Геологія
Геологія
(від гео. і. логія), комплекс наук про земній корі і глибших сферах Землі;
у вузькому сенсі слова - наука про склад, будову, рухах та історії розвитку
земної кори і розміщення в ній корисних копалин. Більшість прикладних і
теоретичних питань, що вирішуються геологія, пов'язане з верхньою частиною земної
кори, доступною безпосередньому спостереженню.
На
прямих польових спостереженнях грунтуються головним чином і геологічні методи.
Геологічні дослідження певної території починаються з вивчення і
зіставлення гірських порід, які спостерігаються на поверхні Землі в різних
природних відслоненнях, а також в штучних виробках (шурфах, кар'єрах,
шахтах та ін.) Порода вивчаються як в їх природному заляганні, так і шляхом
відбору зразків, що піддаються потім лабораторному дослідженню.
Обов'язковою
елементом польових робіт геолога є геологічна зйомка, що супроводжується
складанням геологічної карти та геологічних профілів. На карті зображується
поширення гірських порід, вказується їх генезис і вік, а в міру
потреби також склад порід і характер їх залягання. Геологічні профілі
відображають взаємне розташування шарів гірських порід по вертикалі на думках
проведених розрізах. Геологічні карти та профілі служать одним з основних
документів, на підставі яких робляться емпіричні узагальнення і висновки,
обгрунтовуються пошуки і розвідка корисних копалин, оцінюються умови при
зведенні інженерних споруд. Для уточнення даних геологічної зйомки
іноді вдаються до буріння свердловин, які дозволяють витягти на поверхню
гірські породи, що залягають на достатній глибині. У СРСР, крім того,
проводиться т. н. опорне буріння (з 1947), при якому великі території
покриваються більш-менш рівномірною мережею глибоких свердловин, що дає
можливість скласти загальну схему геологічної будови країни, повніше
використовувати дані зйомки. З середини 20 ст. в СРСР і США здійснюється
буріння свердловин глибиною до 7 км і більше. Успішно проводиться буріння морського
дна в місцях щодо малих глибин. З кінця 60-х рр.. 20 в. американські
геологи ведуть буріння в океані зі спеціально обладнаних кораблів.
Методи
безпосереднього вивчення надр не дають можливості пізнати будову Землі глибше,
ніж на кілька км (іноді до 20) від її поверхні. Тому навіть для вивчення
земної кори, а тим більше нижележащих геосфер, геологія не обходиться без допомоги
непрямих методів, розроблених ін науками, особливо без геохімічних та
геофізичних методів. Дуже часто застосовується комплекс геологічних,
геофізичних і геохімічних методів.
В
геологічних дослідженнях можна розрізнити три основні напрямки. Завданням
перший з них (описова геологія) служить опис мінералів, гірських порід
і їх типів; вивчення складу, форми, розмірів, взаємин,
послідовності залягання і всіх інших питань, пов'язаних із сучасним
розміщенням і складом геологічних тел (шарів гірських порід, гранітних
масивів та ін.) Другий напрям (динамічна геологія) полягає в
вивченні геологічних процесів та їх еволюції. До числа цих процесів
відносяться як зовнішні по відношенню до земній корі і більш глибоким геосферами
(руйнування гірських порід, перенесення і перевідкладеного вітром, льодовиками, наземними і
підземними водами; накопичення опадів на дні річок, озер, морів, океанів тощо),
так і внутрішні (рухи земної кори, землетруси, виверження вулканів і
супутні їм явища). Геологічні процеси вивчаються не тільки в
природних умовах, а й експериментально. Відновлення картини
геологічного минулого Землі (історико-геологічна реконструкція) становить
сутність третього напряму геологічних досліджень (історична
геологія). Завдання цього напряму зводяться до вивчення розповсюдження і
послідовності утворення геологічних нашарувань та ін геологічних
тіл, а також до встановлення послідовності різних геологічних
процесів і подій, наприклад процесів тектогенеза, метаморфізму, освіти
і руйнування покладів корисних копалин, трансгресії і регресій морів, зміни
епох заледенінь епохами Інтергляціал і т.д. Всі три напрямки геологія
нерозривно пов'язані один з одним і дослідження кожного геологічного об'єкта,
як і будь-якої території, ведеться з усіх трьох точок зору, хоча кожне
напрям є самостійним у розумінні основних принципів і методів
дослідження.
Специфічна
особливість геологічних процесів полягає в тому, що багато хто з них протікають
на величезних територіях і тривають протягом мільйонів і навіть мільярдів
років; в цьому полягає складність їх дослідження. Щоб зрозуміти геологічні
процеси минулого, вивчається весь комплекс результатів, надісланих ними в
товщах порід: особливості їх складу, будівлі і залягання, форми рельєфу
земної поверхні і т.д.
При
аналізі історико-геологічних даних приймається до уваги принцип
послідовності нашарування шаруватих осадових товщ, які
розглядаються як сторінки "кам'яного літопису" Землі; враховується
також необоротна еволюція органічного світу, що зафіксували в скам'янілих
залишки рослинних і тваринних організмів, які зберігаються в пластах
осадових порід (див. Палеонтологічний метод). Кожній з епох у розвитку Землі
відповідали певні рослини і тварини. Це стало основою для
встановлення відносного віку товщ гірських порід і дозволило підрозділити
історію останніх 600 млн. років життя Землі на послідовні відрізки часу
- Ери, які поділяються на більш дрібні одиниці геологічного часу --
періоди, епохи і століття (див. геохронологія). Дослідження показують, що 80%
обсягу осадовою оболонки Землі утворюють найдавніші, докембрійські, товщі
(див. Докембрій), тривалість освіти яких становить по крайней
мірою 6/7 всієї відомої геологічної історії. Крім відносного віку,
визначається абсолютний, або радіометричний, вік геологічних тел. Метод
його обчислення заснований на законі сталості швидкостей радіоактивного розпаду;
в якості вихідних даних беруться цифри відносної кількості
розщеплює елемента й продуктів його розпаду в досліджуваній гірській породі або
мінералі. Цей метод має особливе значення для найдавніших докембрійських товщ
Землі, дуже бідно охарактеризованих органічними залишками.
Широко
використовується в геологія метод актуалізму, відповідно до якого в подібних умовах
геологічні процеси йдуть схожим чином, тому, спостерігаючи сучасні
процеси, можна судити про те, як йшли аналогічні процеси в далекому минулому.
Сучасні процеси можна спостерігати в природі (наприклад, діяльність річок) або
створювати штучно (піддаючи, наприклад, зразки гірських порід дії
високої температури і тиску). Таким шляхом часто вдається встановити
фізико-географічні та фізико-хімічні умови, в яких відкладалися стародавні
шари, а для метаморфічних гірських порід і приблизну глибину, на якій
стався метаморфізм (зміна). Однак географічна і геологічна
обстановка в житті Землі необоротно змінювалася, тому, чим давніший досліджувані
товщі, тим обмежене застосування методу актуалізму.
Розробка
теоретичних питань геологія тісно пов'язана з однією з її найбільших
практичних завдань - прогнозом пошуку і розвідки корисних копалин і
створенням мінерально-сировинної бази світового господарства.
Велике
значення має геологія також при проектуванні різних інженерних
споруд, в будівництві, сільському господарстві, військовій справі. Велика роль
геологія і в боротьбі за матеріалістичне світобачення.
Зв'язок
геології з іншими науками і система геологічних наук. Сучасна геологія
тісно пов'язана з дуже великим числом ін наук, головним чином наук про Землю.
Саме тому важко встановити точні межі геологія як науки і визначити
однозначно її предмет. Широке застосування при геологічних дослідженнях
фізичних і хімічних методів сприяло бурхливому розвитку таких
прикордонних дисциплін, як фізика Землі і геохімія. Фізика Землі вивчає
фізичні властивості Землі і її оболонок, а також що відбуваються в цих оболонках
геологічні процеси. Геохімія розглядає хімічний склад Землі і закони
розповсюдження і міграцій в ній хімічних елементів. геологія не може
обійтися без застосування методів і висновків цих наук. У геохімії та фізики Землі
органічно зливаються фізичні та хімічні прийоми дослідження, з одного
боку, і геологічні - з іншого. Тому положення геохімії і фізики Землі
в системі наук про Землю є дискусійним. Їх розглядають або як
найбільш розвинені геологічні дисципліни, або як галузі знання,
рівнозначні геологія Тісний зв'язок об'єднує геологія з геодезією і з
комплексом фізико-географічних наук (геоморфології, кліматології,
гідрологією, океанології, гляціології тощо), в завдання яких входить
вивчення рельєфу земної поверхні, вод суші і Світового океану, кліматів Землі
та ін питань, що стосуються будови, складу і розвитку географічної
оболонки. Для повного розуміння історії Землі необхідно знати її початкове
стан; таке питання вирішує планетна космогонія, тобто розділ астрономії,
вивчає проблему утворення планет. У питаннях походження і розвитку
органічного життя на Землі геологія взаємопов'язана з біологічними науками і
перш за все з палеонтологією. Знання біологічних і біохімічних процесів
необхідно геологу для з'ясування шляхів утворення ряду гірських порід і корисних
копалин (нафти, вугілля та ін.) Т. о., Весь комплекс наук, що вивчають Землю,
характеризується багатосторонньої зв'язком і взаємодією. геологія використовує
дані цих наук для вирішення загальних проблем розвитку планети. Це дозволяє
деяким дослідникам відводити геологія провідне місце серед наук про Землю або
навіть розуміти під геологія весь комплекс наук про Землю.
Геологія
включає ряд наукових дисциплін, що займаються дослідженням і описом Землі.
Комплекс цих дисциплін поповнюється в міру розширення досліджень планети за
рахунок їх диференціації і появи нових наукових напрямків, що виникають
головним чином на стику геологія з іншими областями знання. Предмет
більшості геологічних дисциплін відноситься до всіх трьох напрямках
геологія (описової, динамічної та історичної). Цим пояснюється тісний
взаємозв'язок геологічних дисциплін і складність їх класифікації, поділу на
чітко розмежовані групи.
Найбільш
прийнятими вважаються наступні групи геологічних дисциплін: наукової
дисципліни, що вивчають речовина та структуру (будову) земної кори; дисципліни,
розглядають сучасні геологічні процеси (динамічна геологія);
дисципліни, що вивчають історичну послідовність геологічних процесів
(історична геологія); дисципліни прикладного значення; в особливу групу
виділяється геологія окремих областей і районів (регіональна геологія).
До
першої групи відносяться: мінералогія (вчення про мінералах - природних стійких
хімічні сполуки), петрографія (вчення про гірських породах --
структурно-речовинних асоціаціях мінералів), структурна геологія, що вивчає
форми залягання геологічних тіл, різні порушення в заляганні шарів - їх
вигини, розриви тощо Як один з напрямів мінералогічних досліджень
зародилася і довгий час розвивалася кристалографія. Проте останнім часом
вивчення атомарного будови кристалів зробило цю дисципліну в значній
мірою фізичної.
Ко
другої групи геологічних дисциплін (динамічна геологія) відноситься
тектоніка, що вивчає рухи земної кори і створені ними структури.
Стосовно до найбільшим структурам Землі - материкам і океанах - її
називають часто геотектоніки, а тектоніку неоген - антропогенового часу
іменують неотектоніка. Відокремлено стоїть експериментальна тектоніка, яка
займається вивченням тектонічних процесів (наприклад, утворенням складок)
на моделях. До цієї ж групи входять розділи мінералогії та петрографії, що вивчають
процеси мінерало-і породоутворення, а також такі дисципліни, як
вулканологія, що вивчає процеси вулканізму, сейсмогеологія - наука про
геологічних процесах, що супроводжують землетруси, і про використання
геологічних даних для визначення сейсмічно небезпечних районів
(сейсморайонуванні) і геокріологія, що досліджує процеси, пов'язані з
многолетнемерзлимі породами.
До
третьої групи відноситься історична геологія, відновлює слідами,
збереглися в осадовою оболонці Землі, події геологічної історії та їх
послідовність. До цієї ж групи відноситься стратиграфія, що займається
вивченням послідовності відкладення верств гірських порід у осадовою оболонці
Землі, і палеогеографія, яка на підставі геологічних даних займається
відновленням фізико-географічних умов минулих геологічних періодів. У
силу своєрідності застосовуваних методів дослідження вивчення геологічної
історії останнього антропогенового періоду виділився в особливу дисципліну,
неточно звану четвертинної геологія
Четверта
група (прикладна геологія) включає: геологія корисних копалин;
гідрогеологію - науку про підземних водах; інженерну геологія, що вивчає
геологічні умови будівництва різних споруд, і військову геологія,
що займається питаннями застосування геологія у військовій справі.
Особливе
місце серед геологічних дисциплін у сенсі методики і завдань займає геологія
дна морів і океанів, або морська геологія, яка успішно розвивається у зв'язку
з зростанням інтересу до використання природних ресурсів морів та океанів.
Сказане
не вичерпує переліку геологічних дисциплін. Їх диференціація, а також
зрощення з суміжними дисциплінами ведуть до появи нових напрямків.
Наприклад, оскільки методи дослідження гірських порід глибинного і осадового
походження виявилися істотно різними, петрографія розділилася на
петрографії вивержених і петрографії осадових порід, або літології. Впровадження
хімічних методів у вивчення вивержених порід призвело до виникнення
петрохіміі, а вивчення деформацій усередині гірських порід породило петротектоніку.
Різко
диференційована геологія корисних копалин: геологія нафти і газу, геологія
вугілля, металогенія, яка розглядає закономірності розміщення рудних
родовищ. Застосування в геологія новітніх фізичних і хімічних методів
послужило основою для появи таких нових спеціалізацій, як тектонофізіка,
палеомагнетізм, експериментальна фізична хімія силікатів та ін
Список літератури
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.nashstroy.ru
