dvije velike olovne kugle kotrljaju jedna prema drugoj na maloj udaljenosti.

U skladu s tim, možemo zaključiti da će se ovisno o gustoći stijena koje leže pod zemljom mijenjati i veličina sile teže (u fizici - ubrzanje gravitacije). Ali problem je što su te promjene vrlo male i čovjek ih ne primjećuje. Samo uz pomoć preciznih instrumenata mogu se utvrditi promjene privlačnosti.

U početku je gravitacija određena periodom njihanja njihala i njegovom duljinom. Međutim, zbog neugodnosti korištenja njihala, zamijenjen je prikladnijim uređajem - gravimetrom. Njegov princip rada je jednostavan: masivni teret je obješen na oprugu, a sila gravitacije određena je stupnjem njegovog uvijanja.

Danas se metoda gravitacijskog istraživanja koristi posvuda za traženje nalazišta nafte (manje je privlačnosti iznad praznine u zemlji) i naslaga vrlo gustih minerala, na primjer, željezne rude. Metoda je izuzetno jednostavna i jeftina, a za otklanjanje grešaka često se koristi zajedno s drugim metodama. Sastavljene su karte gravitacijskog polja Zemlje.

Mjerenjem gravitacije znanstvenici proučavaju pitanja vezana uz oblik Zemlje i strukturu njezine unutrašnjosti.

2.5 Primjena fosila

Otkrića paleontologa, tragovi prethodnih oblika života, mogu govoriti ne samo o razvoju živih organizama, njihovoj strukturi, već io mnogim drugim obrascima njihova formiranja, o njihovom okolišu i njegovim svojstvima.

Na primjer, znajući da vegetacija različitih klimatskih zona nije ista, znanstvenici, proučavajući ostatke drevnih biljaka, donose zaključke o klimi određenog područja u prošlosti. A poznavajući životne uvjete suvremenih zajednica živih organizama (temperatura, količina konzumirane hrane, tlo), moguće je utvrditi ekološke uvjete sličnih zajednica u prošlosti. Također, proučavanjem ritmičkog rasta pojedinih organizama (koralja, školjkaša i glavonožaca, barnakula i dr.), brzine rotacije Zemlje, učestalosti plime i oseke, nagiba zemljine osi, učestalosti oluja i još mnogo toga. su određeni. Na primjer, utvrđeno je da je prije 370-390 milijuna godina bilo otprilike 385-410 dana u godini, što znači da se Zemlja okretala oko svoje osi brže nego sada.

U praksi, za traženje naftnih naslaga, koriste ovisnost boje ostataka konodonata (živih organizama) o temperaturi podzemlja u kojem su se nalazili. Ako je temperatura bila do 250°C, tada ulje ne bi moglo nastati iz organskih tvari. Ako je temperatura bila viša od 800°C, tada je nafta koja je tamo mogla postojati bila uništena. Ali ako je temperatura bila između tih granica, tada se potraga za naftom može nastaviti.

Na temelju karakteristika sastava ostataka morskih organizama moguće je odrediti temperaturu i sastav vode u određeno vrijeme. A na temelju svih tih podataka moguće je dalje deducirati obrasce koji postoje u svijetu i primijeniti ih u svim područjima znanosti.

2.6 Biogeokemijska metoda

Biogeokemijska metoda temelji se na proučavanju karakteristika biljaka određenih prisutnošću određenih minerala u zemljinoj kori.

I prije otkrića suvremenih metoda traženja minerala ljudi su iskoristili činjenicu da biljke koje rastu na različitim rudama imaju svoje osobine. Na primjer, određene vrste mahovina, metvice i klinčića koje rastu u količinama većim od uobičajenih ukazuju na prisutnost bakra u utrobi zemlje. A naslage aluminija, koje uzrokuju povećan sadržaj ovog metala u tlu, dovode do skraćivanja korijena i pjegavosti lišća. Nikal uzrokuje pojavu bijelih mrtvih mrlja na lišću. Tako su ljudi vizualnim promatranjem biljaka uspješno otkrivali naslage potrebnih stijena.

U 20. stoljeću biogeokemijska metoda počela se koristiti još uspješnije: postalo je moguće identificirati anomalije u biljnom svijetu pomoću aerofotografije, a spektroskopija se počela koristiti za određivanje povećanog sadržaja minerala u biljkama, što ukazuje na njihov višak u tlo. Prednost metode je mogućnost pronalaska ruda koje se nalaze na značajnim dubinama.

Trenutno, radi pojednostavljenja biogeokemijske metode, stvoreni su popisi biljaka indikatora s poznatom reakcijom na određene minerale. Više od 60 biljaka s popisa je testirano i može se koristiti za traženje gotovo svih vrsta fosilnih metala. Mnoga su nalazišta već otkrivena ovom metodom.

2.7 Seizmometrija

Početkom dvadesetog stoljeća jedan od utemeljitelja seizmologije Boris Borisovič Golicin napisao je: “Svaki potres može se usporediti s lampom koja nakratko zasvijetli i osvijetli unutrašnjost Zemlje.” Doista, unutrašnjost zemlje, skrivena od nas mnogim kilometrima slojeva stijena, može se istražiti uglavnom tijekom potresa. Uostalom, čak i uz pomoć bušenja, oni ne prodiru dalje od 12 km u zemljinu koru.

Seizmički valovi nastali tijekom potresa koriste se za proučavanje podzemlja. Koristi se osobitost širenja valova različitim brzinama u tvarima različitih svojstava (ili kroz različita agregatna stanja jedne tvari), a na granici različitih tvari valovi se ili odbijaju ili iskrivljuju. Ako se izvor seizmičkih valova nalazi blizu Zemljine površine, tada se mnogi valovi, reflektirani od slojeva ispod, vraćaju na površinu, gdje ih bilježe geofoni. Ovi uređaji višestruko pojačavaju zanemarive vibracije tla. Poznavajući vrijeme širenja valova i uzimajući u obzir njihova svojstva, oni donose zaključak o položaju reflektirajućih površina, otkrivaju njihovu dubinu, kut nagiba i strukturu. Štoviše, umjetna eksplozija često se koristi kao izvor seizmičkih valova, jer tada se zna točno vrijeme u kojem se valovi počinju kretati.

U seizmičkom istraživanju snimaju se lomljeni i reflektirani valovi. Prvi od njih su jači. Pritom su metode njihova istraživanja različite.

Reflektirani valovi odmah daju detaljan presjek proučavanog područja. Po prvi put, pomoću reflektiranih valova, naftna polja otkrivena su 30-ih godina dvadesetog stoljeća. Nakon toga seizmička istraživanja postaju vodeća metoda u geofizici. Da bismo dobili potpunu sliku strukture Zemljine unutrašnjosti, vibracije se istovremeno bilježe na više mjesta.

Metoda lomljenog vala također je uspješno unaprijeđena. Uz njihovu pomoć postalo je moguće provoditi istraživanja na velikim dubinama. Geolozi su mogli proučavati strukturu zemljine kore, značajke formiranja kontinenata i oceana te uzroke tektonskih pokreta.

S pojavom digitalne obrade signala 1960-ih, analiza seizmoloških informacija postala je potpunija i brža. Znanstvenici su također zamijenili izvor seizmičkih valova s ​​eksploziva na ekološki prihvatljive vibratore koji vam omogućuju odabir frekvencije vibracija.

Seizmička istraživanja imaju veliki značaj u geologiji. Uglavnom, uz njegovu pomoć određene su Zemljine geosfere, njihova debljina i stanje tvari u njima.

.8 Magnetska prospekcija

Zemlja je, poput divovskog magneta, okružena magnetskim poljem. Prostire se u svemiru do 20-25 zemaljskih radijusa. Još uvijek se vode rasprave o podrijetlu Zemljinog magnetskog polja. Jer može nastati ili pod utjecajem elektriciteta ili magnetiziranog tijela; pretpostavlja se da zemljino polje nastaje zbog električnih struja koje se pojavljuju u zemljinoj jezgri tijekom rotacije planeta.

No, bez obzira na svoje porijeklo, polje ima ogroman utjecaj na stanovnike Zemlje - štiti od kozmičkog zračenja. Također je zahvaljujući polju igla kompasa usmjerena prema sjeveru. Primjećuje se da je sjeverni kraj igle kompasa nagnut prema dolje u odnosu na vodoravni položaj. To sugerira da se izvor magnetizma nalazi u utrobi zemlje.

Proučavanje fenomena povezanih s magnetskim poljem pomaže razumjeti strukturu našeg planeta, djelomično naučiti njegovu povijest i razjasniti vezu Zemlje sa svemirom.

Uočeno je da magnetizirano kamenje također utječe na orijentaciju igle kompasa. Zbog toga se magnetske anomalije (odstupanja od normalnog polja Zemlje) koriste u potrazi za mineralima koji imaju visoku magnetizaciju (minerali koji sadrže željezo). Već u 17. stoljeću kompas se koristio u Rusiji i Švedskoj za traženje željezne rude. Kasnije je stvoren točniji uređaj koji je određivao promjene u Zemljinom magnetskom polju i njegovoj snazi ​​- magnetometar (vidi sliku 6).

Proučavajući zaostalu magnetizaciju stijena, koju su stekle pod utjecajem Zemljinog magnetskog polja u prošlosti, znanstvenici određuju položaj magnetskih polova i snagu Zemljinog magnetskog polja u davnim geološkim razdobljima. Na primjer, utvrđeno je da je prije bio južni pol na mjestu modernog sjevernog pola i obrnuto. Pretpostavlja se da tijekom njihove promjene magnetsko polje slabi, kozmičko zračenje prodire u Zemlju, što negativno utječe na njezine stanovnike.

Magnetska prospekcija ljudima je važna ne samo zbog potrage za mineralima. Uz njegovu pomoć izrađuju se posebne karte magnetske deklinacije (odstupanje igle kompasa od sjevernog smjera u stupnjevima). Ovo je važno za točnu orijentaciju na tlu.

2.9 Električna prospekcija

Elektroprospekcija je grana geofizike koja utvrđuje sastav i strukturu zemljine kore pomoću prirodnih ili umjetno stvorenih električnih struja. Ova metoda izviđanja ima možda najveći broj različitih metoda i njihovih varijanti - više od 50.

Evo glavnih:

. Metoda otpora- na temelju prolaska istosmjerne struje kroz zemlju pomoću dvije elektrode. Napon uzrokovan tom strujom zatim se mjeri drugim elektrodama. Poznavajući struju i napon, izračunava se otpor. Otpor se koristi kako bi se utvrdilo koje ga pasmine uzrokuju (različite pasmine imaju različit otpor). A uzimajući u obzir položaj elektroda, saznat će gdje se nalaze stijene s visokim otporom.

Metodom otpora ispituju se slojevi koji čine područje koje se proučava i njihov raspored. Konkretno, moguće je tražiti nalazišta nafte i plina.

Za indukcijska metodakoristiti umjetno stvoreno izmjenično električno ili magnetsko polje. Pod njegovim utjecajem u zemlji se javlja elektromagnetsko polje. Poznavajući parametre stvorenog polja i fiksirajući svojstva polja koje je nastalo u zemlji, oni određuju iz kojih svojstava medija se emitira i gdje se nalazi. Izvor umjetnog polja se može pomicati i tada slika podzemlja postaje detaljnija. Metode obrade podataka dobivenih induktivnom metodom vrlo su složene.

Odvojeno dodijeliti elektroistraživanje bušotina. Na njega su primjenjive obje gore navedene metode i mnoge druge. To uključuje prijenos radiovalova, proučavanje prirodnih električnih polja i metodu uronjivih elektroda. Elektroprospekcija bušotina omogućuje određivanje oblika, veličine i sastava stijena u prostoru oko bušotina iu njima.

2.10 Identifikacija naslaga iz satelitskih snimaka

S pojavom mogućnosti dobivanja fotografija velikih područja zemljine površine iz svemira, geolozi su uspjeli identificirati odnos između izgleda, oblika raznih intruzija i njihovog sastava.

Na primjer, primijećeno je da stijene koje sadrže apatit često izlaze na površinu u obliku "prstenova" i "kuglica". Taj se obrazac može uočiti u obliku naših planina Khibiny - one predstavljaju poluprsten u kojem se nalaze najbogatije naslage apatit-nefelinskih ruda. Porfirna ležišta bakra također se vezuju za specifične tipove masiva, koji se nazivaju posebnim nazivima: “zmaj”, “panj” i “korijen”.

Proučavanje satelitskih slika drevnih i modernih vulkana također omogućuje pronalaženje mineralnih naslaga.

Dakle, s pojavom nove metode istraživanja, mogućnosti geologije značajno su proširene. Sada geolozi mogu procijeniti raspodjelu naslaga na planetarnoj razini. Također štedi vrijeme i trud znanstvenika: prvo se odredi mjesto mogućeg ležišta, zatim se tamo šalje ekspedicija, dok je prije bilo potrebno izravno proučavati cijelu površinu zemlje složenim metodama. Povećana je i vjerojatnost pronalaska naslaga.

2.11 Što možete naučiti proučavajući kamenčiće?

Proučavajući obične riječne oblutke, možete otkriti mnogo zanimljivih stvari. Znanstvenici mogu odrediti gdje su kamenčići započeli svoje putovanje. Ako kamenčići sadrže minerale, mogu dovesti do naslaga minerala. Ako kamenčić zadrži svoju izvornu konturu, mogu se utvrditi uvjeti za njegov nastanak. Izračunavanjem brzine kretanja kamenčića, brzine opadanja njegove težine i stupnja zaobljenosti, određuje se i prijeđeni put. Za to su razvijene posebne formule. Načinom na koji su kamenčići orijentirani određen je smjer kretanja sada nepostojećeg toka vode, a kutom nagiba kamenčića određena je brzina njegova kretanja.

3. Mjesto koje zauzima geologija u suvremenom svijetu

.1 Odnos geologije s drugim znanostima

Sada kada su opisane metode istraživanja koje se koriste u geologiji, želio bih obratiti pozornost na vezu između geologije i drugih znanosti.

Vrlo je važna povezanost različitih znanosti. Radeći zajedno, znanstvenici bolje razumiju svijet. Odnos se javlja u dva oblika. 1.) Gotove podatke dobivene od jedne znanosti prihvaća i koristi druga znanost. Na primjer, periodni sustav koriste gotovo sve prirodne znanosti kao aksiom. 2.) Stalna primjena istraživačkih metoda iz jedne znanosti u drugu. Na primjer, korištenje metoda fizike u geologiji, kada okolina ili pojava nije moguće izravno promatrati.

Veza između znanosti često je dvosmjerna. Brojni su primjeri uspješne interakcije različitih znanosti i geologije. Dat ću neke od njih.

Za proučavanje evolucije živih bića, biologija se okreće nalazima paleontologije - fosilnim ostacima. Ovo je razumno jer... potrebno je poznavati građu organizama na različitim stupnjevima evolucije da bismo razumjeli kako su se sve više prilagođavali okolišu, kako je priroda izabrala i sačuvala najbolje oblike života. Biolozi također rješavaju pitanje podrijetla čovjeka zajedno s paleontolozima analizom ostataka ljudskih predaka.

S druge strane, prerada minerala može se vršiti biološkim metodama. Poznato je da je zlato često uključeno u kristalnu rešetku minerala u vrlo malim količinama i teško ga je ekstrahirati. Tada u pomoć dolaze bakterije. Oni uništavaju mineralni kristal i tako se izvlači zlato.

Za traženje minerala biogeokemijskom metodom koriste se karakteristike biljaka koje proučavaju botaničari.

Često se događa da se hipoteza koju iznesu stručnjaci u jednom znanstvenom području potvrdi u drugim područjima. Interakcija znanosti također je važna za potvrđivanje i usporedbu rezultata istraživanja, jer je sveobuhvatno proučavanje bilo kojeg pitanja učinkovitije.

Stoga bi za dobivanje odgovora na važna pitanja trebalo češće provoditi zajednička istraživanja predstavnika različitih znanosti, tada će rezultati istraživanja biti točniji i potpuniji.

.2 Važnost geologije u suvremenom svijetu

Kao zaključak svega rečenog, želio bih dodati o važnosti geologije u suvremenom svijetu.

Geologija je jedna od rijetkih znanosti koja razmatra slijed i trajanje događaja. Dakle, utječe na (duhovno) poimanje svijeta ljudi: o stanovnicima Zemlje, izgledu našeg planeta u prošlosti. Geologija pomaže čovjeku razumjeti kako je priroda stvorila moderne zajednice organizama, kako su se minerali koji se danas koriste akumulirali u prošlosti i koje je mjesto čovjeka među suvremenom biotom. Posjedujući takvo znanje, čovjek zaključuje koliko je važno zaštititi Zemlju i život na njoj od onečišćenja, čuvati i racionalno koristiti minerale.

Dakle, važnost geologije je velika za duhovni razvoj čovjeka.

Njegova uloga je velika za običnu osobu i samo u svakodnevnom životu. Uostalom, minerali se iskopavaju geološkim metodama. A ulogu minerala u ljudskom životu teško je precijeniti: uz pomoć ugljena i naftnih derivata, kuće u gradovima se griju, automobili rade na benzin, prirodni plin se koristi za kuhanje, uz pomoć urana, nafte ili ugljena, proizvodi se električna energija koja je svima potrebna. Također, gotovo sve što je stvorio čovjek - kuće, automobili, ceste, nakit, staklo - napravljeno je od prirodnih materijala iskopanih u zemlji.

Geološka dostignuća koriste ljudi raznih zanimanja. Geokriologija je grana geologije koja proučava permafrost. Graditelji koriste dobivene podatke za razvoj normi i pravila za gradnju u područjima permafrosta.

Za ispravnu orijentaciju na terenu potrebno je poznavati otklon igle kompasa od smjera sjevera do kojeg dolazi zbog neusklađenosti geografskog i magnetskog pola. Takve značajke magnetizma otkrivene su pomoću magnetske prospekcije. Ovaj dio geologije proučava ne samo potragu za mineralima magnetskim anomalijama, već i magnetsko polje planeta u cjelini.

Pomoću karte litosfernih ploča svatko može odrediti u kojim su područjima česti potresi i vulkanske erupcije (takvim područjima odgovaraju granice litosfernih ploča) te, primjerice, prilikom selidbe odabrati najbolje mjesto za život ili se unaprijed pripremiti tektonska aktivnost.

Dakle, geologija je vrlo važna za cijelo čovječanstvo. Tehnički razvoj ljudskog društva izravno ovisi o njegovim postignućima.

4. Budućnost geologije

U zaključku ovog rada želim pisati o budućnosti geologije.

Prilično je teško zamisliti budućnost bilo koje znanosti. Uostalom, potrebno je zadržati objektivnost i ne ulaziti u područje fantazije.

Trenutno neki ljudi iznose mišljenje da geologija nije potrebna u budućnosti, jer... Sadržaj minerala u zemljinoj kori se smanjuje i uskoro bi ih moglo nestati. Kako bi zadovoljili čovječanstvo u mineralnim sirovinama, vjeruju, koristit će se metoda za izdvajanje sićušnih frakcija željene tvari iz ogromnih količina stijena.

Međutim, predložena metoda kompleksne ekstrakcije minerala iz stijena ima brojne nedostatke.

Prvo, sada znanstvenici nemaju potrebne tehnologije (osim primjera sa zlatom itd.). Drugo, ako bi se ova metoda koristila, bila bi skupa i tehnički složena. Treće, morale bi se obraditi ogromne količine materijala s velikih područja planeta, što bi moglo dovesti do ekoloških problema. Četvrto, pojavio bi se problem odlaganja prerađenog jalovine.

Dakle, ova metoda trenutno nije moguća i malo je vjerojatno da će biti moguća u budućnosti za ekstrakciju svih minerala koji su ljudima potrebni. Međutim, njegova uporaba za ekstrakciju pojedinačnih minerala je moguća. Također je moguće razviti načine za ekstrakciju novih minerala na ovaj način. Ali metodu je potrebno koristiti oprezno kako ne bi narušili okoliš.

Postoji i drugi pogled na budućnost geologije: potrebno je poboljšati metode traženja nalazišta, metode vađenja minerala, mudro (ekonomski) koristiti resurse planeta, tada će biti dovoljno mineralnih sirovina za ljudske potrebe.

Po mom mišljenju, u budućnosti bi trebalo koristiti metodu kompleksnog izdvajanja minerala iz stijena, te unaprijediti postojeće metode traženja i izdvajanja minerala.

Također mislim da je važno održavati ekološki prihvatljiv okoliš na planetu, tako da bi istraživačke metode i izravno rudarenje u budućnosti trebalo manje štetiti okolišu.

Još uvijek postoji problem racionalnog korištenja zemaljskih resursa. To se mora uzeti u obzir pri razvijanju metoda rudarenja, u kojima se iz prirode ne uzima ništa nepotrebno.

Više pozornosti treba posvetiti zajedničkom radu geologije s drugim znanostima, jer često korištenje neizravnih metoda fizike, kemije i matematike pomaže u rješavanju geoloških problema. Također je važno povećati točnost geofizičkih metoda, jer mnogi od njih su još mladi i daju samo približne rezultate.

Društvo također postavlja zadatke geologiji kao što su predviđanje i sprječavanje prirodnih katastrofa. Ovome treba posvetiti posebnu pozornost, jer... Rješavanje ovih problema dovest će do spašavanja mnogih ljudskih života.

U geologiji ima još mnogo problema. Geolozi su izravno uključeni u njihovo rješavanje. Na primjer, podrijetlo Zemljinog magnetskog polja nije jasno, podrijetlo života, položaj i svojstva Zemljine geosfere nisu utvrđeni. Rješavanje ovih problema pomoći će čovječanstvu da uspješnije koristi resurse našeg planeta.

Zaključak

Želio bih da svojim radom pomognem mladim geolozima i jednostavno ljudima koje zanima geologija da shvate ovu znanost. U kratkom i jednostavnom prikazu gradiva istaknuo sam značajke geologije i njezina postignuća.

Želio bih dodati da je geologija vrlo zanimljiva, a informacije o njoj i predmetu njenog proučavanja - Zemlji - korisne su svakoj osobi.

Time su ciljevi i zadaci ovog rada ispunjeni: geologija je opisana kao znanost, istaknuti su glavni zadaci koje proučava, opisana je povijest i metode istraživanja, objašnjen praktični značaj znanosti, važnost povezanosti prikazana je povezanost geologije s drugim znanostima te su opisani budući izgledi razvoja geologije.

Književnost

1. Velika ruska enciklopedija

2. Vaganov P.A. Fizičari završavaju povijest. - Lenjingrad: Izdavačka kuća Lenjingradskog sveučilišta, 1984. - S. 28 -32.

3. Povijest geologije. - Moskva, 1973. - P. 12-27.

Opći tečaj geologije. - Lenjingradska "Nedra" Lenjingradska podružnica, 1976.

5. Perelman Ya.I. Zabavna fizika, knjiga 1. - Moskva “Nauka” Glavna redakcija fizičke i matematičke literature, 1986.

6. Enciklopedija za djecu. T. 4. Geologija. - 2. izd. prerađeno i dodatni / Glava. izd. DOKTOR MEDICINE. Aksenova. - M.: Avanta+, 2002.

Časopis "Tehnika za mlade", 1954., broj 4, str. 28-27 (prikaz, ostalo).

“Geologija je način života”, najvjerojatnije će geolog odgovoriti na pitanje o svojoj profesiji, prije nego prijeđe na suhoparne i dosadne formulacije, objašnjavajući da se geologija bavi strukturom i sastavom Zemlje, poviješću njezina rođenja , formiranja i razvoja obrazaca, o nekada bezbrojnim, a danas, nažalost, “procijenjenim” bogatstvima njegovih dubina. Ostali planeti Sunčevog sustava također su objekti geoloških istraživanja.

Opis određene znanosti često počinje poviješću njezina nastanka i nastanka, zaboravljajući da je pripovijest puna nerazumljivih pojmova i definicija, pa je bolje prvo prijeći na stvar.

Faze geoloških istraživanja

Najopćenitija shema slijeda istraživanja u koji se mogu “ugurati” svi geološki radovi usmjereni na identifikaciju mineralnih ležišta (u daljnjem tekstu MPO) u biti izgleda ovako: geološka izmjera (kartiranje izdanaka stijena i geoloških formacija), prospekcijski radovi, istraživanje, proračun rezervi, geološki izvještaj. Istraživanje, pretraživanje i izviđanje prirodno se dijele na faze ovisno o opsegu posla i uzimajući u obzir njihovu svrsishodnost.

Za izvođenje takvog kompleksa poslova uključena je cijela vojska stručnjaka iz širokog spektra geoloških specijalnosti, kojima pravi geolog mora vladati puno više nego na razini “svega pomalo”, jer se suočava s zadatak sažeti sve te raznolike informacije i na kraju doći do otkrića ležišta (ili ga napraviti), budući da je geologija znanost koja proučava utrobu Zemlje prvenstveno radi razvoja mineralnih resursa.

Obitelj geoloških znanosti

Kao i druge prirodne znanosti (fizika, biologija, kemija, geografija i dr.), geologija je čitav kompleks međusobno povezanih i isprepletenih znanstvenih disciplina.

Izravno geološki predmeti uključuju opću i regionalnu geologiju, mineralogiju, tektoniku, geomorfologiju, geokemiju, litologiju, paleontologiju, petrologiju, petrografiju, gemologiju, stratigrafiju, povijesnu geologiju, kristalografiju, hidrogeologiju, morsku geologiju, vulkanologiju i sedimentologiju.

Primijenjene, metodološke, tehničke, ekonomske i druge znanosti vezane uz geologiju uključuju inženjersku geologiju, seizmologiju, petrofiziku, glaciologiju, geografiju, mineralnu geologiju, geofiziku, znanost o tlu, geodeziju, oceanografiju, oceanologiju, geostatistiku, geotehnologiju, geoinformatiku, geotehnologiju, katastar i monitoring. zemljišta, upravljanje zemljištem, klimatologiju, kartografiju, meteorologiju i niz atmosferskih znanosti.

„Čista“ terenska geologija i dalje ostaje uglavnom deskriptivna, što izvođaču nameće određenu moralnu i etičku odgovornost, stoga geologija, nakon što je razvila vlastiti jezik, poput drugih znanosti, ne može bez filologije, logike i etike.

Budući da su rute traženja i istraživanja, osobito u teško dostupnim područjima, praktički nekontrolirani posao, geolog je uvijek podložan iskušenju subjektivnih, ali kompetentno i lijepo iznesenih sudova ili zaključaka, a to se, nažalost, događa. Bezazlene “netočnosti” mogu dovesti do vrlo ozbiljnih posljedica kako u znanstveno-proizvodnom, tako i u materijalno-ekonomskom smislu, pa geolog jednostavno nema pravo na prijevaru, iskrivljavanje i pogrešku, kao saper ili kirurg.

Okosnica geoznanosti raspoređena je u hijerarhijski niz (geokemija, mineralogija, kristalografija, petrologija, litologija, paleontologija i sama geologija, uključujući tektoniku, stratigrafiju i povijesnu geologiju), odražavajući podređenost sukcesivno složenijih predmeta proučavanja od atoma i molekula na Zemlju kao cjelinu.

Svaka od ovih znanosti široko se grana u raznim smjerovima, kao što sama geologija uključuje tektoniku, stratigrafiju i povijesnu geologiju.

Geokemija

Vidno polje ove znanosti nalazi se u problemima raspodjele elemenata u atmosferi, hidrosferi i litosferi.

Suvremena geokemija je skup znanstvenih disciplina, uključujući regionalnu geokemiju, biogeokemiju i geokemijske metode traženja mineralnih naslaga. Predmet proučavanja za sve ove discipline su zakoni migracije elemenata, uvjeti njihove koncentracije, odvajanja i ponovnog taloženja, kao i procesi evolucije oblika pojavljivanja svakog elementa ili asocijacije nekoliko, posebno sličnih svojstava. .

Geokemija se temelji na svojstvima i strukturi atoma i kristalne tvari, na podacima o termodinamičkim parametrima koji karakteriziraju dio zemljine kore ili pojedine ljuske, kao i na općim obrascima koje tvore termodinamički procesi.

Izravni zadatak geokemijskih istraživanja u geologiji je otkrivanje mineralnih naslaga, stoga ležištima rudnih minerala nužno prethodi i prati ih geokemijsko istraživanje, na temelju čijih se rezultata identificiraju područja disperzije korisne komponente.

Mineralogija

Jedna od glavnih i najstarijih grana geološke znanosti, koja proučava ogroman, lijep, neobično zanimljiv i tajanstven svijet minerala. Mineraloška istraživanja, čiji ciljevi, ciljevi i metode ovise o konkretnim zadacima, provode se u svim fazama prospekcije i geoloških istraživanja i uključuju širok raspon metoda od vizualne procjene sastava minerala do elektronske mikroskopije i rendgenske difrakcijske dijagnostike.

U fazama snimanja, prospekcije i istraživanja ležišta mineralnih sirovina provode se istraživanja s ciljem pojašnjenja mineraloških kriterija prospekcije i prethodne ocjene praktičnog značaja potencijalnih ležišta.

Tijekom istražne faze geoloških radova i prilikom procjene rezervi rude ili nemetalnih sirovina utvrđuje se njezin puni kvantitativni i kvalitativni mineralni sastav uz identifikaciju korisnih i štetnih primjesa, podaci o kojima se uzimaju u obzir pri izboru tehnologije prerade. odnosno donošenje zaključka o kvaliteti sirovina.

Uz sveobuhvatno proučavanje sastava stijena, glavne zadaće mineralogije su proučavanje obrazaca kombinacije minerala u prirodnim asocijacijama i usavršavanje načela taksonomije mineralnih vrsta.

Kristalografija

Kristalografija se nekada smatrala dijelom mineralogije, te je njihova bliska povezanost prirodna i očita, a danas je to samostalna znanost sa svojim predmetom i vlastitim metodama istraživanja. Ciljevi kristalografije su sveobuhvatno proučavanje strukture, fizičkih i optičkih svojstava kristala, procesa njihovog nastanka i karakteristika interakcije s okolinom, kao i promjena koje se događaju pod utjecajem utjecaja različite prirode.

Znanost o kristalima dijeli se na fizikalno-kemijsku kristalografiju, koja proučava obrasce nastanka i rasta kristala, njihovo ponašanje u različitim uvjetima ovisno o obliku i strukturi, i geometrijsku kristalografiju, čiji su predmet geometrijski zakoni koji vladaju oblikom i simetrijom. od kristala.

Tektonika

Tektonika je jedna od temeljnih grana geologije, koja u strukturnom smislu proučava značajke svog formiranja i razvoja na pozadini kretanja različitih razmjera, deformacija, rasjeda i dislokacija uzrokovanih dubokim procesima.

Tektonika se dijeli na regionalne, strukturne (morfološke), povijesne i primijenjene grane.

Regionalni smjer djeluje s takvim strukturama kao što su platforme, ploče, štitovi, naborana područja, depresije mora i oceana, transformacijski rasjedi, riftne zone itd.

Kao primjer možemo navesti regionalni strukturno-tektonski plan koji karakterizira geologiju Rusije. Europski dio zemlje nalazi se na istočnoeuropskoj platformi, sastavljenoj od prekambrijskih magmatskih i metamorfnih stijena. Područje između Urala i Jeniseja nalazi se na zapadnosibirskoj platformi. Sibirska platforma (Srednjesibirska visoravan) proteže se od Jeniseja do Lene. Naborana područja predstavljena su uralsko-mongolskim, pacifičkim i djelomično mediteranskim

Morfološka tektonika, u usporedbi s regionalnom tektonikom, proučava strukture nižeg reda.

Povijesna geotektonika bavi se poviješću nastanka i formiranja glavnih tipova strukturnih oblika oceana i kontinenata.

Primijenjeni smjer tektonike povezan je s identifikacijom obrazaca postavljanja različitih vrsta stijenskih formacija u vezi s određenim vrstama morfostruktura i značajkama njihova razvoja.

U "merkantilnom" geološkom smislu, rasjedi u zemljinoj kori smatraju se kanalima opskrbe rudama i čimbenicima koji kontroliraju rudu.

Paleontologija

U doslovnom značenju "znanost o drevnim bićima", paleontologija proučava fosilne organizme, njihove ostatke i tragove života, uglavnom za stratigrafsku podjelu stijena u zemljinoj kori. Nadležnost paleontologije uključuje zadatak obnavljanja slike koja odražava proces biološke evolucije na temelju podataka dobivenih kao rezultat rekonstrukcije izgleda, bioloških karakteristika, načina razmnožavanja i prehrane drevnih organizama.

Prema sasvim očitim znakovima paleontologija se dijeli na paleozoologiju i paleobotaniku.

Organizmi su osjetljivi na promjene fizikalnih i kemijskih parametara okoline, pa su pouzdani pokazatelji uvjeta u kojima su stijene nastale. Otuda tijesna veza između geologije i paleontologije.

Na temelju paleontoloških istraživanja, zajedno s rezultatima određivanja apsolutne starosti geoloških formacija, sastavljena je geokronološka ljestvica u kojoj je povijest Zemlje podijeljena na geološke ere (arhej, proterozoik, paleozoik, mezozoik i kenozoik). Ere su podijeljene na razdoblja, a one su pak podijeljene na epohe.

Živimo u pleistocenskoj eri (prije 20 tisuća godina do danas) kvartarnog razdoblja, koje je počelo prije otprilike milijun godina.

Petrografija

Petrografija (petrologija) proučava mineralni sastav magmatskih, metamorfnih i sedimentnih stijena, njihove teksturne i strukturne karakteristike i genezu. Istraživanja se provode pomoću polarizacijskog mikroskopa u zrakama propuštene polarizirane svjetlosti. Da biste to učinili, tanke (0,03-0,02 mm) ploče (sekcije) su izrezane iz uzoraka stijena, zatim zalijepljene na staklenu ploču s kanadskim balzamom (optičke karakteristike ove smole su bliske parametrima stakla).

Minerali postaju prozirni (većina njih), a minerali i njihove sastavne stijene identificiraju se na temelju njihovih optičkih svojstava. Uzorci interferencije u tankim dijelovima nalikuju uzorcima u kaleidoskopu.

Petrografija sedimentnih stijena zauzima posebno mjesto u ciklusu geoloških znanosti. Svoj veliki teorijski i praktični značaj ima u činjenici da su predmet istraživanja suvremeni i stari (fosilni) sedimenti, koji zauzimaju oko 70% Zemljine površine.

Inženjerska geologija

Inženjerska geologija je znanost o onim značajkama sastava, fizikalnih i kemijskih svojstava, nastanka, pojave i dinamike gornjih horizonata zemljine kore, koje su povezane s gospodarskim, uglavnom inženjerskim i građevinskim djelovanjem čovjeka.

Inženjerskogeološka istraživanja usmjerena su na sveobuhvatnu i cjelovitu procjenu geoloških čimbenika uzrokovanih gospodarskom djelatnošću čovjeka u sprezi s prirodnim geološkim procesima.

Ako se sjetimo da se, ovisno o metodi vođenja, prirodne znanosti dijele na deskriptivne i egzaktne, onda inženjerska geologija, naravno, spada u potonje, za razliku od mnogih svojih “drugova u radnji”.

Morska geologija

Bilo bi nepravedno zanemariti golemi dio geologije koji proučava geološku strukturu i značajke razvoja dna oceana i mora. Ako slijedite najkraću i najsažetiju definiciju koja karakterizira geologiju (proučavanje Zemlje), onda je geologija mora znanost o morskom (oceanskom) dnu, koja obuhvaća sve grane “geološkog stabla” (tektoniku, petrografiju, litologiju, povijesna i kvartarna geologija, paleogeografija, stratigrafija, geomorfologija, geokemija, geofizika, proučavanje minerala itd.).

Istraživanja u morima i oceanima provode se iz posebno opremljenih plovila, plutajućih bušilica i pontona (na polici). Za uzimanje uzoraka, osim bušenja, koriste se dredže, hvataljke na dnu i ravne cijevi. Korištenjem autonomnih i vučenih vozila provode se diskretna i kontinuirana fotografska, televizijska, seizmička, magnetometrijska i geolokacijska istraživanja.

U naše vrijeme mnogi problemi moderne znanosti još nisu riješeni, a to uključuje i neriješene tajne oceana i njegovih dubina. Morska geologija dobila je čast ne samo zbog znanosti da "tajnu učini očitom", već i da ovlada kolosalnim mineralom

Glavni teorijski zadatak suvremene pomorske grane geologije ostaje proučavanje povijesti razvoja oceanske kore i identifikacija glavnih obrazaca njezine geološke strukture.

Povijesna geologija je znanost o zakonitostima razvoja zemljine kore i planeta kao cjeline u povijesno predvidivoj prošlosti od trenutka njegova nastanka do danas. Proučavanje povijesti nastanka strukture litosfere važno je jer se čini da su tektonski pokreti i deformacije koje se u njoj događaju najvažniji čimbenici koji uzrokuju većinu promjena koje su se dogodile na Zemlji u prošlim geološkim erama.

Sada, nakon što smo dobili opću ideju geologije, možemo se okrenuti njezinom podrijetlu.

Izlet u povijest znanosti o Zemlji

Teško je reći koliko tisućama godina unatrag seže povijest geologije, ali već je neandertalac znao od čega napraviti nož ili sjekira, koristeći kremen ili opsidijan (vulkansko staklo).

Od vremena primitivnog čovjeka do sredine 18. stoljeća traje predznanstvena faza akumulacije i formiranja geoloških znanja, uglavnom o rudama metala, kamenu za gradnju, solima i podzemnim vodama. O stijenama, mineralima i geološkim procesima u interpretaciji tog vremena počeli su govoriti već u antičko doba.

Do 13. stoljeća razvija se rudarstvo u azijskim zemljama i nastaju temelji rudarskog znanja.

Tijekom renesanse (XV-XVI. st.) afirmira se heliocentrična ideja svijeta (G. Bruno, G. Galileo, N. Kopernik), geološke ideje N. Stenona, Leonarda da Vincija i G. Bauera. rođeni, a kozmogonijski koncepti su formulirani i G. Leibniz.

U razdoblju formiranja geologije kao znanosti (XVIII-XIX st.) javljaju se kozmogonijske hipoteze P. Laplacea i I. Kanta te geološke ideje M. V. Lomonosova i J. Buffona. Nastaju stratigrafija (I. Lehman, G. Fyuksel) i paleontologija (J. B. Lamarck, W. Smith), kristalografija (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogija (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos, itd.), počinje geološko kartiranje.

U tom su razdoblju stvorena prva geološka društva i nacionalne geološke službe.

Od druge polovice 19. do početka 20. stoljeća najznačajniji događaji su geološka promatranja Charlesa Darwina, stvaranje doktrine o platformama i geosinklinalama, pojava paleogeografije, razvoj instrumentalne petrografije, genetske i teorijska mineralogija, pojava pojma magme i učenja o rudnim ležištima. Počela se javljati naftna geologija, a geofizika (magnetometrija, gravimetrija, seizmometrija i seizmologija) počela je dobivati ​​zamah. Godine 1882. osnovan je Geološki komitet Rusije.

Suvremeno razdoblje razvoja geologije započelo je sredinom 20. stoljeća, kada je znanost o Zemlji usvojila računalnu tehnologiju i stekla nove laboratorijske instrumente, instrumente i tehnička sredstva koja su omogućila početak geološkog i geofizičkog proučavanja oceana i obližnjih planeta.

Najistaknutija znanstvena dostignuća bila su teorija metasomatske zonalnosti D. S. Koržinskog, doktrina metamorfnih facijesa, teorija M. Strahova o vrstama litogeneze, uvođenje geokemijskih metoda za traženje rudnih ležišta itd.

Pod vodstvom A. L. Yanshina, N. S. Shatskyja i A. A. Bogdanova izrađene su pregledne tektonske karte zemalja Europe i Azije, te sastavljeni paleogeografski atlasi.

Razvijen je koncept nove globalne tektonike (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain i dr.), daleko su iskoračili geodinamika, inženjerska geologija i hidrogeologija, pojavio se novi smjer u geologiji - ekološki, koji je postao prioritet danas.

Problemi moderne geologije

Danas, u mnogim temeljnim pitanjima, problemi moderne znanosti još uvijek ostaju neriješeni, a takvih pitanja ima najmanje stotinu i pedeset. Govorimo o biološkim temeljima svijesti, misterijama pamćenja, prirodi vremena i gravitacije, podrijetlu zvijezda, crnih rupa i prirodi drugih kozmičkih objekata. Geologija se također suočava s mnogim problemima s kojima se tek treba pozabaviti. To se uglavnom odnosi na strukturu i sastav svemira, kao i na procese koji se odvijaju unutar Zemlje.

U današnje vrijeme važnost geologije raste zbog potrebe kontrole i uzimanja u obzir rastuće opasnosti od katastrofalnih geoloških posljedica povezanih s neracionalnim gospodarskim aktivnostima koje pogoršavaju probleme okoliša.

Geološko obrazovanje u Rusiji

Formiranje suvremenog geološkog obrazovanja u Rusiji povezano je s otvaranjem Korpusa rudarskih inženjera u Sankt Peterburgu (budući Rudarski institut) i stvaranjem Moskovskog sveučilišta, a procvat je započeo kada je 1930. u Lenjingradu stvoreno i tada prenesen u Geologiju (sada GIN AH CCCP ).

Danas Geološki zavod zauzima vodeće mjesto među znanstvenim ustanovama u područjima stratigrafije, litologije, tektonike i povijesti znanosti geološkog ciklusa. Glavna područja djelovanja vezana su uz razvoj složenih temeljnih problema strukture i nastanka oceanske i kontinentalne kore, proučavanje evolucije kontinentalnog stvaranja stijena i sedimentacije u oceanima, geokronologiju, globalnu korelaciju geoloških procesa i pojava. itd.

Inače, preteča GIN-a bio je Mineraloški muzej, preimenovan 1898. u Geološki muzej, a potom 1912. u Geološko-mineraloški muzej nazvan. Petar Veliki.

Od svog osnutka, temelj geološkog obrazovanja u Rusiji bio je princip trojstva: znanost - obrazovanje - praksa. Unatoč preokretima perestrojke, obrazovna geologija i danas slijedi ovo načelo.

Godine 1999., odlukom odbora ministarstava obrazovanja i prirodnih resursa Rusije, usvojen je koncept geološkog obrazovanja, koji je testiran u obrazovnim ustanovama i proizvodnim timovima koji "uzgajaju" geološko osoblje.

Danas se visoko geološko obrazovanje može steći na više od 30 sveučilišta u Rusiji.

I premda odlazak “na istraživanje u tajgu” ili “u sparne stepe” u naše vrijeme više nije tako prestižan posao kao nekada, geolog ga bira jer “sretan je onaj tko poznaje bolan osjećaj cesta”...

Sadržaj članka

GEOLOGIJA, znanost o građi i povijesti razvoja Zemlje. Glavni objekti istraživanja su stijene koje sadrže geološki zapis Zemlje, kao i suvremeni fizikalni procesi i mehanizmi koji djeluju kako na njezinoj površini tako i u dubinama, a čije proučavanje nam omogućuje da shvatimo kako se naš planet razvijao u prošlosti.

Zemlja se neprestano mijenja. Neke se promjene događaju iznenada i vrlo burno (na primjer, vulkanske erupcije, potresi ili velike poplave), ali češće - polako (sloj sedimenta debljine najviše 30 cm uklanja se ili nakuplja tijekom jednog stoljeća). Takve promjene nisu uočljive tijekom cijelog života jedne osobe, ali su se neke informacije o promjenama akumulirale tijekom dugog vremenskog razdoblja, a uz pomoć redovitih točnih mjerenja bilježe se čak i manji pomaci zemljine kore. Primjerice, utvrđeno je da područje oko Velikih jezera (SAD i Kanada) i Botnijskog zaljeva (Švedska) trenutno raste, dok istočna obala Velike Britanije tone i poplavljuje.

No, mnogo značajnije informacije o tim promjenama kriju se u samim stijenama koje nisu samo skup minerala, već stranice Zemljine biografije koje se mogu čitati ako dobro vladate jezikom na kojem su napisane.

Takva kronika Zemlje je vrlo duga. Povijest Zemlje započela je istovremeno s razvojem Sunčevog sustava prije otprilike 4,6 milijardi godina. Međutim, geološki zapis karakterizira fragmentiranost i nepotpunost, jer mnoge drevne stijene su uništene ili prekrivene mlađim sedimentima. Praznine se moraju popuniti korelacijom s događajima koji su se dogodili drugdje i za koje je dostupno više podataka, kao i analogijom i hipotezama. Relativna starost stijena određena je na temelju kompleksa fosilnih ostataka koje sadrže, a sedimenti u kojima takvih ostataka nema određuju se međusobnim položajem i jednih i drugih. Osim toga, apsolutna starost gotovo svih stijena može se odrediti geokemijskim metodama.

Geološke discipline.

Geologija se kao samostalna znanost javlja u 18. stoljeću. Moderna geologija podijeljena je na više međusobno blisko povezanih grana. Tu spadaju: geofizika, geokemija, povijesna geologija, mineralogija, petrologija, strukturna geologija, tektonika, stratigrafija, geomorfologija, paleontologija, paleoekologija, mineralna geologija. Postoji i nekoliko interdisciplinarnih područja studija: geologija mora, inženjerska geologija, hidrogeologija, poljoprivredna geologija i geologija okoliša (ekogeologija). Geologija je usko povezana sa znanostima kao što su hidrodinamika, oceanologija, biologija, fizika i kemija.

PRIRODA ZEMLJE

Kora, plašt i jezgra.

Većina podataka o unutarnjoj građi Zemlje dobiva se neizravno na temelju tumačenja ponašanja seizmičkih valova koje bilježe seizmografi.

U utrobi Zemlje utvrđene su dvije glavne granice na kojima dolazi do oštre promjene u prirodi širenja seizmičkih valova. Jedan od njih, s jakim reflektivnim i refraktivnim svojstvima, nalazi se na dubini od 13-90 km od površine ispod kontinenata i 4-13 km ispod oceana. Naziva se Mohorovičićeva granica ili Moho površina (M), a smatra se geokemijskom granicom i zonom faznog prijelaza minerala pod utjecajem visokog tlaka. Ova granica razdvaja zemljinu koru i plašt. Druga granica se nalazi na dubini od 2900 km od Zemljine površine i odgovara granici plašta i jezgre (slika 1).

Temperature.

Zemljino gravitacijsko polje.

Studije gravitacije utvrdile su da se zemljina kora i plašt savijaju pod utjecajem dodatnih opterećenja. Na primjer, kad bi zemljina kora posvuda imala jednaku debljinu i gustoću, tada bi se moglo očekivati ​​da će u planinama (gdje je masa stijena veća) biti veća privlačna sila nego u ravnicama ili u morima. Međutim, otprilike od sredine 18.st. primjećeno je da je gravitacijska privlačnost u i blizu planina manja od očekivane (pod pretpostavkom da su planine samo dodatna masa zemljine kore). Ova činjenica je objašnjena prisutnošću "praznina", koje su tumačene kao stijene dekompresirane zagrijavanjem ili kao slana jezgra planina. Takva su se objašnjenja pokazala neodrživima, pa su 1850-ih predložene dvije nove hipoteze.

Prema prvoj hipotezi, zemljina se kora sastoji od blokova stijena različite veličine i gustoće, koji lebde u gušćem okruženju. Osnove svih blokova nalaze se na istoj razini, a blokovi s niskom gustoćom trebali bi biti viši u visini od blokova s ​​visokom gustoćom. Planinske strukture uzete su kao blokovi niske gustoće, a oceanski bazeni - visoke gustoće (s istom ukupnom masom oba).

Prema drugoj hipotezi, gustoća svih blokova je ista i oni lebde u gušćem okruženju, a različite visine površine objašnjavaju se njihovom različitom debljinom. Poznata je kao hipoteza korijena stijene jer što je blok viši, to je dublje ugrađen u okolni okoliš. U 1940-ima su dobiveni seizmički podaci koji su poduprli ideju da se Zemljina kora zadeblja u planinskim područjima.

Izostazija.

Svaki put kada se zemljina površina dodatno optereti (na primjer, kao posljedica sedimentacije, vulkanizma ili glacijacije), zemljina kora se ulegne i slegne, a kada se to opterećenje ukloni (kao rezultat denudacije, otapanja ledenih ploča itd. ), diže se zemljina kora. Ovaj proces kompenzacije, poznat kao izostazija, vjerojatno će se dogoditi horizontalnim prijenosom mase unutar plašta, gdje može doći do periodičnog taljenja materijala. Utvrđeno je da su se neki dijelovi obala Švedske i Finske povisili za više od 240 m u proteklih 9000 godina, uglavnom zbog otapanja ledenih ploča. Uzdignute obale Velikih jezera u Sjevernoj Americi također su nastale kao rezultat izostazije. Unatoč djelovanju takvih kompenzacijskih mehanizama, veliki oceanski bazeni i neke delte pokazuju značajan deficit mase, dok neka područja Indije i Cipra pokazuju značajan višak mase.

Vulkanizam.

Podrijetlo lave.

U nekim dijelovima svijeta magma teče na površinu zemlje u obliku lave tijekom vulkanskih erupcija. Čini se da su mnogi vulkanski otočni lukovi povezani sa sustavima dubokih rasjeda. Žarišta potresa nalaze se otprilike na dubini do 700 km od površine zemlje, tj. vulkanski materijal dolazi iz gornjeg plašta. Na otočnim lukovima često ima andezitski sastav, a budući da su andeziti po sastavu slični kontinentalnoj kori, mnogi geolozi vjeruju da se kontinentalna kora u tim područjima gradi zbog priljeva materijala plašta.

Vulkani koji rade duž oceanskih grebena (na primjer, havajski) izbacuju materijal pretežno bazaltnog sastava. Ovi vulkani su vjerojatno povezani s plitkim potresima, čija dubina ne prelazi 70 km. Budući da se bazaltne lave nalaze i na kontinentima i duž oceanskih grebena, neki geolozi teoretiziraju da postoji sloj neposredno ispod Zemljine kore iz kojeg dolaze bazaltne lave.

Međutim, nije jasno zašto u nekim područjima i andeziti i bazalti nastaju iz materijala plašta, dok u drugim nastaju samo bazalti. Ako je, kao što se sada vjeruje, plašt doista ultramafičan (tj. obogaćen željezom i magnezijem), tada bi lave izvedene iz plašta trebale imati bazaltni, a ne andezitni sastav, budući da minerali andezita nisu prisutni u ultramafičnim stijenama. To je proturječje razriješeno teorijom tektonike ploča, prema kojoj se oceanska kora kreće ispod otočnih lukova i topi se na određenoj dubini. Ove rastaljene stijene izbijaju u obliku andezitnih lava.

Izvori topline.

Jedan od neriješenih problema vulkanske aktivnosti je određivanje izvora topline potrebnog za lokalno topljenje bazaltnog sloja ili plašta. Takvo taljenje mora biti visoko lokalizirano, budući da prolazak seizmičkih valova pokazuje da su kora i gornji plašt obično u čvrstom stanju. Štoviše, toplinska energija mora biti dovoljna za taljenje velikih količina čvrstog materijala. Na primjer, u SAD-u u slivu rijeke Columbia (države Washington i Oregon) volumen bazalta iznosi više od 820 tisuća km 3; isti veliki slojevi bazalta nalaze se u Argentini (Patagonia), Indiji (Deccan Plateau) i Južnoj Africi (Great Karoo Rise). Trenutno postoje tri hipoteze. Neki geolozi vjeruju da je topljenje uzrokovano lokalnim visokim koncentracijama radioaktivnih elemenata, ali takve koncentracije u prirodi čine se malo vjerojatnim; drugi sugeriraju da su tektonski poremećaji u obliku pomaka i rasjeda popraćeni oslobađanjem toplinske energije. Postoji još jedno gledište, prema kojem je gornji plašt u uvjetima visokog tlaka u čvrstom stanju, a kada tlak padne zbog lomljenja, on se topi i tekuća lava teče kroz pukotine.

Geokemija i sastav Zemlje.

Određivanje kemijskog sastava Zemlje težak je zadatak jer su jezgra, plašt i veći dio kore nedostupni izravnom uzorkovanju i promatranju te se zaključci moraju donositi na temelju interpretacije neizravnih podataka i analogija.

Zemlja je poput divovskog meteorita.

Kemijski sastav oceana.

Vjeruje se da u početku nije bilo vode na Zemlji. Po svoj prilici su moderne vode na površini Zemlje sekundarnog porijekla, tj. oslobađaju se kao para iz minerala u Zemljinoj kori i plaštu kao rezultat vulkanske aktivnosti, umjesto da nastaju kombinacijom slobodnih molekula kisika i vodika. Ako bi se morska voda postupno nakupljala, tada bi se volumen Svjetskog oceana morao neprestano povećavati, ali nema izravnih geoloških dokaza za ovu okolnost; to znači da su oceani postojali kroz Zemljinu geološku povijest. Promjena kemijskog sastava oceanskih voda odvijala se postupno.

Sial i Sima.

Postoji razlika između stijena kore koje se nalaze ispod kontinenata i stijena koje se nalaze ispod dna oceana. Sastav kontinentalne kore odgovara granodioritu, t.j. stijena koja se sastoji od kalijevog i natrijevog glinenca, kvarca i malih količina feromagnezijskih minerala. Oceanska kora odgovara bazaltima koji se sastoje od kalcijevog glinenca, olivina i piroksena. Stijene kontinentalne kore karakterizira svijetla boja, niska gustoća i obično kiseli sastav, koji se često naziva sial (na temelju prevlasti Si i Al). Stijene oceanske kore razlikuju se po tamnoj boji, velikoj gustoći i osnovnom sastavu; nazivaju se sima (na temelju prevlasti Si i Mg). Vjeruje se da su stijene plašta ultramafične i da se sastoje od olivina i piroksena. U modernoj ruskoj znanstvenoj literaturi pojmovi "sial" i "sima" se ne koriste, jer smatraju se zastarjelima.

GEOLOŠKI PROCESI

Geološke procese dijelimo na egzogene (destruktivne i akumulativne) i endogene (tektonske).

DESTRUKTIVNI PROCESI

Denudacija.

Djelovanje vodotoka, vjetra, ledenjaka, morskih valova, trošenje mrazom i kemijsko otapanje dovodi do uništavanja i smanjivanja površine kontinenata (slika 2). Produkti razaranja pod utjecajem gravitacijskih sila odnose se u oceanske depresije, gdje se nakupljaju. Na taj način se usrednjavaju sastav i gustoća stijena koje izgrađuju kontinente i oceanske bazene, a amplituda Zemljinog reljefa se smanjuje.

Svake godine 32,5 milijardi tona otpada i 4,85 milijardi tona otopljenih soli odnese se s kontinenata i taloži u morima i oceanima, što rezultira istiskivanjem približno 13,5 km 3 morske vode. Ako bi se takve stope denudacije nastavile iu budućnosti, kontinenti (čiji je volumen površinskog dijela 126,6 milijuna km 3 ) za 9 milijuna godina pretvorili bi se u gotovo ravne ravnice - peneplene. Takva peneplanacija (nivelacija) reljefa moguća je samo teoretski. Zapravo, izostazna izdizanja nadoknađuju gubitke denudacijom, a neke su stijene toliko čvrste da su praktički neuništive.

Kontinentalni se sedimenti preraspodjeljuju kao rezultat zajedničkog djelovanja trošenja (razaranja stijena), denudacije (mehaničko uklanjanje stijena pod utjecajem tekućih voda, ledenjaka, vjetra i procesa valova) i akumulacije (taloženje rastresitog materijala i stvaranje nove stijene). Svi ovi procesi djeluju samo do određene razine (obično razine mora), koja se smatra osnovom erozije.

Rahli sedimenti se tijekom transporta razvrstavaju po veličini, obliku i gustoći. Kao rezultat, kvarc, čiji sadržaj u izvornoj stijeni može biti samo nekoliko postotaka, tvori homogeni sloj kvarcnog pijeska. Slično tome, čestice zlata i nekih drugih teških minerala, kao što su kositar i titan, koncentriraju se u koritima potoka ili plićacima kako bi formirale naslage, a sitnozrnati materijal se taloži kao mulj i zatim pretvara u škriljevce. Sastojci poput magnezija, natrija, kalcija i kalija otapaju se i odnose površinske i podzemne vode, a potom se talože u špiljama i drugim šupljinama ili dospijevaju u morske vode.

Faze razvoja erozijskog reljefa.

Reljef služi kao pokazatelj stupnja nivelacije (ili peneplanacije) kontinenata. U planinama i područjima koja su doživjela intenzivno izdizanje, procesi erozije su najaktivniji. Takva područja karakterizira brzo usjecanje riječnih dolina i povećanje njihove duljine u gornjem toku, a krajolik odgovara mladom, odnosno juvenilnom, stupnju erozije. U drugim područjima, gdje je visinska amplituda mala i gdje je erozija uglavnom prestala, velike rijeke pretežno prenose vuču i suspendirani sediment. Ovakav reljef karakterističan je za zreli stadij erozije. U područjima s neznatnim visinskim amplitudama, gdje površina kopna nije puno viša od razine mora, prevladavaju akumulativni procesi. Tamo rijeka obično teče malo iznad opće razine nizine u prirodnom uzvišenju sastavljenom od sedimentnog materijala, te tvori deltu u zoni ušća. Ovo je najstariji erozijski reljef. Međutim, nisu sva područja u istom stupnju erozije i nemaju isti izgled. Reljefni oblici uvelike variraju ovisno o klimatskim i vremenskim uvjetima, sastavu i strukturi lokalnih stijena i prirodi procesa erozije (sl. 3, 4).

Prekidi u ciklusima erozije.

Navedeni slijed erozijskih procesa vrijedi za kontinente i oceanske bazene koji su u statičnim uvjetima, ali zapravo su podložni mnogim dinamičkim procesima. Ciklus erozije može biti prekinut promjenama razine mora (na primjer, zbog otapanja ledenih ploča) i visine kontinenta (na primjer, kao rezultat izgradnje planina, tektonskih rasjeda i vulkanske aktivnosti). U Illinoisu (SAD) morene su prekrile zreli predglacijalni reljef dajući mu tipičan mladi izgled. U Velikom kanjonu u Coloradu, prekid u ciklusu erozije bio je uzrokovan izdizanjem kopna do razine od 2400 m. Kako se teritorij dizao, rijeka Colorado postupno je padala u njegovu poplavnu ravnicu i našla se ograničena stranama rijeke. dolina. Kao rezultat ovog loma formirani su superponirani meandri, karakteristični za stare riječne doline koje postoje u uvjetima mladog reljefa (sl. 5). Unutar visoravni Colorado, meandri su usječeni do dubine od 1200 m. Duboki meandri rijeke Susquehanna, koja presijeca planine Appalachian, također ukazuju na to da je ovo područje nekada bilo nizina koju je presijecala "oronula" rijeka.

Moderne geosinklinale

- To su depresije uz otoke Java i Sumatra, Tonga - Kermadec, Portoriko rovovi itd. Možda će njihovo daljnje slijeganje dovesti i do formiranja planina. Prema mnogim geolozima, obala Meksičkog zaljeva Sjedinjenih Država također predstavlja modernu geosinklinalu, iako, sudeći prema podacima bušenja, znakovi planinske izgradnje tamo nisu izraženi. Aktivne manifestacije moderne tektonike i planinske izgradnje najjasnije se uočavaju u mladim planinskim zemljama - Alpama, Andama, Himalaji i Stjenovitim planinama.

Tektonska izdizanja.

U završnim fazama razvoja geosinklinala, kada je izgradnja planina završena, dolazi do intenzivnog općeg izdizanja kontinenata; unutar planinskih zemalja u ovoj fazi oblikovanja reljefa dolazi do disjunktivnih dislokacija (pomicanje pojedinih blokova stijena po rasjednim linijama).

GEOLOŠKO VRIJEME

Stratigrafska ljestvica.

Standardna geološka vremenska skala (ili geološki stupac) rezultat je sustavnog proučavanja sedimentnih stijena u različitim regijama zemaljske kugle. Budući da je većina ranih radova obavljena u Europi, stratigrafski slijed sedimenata iz ove regije uzet je kao standard i za druga područja. Međutim, iz raznih razloga ova ljestvica ima nedostataka i praznina, pa se stalno dorađuje. Ljestvica je vrlo detaljna za mlađa geološka razdoblja, ali njena detaljnost značajno opada za starija. To je neizbježno jer je geološki zapis najcjelovitiji za događaje u nedavnoj prošlosti i postaje sve fragmentarniji kako sedimenti stare. Stratigrafska ljestvica temelji se na bilježenju fosilnih organizama, koji služe kao jedini pouzdani kriterij za međuregionalne korelacije (osobito dalekosežne). Utvrđeno je da neki fosili odgovaraju strogo određenom vremenu te se stoga smatraju usmjerivačima. Stijene koje sadrže te vodeće oblike i njihove komplekse zauzimaju strogo definiran stratigrafski položaj.

Mnogo je teže napraviti korelacije za paleontološki tihe stijene koje ne sadrže fosilne organizme. Budući da se dobro očuvane školjke nalaze samo iz kambrijskog razdoblja (prije otprilike 570 milijuna godina), prekambrijsko vrijeme, koje obuhvaća ca. 85% geološke povijesti ne može se proučavati i dodatno podijeliti s toliko detalja kao mlađa razdoblja. Geokemijske metode datiranja koriste se za međuregionalne korelacije paleontološki tihih stijena.

Po potrebi su uvedene promjene u standardnu ​​stratigrafsku ljestvicu kako bi se odrazile regionalne specifičnosti. Na primjer, u Europi postoji razdoblje karbona, au SAD-u postoje dva odgovarajuća razdoblja - Mississippi i Pennsylvanian. Postoje široko rasprostranjene poteškoće u korelaciji lokalnih stratigrafskih shema s međunarodnom geokronološkom ljestvicom. Međunarodna komisija za stratigrafiju pomaže u rješavanju ovih pitanja i postavlja standarde za stratigrafsku nomenklaturu. Ona snažno preporučuje korištenje lokalnih stratigrafskih jedinica u geološkim istraživanjima i njihovu usporedbu s međunarodnom geokronološkom ljestvicom za usporedbu. Neki fosili imaju vrlo široku, gotovo globalnu rasprostranjenost, dok drugi imaju usku regionalnu rasprostranjenost.

Ere su najveće podjele Zemljine povijesti. Svaki od njih kombinira nekoliko razdoblja, koje karakterizira razvoj određenih klasa drevnih organizama. Na kraju svake ere dogodila su se masovna izumiranja raznih skupina organizama. Na primjer, trilobiti su nestali krajem paleozoika, a dinosauri krajem mezozoika. Uzroci ovih katastrofa još nisu razjašnjeni. To bi mogle biti kritične faze genetske evolucije, vrhunci kozmičkog zračenja, emisije vulkanskih plinova i pepela, kao i vrlo nagle klimatske promjene. Postoje argumenti koji podupiru svaku od ovih hipoteza. Međutim, postupni nestanak velikog broja obitelji i klasa životinja i biljaka na kraju svake ere i pojava novih početkom sljedeće ere i dalje ostaje jedna od misterija geologije. Pokušaji povezivanja masovne smrti životinja u završnim fazama paleozoika i mezozoika s globalnim ciklusima izgradnje planina bili su neuspješni.

Geokronologija i skala apsolutne starosti.

Stratigrafska ljestvica odražava samo redoslijed slojeva stijena i stoga se može koristiti samo za označavanje relativne starosti različitih slojeva (slika 9). Mogućnost utvrđivanja apsolutne starosti stijena pojavila se nakon otkrića radioaktivnosti. Prije toga pokušali su procijeniti apsolutnu starost drugim metodama, primjerice analizom sadržaja soli u morskoj vodi. Pod pretpostavkom da odgovara čvrstom otjecanju svjetskih rijeka, može se izmjeriti minimalna starost mora. Na temelju pretpostavke da u početku oceanska voda nije sadržavala nečistoće soli, a uzimajući u obzir brzinu njihovog ulaska, starost mora procijenjena je u širokom rasponu - od 20 milijuna do 200 milijuna godina. Kelvin je procijenio starost Zemljinog kamenja na 100 milijuna godina, jer je, po njegovom mišljenju, toliko vremena bilo potrebno da se prvobitno rastaljena Zemlja ohladi na trenutnu površinsku temperaturu.

Osim ovih pokušaja, rani geolozi zadovoljavali su se utvrđivanjem relativne starosti stijena i geoloških događaja. Bez ikakvog objašnjenja pretpostavljeno je da je prošlo dosta vremena od trenutka nastanka Zemlje do nastanka raznih vrsta sedimenata kao posljedica procesa koji su i danas aktivni. Tek kada su znanstvenici počeli mjeriti stope radioaktivnog raspada, geolozi su imali "sat" za određivanje apsolutne i relativne starosti stijena koje sadrže radioaktivne elemente.

Brzina radioaktivnog raspada nekih elemenata je zanemariva. To omogućuje određivanje starosti drevnih događaja mjerenjem sadržaja takvih elemenata i produkata njihovog raspada u određenom uzorku. Budući da brzina radioaktivnog raspada ne ovisi o parametrima okoliša, moguće je odrediti starost stijena koje se nalaze u bilo kojim geološkim uvjetima. Najčešće se koriste metode uran-olovo i kalij-argon. Uran-olovna metoda omogućuje precizno datiranje na temelju mjerenja koncentracija radioizotopa torija (232 Th) i urana (235 U i 238 U). Tijekom radioaktivnog raspada nastaju izotopi olova (208 Pb, 207 Pb i 206 Pb). Međutim, stijene koje sadrže ove elemente u dovoljnim količinama prilično su rijetke. Metoda kalij-argona temelji se na vrlo sporoj radioaktivnoj transformaciji izotopa 40 K u 40 Ar, što omogućuje datiranje događaja starih nekoliko milijardi godina na temelju omjera tih izotopa u stijenama. Značajna prednost kalij-argon metode je to što je kalij, vrlo čest element, prisutan u mineralima nastalim u svim geološkim okruženjima - vulkanskim, metamorfnim i sedimentnim. Međutim, inertni plin argon koji nastaje radioaktivnim raspadom nije kemijski vezan i curi. Stoga se samo oni minerali u kojima se dobro zadržava mogu pouzdano koristiti za datiranje. Unatoč ovom nedostatku, metoda kalij-argona koristi se vrlo široko. Apsolutna starost najstarijih stijena na planeti je 3,5 milijardi godina. Zemljina kora svih kontinenata sadrži vrlo drevne stijene, pa se pitanje koja je od njih najstarija niti ne postavlja.

Starost meteorita koji su pali na Zemlju, utvrđena metodama kalij-argon i uran-olovo, iznosi otprilike 4,5 milijardi godina. Prema geofizičarima, na temelju podataka iz uran-olovne metode, Zemlja također ima starost od cca. 4,5 milijardi godina. Ako su te procjene točne, tada postoji praznina od 1 milijarde godina u geološkom zapisu, što odgovara važnoj ranoj fazi u evoluciji Zemlje. Možda su najraniji dokazi uništeni ili na neki način izbrisani dok je Zemlja bila u rastopljenom stanju. Također je vjerojatno da su najstarije stijene na Zemlji ogoljene ili rekristalizirane tijekom mnogo milijuna godina.

Već dugi niz godina predstavnici raznih profesija vode stalnu raspravu o tome koja se profesija može smatrati najstarijom. Iznose se mnoge uvjerljive verzije i pretpostavke: od oružara i lovca do političara (vođe) i liječnika. Nećemo se upuštati u ovaj spor, već ćemo samo iznijeti našu pretpostavku: najstarija profesija je geolog.

Već dugi niz godina predstavnici raznih profesija vode stalnu raspravu o tome koja se profesija može smatrati najstarijom. Iznose se mnoge uvjerljive verzije i pretpostavke: od oružara i lovca do političara (vođe) i liječnika. Nećemo se miješati u ovu raspravu, već ćemo samo iznijeti našu pretpostavku: najstarija profesija je geolog.

Sudite sami, da bi napravio kamenu sjekiru, primitivni čovjek je trebao pronaći odgovarajući kamen među velikom raznolikošću minerala i fragmenata stijena (od kojih su neki zbog svoje labave strukture bili potpuno neprikladni za to). Odnosno, postoje dokazi o primjeni osnova geologije i neorganiziranom iskopavanju minerala u zoru formiranja primitivnog društva.

Štoviše, obvezujemo se tvrditi da geolog nije samo najstarija, već i jedna od najvažnijih profesija našeg vremena. Zašto? Jednostavno je. Što je temelj gospodarstva svake države? Energetski i mineralni resursi zemlje. Tko se bavi traženjem i istraživanjem minerala? Geolog!

Pa, sada razgovarajmo detaljnije o ovoj drevnoj i najvažnijoj profesiji i saznajmo koje su značajke rada geologa, gdje se mogu dobiti zanimanje geolog i koje prednosti ima.

Što je geolog?

Geolog je specijalist koji proučava sastav i strukturu minerala i stijena, te traži i istražuje nova nalazišta minerala. Paralelno s tim, geolozi proučavaju prirodne objekte, uzorke i mogućnosti njihove praktične primjene.

Naziv profesije dolazi od starogrčkog γῆ (zemlja) i λόγος (poučavanje). Drugim riječima, geolozi su ljudi koji proučavaju Zemlju. Prve znanstvene izjave o geološkim promatranjima (informacije o potresima, eroziji planina, vulkanskim erupcijama i pomicanju obalnih linija) nalaze se u djelima Pitagore (570. pr. Kr.). I već 372-287 pr. Teofrast je napisao djelo "O kamenju". Iz toga slijedi da se službeno razdoblje formiranja ove profesije može smatrati 500-300 godina. PRIJE KRISTA.

Moderni geolozi ne samo da promatraju i proučavaju očito geološkim procesima i ležišta, ali i identificirati najperspektivnija područja za istraživanje i vrednovanje, proučavati ih i generalizirati dobivene rezultate. Imajte na umu da se danas geolozi mogu podijeliti u tri kategorije, ovisno o tome koji su dio geologije odabrali kao svoju glavnu specijalizaciju:

• deskriptivna geologija - specijalizirana za proučavanje položaja i sastava geoloških formacija, kao i opis stijena i minerala;
• dinamička geologija - proučava evoluciju geoloških procesa (kretanje zemljine kore, potresi, vulkanske erupcije i dr.);
• povijesna geologija – bavi se proučavanjem slijeda geoloških procesa u prošlosti.

Postoji široko rasprostranjeno uvjerenje da sve što geolozi rade jest da stalno putuju u sklopu geoloških ekspedicija. Doista, geolozi često odlaze na ekspedicije, ali osim toga razvijaju istraživačke programe, proučavaju podatke dobivene tijekom ekspedicija i dokumentiraju ih, a također sastavljaju informativna izvješća o obavljenom poslu.

Koje osobne kvalitete treba imati geolog?

Slučajno se, zahvaljujući filmovima, u glavama običnih ljudi geolog pojavljuje u liku nekakvog bradatog romantičara koji ne primjećuje ništa oko sebe i govori samo o svom poslu. I malo ljudi to shvaća posao geologa Ovo nije samo romantika, već i prilično naporan posao, koji zahtijeva prisutnost takvih osobnih kvaliteta kao što su:

• ustrajnost;
• odgovornost;
• promatranje;
• analitički način razmišljanja;
• emocionalno-voljna stabilnost;
• razvijeno pamćenje;
• ekstremne tendencije;
• komunikacijske vještine;
• strpljenje;
• odlučnost.

Osim toga, geolog mora imati izvrsno zdravlje, biti otporan, biti sposoban raditi u timu, brzo se snalaziti i prilagođavati promjenama u okolini.

Prednosti geologa

Osnove prednost biti geolog leži, naravno, u mogućnosti da mnogo i dugo putujete kroz najudaljenije i malo proučene regije Rusije. Štoviše, takva putovanja također se plaćaju prilično pristojno (prosječna plaća geologa koji radi na rotacijskoj osnovi je oko 30-40 tisuća rubalja). Prednosti ove profesije također uključuju:

• značaj rada - lijepo je znati da rezultati vašeg rada pozitivno utječu na ekonomsko blagostanje cijele zemlje;
• mogućnost samoostvarenja - budući da u prirodi ne postoje dva identična nalazišta, geolozi često provode nova znanstvena istraživanja, što znači da imaju velike šanse zapisati svoje ime u anale povijesti.

Nedostaci geologa

Ako mislite da tijekom ekspedicija geolozi žive, ako ne u luksuznim, onda barem udobnim hotelskim sobama, onda ste duboko u zabludi. Sva putovanja geologa odvijaju se u uvjetima kampiranja (noćenje u šatorima, rad na otvorenom, duga planinarenja udaljenim područjima s teškim ruksakom na ramenima itd.). I ovo se može smatrati glavnom nedostatak biti geolog. Ovdje također možete dodati:

• nepravilan raspored rada - vrijeme i trajanje rada u velikoj mjeri određuju vremenski uvjeti;
• rutina - nakon ekspedicija ispunjenih romantikom i avanturom, uvijek slijedi period stolne obrade terenskih materijala;
• ograničeni krug kontakata - ovaj se nedostatak odnosi uglavnom na geologe koji rade na rotacijskoj osnovi.

Gdje možete postati geolog?

Steknite zvanje geologa Moguće je i na tehničkoj školi ili fakultetu, i na fakultetu. U prvom slučaju, dobivena diploma samo će vam malo otvoriti vrata u fascinantan svijet geologije i omogućiti vam da kao asistent sudjelujete u ekspedicijama. Potpuno kvalificirani geolog može postati samo onaj tko ima sveučilišnu diplomu i koji je prošao ne samo teoretsku već i praktičnu obuku. Usput, bez visokog obrazovanja, čak ni najtalentiraniji geolog neće moći postići uspjeh u svojoj karijeri. Stoga, ako vas već privlači romantika ovog zanimanja, najbolje je odmah upisati neko od specijaliziranih sveučilišta.

Geologija je znanost koja proučava sastav, strukturu i uzorke Zemlje, kao i drugih planeta i njihovih satelita koji su dio Sunčevog sustava.

Geološka područja

Danas postoje najmanje tri područja geologije: povijesna, deskriptivna i dinamička. Apsolutno svako od ovih područja ima svoje metode, kao i principe istraživanja. Povijesna geologija proučava slijed geoloških procesa koji su se dogodili u prošlosti. Deskriptivna geologija proučava položaj i sastav geoloških obilježja, kao i njihovu veličinu i oblik, pojavu i opis raznih naslaga minerala i stijena ili stijena. Dinamička geologija proučava razvoj geoloških procesa: razaranje stijena, pomicanje zemljine kore, kao i potrese i unutarnje vulkanske erupcije. Ovi koncepti su temelji geologije.

Geološki presjeci

Geološke znanosti djeluju u sva tri područja geologije i stoga ne postoji precizna podjela na skupine. Međutim, nove znanosti nastaju kroz simbiozu geologije s drugim područjima znanja. Mnogi izvori imaju sljedeću klasifikaciju:

1. Znanosti o zemljinoj kori (mineralogija, geokriologija, petrografija, strukturna geologija, kristalografija).
2. Znanosti o geološkim procesima koji se zbivaju danas (tektonika, vulkanologija, seizmologija, geokriologija, petrologija).
3. Znanosti o povijesnom postanku i razvoju geoloških procesa (povijesna geologija, paleontologija, stratigrafija).
4. Primijenjene znanosti (mineralna geologija, hidrogeologija, inženjerska geologija)
5. Simbioza geologije s drugim znanostima (geokemija, geofizika, geodinamika, geokronologija, litologija).

Načela i zadaće geologije

Geologija je povijesna znanost pa su njezine najvažnije zadaće utvrđivanje geoloških događaja koji se događaju. Geološki zadaci također uključuju:

1. Racionalnije korištenje prirodnih resursa, kao i njihova zaštita
2. Pronalaženje novih nalazišta minerala, kao i razvijanje novih metoda i metoda za njihovo vađenje
3. Proučavanje podrijetla podzemnih voda
4. Ostali geološki zadaci koji su povezani s proučavanjem uvjeta izgradnje različitih zgrada i građevina.

Geološke metode

Da bi se izvršili svi ovi zadaci, razvijen je najjednostavniji niz očiglednih geoloških metoda:

• Intruzivna metoda je predstavljena vezom između intruzivnih stijena i njihovih slojeva domaćina. Nalaz takvih veza ukazuje na to da su se sami upadi pojavili mnogo ranije od slojeva u kojima se nalaze.
• Metoda sekante također omogućuje određivanje relativne starosti. Ako bilo koji rasjed razbije stijenu, onda se očito pojavio kasnije od samih stijena.
• Ksenoliti i krhotine mogu se unijeti u stijene zbog uništenja njihovog izvornog izvora. Posljedično, oni su nastali mnogo ranije od njihovih stijena domaćina i stručnjaci ih mogu koristiti za određivanje geološke starosti.
• Primarna horizontalna metoda pretpostavlja da, kada su formirani, morski sedimenti leže vodoravno.
• Metoda superpozicije tvrdi da stijene koje su u neporemećenom stanju slijede redoslijed ili stupanj formiranja. Na primjer, one stijene koje leže iznad su mlađe, a one stijene koje leže ispod su odgovarajuće starije.
• Konačna metoda sukcesije pretpostavlja da su potpuno isti organizmi raspoređeni po oceanu. Posljedično, paleontolozi, nakon što su identificirali neke fosilne ostatke u stijeni, mogu istovremeno pronaći druge stijene koje su također nastale s tim stijenama.

Sada znate odgovor na pitanje što je geologija. Rado mogu pomoći.