Mistä geologia on tiedettä? Mitä geologit tekevät? Nykygeologian ongelmat

Sisällysluettelo:

Mistä geologia on tiedettä? Mitä geologit tekevät? Nykygeologian ongelmat
Mistä geologia on tiedettä? Mitä geologit tekevät? Nykygeologian ongelmat
Anonim

"Geologia on elämäntapa", geologi todennäköisesti sanoo, kun häneltä kysytään ammatistaan, ennen kuin hän siirtyy kuiviin ja tylsiin formulaatioihin ja selittää, että geologia on tiedettä maan rakenteesta ja koostumuksesta. sen syntyhistoriasta, muodostumisesta ja kehitysmalleista, sen suoliston kerran lukemattomista ja valitettavasti nykyään "arvioiduista" rikkauksista. Myös muut aurinkokunnan planeetat ovat geologisen tutkimuksen kohteita.

geologia on tiedettä
geologia on tiedettä

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

Geologisen tutkimuksen vaiheet

Yleisin tutkimusjakson kaavio, johon kaikki mineraaliesiintymien tunnistamiseen tähtäävä geologinen työ voidaan "puristaa"(jäljempänä MPO) on pohjimmiltaan seuraava: geologinen tutkimus (kivipaljastusten ja geologisten muodostumien kartoitus), etsintä, etsintä, varantojen laskenta, geologinen selvitys. Ammunta, etsintä ja tiedustelu puolestaan on luonnollisesti jaettu vaiheisiin työn laajuuden ja tarkoituksenmukaisuuden mukaan.

Tällaisen monimutkaisen työkokonaisuuden suorittamiseen on mukana koko joukko asiantuntijoita geologisten erikoisalojen laajimmasta valikoimasta, jotka todellisen geologin on hallittava paljon enemmän kuin "vähän kaikkea" tasolla, koska hänen tehtävänä on tehdä yhteenveto kaikesta tästä monipuolisesta tiedosta ja lopulta löytää esiintymä (tai tehdä se), koska geologia on tiede, joka tutkii maan suolia ensisijaisesti mineraalivarojen kehittämiseksi.

Geologisten tieteiden perhe

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

Geologiset aineet sisältävät suoraan yleisen ja alueellisen geologian, mineralogian, tektoniikan, geomorfologian, geokemian, litologian, paleontologian, petrologian, petrografian, gemologian, stratigrafian, historiallisen geologian, kristallografian, hydrogeologian, merigeologian, vulkanologian ja sedimentologian.

Sovellettavia, metodologisia, teknisiä, taloudellisia ja muita geologiaan liittyviä tieteitä ovat muun muassa tekninen geologia, seismologia, petrofysiikka, glasiologia, maantiede, geologiamineraalit, geofysiikka, maaperätiede, geodesia, v altameritiede, v altameritiede, geostatistiikka, geotekniikka, geoinformatiikka, geotekniikka, maarekisteri- ja maaseuranta, maanhoito, ilmastotiede, kartografia, meteorologia ja monet ilmakehätieteet.

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

Koska etsintä- ja etsintäreitit varsinkin vaikeapääsyisillä alueilla on käytännössä valvomatonta työtä, geologia houkuttelevat aina subjektiiviset, mutta hyvin ja kauniisti esitetyt arviot tai johtopäätökset, ja näin valitettavasti tapahtuu. Harmittomat "epätarkkuudet" voivat johtaa erittäin vakaviin seurauksiin sekä tieteellisesti että tuotannossa ja aineellisessa ja taloudellisessa mielessä, joten geologilla ei yksinkertaisesti ole oikeutta harhaan, vääristelyyn ja erehtymiseen, kuten sapöörilla tai kirurgilla.

Geotieteen selkäranka on rakennettu hierarkkiseen sarjaan (geokemia, mineralogia, kristallografia, petrologia, litologia, paleontologia ja varsinainen geologia, mukaan lukien tektoniikka, stratigrafia ja historiallinen geologia), mikä kuvastaa peräkkäin monimutkaisempien tutkimuskohteiden alisteisuutta atomeista ja molekyyleistä koko maapallolle.

Jokainen näistä tieteistä on laaj alti haarautunut eri suuntiin, ja geologia itsessään sisältää tektoniikan, stratigrafian ja historiallisen geologian.

Geokemia

Tämän tieteen näkökentässäalkuaineiden jakautumisen ongelmat ilmakehässä, hydrosfäärissä ja litosfäärissä.

luonnontieteet
luonnontieteet

Moderni geokemia on tieteenalojen kokonaisuus, mukaan lukien alueellinen geokemia, biogeokemia ja geokemialliset menetelmät mineraaliesiintymien etsimiseen. Kaikkien näiden tieteenalojen tutkimuskohteena ovat elementtien vaeltamisen lait, niiden keskittymisen, erottamisen ja uudelleenkerrostumisen ehdot sekä kunkin elementin tai assosiaatioiden muotojen kehittymisprosessit useista, erityisesti ominaisuuksiltaan samanlaisista.

Geokemia perustuu atomin ja kiteisen aineen ominaisuuksiin ja rakenteeseen, tietoon termodynaamisista parametreista, jotka kuvaavat osaa maankuoresta tai yksittäisistä kuorista, sekä termodynaamisten prosessien muodostamiin yleisiin kuvioihin.

Geologian geokemiallisen tutkimuksen välitön tehtävä on MPO:n havaitseminen, joten malmimineraalien etsintätyötä edeltää ja siihen liittyy välttämättä geokemiallisia tutkimuksia, joiden tuloksia käytetään hyödyllisen komponentin leviämisalueiden tunnistamiseen..

Mineralogia

Yksi geologisen tieteen tärkeimmistä ja vanhimmista osista, joka tutkii v altavaa, kaunista, epätavallisen mielenkiintoista ja salaperäistä mineraalimaailmaa. Mineralogisia tutkimuksia, joiden tavoitteet, tavoitteet ja menetelmät riippuvat erityistehtävistä, suoritetaan kaivauksen ja geologisen tutkimuksen kaikissa vaiheissa ja ne sisältävät laajan valikoiman menetelmiä mineraalikoostumuksen visuaalisesta arvioinnista elektronimikroskopiaan ja röntgendiffraktiodiagnostiikkaan..

PäälläMPO:n kartoitus-, etsintä- ja etsintävaiheissa tehdään tutkimuksia mineralogisten hakukriteerien selventämiseksi ja mahdollisten esiintymien käytännön merkityksen alustavaksi arvioimiseksi.

Geologia on tiede, joka tutkii
Geologia on tiede, joka tutkii

Geologisen työn etsintävaiheessa ja arvioitaessa malmin tai ei-metallisten raaka-aineiden varastoja sen täydellinen kvantitatiivinen ja laadullinen mineraalikoostumus määritetään tunnistamalla hyödylliset ja haitalliset epäpuhtaudet, joiden tiedot otetaan ottaa huomioon valitessaan jalostustekniikkaa tai tehdessään johtopäätöksiä raaka-aineiden laadusta.

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

Kristallografia

Aiemmin kristallografiaa pidettiin osana mineralogiaa, ja niiden välinen läheinen suhde on luonnollinen ja ilmeinen, mutta nykyään se on itsenäinen tiede, jolla on oma aiheensa ja omat tutkimusmenetelmänsä. Kristallografian tehtävät koostuvat kiteiden rakenteen, fysikaalisten ja optisten ominaisuuksien, niiden muodostumisprosessien ja ympäristön kanssa tapahtuvan vuorovaikutuksen ominaisuuksien sekä erilaisten luonteen vaikutusten vaikutuksesta tapahtuvien muutosten kattavasta tutkimuksesta.

geologinen työ
geologinen työ

Kiteiden tiede on jaettu fysikaaliseen ja kemialliseen kristallografiaan, joka tutkii kiteiden muodostumis- ja kasvumalleja, niiden käyttäytymistä erilaisissa olosuhteissa muodosta ja rakenteesta riippuen, sekä geometriseen kristallografiaan.jotka ovat kiteiden muotoa ja symmetriaa sääteleviä geometrisia lakeja.

Tektoniikka

Tektoniikka on yksi geologian ydinhaaroista, joka tutkii maankuoren rakennetta rakenteellisesti, sen muodostumisen ja kehityksen piirteitä eri mittakaavaisten liikkeiden, muodonmuutosten, vaurioiden ja sijoittumien taustalla. syvät prosessit.

geologian historiaa
geologian historiaa

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

Alueellinen suunta toimii rakenteilla, kuten laiturilla, laatoilla, kilpeillä, taittuneilla alueilla, meri- ja v altameren painumilla, muunnosvirheillä, repeämävyöhykkeillä jne.

Esimerkki on alueellinen rakenne-tektoninen suunnitelma, joka luonnehtii Venäjän geologiaa. Maan eurooppalainen osa sijaitsee Itä-Euroopan alustalla, joka koostuu prekambrian magmaisista ja metamorfisista kivistä. Uralin ja Jenisein välinen alue sijaitsee Länsi-Siperian alustalla. Siperian tasango (Middle Siperian Plateau) ulottuu Jeniseistä Lenaan. Taitettuja alueita edustavat Ural-Mongolian, Tyynenmeren ja osittain Välimeren taitetut vyöt.

Morfologinen tektoniikka tutkii alueelliseen tektoniikkaan verrattuna alemman asteen rakenteita.

Historiallinen geotektoniikka käsittelee v altamerten ja maanosien rakennemuotojen päätyyppien alkuperän ja muodostumisen historiaa.

Tektoniikan sovellettu suunta liittyy kuvioiden tunnistamiseenerityyppisten MPO:iden sijoittaminen tietyntyyppisten morforakenteiden ja niiden kehityksen piirteiden yhteyteen.

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

Paleontologia

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

Varsin ilmeisten merkkien mukaan paleontologia jaetaan paleotsoologiaan ja paleobotaniikkaan.

Eläimet ovat herkkiä elinympäristönsä fysikaalisten ja kemiallisten parametrien muutoksille, joten ne ovat luotettavia indikaattoreita olosuhteista, joissa kivet muodostuivat. Tästä johtuu läheinen yhteys geologian ja paleontologian välillä.

Paleontologisten tutkimusten ja geologisten muodostumien absoluuttisen iän määrittämisen tulosten perusteella on koottu geokronologinen asteikko, jossa maapallon historia on jaettu geologisiin aikakausiin (arkeoinen, proterotsoinen, paleotsoinen, mesozoinen ja Cenozoic). Aikakaudet on jaettu ajanjaksoihin ja ne puolestaan aikakausiin.

Elämme pleistoseenin aikakaudella (20 tuhatta vuotta sitten nykypäivään) kvaternaarikaudella, joka alkoi noin 1 milj.vuotta sitten.

Petrografia

Magma-, metamorfisten ja sedimenttikivien mineraalikoostumusta, niiden rakenne- ja rakenteellisia ominaisuuksia sekä syntyä tutkitaan petrografian (petrologian) avulla. Tutkimus suoritetaan polarisoivalla mikroskoopilla läpäisevän polarisoidun valon säteissä. Tätä varten kivinäytteistä leikataan ohuita (0,03-0,02 mm) levyjä (osia), jotka liimataan lasilevylle Kanadan balsamia (tämän hartsin optiset ominaisuudet ovat lähellä lasin optisia ominaisuuksia).

Mineraalit muuttuvat läpinäkyviksi (useimmat), ja niiden optisia ominaisuuksia käytetään mineraalien ja niiden kivien tunnistamiseen. Ohut poikkileikkauksen häiriökuviot muistuttavat kaleidoskoopin kuvioita.

maantiede
maantiede

Erityisen paikan geologisten tieteiden syklissä on sedimenttikivien petrografia. Sen suuri teoreettinen ja käytännön merkitys johtuu siitä, että tutkimuksen kohteena ovat nykyaikaiset ja muinaiset (fossiiliset) sedimentit, jotka kattavat noin 70 % maapallon pinnasta.

Insinöörigeologia

Insinöörigeologia on tiedettä niistä maankuoren ylempien horisonttien koostumuksen, fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien, muodostumisen, esiintymisen ja dynamiikan piirteistä, jotka liittyvät taloudelliseen, pääasiassa insinööri- ja rakennusalan ihmisen toimintaan.

Insinööri- ja geologiset tutkimukset tähtäävät kokonaisv altaiseen ja kattavaan arvioon ihmisen toiminnan aiheuttamista geologisista tekijöistä luonnongeologisten prosessien yhteydessä.

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

Merigeologia

Olisi epäreilua jättää huomiotta geologian laaja osa, joka tutkii v altamerten ja merien pohjan muodostavan maankuoren geologista rakennetta ja kehityksen piirteitä. Jos noudatamme lyhintä ja laajinta määritelmää, joka kuvaa geologiaa (Maan tutkimus), niin merigeologia on tiedettä meren (v altameren) pohjasta, joka kattaa kaikki "geologisen puun" haarat (tektoniikka, petrografia, litologia, historiallinen ja kvaternaarigeologia, paleogeografia, stratigrafia, geomorfologia, geokemia, geofysiikka, mineraalien oppi jne.).

Merillä ja v altamerillä tutkimusta tehdään erikoisvarustetuista aluksista, kelluvista porauslaitteista ja ponttoneista (hyllyssä). Näytteenottoa varten käytetään porauksen lisäksi haroja, simpukkatyyppisiä kahmareita ja suoria putkia. Autonomisten ja hinattavien ajoneuvojen avulla tehdään erillisiä ja jatkuvia valokuva-, televisio-, seismis-, magnetometrisiä ja geolokaatiotutkimuksia.

modernin tieteen ongelmia
modernin tieteen ongelmia

Meidän aikanamme monia modernin tieteen ongelmia ei ole vielä ratkaistu, ja niihin kuuluvat meren ja sen sisäpuolen ratkaisemattomat mysteerit. Merigeologiaa kunnioitetaan paitsi "salaisuuden selventämisen" tieteen vuoksi, vaan myös maailman v altameren jättimäisten mineraalivarojen kehittämiseksi.

Teoreettisen perusteennykyaikaisen merigeologian alan tehtävänä on tutkia v altameren kuoren kehityshistoriaa ja tunnistaa sen geologisen rakenteen päämallit.

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

Nyt kun meillä on yleinen käsitys geologiasta, voimme kääntyä sen alkuperään.

Retki maantieteen historiaan

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

Alkuperäisen ihmisen ajoista 1700-luvun puoliväliin geologisen tiedon keräämisen ja muodostumisen esitieteellinen vaihe kesti pääasiassa metallimalmeista, rakennuskivistä, suoloista ja maanalaisista vesistä. Kiviä, mineraaleja ja geologisia prosesseja tuon ajan tulkinnassa käsiteltiin jo muinaisina aikoina.

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

Renessanssilla (XV-XVI vuosisatoja) vakiintui heliosentrinen maailmanidea (J. Bruno, G. Galileo, N. Kopernikus), N. Stenonin, Leonardo da Vincin ja geologiset ideat. G. Bauer syntyivät, ja myösR. Descartesin ja G. Leibnizin kosmogoniset käsitteet muotoillaan.

Geologian tieteenä muodostumisen aikana (XVIII-XIX vuosisatoja) ilmestyivät P. Laplacen ja I. Kantin kosmogoniset hypoteesit sekä M. V. Lomonosovin, J. Buffonin geologiset ajatukset. Syntyi stratigrafia (I. Lehmann, G. Fuchsel) ja paleontologia (J. B. Lamarck, W. Smith), kristallografia (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogia (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos ja muut), geologinen kartoitus alkaa.

Tänä aikana perustettiin ensimmäiset geologiset seurat ja kansalliset geologiset tutkimukset.

1800-luvun jälkipuoliskolta 1900-luvun alkuun merkittävimmät tapahtumat olivat Charles Darwinin geologiset havainnot, tasojen ja geosynkliinien teorian luominen, paleogeografian synty, maaperän kehitys. instrumentaalinen petrografia, geneettinen ja teoreettinen mineralogia, magmakäsitteiden syntyminen ja malmiesiintymien teoria. Öljygeologia alkoi ilmaantua ja geofysiikka (magnetometria, gravimetria, seismometria ja seismologia) alkoi saada vauhtia. Vuonna 1882 perustettiin Venäjän geologinen komitea.

Geologian kehityksen nykyaika alkoi 1900-luvun puolivälissä, jolloin maatiede otti tietotekniikan käyttöön ja hankki uusia laboratorioinstrumentteja, työkaluja ja teknisiä välineitä, jotka mahdollistivat geologisen ja geofysikaalisen tutkimuksen aloittamisen. v altameristä ja lähellä olevista planeetoista.

Erinomaisimmat tieteelliset saavutukset olivat D. S. Korzhinskyn metasomaattisen vyöhykkeen teoria, metamorfismifaciesin teoria, M. Strakhov litogeneesin tyypeistä, geokemiallisten menetelmien käyttöönotosta malmiesiintymien etsinnässä jne.

A. L. Yanshinin, N. S. Shatskyn ja A. A. Bogdanovin johdolla luotiin Euroopan ja Aasian maiden mittaustektonisia karttoja, laadittiin paleogeografisia kartastoja.

Uuden globaalin tektoniikan konseptia kehitettiin (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain ym.), geodynamiikka, tekninen geologia ja hydrogeologia astuivat eteenpäin, hahmottui uusi suunta geologiassa - ekologinen, josta on tullut prioriteetti tänään.

Modernin geologian ongelmat

Nykyään monissa perustavanlaatuisissa kysymyksissä modernin tieteen ongelmat ovat edelleen ratkaisematta, ja tällaisia kysymyksiä on ainakin puolitoistasataa. Puhumme tietoisuuden biologisista perusteista, muistin mysteereistä, ajan ja painovoiman luonteesta, tähtien alkuperästä, mustista aukoista ja muiden avaruusobjektien luonteesta. Geologialla on myös monia ongelmia, joita ei ole vielä käsiteltävä. Tämä koskee pääasiassa maailmankaikkeuden rakennetta ja koostumusta sekä maan sisällä tapahtuvia prosesseja.

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

Geologinen muodostuminen Venäjällä

Nykyaikaisen geologisen koulutuksen muodostuminen Venäjällä liittyy kaivosinsinöörien (tulevan kaivosinstituutin) avaamiseen Pietariin.alkoi, kun Geologian instituutti (nykyisin GIN AH CCCP) perustettiin Leningradiin vuonna 1930 ja siirrettiin sitten Moskovaan.

Geologinen instituutti on nykyään johtavassa asemassa stratigrafian, litologian, tektoniikan ja geologisen syklin tieteiden historian tutkimuslaitosten joukossa. Tärkeimmät toiminta-alueet liittyvät v altameren ja mannermaisen kuoren rakenteen ja muodostumisen monimutkaisten perusongelmien kehittämiseen, maanosien kallionmuodostuksen ja v altamerten sedimentaation kehityksen tutkimukseen, geokronologiaan, geologisten prosessien globaaliin korrelaatioon ja ilmiöt jne.

Muuten, GIN:n edeltäjä oli Mineralogical Museum, joka nimettiin vuonna 1898 Geologian museoksi ja sitten vuonna 1912 Geologian ja Mineralogiseksi museoksi. Pietari Suuri.

Geologisen koulutuksen perusta Venäjällä on perustamisestaan lähtien perustunut kolminaisuuden periaatteeseen: tiede - koulutus - käytäntö. Perestroika-shokeista huolimatta opetusgeologia noudattaa tätä periaatetta nykyään.

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

geologin työ
geologin työ

Nykyään korkeampi geologinen koulutus voidaan hankkia yli 30 yliopistossa Venäjällä.

Ja anna mennä "tiedustelulle taigaan" tai jätä "hiileville aroille" meidän aikanamme - tämä ei ole enää niin arvostettua kuin ennen,työn, geologi valitsee sen, koska "onnellinen joka tietää tien kalvaavan tunteen"…

Suositeltava: