Геологія - це те, що вивчає її матеріальний склад, структуру кори, процеси та історію. Геологія поєднує велику кількість наук, включаючи: мінералогію, геологію корисних копалин, геофізику, геохімію, петрографію, геодинаміку, палеонтологію, вулканологію, тектоніку, стратиграфію та багато іншого. Ця наука також включає вивчення організмів, які населяли нашу планету. Важливою частиною геології є вивчення того, як з часом змінювалися структура, процеси, організми та елементи Землі. Люди, які вивчають геологію, називаються геологами.

Що роблять геологи?

Геологи працюють, щоб краще зрозуміти історію нашої планети. Що краще ми знаємо історію Землі, то більш точно зможемо визначити, як події та процеси з минулого здатні вплинути на майбутнє. Ось деякі приклади:

• Геологи вивчають земні процеси, такі як зсуви, землетруси, повені, виверження вулканів тощо, які можуть бути небезпечними для людей.
• Геологи вивчають Землі, багато з яких використовуються людством щодня.
• Геологи вивчають історію Землі. Сьогодні нас турбує і багато геологів працюють над тим, щоб дізнатися про минулі кліматичні умови Землі та про те, як вони змінювалися з часом. Ця історична інформація дозволяє зрозуміти, як змінюється наш нинішній клімат та які можуть бути наслідки для людства від цих змін.

Що вивчає геологія?

Основним об'єктом вивчення геології є земна кора, а також геологічні процеси та історія Землі:

Мінерали

Мінерал являє собою природну хімічну сполуку, зазвичай кристалічну та абіогенну (неорганічну) за походженням. Мінерал має один конкретний хімічний склад, тоді як камінь може бути сукупністю різних мінералів або мінералоїдів. Наука про мінерали називається мінералогією.

Існує понад 5300 відомих видів мінералів. Силікатні мінерали становлять понад 90% земної кори. Кремній та кисень утворюють приблизно 75% земної кори, що безпосередньо пов'язане з переважанням силікатних мінералів.

Мінерали відрізняються хімічними та фізичними властивостями. Відмінності у хімічному складі та кристалічній структурі дозволяють розпізнавати види, які визначалися геологічним середовищем мінералу при їх формуванні. Коливання в температурі, тиску або об'ємному складі гірської маси спричиняють зміни мінералів.

Мінерали можна описати за різними фізичними властивостями, які пов'язані з їхньою хімічною структурою та складом. Загальні відмітні ознаки включають кристалічну структуру, твердість, блиск, колір, смуги, міцність, розщеплення, переломи, вага, магнетизм, смак, запах, радіоактивність, реакція на кислоту тощо.

Мінерали виняткової краси та довговічності називаються дорогоцінним камінням.

Гірські породи

Гірські породи є твердими сумішами щонайменше одного мінералу. У той час як мінерали мають кристали та хімічні формули, породи характеризуються текстурою та мінеральним складом. Виходячи з цього, гірські породи діляться на три групи: магматичні гірські породи (формуються при поступовому охолодженні магми), метаморфічні гірські породи (освіта відбувається при зміні магматичних та осадових порід) та осадові гірські породи (утворюються при низьких температурах та тиску, коли перетворюються морські та континентальні опади). Ці три основних типи порід беруть участь у процесі, званому кругообігом гірських порід, який описує трудомісткі переходи, як на поверхні, так і під землею, від одного типу породи до іншого протягом тривалих періодів геологічного часу.

Гірські породи є економічно важливими корисними копалинами. Вугілля - це камінь, який є джерелом енергії. Інші типи порід використовують у будівництві, включаючи камінь, щебінь тощо. Треті необхідні виготовлення інструментів, від кам'яних ножів наших предків до крейди, використовуваного сьогодні художниками.

Скам'янілості

Скам'янілість є ознаками живих істот, які існували дуже давно. Вони можуть бути відбитками тіл або навіть продуктів життєдіяльності організмів. Викопні включають сліди, нори, гнізда та інші непрямі ознаки. Скам'янілості є яскравим свідченням раннього життя Землі. Геологи склали звіт про стародавнє життя, що тягнеться на сотні мільйонів років.

Мають практичного значення, тому що вони змінюються протягом усього геологічного часу. Сукупність скам'янілостей служить для ідентифікації гірських порід. Геологічна шкала часу заснована майже на викопних останках і доповнена іншими методами датування. З її допомогою ми можемо впевнено порівнювати осадові породи з усього світу. Копані скам'янілості також є цінними музейними експонатами та предметами колекціонування.

Форми рельєфу, геологічні структури та карти

Форми у всьому їх різноманітності є наслідком круговороту гірських порід. Вони були сформовані ерозією та іншими процесами. Форми рельєфу дають інформацію у тому, як утворювалася і змінювалася земна кора в геологічному минулому, наприклад, в льодовиковому періоді.

Структура є важливою частиною вивчення оголення гірських порід. Більшість частин земної кори деформовані, зігнуті та спотворені певною мірою. Геологічні ознаки цього - зчленування, розломи, текстури порід та невідповідності допомагають в оцінці геологічних структур, а також вимірі схилів та орієнтацій гірських порід. Геологічна структура надрах важлива для водопостачання.

Геологічні карти являють собою ефективну базу даних геологічної інформації про породи, рельєфи і структуру.

Геологічні процеси та загрози

Геологічні процеси призводять до кругообігу гірських порід, створення структур і форм рельєфу, а також скам'янілостей. Вони включають ерозію, осадження, скам'янілість, розломи, підняття, метаморфізм та вулканізм.

Геологічні небезпечні явища - сильні висловлювання геологічних процесів. Зсуви, виверження вулканів, землетруси, цунамі, зміна клімату, повені та космічні дії є основними прикладами загроз. Розуміння основних геологічних процесів може допомогти людству зменшити збитки геологічних катастроф.

Тектоніка та історія Землі

Рух плит у Сан-Андреас

Тектоніка - геологічна діяльність у найбільшому масштабі. Оскільки геологи відображали гірські породи і вивчали геологічні особливості, і процеси, вони почали піднімати і відповідати на питання про тектонік - життєвий цикл гірських хребтів і вулканічних ланцюгів, рух континентів, про зростання і зниження рівня, і про те, які процеси відбуваються в ядрі і . Тектоніка плит пояснює як рухаються літосферні плити та дозволила вивчати нашу планету як єдину структуру.

Геологічна історія Землі – це історія, яку розповідають мінерали, скелі, скам'янілості, рельєф та тектоніка. Дослідження скам'янілостей у поєднанні з різними методами дають послідовну еволюційну історію життя Землі. (Вік скам'янілостей) останніх 542 мільйонів років добре відображений як час достатку і акцентований. Попередні чотири мільярди років були часом величезних змін в атмосфері, океанах та континентах.

Роль геології

Існує багато причин, з яких геологія важлива для життя та цивілізації. Подумайте про землетруси, зсуви, повені, посуху, вулканічної активності, океанські течії, типи грунту, мінерали (золото, срібло, уран) і т.д. - геологи вивчають усі ці поняття. Таким чином, вивчення геології відіграє важливу роль у сучасному житті та цивілізації.

Геологія визначається як «наукове дослідження походження, історії та структури Землі». Майже все, що ми використовуємо в нашому житті, має якесь відношення до Землі. Будинки, вулиці, комп'ютери, іграшки, інструменти та ін. зроблені з природних ресурсів. Хоча Сонце є кінцевим джерелом енергії Землі, ми потребуємо додаткової енергії, що виробляється під час спалювання природного газу, деревини тощо. Геологічна наука має першорядне значення визначення місця розташування цих джерел енергії Землі, і навіть пояснює як ефективніше витягти їх із надр планети, з мінімальними економічними витратами і з найменшим впливом на довкілля. є надзвичайно важливими для людства, однак у багатьох частинах світу існує нестача прісної води. Вивчення геології допомагає знаходити водні джерела, щоб зменшити вплив нестачі води людей.

Наслідки катастрофічного землетрусу в Сан-Франциско, США, 1906 року

Вивчення геології також включає процеси Землі, які можуть вплинути на цивілізацію. Землетрус здатний знищити тисячі життів за кілька хвилин. Крім того, цунамі, повені, зсуви, посухи та вулканічна діяльність здатні вплинути на цивілізацію. Геологи вивчають ці процеси, і в разі потреби рекомендують проводити певні заходи щодо мінімізації збитків, якщо виникають такі події. Наприклад, вивчаючи закономірності повені річок, геологи можуть рекомендувати уникати певних областей під час будівництва нових міст, щоб запобігти потенційним збиткам. Сейсмологія - розділ геології - хоч і дуже складна область вивчення, може допомогти зберегти багато життів, оцінивши, де є найбільша ймовірність землетрусу (як правило, в лініях геологічних розломів), і рекомендувати тип технологій, які будуть використовуватися при будівництві будівель у цих вразливих районах .

Багато підприємств своєї діяльності покладаються на інформацію, отриману від геологів. Золото, алмази, срібло, нафту, залізо, алюміній та вугілля є природними ресурсами, які широко використовуються в промисловості. Геологи та наука Геологія допомагають у пошуку цих та інших ресурсів. Навіть простий будівельний матеріал, такий як пісок, необхідно знайти та видобути, а потім уже використовувати під час будівництва будинків, підприємств, шкіл тощо.

Насправді геологія ще не має широкого визнання у сучасному світі, як, наприклад, генетика, хімія та медицина. Тим не менше, всі жителі нашої планети залежать від природних ресурсів, знайдених завдяки геологам і науці геології. Таким чином, геологія надзвичайно важлива і вимагає подальшого розвитку та популяризації в суспільстві.

Геологія вивчає утворення та будову кам'яної оболонки Землі. На відміну від наук про живу природу – зоологію та ботаніку – геологію часто називають наукою про «мертву природу». Але, по суті, ця природа зовсім не мертва. Під впливом повітря, води, сонячних променів, морозу та інших сил природи оболонка Землі постійно змінюється. Уважний спостерігач може вловити та простежити дуже цікаве життя «мертвої природи». Не менше ніж біологічні науки, геологія вчить людину свідомо ставитися до явищ природи і розуміти їх. Не знаючи основ геології, людина бачить лише зовнішнє. Він споглядає різні форми рельєфу: яри, урвища, укоси, долини, пагорби, скелі, гірські ланцюги, снігові вершини,- часто захоплюється красою їх, але немає жодного уявлення у тому, як вони утворилися.

Людина бачить спокійну рівнинну річку, з пологими зеленими берегами, або гірський потік, що скочується галасливими водоспадами між скелястими схилами гір; сидячи на березі моря, він милується сплесками хвиль, що набігають на берег, слухає невгамовний шум прибою, але не знає, що вся ця невпинна робота води призводить до грандіозних змін поверхні Землі.

Хто не знає основ геології, той, помітивши на схилі гірської долини, як вигнуті шари порід - ніби їх стискала або зрушувала рука велетня, - не зможе пояснити, що це означає, яка сила і чому так викривила тверді кам'яні породи. Він не зможе відрізнити кварц від мармуру, граніт від пісковика і, напевно, пройде повз цінну породу, якщо вона не впаде йому в очі незвичайним кольором або формою.

Земля, де ми живемо, існує мільярди років. Історія Землі дуже довга та заплутана. Вона багата на різні події. Ця історія записана у пластах земної кори, що є пам'ятниками далекого минулого. Кожен пласт - як сторінка книги історії природи. Але в цій книзі багато листів від часу сильно стерлися і печатка на них стала нерозбірливою, а подекуди й зовсім зникла. Геологія вчить читати цю книгу природи, розбирати «стерті фрази», відновлювати «текст» сторінок. Неповнота «тексту» історії Землі, велика кількість у ньому загадкових місць, нерозшифрованих ієрогліфів (знаків) особливо приваблює до цієї науки допитливий людський розум.

Геологія розповідає нам, як сформувалася планета, на якій ми живемо, з яких гірських порід вона складається і які зміни зазнавали протягом багатьох років свого існування. Геологія вчить нас заглядати вглиб часу і допомагає краще зрозуміти процеси, що відбуваються на наших очах. Тепло, яке дає нам Сонце, рух повітря у вигляді вітру, краплі дощу, мороз, кристали снігу, річки і моря, навіть рослини і тварини - все це геологічні діячі, які змінюють Землю, роботу яких вивчає геологія. Обличчя Землі, т. е. форми поверхні, створено цими діячами, і навіть іншими, прихованими у глибині Землі. Іноді останні виявляють себе як таких грізних явищ, як виверження вулканів чи землетрусу.

Вже первісна людина звертала увагу на навколишню природу і на роботу геологічних діячів. Але він не розумів явищ природи і тому подумки населив небо і землю, воду і земні надра таємничими силами у вигляді добрих і злих духів, які діють на користь чи шкоду людині. У пізніші часи багато вчених загинуло на багаттях за спроби роз'яснити явища природи; чимало наукових праць було спалено через думки, що суперечили «священному писанню».

Геологія приносить величезну користь людському суспільству. Вона досліджує надра Землі та допомагає витягувати з них мінеральні скарби, без яких не можуть існувати люди. Що робив би людина, якби вона не знала корисних копалин, не вміла б їх видобувати та обробляти, перетворювати на необхідні вироби! Людина дуже давно навчилася виготовляти знаряддя праці з кістки та каменю. Багато тисячоліть тривав «кам'яний» період історії людства. Величезний крок уперед зробив чоловік, навчившись виплавляти метал із руди і робити з нього знаряддя праці. Тільки після цього культура рушила швидкими кроками. За кілька тисячоліть вона досягла такої висоти, коли на службу людству стала електрика, а незабаром буде широко використана для господарських цілей та атомна енергія. У нашій країні, де вся земля належить державі, робота геолога йде користь народу. Для дослідника надр Землі створено найсприятливіші умови. Але для того, щоб стати справжнім геологом, необхідно мати всебічні знання. Геолог повинен добре знати мінералогію – історію природних хімічних сполук, тобто мінералів, та геохімію – науку про розвиток хімічних процесів у Землі та про історію атомів. Він повинен мати уявлення про геофізику - науку, що вивчає фізичні властивості нашої планети в цілому та процеси, що відбуваються в оболонках Землі - твердої, рідкої та газоподібної. Геофізичні прийоми, дослідження дуже допомагають геологам у вивченні надр Землі.

Навіть знання ботаніки полегшує працю розвідника підземних скарбів. Виявляється, деякі рослини живуть на ґрунтах, що містять певні метали. Так, наприклад, на ґрунтах, багатих металом на нікель, ростуть анемони; на ґрунтах з підвищеним вмістом урану та селену зростає астрагал; чагарник качим у Казахстані зазвичай пов'язані з грунтом, багатою міддю, тощо. буд. У Америці було знайдено великі родовища срібла лише за даними ботаніки. Таких прикладів можна навести багато.

Легендарний дослідник та розвідник надр Федір Григорович Лепешкін

Професія геолога дуже цікава та різноманітна. Той з вас, хто любить ліс та гори, свіже повітря, ночівлю в наметі, може вибрати собі спеціальність наймача геологічної карти. Такий геолог проводить все літо, а часом і частина весни та осені на польовій роботі (тобто в природі) і лише на зиму повертається до міста для обробки зібраних матеріалів. Як захоплююча та приваблива обробка матеріалу вперше обстеженого району, знає кожен геолог.

Перш ніж нанести на карту області поширення гірських порід різного складу та віку, геолог подумки знімає шар ґрунту, всю рослинність і всі споруди людини – будівлі, дороги тощо; нижче лежать корінні породи - так називають гірські породи, що складають земну кору,- їх і показує геологічна карта.

Для складання карти геолог виконує геологічну зйомку: маршрутну або докладну, залежно від масштабу карти та завдання. При маршрутній зйомці досить буває перетнути всю досліджувану площу за двома-трьома напрямками, за якими слід провести спостереження над складом гірських порід, їх заляганням і межами поширення. На такій карті поза маршрутами зйомки багато що буде нанесено тільки ймовірно, з більшою чи меншою точністю. Для детальної зйомки місцевість повинна бути вивчена крок за кроком у всіх напрямках, і тільки тоді всі межі та умови залягання порід будуть показані точно.

На карті геолог викреслює площу, яку займає кожна порода відомого віку і складу, і показує, як вона залягає (горизонтально, чи нахилена в будь-який бік або утворює складки). Потім він зазначає на карті різні порушення в породах - тріщини розломів, рудні та інші жили, зміни одних порід від зіткнення з іншими, різні корисні копалини.

Геологічна карта знайомить із внутрішньою будовою даної місцевості. Збираючи матеріал для карти, геолог вивчає місцевість більш менш докладно і у звіті може вже описати склад гірських порід, будову, історію розвитку, тобто формування, цієї ділянки Землі. В осадових гірських породах геолог зустріне залишки тварин (раковини, панцирі, кістки, зуби) і рослин (листя, кору, пилок, деревину), що існували в колишні часи. Ці залишки, звані скам'янілістю, вивчають палеонтологи (палеонтологія – наука про стародавнє життя). По скам'янілостей геологи судять про послідовність подій, що відбувалися на Землі: настання морів на сушу, утворення гір тощо. Органічна життя протягом багатьох мільйонів років, які нараховує історія Землі, пройшла дуже довгий шлях розвитку. Цей шлях розвитку зафіксований у шарах Землі з останками тварин та рослин.

Геолог-наймач нанесе на карту також родовища корисних копалин. При зйомці можна тільки швидко оглянути родовища, зробити невеликі розчищення, розкопки, видалити рослинність і грунт, що закривають корінну породу, щоб краще розглянути форму покладу - пласт, жилу, вкраплення. Іноді геологу-наймачеві вдається навіть простежити поклад на деяку відстань. Вивчатиме родовище буде вже інший фахівець – геолог-розвідник. Якщо родовище заслуговує на докладне вивчення, то буде проведена розвідка канавами, шурфами (колодцями), буровими свердловинами. Якщо ця попередня розвідка дасть сприятливий результат, на чергу стане детальна розвідка в глиб і простягання (по довжині) родовища, щоб можна було обчислити його запаси і з'ясувати його цінність та умови розробки копалини. Геолог-розвідник у знайденому родовищі у різний спосіб повинен визначити запаси корисних копалин.

Корисна та цікава діяльність рудничного геолога, який щодня відвідує підземні виробки для огляду діючих вибоїв . Цей геолог-опікун повинен добре знати всі особливості рудної жили чи пласта. Він не розгубиться у випадку, якщо жила зникне у зв'язку з опусканням чи зсувом порід, і дасть правильну вказівку, в якій стороні – вгорі чи внизу, праворуч чи ліворуч – потрібно шукати її продовження. А повернувшись із шахти або штольні , геолог запише у щоденнику свої спостереження та заповнить картки нових вибоїв Розклавши всі картки на столі та приставляючи їх один до одного по вертикалі та по горизонталі, він може відновити повну картину виробленої частини родовища.

Обробка наукових матеріалів, зібраних в експедиціях, потребує великої праці. Необхідно, наприклад, вивчити колекції викопних рослин, безхребетних або хребетних тварин, досліджувати гірські породи та мінерали.

Усі геологи повинні вміти працювати з мікроскопом, щоб визначати шліфи (зрізи) гірських порід та мінералів, шліфи з мікрофауною тощо.

У народному господарстві нашої країни геологи потрібні всюди. Без геологічних даних не можна проектувати та будувати міцно, з упевненістю, що не буде аварій та катастроф, з найменшою витратою коштів, праці та часу.

Будівництво різноманітних великих житлових, громадських і заводських будівель, шосейних, автомобільних і залізниць, аеродромів, великих мостів через річки, прориті каналів і тунелів, спорудження великих гребель на річках - всі ці роботи вимагають участі інженера-гідрогеолога.

Він повинен ще до початку будівництва досліджувати грунт, на якому зводиться споруда, з'ясувати, на якій глибині треба закласти фундамент, дізнатися про водонепроникність або водоносність порід під будинком, дорогою або в стінах тунелю.

Гідрогеологи вивчають підземні води, їх склад та шляхи пересування, з'ясовують умови виведення вод на земну поверхню для постачання населених пунктів або відведення води, якщо вона шкідлива для здоров'я людей або може позбавити стійкості фундаментів будівель.

У районах, схильних до землетрусів, геолог допоможе будівельникам вибрати тип будівель, що витримує струси землі.

Розробки великих родовищ з корисними копалинами, особливо рудних, завжди виробляються під наглядом геолога. Він стежить, як змінюється родовище вглиб і за простяганням, дає вказівки, де вести розвідувальні роботи і які свердловини або підземні виробки потрібні.

Тепер, юні друзі, ви маєте загальне уявлення про геологію, і вам має бути ясно, чому знання основ геології необхідне для загальної освіти. Серед вас, безсумнівно, знайдуться охочі присвятити життя цій цікавій науці та стати геологами. Геологічні знання цінні для нас ще й тому, що озброюють нас силою та могутністю, владою над природою та над багатствами надр землі.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Геологія - це наука про склад, будову та закономірності розвитку Землі, інших планет Сонячної системита їх природних супутників.

Існує три основні напрямки геологічних досліджень: описова, динамічна та історична геологія. У кожного напряму існують свої основні засади та методи дослідження. Описова геологія займається вивченням розміщення та складу геологічних тіл, у тому числі їх форма, розмір, взаємовідносини, послідовність залягання, а також опис різних мінералів і гірських порід. Динамічна геологія розглядає еволюцію геологічних процесів, таких як руйнування гірських порід, перенесення їх вітром, льодовиками, наземними або підземними водами, накопичення опадів (зовнішні до земної кори) або рух земної кори, землетрусу, виверження вулканів (внутрішні). Історична геологія займається вивченням послідовності геологічних процесів минулого.

походження назви

Спочатку слово "геологія" було протилежністю до слова "теологія". Науці про духовне життя протиставлялася наука про закономірності та правила земного буття. У такому контексті це слово використав єпископ Р. де Б'юрі у своїй книзі «Philobiblon» («Любов до книг»), яка вийшла друком у 1473 році в Кельні. Слово походить від грецького γῆ, що означає "Земля" і λόγος, що означає "вчення".

Думки про перше використання слова «геологія» у сучасному розумінні розходяться. За одними джерелами, включаючи БСЕ, цей термін вперше використав норвезький учений Міккель Педерсон Есхолт (М. П. Ешольт, Mikkel Pedersøn Escholt, 1600-1699) у своїй книзі Geologica Norvegica (1657). За іншими джерелами, слово «геологія» було вперше використано Уліссе Альдрованді у 1603 році, потім Жан Андре Делюк у 1778 році, закріпив термін Орасом Бенедиктом де Соссюром у 1779 році.

Історично використовувався також термін "геогнозія" (або геогностика). Така назва для науки про мінерали, руди, і гірські породи була запропонована німецькими геологами Г. Фюкселем (1761) і A. Г. Бернером (1780). Автори терміна позначили їм практичні галузі геології, що вивчали об'єкти, які можна було спостерігати на поверхні, на відміну від суто теоретичної тоді геології, яка займалася походженням та історією Землі, її корою та внутрішньою будовою. Термін використовувався у спеціальній літературі у XVIII і на початку XIX століття, але почав виходити з вживання вже в другій половині XIX століття. У Росії термін зберігався до кінця XIX століття в назвах вченого звання та ступеня «лікар мінералогії та геогнозії» та «професор мінералогії та геогнозії».

Розділи геології

Геологічні дисципліни працюють у всіх трьох напрямах геології та точного поділу на групи не існує. Нові дисципліни виникають з кінця геології коїться з іншими областями знань. У БСЕ наводиться така класифікація: науки про земну кору, науки про сучасні геологічні процеси, науки про історичну послідовність геологічних процесів, прикладні дисципліни, а також регіональна геологія.

Мінерали утворюються в результаті природних фізико-хімічних процесів і має певний хімічний склад і фізичні властивості.

Науки про земну кору:

• Мінералогія - розділ геології, що вивчає мінерали, питання їхнього генези, кваліфікації. Вивченням порід, утворених у процесах, пов'язаних з атмосферою, біосферою та гідросферою Землі, займається літологія. Ці породи не зовсім точно називають ще осадовими гірськими породами. Багаторічномерзлі гірські породи набувають ряду характерних властивостей та особливостей, вивченням яких займається геокріологія.
• Петрографія – розділ геології, що вивчає магматичні та метоморфічні породи переважно з описового боку – їх генезис, склад, текстурно-структурні особливості, а також класифікацію.
• Структурна геологія - розділ геології, що вивчає форми залягання геологічних тіл та порушення земної кори.
• Кристалографія - спочатку одне з напрямів мінералогії, нині скоріш фізична дисципліна.

Науки про сучасні геологічні процеси (динамічна геологія):

• Тектоніка - розділ геології, що вивчає рух земної кори (геотектоніка, неотектоніка та експериментальна тектоніка).
• Вулканологія - розділ геології, що вивчає вулканізм.
• Сейсмологія - розділ геології, що вивчає геологічні процеси при землетрусах, сейсморайонування.
• Геокріологія - розділ геології, що вивчає багаторічномерзлі породи.
• Петрологія - розділ геології, що вивчає генезис та умови походження магматичних та метаморфічних гірських порід.

Науки про історичну послідовність геологічних процесів (історична геологія):

• Історична геологія - галузь геології, що вивчає дані про послідовність найважливіших подій історії Землі. Всі геологічні науки в тій чи іншій мірі мають історичний характер, розглядають існуючі освіти в історичному аспекті та займаються насамперед з'ясуванням історії формування сучасних структур. Історія Землі ділиться на два найбільші етапи - еона, за появою організмів з твердими частинами, що залишають сліди в осадових породах і дозволяють за даними палеонтології провести визначення відносного геологічного віку. З появою копалин на Землі почався фанерозою - час відкритого життя, а раніше був криптозою або докембрій - час прихованого життя. Геологія докембрія виділяється в особливу дисципліну, так як займається вивченням специфічних, часто сильно багаторазово метаморфізованих комплексів і має особливі методи дослідження.
• Палеонтологія вивчає стародавні форми життя і займається описом копалин залишків, а також слідів життєдіяльності організмів.
• Стратиграфія - наука про визначення відносного геологічного віку осадових гірських порід, розчленування товщ порід та кореляції різних геологічних утворень. Одним із основних джерел даних для стратиграфії є ​​палеонтологічні визначення.

Прикладні дисципліни:

• Геологія корисних копалин вивчає типи родовищ, методи їх пошуків та розвідки. Поділяється на геологію нафти газу, геологію вугілля, металогенію.
• Гідрогеологія - розділ геології, що вивчає підземні води.
• Інженерна геологія - розділ геології, що вивчає взаємодії геологічного середовища та інженерних споруд.

Внизу перераховані інші розділи геології, які здебільшого стоять на стику з іншими науками:

• Геохімія - розділ геології, що вивчає хімічний склад Землі, процеси, що концентрують та розсіюють хімічні елементи в різних сферах Землі.
• Геофізика - розділ геології, що вивчає фізичні властивості Землі, що включає також комплекс розвідувальних методів: гравірозвідка, сейсморозвідка, магніторозвідка, електророзвідка різних модифікацій та ін.
• Геобаротермометрія - наука, що вивчає комплекс методів визначення тиску та температур утворення мінералів та гірських порід.
• Мікроструктурна геологія - розділ геології, що вивчає деформацію порід на мікрорівні, в масштабі насіння мінералів та агрегатів.
• Геодинаміка - наука, що вивчає процеси самого планетарного масштабу внаслідок еволюції Землі. Вона вивчає зв'язок процесів у ядрі, мантії та земній корі.
• Геохронологія - розділ геології, що визначає вік порід та мінералів.
• Літологія (Петрографія осадових порід) - розділ геології, що вивчає Осадові породи.

Вивченням Сонячної системи займаються такі розділи геології: космохімія, космологія, космічна геологія та планетологія.

Основні засади геології

Геологія - наука історична, і найважливішим її завданням є визначення послідовності геологічних подій. Для виконання цього завдання з давніх-давен розроблений ряд простих та інтуїтивно очевидних ознак тимчасових співвідношень порід.

Інтрузивні взаємини представлені контактами інтрузивних порід і товщ. Виявлення ознак таких взаємовідносин (зони загартування, дайок і т. п.) однозначно вказує на те, що інтрузія утворилася пізніше, ніж породи, що вміщають.

Посічені взаємини також дозволяють визначити відносний вік. Якщо розлом рве гірські породи, отже він утворився пізніше, ніж вони.

Ксеноліти та уламки потрапляють у породи в результаті руйнування свого джерела, відповідно вони утворилися раніше порід, що вміщають їх, і можуть бути використані для визначення відносного віку.

Принцип актуалізму постулює, що геологічні сили, що діють у наш час, аналогічно працювали і за старих часів. Джеймс Хаттон сформулював принцип актуалізму фразою "Сьогодення - ключ до минулого".

Твердження не зовсім точне. Поняття «сила» - поняття не геологічне, а фізичне, до геології має опосередковане відношення. Правильніше говорити про геологічні процеси. Виявлення сил, які супроводжують ці процеси, могло стати головним завданням геології, чого, на жаль, немає.

"Принцип актуалізму" (або метод актуалізму) є синонімом методу "аналогії". Але метод аналогії не є методом доказу, він є методом формулювання гіпотез і, отже, всі закономірності, отримані методом актуалізму, мали б пройти процедуру доказу їхньої об'єктивності.

Нині принцип актуалізму став гальмом у розвитку поглядів на геологічні процеси.

Принцип первинної горизонтальності стверджує, що морські опади під час освіти залягають горизонтально.

Принцип суперпозиції полягає в тому, що породи, що знаходяться в не порушеному складчастістю і розломами залягання, йдуть у порядку їх утворення, породи, що залягають вище молодше, а ті, що знаходяться нижче за розрізом, - давнє.

Принцип фінальної сукцесії постулює, що в той самий час в океані поширені одні й ті ж організми. З цього випливає, що палеонтолог, визначивши набір викопних залишків у породі, може знайти породи, що одночасно утворилися.

Історія геології

Перші геологічні спостереження відносяться до динамічної геології - це інформація про землетруси, виверження вулканів, розмивання гір, переміщення берегових ліній. Подібні висловлювання зустрічаються в роботах таких вчених як Піфагор, Арістотель, Пліній Старший, Страбон. Вивчення фізичних матеріалів (мінералів) Землі походить принаймні до стародавньої Греції, коли Теофраст (372-287 до н. Е..) Написав роботу «Peri Lithon» («Про камені»). У римський період Пліній Старший докладно описав багато мінералів і металів, їх практичне використання, а також правильно визначив походження бурштину.

Опис мінералів та спроби класифікації геологічних тіл зустрічаються у Аль-Біруні та Ібн Сини (Авіценни) у X-XI століттях. У роботах Аль-Біруні міститься ранній опис геології Індії, він припускав, що індійський субконтинент був колись морем. Авіценна запропонував докладне пояснення формування гір, походження землетрусів та інші теми, які є центральними у сучасній геології, та в якому міститься необхідний фундамент для подальшого розвитку науки. Деякі сучасні вчені, такі як Філдінг Х. Гаррісон, вважають, що сучасна геологія почалася в середньовічному ісламському світі.

У Китаї енциклопедист Shen Kuo (1031-1095) сформулював гіпотезу про процес формування землі: на основі спостережень над викопними раковинами тварин у геологічному шарі в горах у сотнях кілометрів від океану він зробив висновок, що суша була сформована внаслідок ерозії гір та осадження мулу.

В епоху Відродження геологічні дослідження проводили вчені Леонардо да Вінчі та Джіроламо Фракасторо. Вони вперше припустили, що викопні раковини є залишками вимерлих організмів, а також, що історія Землі довша за біблійні уявлення. Нільс Стенсен дав аналіз геологічного розрізу в Тоскані, пояснив послідовність геологічних подій. Йому приписують три визначальні принципи стратиграфії: принцип суперпозиції (англ.), принцип первинної горизонтальності шарів (англ.) та принцип послідовності утворення геологічних тіл (англ.).

Наприкінці XVII - на початку XVIII століття з'явилася загальна теорія Землі, яка отримала назву дилювіанізму. На думку вчених на той час осадові породи та скам'янілості у них утворилися внаслідок всесвітнього потопу. Ці погляди поділяли Роберт Гук (1688), Джон Рей (1692), Джоен Вудворд (1695), І. Я. Шейкцер (1708) та інші.

У другій половині XVIII століття різко зросли потреби у корисних копалин, що призвело до вивчення надр, зокрема накопичення фактичного матеріалу, опису властивостей гірських порід та умови їх залягання, розробці прийомів спостереження. У 1785 Джеймс Хаттон представив для Королівського товариства Единбурга документ, озаглавлений «Теорія Землі». У цій статті він пояснив свою теорію про те, що Земля повинна бути набагато старшою, ніж раніше передбачалося, для того, щоб забезпечити достатній час для ерозії гір, і щоб седименти (відкладення) утворили нові породи на дні моря, які, у свою чергу , були підняті щоб стати суходолом. У 1795 році Хаттон опублікував двотомну працю, що описує ці ідеї (Vol. 1, Vol. 2). Джеймс Хаттон часто сприймається як перший сучасний геолог. Послідовники Хаттона були відомі як плутоністи, тому що вони вважали, що деякі породи (базальти та граніти) були сформовані в результаті вулканічної діяльності та є результатом осадження лави з вулкана. Іншої точки зору дотримувалися нептуністи, на чолі з Абраамом Вернером, який вважав, що всі породи осіли з великого океану, рівень якого поступово поступово знизився, а вулканічну діяльність пояснював підземним горінням кам'яного вугілля. У той самий час у Росії побачили світ геологічні праці Ломоносова «Слово народження металів від трясіння Землі» (1757) і «Про шари земних» (1763), у яких він визнавав вплив і зовнішніх, і внутрішніх сил в розвитку Землі.

Вільям Сміт (1769-1839) намалював одні з перших геологічних карт і почав процес упорядкування гірських пластів, вивчаючи скам'янілості, що містяться в них. Сміт склав «шкалу осадових утворень Англії». Роботи з поділу пластів продовжилися вченими Жоржем Кюв'є та А. Броньяру. У 1822 була виділена кам'яновугільна та крейдова системи, що започаткувало стратиграфічну систематику. Основні підрозділи сучасної стратиграфічної шкали було прийнято офіційно 1881 року у Болоньї на 2-му Міжнародному геологічному конгресі. Першими геологічними картами у Росії були роботи Д. Лебедєва та М. Іванова (карта Східного Забайкалля, 1789-1794), Н. І. Кокшарова (Європейська Росія, 1840), Г. П. Гельмерсена («Генеральна карта гірських формацій Європейської Росії») , 1841). На картах Кокшарова вже були відзначені силурійська, девонська, нижня карбонська, ліасова та третинна формації.

Разом про те, методологічні основи такого поділу ще уточнювалися у межах кількох теорій. Ж. Кюв'є розробив теорію катастроф, яка стверджує, що особливості Землі формуються в одній, катастрофічній події і залишаються незмінними надалі. Л.Бух пояснював рухи земної кори вулканізмом (теорія «кратерів підняття»), Л. Елі де Бомон пов'язував дислокацію шарів зі стиском земної кори під час остигання центрального ядра. У 1830 році Чарлз Лайєль вперше опублікував свою знамениту книгу «Основи геології». Книга, яка вплинула ідеї Чарльза Дарвіна, успішно сприяла поширенню актуалізму. Ця теорія стверджує, що повільні геологічні процеси мали місце протягом історії Землі, і все ще відбуваються сьогодні. Хоча Хаттона вірив у актуалізм, ідея була широко прийнята на той час.

Більшість XIX століття геологія оберталася навколо питання про точний вік Землі. Оцінки варіювалися від 100 000 до кількох мільярдів років. На початку XX століття радіометричне датування дозволило визначити вік Землі, оцінка становила два мільярди років. Усвідомлення цього величезного проміжку часу відчинило двері для нових теорій про процеси, що сформували планету. Найзначнішим досягненням геології у XX столітті був розвиток теорії тектоніки плит у 1960 році та уточнення віку планети. Теорія тектоніки плит виникла з двох окремих геологічних спостережень: спредінга морського дна та континентального дрейфу. Теорія революціонізувала науки про Землю. В даний час відомо, що вік Землі становить близько 4,5 мільярда років.

Наприкінці XIX століття економічні потреби країн щодо надр сприяли зміні статусу науки. З'явилося безліч геологічних служб, зокрема геологічна служба США (1879) та геологічний комітет Росії (1882). Було запроваджено підготовку фахівців-геологів.

З метою пробудити інтерес до геології Організацією Об'єднаних Націй 2008 проголошено «Міжнародним роком планети Земля».

(Visited 406 times, 1 visits today)

Зміст статті

ГЕОЛОГІЯ,наука про будову та історію розвитку Землі. Основні об'єкти досліджень – гірські породи, у яких відбито геологічний літопис Землі, і навіть сучасні фізичні процеси та механізми, діючі як у її поверхні, і у надрах, вивчення яких дозволяє зрозуміти, як відбувалося розвиток нашої планети у минулому.

Земля постійно змінюється. Деякі зміни відбуваються раптово і дуже бурхливо (наприклад, вулканічні виверження, землетруси чи великі повені), але найчастіше – повільно (за століття зноситься або накопичується шар опадів потужністю трохи більше 30 див). Такі зміни не помітні протягом життя однієї людини, але накопичені деякі відомості про зміни за тривалий термін, а за допомогою регулярних точних вимірів фіксуються навіть незначні рухи земної кори. Наприклад, таким чином встановлено, що територія навколо Великих озер (США та Канада) та Ботнічної затоки (Швеція) нині піднімається, а східне узбережжя Великобританії – опускається та затоплюється.

Проте значно змістовніша інформація про ці зміни полягає в самих гірських породах, що є не просто сукупністю мінералів, а сторінки біографії Землі, які можна прочитати, якщо володіти мовою, якою вони написані.

Такий літопис Землі дуже тривалий. Історія Землі розпочалася одночасно з розвитком Сонячної системи приблизно 4,6 млрд років тому. Проте за геологічного літопису характерні фрагментарність і неповнота, т.к. багато стародавніх пород були зруйновані або перекриті молодішими опадами. Прогалини повинні заповнюватися за допомогою кореляції з подіями, що відбувалися в інших місцях і про які є більше даних, а також методом аналогій та висуненням гіпотез. Відносний вік порід визначається на підставі комплексів викопних залишків, що містяться в них, а відкладень, у яких такі залишки відсутні, – за взаємним розташуванням тих та інших. Крім того, абсолютний вік багатьох порід може бути встановлений геохімічними методами.

Геологічні дисципліни.

Геологія виділилася самостійну науку в 18 в. Сучасна геологія поділяється на ряд тісно взаємопов'язаних галузей. До них відносяться: геофізика, геохімія, історична геологія, мінералогія, петрологія, структурна геологія, тектоніка, стратиграфія, геоморфологія, палеонтологія, палеоекологія, геологія корисних копалин. Існують також кілька міждисциплінарних областей досліджень: морська геологія, інженерна геологія, гідрогеологія, сільськогосподарська геологія та геологія довкілля (екогеологія). Геологія тісно пов'язана з такими науками, як гідродинаміка, океанологія, біологія, фізика та хімія.

ПРИРОДА ЗЕМЛІ

Кора, мантія та ядро.

Більшість відомостей про внутрішню будову Землі отримано опосередковано на підставі інтерпретації поведінки сейсмічних хвиль, що реєструються сейсмографами.

У надрах Землі встановлено два основних рубежі, у яких відбувається різка зміна характеру поширення сейсмічних хвиль. Один з них, з сильною відбиваючою та заломлюючою здатністю, розташований на глибині 13–90 км від поверхні під материками та 4–13 км – під океанами. Він називається кордоном Мохоровичіча, або поверхнею Мохо (М), і вважається геохімічним кордоном та зоною фазового переходу мінералів під впливом високого тиску. Цей кордон поділяє земну кору та мантію. Другий рубіж знаходиться на глибині 2900 км від поверхні Землі та відповідає межі мантії та ядра (рис. 1).

Температура.

Гравітаційне поле Землі.

Гравітаційними дослідженнями встановлено, що земна кора та мантія під впливом додаткових навантажень прогинаються. Наприклад, якщо земна кора усюди мала однакову потужність і щільність, слід було б очікувати, що у горах (де маса порід більше) діяла б більша сила тяжіння, ніж у рівнинах чи морях. Однак приблизно із середини 18 ст. було помічено, що гравітаційне тяжіння в горах і поблизу них менше передбачуваного (якщо припустити, що гори є просто додатковою масою земної кори). Цей факт пояснювався наявністю «пустот», які інтерпретувалися як породи, що розущілилися при нагріванні, або як соляне ядро ​​гір. Такі пояснення виявилися неспроможними, й у 1850-х роках було запропоновано дві нові гіпотези.

Відповідно до першої гіпотези, земна кора складається з блоків порід різних розмірів і щільності, що плавають у більш щільному середовищі. Підстави всіх блоків розташовуються одному рівні, а блоки, що характеризуються низькою щільністю, повинні бути більшої висоти, ніж блоки, що мають високу щільність. Гірські споруди приймалися блоки низької щільності, а океанічні басейни – високої (при однаковій загальної масі тих та інших).

Згідно з другою гіпотезою, щільність всіх блоків однакова і плавають вони в більш щільному середовищі, а різна висота поверхні пояснюється їх різною потужністю. Вона відома як гіпотеза гірських коренів, оскільки чим вище блок, тим глибше він занурений у середовище. У 1940-х роках було отримано сейсмічні дані, що підтверджують уявлення про потовщення земної кори в гірських областях.

Ізостазія.

Щоразу, коли на земну поверхню надходить додаткове навантаження (наприклад, в результаті осадконакопіння, вулканізму або заледеніння), земна кора прогинається і просідає, а коли це навантаження знімається (в результаті денудації, танення льодовикових покривів тощо), земна кора піднімається. Цей компенсаційний процес, відомий як ізостазія, ймовірно, реалізується за допомогою горизонтального перенесення мас у межах мантії, де може відбуватися періодичне розплавлення матеріалу. Встановлено, що деякі ділянки узбережжя Швеції та Фінляндії за останні 9000 років піднялися більш ніж на 240 м, головним чином через танення льодовикового покриву. Підняті узбережжя Великих озер у Північній Америці сформувалися також у результаті ізостазії. Незважаючи на дію таких компенсаційних механізмів, великі океанічні западини та деякі дельти виявляють значний дефіцит маси, у той час як деякі райони Індії та Кіпр – суттєвий її надлишок.

Вулканізм.

Походження лави.

У деяких районах земної кулі магма під час вулканічних вивержень виливається на земну поверхню як лави. Багато вулканічних острівних дуг, мабуть, пов'язані з системою глибинних розломів. Центри землетрусів розташовуються приблизно глибині до 700 км від рівня земної поверхні, тобто. вулканічний матеріал надходить із верхньої мантії. На острівних дугах він часто має андезитовий склад, а оскільки андезити за своїм складом подібні до континентальної земної кори, багато геологів вважають, що континентальна кора в цих районах нарощується за рахунок надходження мантійної речовини.

Вулкани, що діють уздовж океанічних хребтів (наприклад, Гавайського), викидають матеріал переважно базальтового складу. Ці вулкани, мабуть, пов'язані з дрібнофокусними землетрусами, глибина яких перевищує 70 км. Оскільки базальтові лави зустрічаються як на материках, так і вздовж океанічних хребтів, деякі геологи припускають, що безпосередньо під земною корою існує шар, з якого надходять базальтові лави.

Проте незрозуміло, чому у одних районах з мантійного речовини утворюються і андезити, і базальти, а інших – лише базальти. Якщо, як тепер вважають, мантія є ультраосновною породою (тобто збагачена залізом і магнієм), то лави, що походять з мантії, повинні мати базальтовий, а не андезитовий склад, оскільки мінерали андезитів відсутні в ультраосновних породах. Це протиріччя дозволяє теорія тектоніки плит, за якою океанічна кора підсувається під острівні дуги і певної глибині плавиться. Ці розплавлені породи і виливаються як андезитових лав.

Джерела тепла.

Однією з невирішених проблем прояву вулканічної активності є визначення джерела тепла, необхідного для локального плавлення шару базальтового або мантії. Таке плавлення має бути узколокалізованим, оскільки проходження сейсмічних хвиль показує, що кора та верхня мантія зазвичай перебувають у твердому стані. Понад те, теплової енергії має бути достатньо плавлення величезних обсягів твердого матеріалу. Наприклад, США в басейні р. Колумбія (штати Вашингтон і Орегон) об'єм базальтів понад 820 тис. км 3 ; такі ж великі товщі базальтів зустрічаються в Аргентині (Патагонія), Індії (плато Декан) та ПАР (висота Великого Кару). Нині є три гіпотези. Одні геологи вважають, що плавлення обумовлено локальними високими концентраціями радіоактивних елементів, але такі концентрації у природі здаються малоймовірними; інші припускають, що тектонічні порушення у формі зрушень та розломів супроводжуються виділенням теплової енергії. Існує ще одна точка зору, згідно з якою верхня мантія в умовах високих тисків знаходиться у твердому стані, а коли внаслідок тріщиноутворення тиск падає, вона плавиться і по тріщинах відбувається вилив рідкої лави.

Геохімія та склад Землі.

Визначення хімічного складуЗемлі є важким завданням, оскільки ядро, мантія та більша частина кори недоступні для безпосереднього випробування та спостережень і робити висновки доводиться на основі інтерпретації непрямих даних та аналогій.

Земля як величезний метеорит.

Хімічний склад океанів.

Припускають, спочатку на Землі вода була відсутня. По всій ймовірності, сучасні водина Землі мають вторинне походження, тобто. вивільнилися у вигляді пари з мінералів земної кори та мантії в результаті вулканічної діяльності, а не були утворені шляхом з'єднання вільних молекул кисню та водню. Якби морська вода поступово накопичувалася, то обсяг Світового океану мав би безперервно збільшуватись, проте прямі геологічні докази цієї обставини відсутні; це означає, що океани існували протягом усієї геологічної історії Землі. Зміна хімічного складу океанічних вод відбувалася поступово.

Сіаль та Сіма.

Існує різниця між породами кори, які підстилають континенти, та породами, що залягають під дном океанів. Склад континентальної кори відповідає гранодіориту, тобто. породі, що складається з калієвого та натрієвого польового шпату, кварцу та невеликих кількостей залізо-магнезіальних мінералів. Океанічна кора відповідає базальтам, що складаються з кальцієвого польового шпату, олівіну та піроксену. Породи континентальної кори характеризуються світлою забарвленням, низькою щільністю і зазвичай кислим складом, часто їх називають сіаль (переважно Si і Al). Породи океанічної кори відрізняються темним забарвленням, високою щільністю і основним складом, їх називають сима (переважаючи Si і Mg). Вважається, що породи мантії мають ультраосновний склад і складаються з олівіну та піроксену. У сучасній російській науковій літературі терміни «сиаль» і «сима» не застосовуються, т.к. вважаються застарілими.

ГЕОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ

Геологічні процеси поділяються на екзогенні (руйнівні та акумулятивні) та ендогенні (тектонічні).

руйнівні процеси

Денудація.

Дія водотоків, вітру, льодовиків, морських хвиль, морозного вивітрювання та хімічного розчинення призводять до руйнування та зниження поверхні материків (рис. 2). Продукти руйнування під впливом гравітаційних сил зносяться в океанічні западини, де відбувається накопичення. Таким чином відбувається усереднення складу та щільності порід, що складають материки та улоговини океанів, та зменшення амплітуди рельєфу Землі.

Щорічно 32,5 млрд. т уламкового матеріалу та 4,85 млрд. т розчинених солей виноситься з материків та відкладається у морях та океанах, внаслідок чого витісняється приблизно 13,5 км 3 морської води. Якби такі темпи денудації збереглися й у майбутньому, материки (обсяг надводної частини яких 126,6 млн. км 3 ) через 9 млн. років перетворилися на майже плоскі рівнини – пенеплены. Така пенепленізація (вирівнювання) рельєфу можлива лише теоретично. Насправді ізостазичні підняття компенсують втрати за рахунок денудації, а деякі породи настільки міцні, що практично не піддаються руйнуванню.

Континентальні відкладення перерозподіляються внаслідок спільної дії вивітрювання (руйнування порід), денудації (механічного зносу порід під впливом текучих вод, льодовиків, вітру та хвильових процесів) та акумуляції (відкладення пухкого матеріалу та утворення нових порід). Всі ці процеси діють лише до певного рівня (зазвичай рівня моря), що сприймається як базис ерозії.

При транспортуванні пухкі опади сортуються за розміром, формою та щільністю. В результаті кварц, вміст якого у вихідній породі може становити лише кілька відсотків, утворює однорідну товщу кварцових пісків. Аналогічно частинки золота та деяких інших важких мінералів, що містять, наприклад, олово і титан, концентруються в руслах водотоків або на мілинах і утворюють розсипні родовища, а тонкозернистий матеріал відкладається у вигляді мулів і потім перетворюється на глинисті сланці. Такі компоненти, як, наприклад, магній, натрій, кальцій і калій, розчиняються і виносяться поверхневими та ґрунтовими водами, а потім осідають у печерах та інших порожнинах або надходять у морські води.

Стадії розвитку ерозійного рельєфу.

Рельєф є показником стадії вирівнювання (або пенепленізації) материків. У горах і районах, що зазнали інтенсивного підняття, ерозійні процеси протікають найактивніше. Такі райони характеризуються швидким врізанням річкових долин та збільшенням їхньої довжини у верхній течії, а ландшафт відповідає молодій, або юній, стадії ерозії. В інших районах, де амплітуда висот невелика і в основному припинилася ерозія, великі річки переважно переносять залучені наноси. Такий рельєф притаманний зрілій стадії ерозії. На ділянках з незначними амплітудами висот, де поверхня суші перевищує рівень моря, переважають акумулятивні процеси. Там річка зазвичай тече трохи вище загального рівня низької рівнини в природному піднесенні, складеному осадовим матеріалом, і утворює в зоні приустья дельту. Це найдавніший ерозійний рельєф. Однак не всі райони знаходяться на одній і тій же стадії розвитку ерозії та мають однаковий вигляд. Форми рельєфу дуже різняться залежно від кліматичних та погодних умов, складу та будови місцевих порід та характеру ерозійного процесу (рис. 3, 4).

Перерви ерозійних циклів.

Зазначена послідовність ерозійних процесів справедлива щодо материків і океанічних басейнів, що у статичних умовах, проте насправді вони піддаються багатьом динамічним процесам. Ерозійний цикл може бути перерваний під впливом змін рівня моря (наприклад, у зв'язку з таненням льодовикових покривів) та висоти материків (наприклад, внаслідок гороутворення, розломної тектоніки та вулканічної діяльності). В Іллінойсі (США) морени перекрили зрілий льодовиковий рельєф, надавши йому типового молодого вигляду. У Великому каньйоні Колорадо перерва ерозійного циклу була обумовлена ​​підняттям суші до позначки 2400 м. У міру підняття території р.Колорадо поступово врізалася у свою заплаву і виявилася обмеженою бортами долини. Внаслідок цієї перерви утворилися накладені меандри, властиві стародавнім долинам річок, що існують в умовах молодого рельєфу (рис. 5). В межах плато Колорадо меандри врізані на глибину 1200 м. Глибокі меандри р. Саскуеханна, які прорізають гори Аппалачі, також свідчать про те, що цей район колись був низовиною, яку перетинала «стара» річка.

Сучасні геосинкліналі

– це западини вздовж островів Ява та Суматра, жолобів Тонга – Кермадек, Пуерто-Ріко та ін. Можливо, їхнє подальше прогинання теж призведе до утворення гір. На думку багатьох геологів, узбережжя Мексиканської затоки в межах США теж є сучасною геосинкліналью, хоча, судячи з даних буріння, ознаки гороутворення там не виражені. Активні прояви сучасної тектоніки та гороутворення найбільш чітко спостерігаються у молодих гірських країнах – Альпах, Андах, Гімалаях та Скелястих горах.

Тектонічні підняття.

На останніх стадіях розвитку геосинкліналей, коли гороутворення завершується, відбувається інтенсивне загальне підняття материків; у межах гірських країн цієї стадії рельєфоутворення відбуваються диз'юнктивні дислокації (зміщення окремих блоків гірських порід лініями розломів).

ГЕОЛОГІЧНИЙ ЧАС

Стратиграфічна шкала.

Стандартна шкала геологічного часу (або геологічна колонка) – результат систематичного вивчення осадових порід у різних районах земної кулі. Оскільки більшість ранніх робіт проводилося в Європі, стратиграфічна послідовність відкладень цього регіону була прийнята як зразок і для інших районів. Однак через різні причини ця шкала має недоліки і прогалини, тому вона постійно уточнюється. Шкала дуже докладна для молодших геологічних періодів, та її детальність істотно знижується ще давніших. Це неминуче, оскільки геологічний літопис є найбільш повним для подій недавнього минулого і стає більш фрагментарним із збільшенням віку відкладень. Стратиграфічна шкала заснована на обліку викопних організмів, які є єдиним надійним критерієм для міжрегіональних кореляцій (особливо далеких). Встановлено, деякі викопні відповідають суворо певному часу і тому вважаються керівними. Породи, що містять ці керівні форми та їх комплекси, займають строго певне стратиграфічне становище.

Значно важче проводити кореляції для палеонтологічно німих порід, які не містять викопних організмів. Оскільки раковини, що добре збереглися, зустрічаються тільки починаючи з кембрійського періоду (приблизно 570 млн. років тому), докембрійський час, що охоплює бл. 85% геологічної історії, не можна вивчити і підрозділити так само детально, як молодші епохи. Для міжрегіональних кореляцій палеонтологічно німих порід застосовуються геохімічні способи датування.

У разі необхідності стандартну стратиграфічну шкалу вводилися зміни, що відображають регіональну специфіку. Наприклад, у Європі виділяється кам'яновугільний період, а в США йому відповідають два – міссісипський та пенсільванський. Повсюдно виникають труднощі під час кореляції місцевих стратиграфічних схем із міжнародною геохронологічною шкалою. Міжнародна комісія зі стратиграфії допомагає вирішувати ці проблеми та встановлює нормативи для стратиграфічної номенклатури. Вона рекомендує використовувати при геологічній зйомці місцеві стратиграфічні підрозділи, а для порівняння зіставляти їх з міжнародною геохронологічною шкалою. Деякі копалини мають дуже широке, майже глобальне поширення, інші – вузько регіональне.

Ери - найбільші підрозділи історії Землі. Кожна їх об'єднує кілька періодів, що характеризуються розвитком певних класів давніх організмів. Масове вимирання різних групорганізмів відбувалося наприкінці кожної ери. Наприклад, трилобіти зникли наприкінці палеозою, а динозаври – наприкінці мезозою. Причин цих катастроф ще не з'ясовано. Це могли бути критичні стадії генетичної еволюції, вершини космічного випромінювання, викиди вулканічних газів та попелу, а також дуже різкі зміни клімату. Є аргументи на підтримку кожної з цих гіпотез. Однак поступове зникнення великої кількості сімейств та класів тварин і рослин до кінця кожної ери та поява нових з початком наступної ери все ще залишається однією із загадок геології. Не увінчалися успіхом спроби пов'язати масову загибель тварин на завершальних етапах палеозою та мезозою з глобальними циклами гороутворення.

Геохронологія та шкала абсолютного віку.

Стратиграфічна шкала відображає лише послідовність напластування порід і тому може використовуватися лише для позначення відносного віку різних верств (мал. 9). Можливість встановлення абсолютного віку порід виникла після відкриття радіоактивності. До цього абсолютний вік намагалися оцінити іншими методами, наприклад, шляхом аналізу вмісту солей у морській воді. При припущенні, що він відповідає твердому стоку рік земної кулі, може бути виміряний мінімальний вік морів. На підставі припущення, що спочатку океанічна вода не містила домішок солей, та врахування темпів їх надходження вік морів оцінювався в широких межах – від 20 млн. до 200 млн. років. Кельвін оцінив вік порід, що складають Землю, в 100 млн. років, оскільки, на його думку, стільки часу знадобилося на те, щоб спочатку розплавлена ​​Земля охолола до нинішньої температури її поверхні.

Якщо не рахувати цих спроб, перші геологи задовольнялися визначенням відносного віку порід та геологічних подій. Без жодних пояснень допускалося, що пройшло досить багато часу з моменту виникнення Землі до формування різних типів відкладень у результаті процесів, які діють і досі. І лише коли вчені стали вимірювати швидкості радіоактивного розпаду, у геологів з'явилися «годинники» для визначення абсолютного та відносного віку порід, що містять радіоактивні елементи.

Темпи радіоактивного розпаду деяких елементів незначні. Це дозволяє визначати вік стародавніх подій шляхом вимірювання вмісту таких елементів та продуктів їхнього розпаду в конкретному зразку. Оскільки швидкість радіоактивного розпаду залежить від параметрів довкілля, можна визначати вік порід, що у будь-яких геологічних умовах. Найчастіше застосовуються уран-свинцевий та калій-аргоновий методи. Уран-свинцевий метод дозволяє зробити точне датування на основі вимірів концентрації радіоізотопів торію (232 Th) та урану (235 U та 238 U). При радіоактивному розпаді утворюються ізотопи свинцю (208 Pb, 207 Pb та 206 Pb). Однак породи, що містять ці елементи у достатній кількості, зустрічаються досить рідко. Калій-аргоновий метод базується на повільному радіоактивному перетворенні ізотопу 40 K на 40 Ar, що дозволяє датувати події, що мають вік у кілька мільярдів років, за співвідношенням у породах цих ізотопів. Значна перевага калій-аргонового методу полягає в тому, що калій, дуже поширений елемент, присутній у мінералах, утворених у всіх геологічних обстановках – вулканічній, метаморфічній та осадовій. Однак інертний газ аргон, що виникає в результаті радіоактивного розпаду, хімічно не пов'язаний і відбувається його витік. Отже, для датування можуть бути надійно використані ті мінерали, в яких він добре утримується. Незважаючи на цей недолік, калій-аргоновий метод використовується дуже широко. Абсолютний вік найдавніших порід планети становить 3,5 млрд. років. У земній корі всіх материків представлені дуже древні породи, тому питання, який їх найдавніший, навіть виникає.

Вік метеоритів, що впали на Землю, за визначенням калій-аргоновим та уран-свинцевим методами, становить приблизно 4,5 млрд. років. За оцінками геофізиків, що ґрунтуються на даних уран-свинцевого способу, Земля теж має вік бл. 4,5 млрд років. Якщо ці оцінки вірні, то геологічного літопису є прогалину у 1 млрд. років, відповідний важливому ранньому етапу еволюції Землі. Можливо, ранні свідчення були знищені або стерті будь-яким чином, коли Земля знаходилася в розплавленому стані. Цілком імовірно також, що найдавніші породи Землі були денудовані або перекристалізувалися за багато мільйонів років.

Вже багато років представники найрізноманітніших професій ведуть безперервну суперечку про те, яку ж професію можна вважати найдавнішою. Висувається безліч переконливих версій та припущень: від зброяра та мисливця до політика (вождя) та лікаря. Ми не станемо вплутуватися в цю суперечку, і лише висунемо своє припущення: найдавнішою професією є геолог.

Вже багато років представники найрізноманітніших професій ведуть безперервну суперечку про те, яку ж професію можна вважати найдавнішою. Висувається безліч переконливих версій та припущень: від зброяра та мисливця до політика (вождя) та лікаря. Ми не станемо вплутуватися в цю суперечку, і всього лише висунемо своє припущення: найдавнішою професією є геолог.

Посудіть самі, для того, щоб зробити кам'яну сокиру, первісній людині потрібно було знайти підходящий камінь серед величезної різноманітності мінералів та уламків гірських порід (частина з яких, через свою пухку структуру, зовсім не підходила для цього). Тобто застосування застосування основ геології і неорганізований видобуток корисних копалин ще на зорі становлення первісного суспільства.

Мало того, ми беремося стверджувати, що геолог - це не лише найдавніша, а й одна з найважливіших професій сучасності. Чому? Все просто. Що є основою економіки будь-якої держави? Енергетичні та мінеральні ресурси країни. А хто займається пошуком та дослідженням корисних копалин? Геологе!

Ну а тепер давай докладніше поговоримо про цю найдавнішу та найважливішу професію, і дізнаємося, у чому полягають особливості роботи геолога, де отримати професію геологата які переваги вона має.

Хто такий геолог?

Геолог - спеціаліст, який займається вивченням складу та будови мінералів та гірських порід, а також пошуком та дослідженням нових родовищ корисних копалин. Паралельно з цим геологи вивчають природні об'єкти, закономірності та можливості їх практичного застосування.

Назва професії походить від давньогрецького γῆ (Земля) та λόγος (вчення). Іншими словами, геологи – це люди, які займають вивченням Землі. Перші наукові висловлювання про геологічні спостереження (інформація про землетруси, розмивання гір, виверження вулканів та переміщення берегових ліній) зустрічаються в роботах Піфагора (570 рік до н.е.). А вже у 372-287 році до н. Теофраст написав роботу "Про каміння". Звідси випливає, що офіційний період становлення даної професії вважатимуться 500-300 гг. до нашої ери.

Сучасні геологи не лише спостерігають та досліджують явні геологічні процесиі родовища, а й виявляють найбільш перспективні площі для розвідки та оцінки, досліджують їх та узагальнюють отриманий результат. Зазначимо, що сьогодні геологів можна розділити на три категорії, залежно від того, який розділ геології вони обрали як основну спеціалізацію:

• описова геологія - спеціалізується на вивченні розміщення та складу геологічних утворень, а також описі гірських порід та мінералів;
• динамічна геологія – вивчає еволюцію геологічних процесів (руху земної кори, землетрусів, виверження вулканів тощо);
• історична геологія – займається вивченням послідовності геологічних процесів у минулому.

Існує поширена думка, що геологи тільки те й роблять, що постійно роз'їжджають у складі геологічних експедицій. Справді, геологи часто виїжджають в експедиції, проте окрім цього вони розробляють програми науково-дослідних робіт, вивчають отримані в ході експедицій дані та оформлюють їхню документаційну форму, а також складають інформаційні звіти про виконану роботу.

Якими особистісними якостями повинен мати геолог?

Так уже вийшло, що завдяки фільмам у свідомості простих обивателів геолог представляється в образі такого собі бородатого романтика, який нічого не помічає навколо і говорить тільки про свою роботу. І мало хто здогадується, що робота геологаце не лише романтика, а й досить важка праця, яка потребує наявності таких особистісних якостей, як:

• завзятість;
• відповідальність;
• спостережливість;
• аналітичний склад мислення;
• емоційно-вольова стійкість;
• розвинена пам'ять;
• схильність до екстриму;
• комунікабельність;
• терплячість;
• цілеспрямованість.

Крім того, геолог повинен мати відмінне здоров'я, бути витривалим, вміти працювати в команді, швидко орієнтуватися і пристосовуватися до змін у навколишній обстановці.

Переваги професії геолога

Основне перевага професії геологаполягає, звичайно ж, у можливості багато і довго подорожувати найвіддаленішими і маловивченими регіонами Росії. Мало того, за такі подорожі ще й досить пристойно платять (середній заробіток геолога, який працює вахтовим методом, становить близько 30-40 тисяч рублів). До переваг цієї професії також можна віднести:

• значимість роботи - приємно усвідомлювати, що результати твоєї роботи позитивно впливають економічний добробут країни;
• можливість самореалізації - оскільки у природі немає двох однакових родовищ, геологи часто проводять нові наукові дослідження, А отже, мають великі шанси вписати своє ім'я в аннали історії.

Недоліки професії геолога

Якщо Ви думаєте, що під час експедицій геологи живуть якщо не в розкішних, то хоча б комфортабельних готельних номерах, то помиляєтесь. Всі подорожі геологів проходять в похідних умовах (ночівлі в наметах, робота просто неба, тривалі піші походи по малопрохідних місцях з важким рюкзаком за плечима і т.д.). І це можна вважати головним недоліком професії геолога. Сюди можна додати:

• ненормований робочий графік - час та тривалість роботи багато в чому визначають погодні умови;
• рутинність - після експедицій, наповнених романтикою та пригодами, завжди слідує період камеральної обробки польових матеріалів;
• обмежений коло спілкування - цей недолік відноситься переважно до геологів, які працюють вахтовим методом.

Де можна здобути професію геолога?

Здобути професію геологаможна як у технікумі чи коледжі, так і у ВНЗ. У першому випадку, отриманий диплом лише злегка прочинить двері в захоплюючий світ геології, і дозволить брати участь в експедиціях на правах помічника. Стати повноправним кваліфікованим геологом може лише володар диплому ВНЗ, який пройшов не лише теоретичну, а й практичну підготовку. До речі, без вищої освіти навіть найталановитіший геолог не зможе досягти успіхів у кар'єрі. Тому, якщо Вас вже зараз манить романтика цієї професії, найкраще відразу вступати до одного з профільних ВНЗ.