Геология что изучает

Геология что изучает

Основные направления

Геологические науки

Геология — это наука, занимающаяся описанием верхних слоёв земной коры и традиционно интересующаяся их составом, структурой и эволюцией. С середины 1960-х годов с появлением теории тектоники плит, подтверждавшей старинную теорию дрейфа континентов Альфреда Вегенера, расширилась сфера геологических исследований: теперь геологи заинтересовались более глубокими слоями земной коры и мантией, что ранее было сферой исследования геофизиков. Однако стоит отметить, что геологи не могут исходить из моделей геологических исследований геофизики, поскольку они основаны на относительно упрощённых физических моделях. Геологии свойственен более сложный и детальный анализ, нацеленный на качественный результат.

Геологические науки включают в себя множество перекликающихся дисциплин, не способных существовать по отдельности:

  • Науки о составе Земли:
    • Геохимия изучает закономерности распространения и поведения химических элементов в различных оболочках литосферы.
    • Минералогия изучает природу, состав и кристаллическую структуру минералов. Минералогия одновременно является отраслью геологии и кристаллографии, которая, в свою очередь, относится к физике.
    • Петрология и петрография вместе составляют науку о горных породах. Они занимаются изучением возникновения, формирования и эволюции горных пород, а также описанием их свойств.
      • Литология и седиментология изучают осадочные горные породы.
  • Науки о строении Земли
    • Структурная геология или тектоника занимается изменениями твёрдой оболочки Земли и структур земной коры, вызванных движением тектонических плит.
    • Геоморфология занимается изучением происхождения и эволюции рельефа. Особенно интересны для этой науки процессы, влияющие на формирование рельефа во времени и пространстве. Часто геоморфологию относят к географии.
    • Вулканология изучает физико-химическую природу вулканов, а так же их динамику. Эту науку относят одновременно к геологии, геофизике, геохимии (наука о химическом составе камней) и геохронологии (с помощью радиометрического метода эта наука определяет возраст всей породы или одного из её компонентов).
    • Стратиграфия
    • Палеонтология занимается изучением окаменелостей, то есть окаменелых останков различных форм жизни, когда-то существовавших на земле. Наука стоит на стыке биологии и геологии. Практическое значение для биологии эта наука представляет в связи с теорией эволюции и позволяет отследить эволюцию различных живых организмов на протяжении длительных отрезков времени. Для геологов палеонтология важна в определении важнейших руководящих форм.
  • Науки о динамике Земли
    • Геодинамика
    • Историческая геология
  • Прикладные отрасли:
    • Геология полезных ископаемых
    • Металлогения
  • Прочие отрасли
    • Гидрогеология изучает геологические аспекты гидрологии, которая в свою очередь относится к геофизическим наукам. Гидрогеология тесно связана с карстологией, наукой, изучающей влияние воды на горные породы, формирование гротов и подземных вод. Важную роль для обеих наук сыграла спелеология, наука о пещерах.
    • Лимнология, наука об озёрах, пресных водоёмах и водохранилищах, а также о населяющих их организмах. Лимнология одновременно затрагивает геологию и биологию, а также почвоведение, науку на границе геологии (занимается изучением изменения пород, а также механического и химического воздействия на почвы) и биологии (роль организмов в изменении первоначальных пород и почв).
    • Почвоведение занимается изучением различных составляющих почвы, а так же её морфологических, минералогических и физико-химических характеристик.
    • Инженерная геология

>Список основных наук о Земле

Наиболее полный список наук геологического цикла

>См. также

  • Экология
  • Земледелие
  • Естествознание
  • Геосферы

>Литература

  • Яницкий И. Н. Новое в науках о Земле. — М., Агар, 1998. — ISBN 5-89218-080-8

Отрывок, характеризующий Науки о Земле

Человек этот нужен еще для оправдания последнего совокупного действия.
Действие совершено. Последняя роль сыграна. Актеру велено раздеться и смыть сурьму и румяны: он больше не понадобится.
И проходят несколько лет в том, что этот человек, в одиночестве на своем острове, играет сам перед собой жалкую комедию, мелочно интригует и лжет, оправдывая свои деяния, когда оправдание это уже не нужно, и показывает всему миру, что такое было то, что люди принимали за силу, когда невидимая рука водила им.
Распорядитель, окончив драму и раздев актера, показал его нам.
– Смотрите, чему вы верили! Вот он! Видите ли вы теперь, что не он, а Я двигал вас?
Но, ослепленные силой движения, люди долго не понимали этого.
Еще большую последовательность и необходимость представляет жизнь Александра I, того лица, которое стояло во главе противодвижения с востока на запад.
Что нужно для того человека, который бы, заслоняя других, стоял во главе этого движения с востока на запад?
Нужно чувство справедливости, участие к делам Европы, но отдаленное, не затемненное мелочными интересами; нужно преобладание высоты нравственной над сотоварищами – государями того времени; нужна кроткая и привлекательная личность; нужно личное оскорбление против Наполеона. И все это есть в Александре I; все это подготовлено бесчисленными так называемыми случайностями всей его прошедшей жизни: и воспитанием, и либеральными начинаниями, и окружающими советниками, и Аустерлицем, и Тильзитом, и Эрфуртом.
Во время народной войны лицо это бездействует, так как оно не нужно. Но как скоро является необходимость общей европейской войны, лицо это в данный момент является на свое место и, соединяя европейские народы, ведет их к цели.
Цель достигнута. После последней войны 1815 года Александр находится на вершине возможной человеческой власти. Как же он употребляет ее?
Александр I, умиротворитель Европы, человек, с молодых лет стремившийся только к благу своих народов, первый зачинщик либеральных нововведений в своем отечестве, теперь, когда, кажется, он владеет наибольшей властью и потому возможностью сделать благо своих народов, в то время как Наполеон в изгнании делает детские и лживые планы о том, как бы он осчастливил человечество, если бы имел власть, Александр I, исполнив свое призвание и почуяв на себе руку божию, вдруг признает ничтожность этой мнимой власти, отворачивается от нее, передает ее в руки презираемых им и презренных людей и говорит только:
– «Не нам, не нам, а имени твоему!» Я человек тоже, как и вы; оставьте меня жить, как человека, и думать о своей душе и о боге.
Как солнце и каждый атом эфира есть шар, законченный в самом себе и вместе с тем только атом недоступного человеку по огромности целого, – так и каждая личность носит в самой себе свои цели и между тем носит их для того, чтобы служить недоступным человеку целям общим.
Пчела, сидевшая на цветке, ужалила ребенка. И ребенок боится пчел и говорит, что цель пчелы состоит в том, чтобы жалить людей. Поэт любуется пчелой, впивающейся в чашечку цветка, и говорит, цель пчелы состоит во впивании в себя аромата цветов. Пчеловод, замечая, что пчела собирает цветочную пыль к приносит ее в улей, говорит, что цель пчелы состоит в собирании меда. Другой пчеловод, ближе изучив жизнь роя, говорит, что пчела собирает пыль для выкармливанья молодых пчел и выведения матки, что цель ее состоит в продолжении рода. Ботаник замечает, что, перелетая с пылью двудомного цветка на пестик, пчела оплодотворяет его, и ботаник в этом видит цель пчелы. Другой, наблюдая переселение растений, видит, что пчела содействует этому переселению, и этот новый наблюдатель может сказать, что в этом состоит цель пчелы. Но конечная цель пчелы не исчерпывается ни тою, ни другой, ни третьей целью, которые в состоянии открыть ум человеческий. Чем выше поднимается ум человеческий в открытии этих целей, тем очевиднее для него недоступность конечной цели.
Человеку доступно только наблюдение над соответственностью жизни пчелы с другими явлениями жизни. То же с целями исторических лиц и народов.
Свадьба Наташи, вышедшей в 13 м году за Безухова, было последнее радостное событие в старой семье Ростовых. В тот же год граф Илья Андреевич умер, и, как это всегда бывает, со смертью его распалась старая семья.
События последнего года: пожар Москвы и бегство из нее, смерть князя Андрея и отчаяние Наташи, смерть Пети, горе графини – все это, как удар за ударом, падало на голову старого графа. Он, казалось, не понимал и чувствовал себя не в силах понять значение всех этих событий и, нравственно согнув свою старую голову, как будто ожидал и просил новых ударов, которые бы его покончили. Он казался то испуганным и растерянным, то неестественно оживленным и предприимчивым.
Свадьба Наташи на время заняла его своей внешней стороной. Он заказывал обеды, ужины и, видимо, хотел казаться веселым; но веселье его не сообщалось, как прежде, а, напротив, возбуждало сострадание в людях, знавших и любивших его.
После отъезда Пьера с женой он затих и стал жаловаться на тоску. Через несколько дней он заболел и слег в постель. С первых дней его болезни, несмотря на утешения докторов, он понял, что ему не вставать. Графиня, не раздеваясь, две недели провела в кресле у его изголовья. Всякий раз, как она давала ему лекарство, он, всхлипывая, молча целовал ее руку. В последний день он, рыдая, просил прощения у жены и заочно у сына за разорение именья – главную вину, которую он за собой чувствовал. Причастившись и особоровавшись, он тихо умер, и на другой день толпа знакомых, приехавших отдать последний долг покойнику, наполняла наемную квартиру Ростовых. Все эти знакомые, столько раз обедавшие и танцевавшие у него, столько раз смеявшиеся над ним, теперь все с одинаковым чувством внутреннего упрека и умиления, как бы оправдываясь перед кем то, говорили: «Да, там как бы то ни было, а прекрасжейший был человек. Таких людей нынче уж не встретишь… А у кого ж нет своих слабостей?..»

Что изучает геология?

Основным объектом изучения геологии является земная кора, а также геологические процессы и история Земли:

Минералы

Минерал представляет собой природное химическое соединение, обычно кристаллическое и абиогенное (неорганическое) по происхождению. Минерал имеет один конкретный химический состав, тогда как камень может представлять собой совокупность различных минералов или минералоидов. Наука о минералах называется минералогией.

Существует более 5300 известных видов минералов. Силикатные минералы составляют более 90% земной коры. Кремний и кислород образовывают примерно 75% земной коры, что напрямую связано с преобладанием силикатных минералов.

Минералы отличаются химическими и физическими свойствами. Различия в химическом составе и кристаллической структуре позволяют распознавать виды, которые определялись геологической средой минерала при их формировании. Колебания в температуре, давлении или объемном составе горной массы вызывают изменения минералов.

Минералы можно описать по различным физическим свойствам, которые связаны с их химической структурой и составом. Общие отличительные признаки включают кристаллическую структуру, твердость, блеск, цвет, полосы, прочность, расщепление, переломы, вес, магнетизм, вкус, запах, радиоактивность, реакция на кислоту и т.д.

Минералы исключительной красоты и долговечности называются драгоценными камнями.

Горные породы

Горные породы представляют собой твердые смеси по меньшей мере одного минерала. В то время как минералы имеют кристаллы и химические формулы, породы характеризуются текстурой и минеральным составом. Исходя из этого, горные породы делятся на три группы: магматические горные породы (формируются при постепенном охлаждении магмы), метаморфические горные породы (образование происходит при изменении магматических и осадочных пород) и осадочные горные породы (образовываются при низких температурах и давлении, когда преобразовываются морские и континентальные осадки). Эти три основных типа пород участвуют в процессе, называемом круговоротом горных пород, который описывает трудоемкие переходы, как на поверхности, так и под землей, от одного типа породы к другому на протяжении длительных периодов геологического времени.

Горные породы являются экономически важными полезными ископаемыми. Уголь — это камень, который служит источником энергии. Другие типы пород используются в строительстве, включая камень, щебень и т.д. Третьи необходимы для изготовления инструментов, от каменных ножей наших предков до мела, используемого сегодня художниками.

Окаменелости

Окаменелости являются признаками живых существ, которые существовали очень давно. Они могут представлять отпечатки тел или даже продуктов жизнедеятельности организмов. Ископаемые также включают следы, норы, гнезда и другие косвенные признаки. Окаменелости являются ярким свидетельствованием ранней жизни на Земле. Геологи составили отчет о древней жизни, простирающейся на сотни миллионов лет.

Ископаемые останки имеют практическое значение, потому что они изменяются на протяжении всего геологического времени. Совокупность окаменелостей служит для идентификации горных пород. Геологическая шкала времени основана почти исключительно на ископаемых останках и дополнена другими методами датирования. С ее помощью мы можем уверенно сравнивать осадочные породы со всего мира. Ископаемые окаменелости также являются ценными музейными экспонатами и предметами коллекционирования.

Формы рельефа, геологические структуры и карты

Формы рельефа во всем их разнообразии являются следствием круговорота горных пород. Они были сформированы эрозией и другими процессами. Формы рельефа дают информацию о том, как образовывалась и изменялась земная кора в геологическом прошлом, например, в ледниковом периоде.

Структура является важной частью изучения обнажения горных пород. Большинство частей земной коры деформированы, согнуты и искажены в некоторой степени. Геологические признаки этого — сочленения, разломы, текстуры пород и несоответствия помогают в оценке геологических структур, а также измерении склонов и ориентаций горных пород. Геологическая структура в недрах важна для водоснабжения.

Геологические карты представляют собой эффективную базу данных геологической информации о породах, рельефах и структуре.

Геологические процессы и угрозы

Геологические процессы приводят к круговороту горных пород, созданию структур и форм рельефа, а также окаменелостей. Они включают эрозию, осаждение, окаменелость, разломы, поднятие, метаморфизм и вулканизм.

Геологические опасные явления — мощные выражения геологических процессов. Оползни, извержения вулканов, землетрясения, цунами, изменение климата, наводнения и космические воздействия являются основными примерами угроз. Понимание основных геологических процессов может помочь человечеству уменьшить ущерб от геологических катастроф.

Тектоника и история Земли

Движение плит в Сан-Андреас

Тектоника — геологическая деятельность в самом крупном масштабе. Поскольку геологи отображали горные породы и изучали геологические особенности, и процессы, они начали поднимать и отвечать на вопросы о тектонике — жизненном цикле горных хребтов и вулканических цепей, движении континентов, о росте и снижении уровня Мирового океана, и о том, какие процессы происходят в ядре и мантии Земли. Тектоника плит объясняет как движутся литосферные плиты и позволила изучать нашу планету как единую структуру.

Геологическая история Земли — это история, которую рассказывают минералы, скалы, окаменелости, рельеф и тектоника. Исследования окаменелостей в сочетании с различными методами дают последовательную эволюционную историю жизни на Земле. Фанерозойский эон (возраст окаменелостей) последних 542 миллионов лет хорошо отображен как время изобилия фауны и флоры и акцентирован массовыми вымираниями. Предыдущие четыре миллиарда лет, докембрийское время, были временем огромных изменений в атмосфере, океанах и континентах.

Роль геологии

Существует много причин, по которым геология важна для жизни и цивилизации. Подумайте о землетрясениях, оползнях, наводнениях, засухе, вулканической активности, океанских течениях, типах почвы, минералах (золото, серебро, уран) и т.д. — геологи изучают все эти понятия. Таким образом, изучение геологии играет важную роль в современной жизни и цивилизации.

Геология определяется как «научное исследование происхождения, истории и структуры Земли». Почти все, что мы используем в нашей жизни, имеет какое-то отношение к Земле. Дома, улицы, компьютеры, игрушки, инструменты и т.д. сделаны из природных ресурсов. Хотя Солнце является конечным источником энергии Земли, мы нуждаемся в дополнительной энергии, которая вырабатывается при сжигании природного газа, древесины и т.д. Геологическая наука имеет первостепенное значение для определения местоположения этих источников энергии Земли, а также объясняет как более эффективно извлечь их из недр планеты, с минимальными экономическими затратами и с наименьшим воздействием на окружающую среду. Водные ресурсы являются чрезвычайно важными для человечества, однако во многих частях мира существует недостаток пресной воды. Изучение геологии помогает находить водные источники, чтобы уменьшить влияние нехватки воды на людей.

Последствия катастрофического землетрясения в Сан-Франциско, США, в 1906 году

Изучение геологии также охватывает процессы Земли, которые могут повлиять на цивилизацию. Землетрясение способно уничтожить тысячи жизней за несколько минут. Кроме того, цунами, наводнения, оползни, засухи и вулканическая деятельность способны оказать огромное влияние на цивилизацию. Геологи изучают эти процессы, и в случае необходимости рекомендуют проводить определенные мероприятия по минимизации ущерба, если возникают такие события. Например, изучая закономерности наводнения рек, геологи могут рекомендовать избегать определенных областей при строительстве новых городов, чтобы предотвратить потенциальный ущерб. Сейсмология — раздел геологии — хотя и очень сложная область изучения, может помочь сохранить многие жизни, оценив, где есть наибольшая вероятность землетрясения (как правило, в линиях геологических разломов), и рекомендовать тип технологий, которые будут использоваться при строительстве зданий в этих уязвимых районах.

Многие предприятия для своей деятельности полагаются на информацию, полученную от геологов. Золото, алмазы, серебро, нефть, железо, алюминий и уголь являются природными ресурсами, которые широко используются в промышленности. Геологи и наука геология помогают в поиске этих и других ресурсов. Даже простой строительный материал, такой как песок, необходимо найти и добыть, а затем уже использовать при строительстве домов, предприятий, школ и т.д.

На самом деле геология еще не имеет широкого признания в современном мире, как, к примеру, генетика, химия и медицина. Тем не менее все жители нашей планеты зависят от природных ресурсов, найденных благодаря геологам и науке геологии. Таким образом, геология чрезвычайно важна и требует дальнейшего развития, и популяризации в обществе.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Геология

Запрос «Геолог» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Комплексная наука

англ. Geology

Науки о Земле

Земля и планеты

науки геологического цикла

Медиафайлы на Викискладе

Геоло́гия (от др.-греч. γῆ «Земля» + λόγος «учение, наука») — совокупность наук о строении Земли, её происхождении и развитии, основанная на изучении геологических процессов, вещественного состава, структуры земной коры и литосферы всеми доступными методами с привлечением данных других наук и дисциплин. Коротко геологию можно определить как науку о составе, строении и закономерностях развития Земли и изучение её поверхности.

Геология прошла длительный и сложный путь развития. Круг объектов её исследования расширялся, и распространился на всю Землю и объекты Солнечной системы. В геологии шли процессы дифференциации структур и объектов изучения, это сопровождалось специализацией научных направлений и интеграцией знаний, совершенствовались методы и инструменты исследований. В геологии предметом исследования являются геологические объекты, их свойства, закономерности строения, взаиморасположения, происхождения и развития во времени и пространстве.

Термин

«Геология» на греческом языке Первое оригинальное русское руководство по геологии. Д. А. Соколов, 1839

Понятие геология первоначально означало земную науку (дословный перевод с греческого) в противоположность теологии — духовной науке. В философском контексте термин геология использовал епископ и библиофил Ричард де Бери (1287—1345) в 11 главе произведения «Любовь к книгам» (написана на латинском в 1345, и впервые опубликована в Кёльне в 1473 году).

Мнения о первом научном использовании термина геология расходятся: По одним источникам его впервые использовал норвежский учёный М. П. Эшольт (Mikkel Pedersøn Escholt, 1600—1699) в книге «Geologica Norvegica» в 1657 году. По другим источникам — 54 года раньше Улиссе Альдрованди в 1603 году для обозначения одного из царств природы — «земная наука». Затем Жан Андре Делюк в 1778 году. В этом контексте термин закрепил Соссюр в 1779 году, однако он был ещё далёк от современного понятия.

Современные геологические науки обозначалась понятием естественная история ископаемых тел.

Ближе всего к современному понятию «геология» стоял термин «геогнозия» (от др.-греч. γῆ «Земля» + др.-греч. ἐπιστήμη «научное знание, наука», «достоверное знание» или геогностика). Это название для науки o минералах, рудах и горных породах было предложено немецкими учёными Г. Фюкселем (в 1761), уточнено и развито A. Г. Вернером (в 1780), в современном понимании — общая и динамическая геология. Им обозначили практические области геологии, изучавшие объекты, которые можно было наблюдать на поверхности, в отличие от чисто теоретической в то время геологии, которая занималась абстрактными представлениями о происхождении и истории Земли, её внутренним строением. В России термин геогнозия сохранялся до конца XIX века в названиях дисциплин и званий: «доктор минералогии и геогнозии» или «профессор минералогии и геогнозии». Например, В. В. Докучаев в 1883 году получил учёную степень доктора минералогии и геогнозии.

В 1840-х годах «Геология и геогнозия» были тематическим разделом в Горном журнале. При этом геология, или землесловие рассматривалась в качестве теоретической и философской дисциплины для размышлений о строении Земли.

В художественной литературе термин геолог и геология получил широкое распространение в 1862 году благодаря роману И. С. Тургенева Отцы и дети.

Геологические науки

Инструменты геолога

Современная геология — это крупный раздел знаний, охватывающий значительное число отдельных наук, каждая из которых имеет собственный объект изучения и пользуется своими методами исследования.

Геология объединяет целый комплекс наук о Земле, охватывающий многие уровни и типы организации вещества. Все эти науки связывает между собой представлением о пространственно-временных взаимоотношениях различных геологических тел, которые являются главным стержнем, становым хребтом этих наук.

  • Наиболее полный список наук геологического цикла.

Науки о земной коре

Объекты минералогии

  • Минералогия — раздел геологии, изучающий минералы, вопросы их генезиса, классификации.
  • Петрология (петрография) — раздел геологии, изучающий магматические, метаморфические и осадочные горные породы — их описание, происхождение, состав, текстурно-структурные особенности, а также классификацию.
  • Литология (петрография осадочных пород) — раздел геологии, изучающий осадочные породы.
  • Структурная геология — раздел геологии, изучающий формы залегания геологических тел и нарушения земной коры.
  • Гидрогеология — раздел геологии, изучающий подземные воды.
  • Кристаллография — первоначально одно из направлений минералогии, в настоящее время скорее физическая дисциплина.

Науки о современных геологических процессах

Вулканология изучает вулканы

Или динамическая геология:

  • Геотектоника — раздел геологии, изучающий строение земной коры (собственно геотектоника, неотектоника и экспериментальная тектоника).
  • Вулканология — раздел геологии, изучающий вулканизм.
  • Сейсмология — раздел геологии, изучающий геологические процессы при землетрясениях, сейсморайонирование.
  • Геокриология (мерзлотоведение) — раздел геологии, изучающий многолетнемёрзлые породы.

Науки об исторической последовательности геологических процессов

Ископаемые останки изучает палеонтология Пласты осадочных или вулканогенных горных пород изучает стратиграфия

Или историческая геология:

  • Историческая геология — отрасль геологии, изучающая данные о последовательности важнейших событий в истории Земли. Все геологические науки в той или иной степени имеют исторический характер, рассматривают существующие образования в историческом аспекте и занимаются в первую очередь выяснением истории формирования современных структур. История Земли делится на два крупнейших этапа — эона, по появлению организмов с твёрдыми частями, оставляющих следы в осадочных породах и позволяющих по данным палеонтологии провести определение относительного геологического возраста. С появлением ископаемых на Земле начался фанерозой — время открытой жизни, а до этого был криптозой или докембрий — время скрытой жизни. Геология докембрия выделяется в особую дисциплину, так как занимается изучением специфических, часто сильно и многократно метаморфизованных комплексов и имеет особые методы исследования.
  • Палеонтология изучает древние формы жизни и занимается описанием ископаемых останков, а также следов жизнедеятельности организмов.
  • Стратиграфия — наука об определении относительного геологического возраста осадочных горных пород, расчленении толщ пород и корреляции различных геологических образований. Одним из основных источников данных для стратиграфии является палеонтологические определения.

Прикладные дисциплины

  • Геология полезных ископаемых изучает типы месторождений, методы их поисков и разведки. Делится на геологию нефти и газа, геологию угля и горючих сланцев, металлогению, геологию нерудных ископаемых (строительные материалы и т. п.).
  • Инженерная геология — раздел геологии, изучающий взаимодействия геологической среды и инженерных сооружений.

Смежные и прочие науки

В основном они связаны со смежными науками:

Геолог Х. Шмитт на Луне

  • Геохимия — раздел геологии, изучающий химический состав Земли, процессы, концентрирующие и рассеивающие(миграция химических элементов) химические элементы в различных сферах Земли.
  • Геофизика — раздел геологии, изучающий физические свойства Земли, включающая также комплекс разведочных методов: гравиразведка, сейсморазведка, магниторазведка, электроразведка, радиометрия, геофизические исследования скважин.
  • Петрофизика — прикладной раздел наук о Земле, находящийся на стыке геологии, геофизики, а также физики вещества. Петрофизика изучает различные физические свойства горных пород, взаимосвязи их между собой и с физическими полями Земли.
  • Геобаротермометрия — наука, изучающая комплекс методов определения давления и температур образования минералов и горных пород.
  • Микроструктурная геология — раздел геологии, изучающий деформацию пород на микроуровне, в масштабе зёрен минералов и агрегатов.
  • Геодинамика — наука, изучающая эволюцию Земли в планетарном масштабе, связь процессов в ядре, мантии и земной коре
  • Геохронология — раздел геологии, определяющий возраст пород и минералов.
  • История геологии — раздел истории геологических знаний и горного дела.
  • Агрогеология — раздел геологии о поиске добыче и использовании агроруд в сельском хозяйстве, а также о минералогическом составе сельскохозяйственных почв.
  • Геоморфология — смежная наука на стыке географии и геологии, изучающая процессы образования рельефа Земли (неровности земной поверхности), закономерности размещения месторождений полезных ископаемых, связанных с рельефом З.п.

Некоторые разделы современной геологии выходят за пределы Земли — космическая геология или планетология, космохимия, космология.

Основные принципы и методы

Первая геологическая карта У. Смита, 1815 год

Геология — наука историческая, и важнейшей её задачей является определение последовательности геологических событий. Для выполнения этой задачи с давних времён разработан ряд простых и интуитивно очевидных признаков временных соотношений пород.

  • Принцип актуализма постулирует, что геологические силы, действующие в наше время, аналогично работали и в прежние времена. Джеймс Хаттон сформулировал принцип актуализма фразой «Настоящее — ключ к прошлому».
  • Принцип первичной горизонтальности (англ. principle of original horizontality) утверждает, что морские осадки при их образовании, как правило, залегают горизонтально.
  • Принцип суперпозиции (англ. the principle of superposition) заключается в том, что породы находящиеся в не нарушенном складчатостью и разломами залегании, следуют в порядке их образования, породы залегающие выше моложе, а те которые находятся ниже по разрезу — древнее.
  • Принцип последовательности (англ. law of faunal succession) постулирует, что в одно и то же время в океане распространены одни и те же организмы. Из этого следует, что палеонтолог, определив набор ископаемых остатков в породе, может найти одновременно образовавшиеся породы.
  • Принцип обеспечения непрерывности (англ. principle of lateral continuity) гласит, что строительный материал, образующий слои, растягивается по поверхности земли, если только какая-то другая масса его не ограничит.
  • Интрузивные взаимоотношения представлены контактами интрузивных пород и вмещающих их толщ. Обнаружение признаков таких взаимоотношений (зоны закалки, даек и т. п.) однозначно указывает на то, что интрузия образовалась позже, чем вмещающие породы.
  • Секущие взаимоотношения также позволяют определить относительный возраст. Если разлом рвёт горные породы, значит он образовался позже, чем они.
  • Ксенолиты и обломки попадают в породы в результате разрушения своего источника, соответственно они образовались раньше вмещающих их пород, и могут быть использованы для определения относительного возраста.

Геологические науки используют описательный метод в изучении размещения и состава геологических тел, в том числе их форма, размер, взаимоотношение, последовательность залегания.

Геологическое время

Основная статья: История Земли Тектонические плиты Земли

Геологическая временная шкала включает в себя историю Земли. Охватывает период с возникновения самого раннего твёрдого образования в Солнечной системе (4,57 млрд лет) и формирования Земли в начале Катархейского эона (4,54 млрд лет). Оканчивается шкала сегодняшним днём (эпохой голоцена).

Ч. Лайель в 1830 году ввёл понятие времени в геологию. Он превратил внезапные катастрофы в цепь длительных незначительных изменений:

Одним из следствий недостаточной количественной оценки прошедшего времени является кажущееся совпадение событий, не связанных между собой или настолько редких, что их одновременность невозможна по всем расчетам вероятностей

Ключевые геологические события

Карта геологических областей мира
Океаническая кора 0—20 млн лет 20—65 млн лет >65 млн лет Континентальная кора Шельф Геологическая платформа Фанерозойская складчатость Котловина Большие массивы интрузивов Континентальная кора

  • 4,568 млрд лет назад — образование Солнечной системы.
  • 4,54 млрд лет назад — аккреция Земли.
  • 3,8 млрд лет назад — конец поздней тяжёлой бомбардировки, первая жизнь.
  • 3,5 млрд лет назад — первый фотосинтез.
  • 2,4-2 млрд лет назад — обогащение атмосферы кислородом, первый Ледниковый период.
  • 900—630 млн лет назад — второй Ледниковый период.
  • 540 млн лет назад — кембрийский взрыв, внезапное увеличение биоразнообразия; начало палеозоя.
  • 360 млн лет назад — первые наземные позвоночные животные.
  • 199,6 млн лет назад — триасово-юрское вымирание, одно из крупнейших вымираний мезозойской эры.
  • 65,5 млн лет назад — мел-палеогеновое вымирание, последнее массовое вымирание уничтожившее динозавров; конец мезозоя и начало кайнозоя.
  • 6 млн лет назад—настоящее время — гоминини:
    • 6 млн лет назад — появляются первые гоминини;
    • 4 млн лет назад — первые австралопитеки, прямые предки современных Людей;
    • 124 тысячи лет назад — в Восточной Африке появились первые Homo sapiens.

Геохронологическая шкала

Основная статья: Геохронологическая шкала

ГЕОЛОГИЯ Тема Предмет изучения Основные направления
Геохронологическая шкала млн
лет
назад
Эон Эра Период 0
Ф
а
н
е
р
о
з
о
й
Кайнозой Четвертичный 2,58
Неоген 23
Палеоген 66
Мезозой Мел 145
Юра 201
Триас 252
Палеозой Пермь 299
Карбон 359
Девон 419
Силур 444
Ордовик 485
Кембрий 541
Докембрий Протерозой Нео-
протерозой
Эдиакарий 635
Криогений 720
Тоний 1000
Мезо-
протерозой
Стений 1200
Эктазий 1400
Калимий 1600
Палео-
протерозой
Статерий 1800
Орозирий 2050
Рясий 2300
Сидерий 2500
Архей Неоархей 2800
Мезоархей 3200
Палеоархей 3600
Эоархей 4000
Катархей 4600

История Земли в хронологическом порядке, организованная в таблицу, известна как геохронологическая шкала. Шкала разбита на основе стратиграфического анализа на четыре интервала. Первый охватывает весь период от формирования Земли до настоящего времени. Каждая следующая шкала показывает самый последний сегмент предыдущего интервала, отмеченный звёздочками, в увеличенном масштабе.

Абсолютный и относительный возраст

Основные статьи: Геохронология, Абсолютный геологический возраст и Относительный геологический возраст

Геологическим событиям можно присвоить точную дату в конкретный момент времени — абсолютный возраст, или же они могут быть привязаны к определённым интервалам геохронологической шкалы — относительный возраст. Геологи используют различные методы, чтобы выявить как относительный так и абсолютный возраст геологических событий. До открытия метода радиоизотопного датирования (начало XX века), который предоставил возможность определения абсолютного возраста, геологи были в значительной степени ограничены использованием относительных методов датирования для определения возраста геологических событий. Хотя относительная датировка может определить только последовательный порядок событий, а не дату когда они происходят, она остается эффективным методом в особенности при наличии материалов лишенных радиоактивных изотопов. Геологические пласты, состоящие из горных пород, поверхностных отложений, окаменелостей и осадочных пород, используются для сопоставления одной стратиграфической единицы с другой. Относительный возраст обычно определяется палеонтологическим методом. Абсолютный возраст, как правило, основывается на физических или химических свойствах горных пород. Чаще всего определяется методом радиоизотопного датирования — по накоплению продуктов распада радиоактивных элементов, входящих в состав материала. Полученные данные показывают примерную дату возникновения каждого события, позиционируя его в определённую точку общей геологической шкалы, что очень важно в построении более точной последовательности.

История геологии

Основная статья: История геологии Джеймс Хаттон — отец современной геологии

Первые геологические наблюдения относятся к динамической геологии — это информация о землетрясениях, извержениях вулканов, размывании гор, перемещении береговых линий. Подобные высказывания встречаются в работах таких учёных как Пифагор, Аристотель, Плиний Старший, Страбон. Описание минералов и попытки классификации геологических тел встречаются у Аль-Бируни и Ибн Сины (Авиценны) в X—XI веках. Некоторые современные ученые считают, что современная геология началась в средневековом исламском мире.

В эпоху Возрождения геологические исследования проводили учёные Леонардо да Винчи и Джироламо Фракасторо. Они впервые предположили, что ископаемые раковины являются остатками вымерших организмов, а также, что история Земли длиннее библейских представлений. В конце XVII — начале XVIII века появилась общая теория Земли, которая получила название дилювианизма. По мнению учёных того времени осадочные породы и окаменелости в них образовались в результате всемирного потопа..

Во второй половине XVIII века резко возросли потребности в полезных ископаемых, что привело к изучению недр, в частности накоплению фактического материала, описанию свойств горных пород и условий их залегания, разработке приёмов наблюдения. Джеймс Хаттон, автор «Теории Земли», часто считается первым современным геологом. В то же время в России увидели свет геологические труды М. В. Ломоносова.

Основные подразделения современной стратиграфической шкалы были приняты официально в 1881 году в Болонье на 2-м Международном геологическом конгрессе. Первыми геологическими картами в России были работы Д. Лебедева и М. Иванова (карта Восточного Забайкалья, 1789—1794), Н. И. Кокшарова (Европейская Россия, 1840), Г. П. Гельмерсена («Генеральная карта горных формаций Европейской России», 1841).

Большую часть XIX века геология вращалась вокруг вопроса о точном возрасте Земли. Оценки варьировались от 100 000 до нескольких миллиардов лет. В начале XX века радиометрическое датирование позволило определить возраст Земли, оценка составила два миллиарда лет. В настоящее время известно, что возраст Земли составляет около 4,5 миллиардов лет.

Многотомное издание «Геологическая изученность СССР» обобщило литературу по регионам СССР до 1990 года.

Примечания

  1. Иностранцев А. А. Геология // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  2. Геология // Российская геологическая энциклопедия. — М., СПб.: издательство ВСЕГЕИ, 2010. — С. 319.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Геология // Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  4. Special term geologia The love of books. The philobiblon of Richard de Bury translated into English by E. C. Thomas. Ch. 11.
  5. Richard de Bury. Philobiblon. Cologne: Quarto, 1473. iii, 237 p.
  6. Richard de Bury. Philobiblon: (Special term geologia) / translated by E. C. Thomas, 1888. New York: Cosimo, 2006. 132 p.
  7. Kermit H., (2003). Niels Stensen, 1638—1686: the scientist who was beatified. Gracewing Publishing. p. 127.
  8. Большая Российская энциклопедия. 2006. Т. 6. С. 609.
  9. Four centuries of the word geology: Ulisse Aldrovandi 1603 in Bologna
  10. Рябухин А. Г. Геология // Российская геологическая энциклопедия. М., СПб: Изд-во ВСЕГЕИ, 2010. С. 319—320.
  11. Словарь Дворецкого
  12. Геогнозия. // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
  13. Диплом С.-Петербургского университета от января 1884 г. В Собрании сочинений В. В. Докучаева. М.: Изв-во АН СССР. Т. 9. 1961. С. 160.
  14. Геологія и геогнозія // Горный журнал. 1842. Ч. 2. Кн. 4. С. 1-43.
  15. Соколов Д. И. Успехи геогнозии в старой орфографии Успехи геогнозии // Горный журнал. 1825. Книга 1. С. 3-27.
  16. Тургенев И. С. Главы 16 и 23 // Отцы и дети. 1862.
  17. История геологии / отв. ред. И. В. Батюшкова. М.: Наука, 1973. С. 7.
  18. Холодов В. Н. О главном направлении развития литологии и работе Междуведомственного литологического комитета // Обзор концептуальных проблем литологии. М.: ГЕОС, 2012. С. 106—119.
  19. Lyell Ch. Principles of geology: being an attempt to explain the former changes of the earth’s surface, by reference to causes now in operation. Vol. 1. London: John Murray, 1830. p. 98.
  20. «The Saracens themselves were the originators not only of algebra, chemistry, and geology, but of many of the so-called improvements or refinements of civilization, such as street lamps, window-panes, fireworks, stringed instruments, cultivated fruits, perfumes, spices, etc.» (Fielding H. Garrison, An introduction to the history of medicine, W.B. Saunders, 1921, p. 116)
  21. James Hutton: The Founder of Modern Geology Архивировано 3 марта 2016 года., American Museum of Natural History
  22. England, Philip; Molnar, Peter; Richter, Frank. John Perry’s neglected critique of Kelvin’s age for the Earth: A missed opportunity in geodynamics (англ.) // GSA Today : journal. — 2007. — Vol. 17. — P. 4. — DOI:10.1130/GSAT01701A.1.
  23. Dalrymple, G.B. The Age of the Earth. — California : Stanford University Press, 1991. — ISBN 0-8047-1569-6.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *