Geologija je nauka o čemu? Šta rade geolozi? Problemi moderne geologije

Sadržaj:

Geologija je nauka o čemu? Šta rade geolozi? Problemi moderne geologije
Geologija je nauka o čemu? Šta rade geolozi? Problemi moderne geologije
Anonim

"Geologija je način života", vjerovatno će geolog reći kada ga pitaju o njegovoj profesiji, prije nego što pređe na suhe i dosadne formulacije, objašnjavajući da je geologija nauka o strukturi i sastavu Zemlje, o istoriji njenog rađanja, formiranja i obrascima razvoja, o nekada nebrojenim, a danas, avaj, "procenjenim" bogatstvima njegovih nedra. Druge planete u Sunčevom sistemu su takođe objekti geoloških istraživanja.

geologija je nauka o
geologija je nauka o

Opis određene nauke često počinje istorijom njenog nastanka i formiranja, zaboravljajući da je narativ pun nerazumljivih pojmova i definicija, pa je bolje prvo preći na stvar.

Faze geoloških istraživanja

Najopćenitija shema istraživačkog niza u koju se mogu "ugurati" svi geološki radovi usmjereni na identifikaciju mineralnih naslaga(u daljem tekstu MPO), u suštini, je sljedeće: geološka istraživanja (kartiranje izdanaka stijena i geoloških formacija), provođenje, istraživanje, proračun rezervi, geološki izvještaj. Pucanje, pretraga i izviđanje se, pak, prirodno dijele na faze u zavisnosti od obima posla i uzimajući u obzir njihovu svrsishodnost.

Za izvođenje ovakvog kompleksa radova uključena je čitava armija specijalista najšireg spektra geoloških specijalnosti koje pravi geolog mora savladati mnogo više nego na nivou "svega po malo", jer on je suočen sa zadatkom da sumira sve ove raznovrsne informacije i na kraju dođe do otkrića ležišta (ili ga napravi), budući da je geologija nauka koja proučava utrobu zemlje prvenstveno radi razvoja mineralnih resursa.

Porodica geoloških nauka

Kao i druge prirodne nauke (fizika, biologija, hemija, geografija, itd.), geologija je kompleks međusobno povezanih i isprepletenih naučnih disciplina.

Geološki predmeti direktno uključuju opću i regionalnu geologiju, mineralogiju, tektoniku, geomorfologiju, geohemiju, litologiju, paleontologiju, petrologiju, petrografiju, gemologiju, stratigrafiju, istorijsku geologiju, kristalografiju, hidrogeologiju, geologiju mora, vulkanologiju i sedimentologiju.

Primijenjene, metodološke, tehničke, ekonomske i druge nauke vezane za geologiju uključuju inženjersku geologiju, seizmologiju, petrofiziku, glaciologiju, geografiju, geologijuminerali, geofizika, nauka o tlu, geodezija, okeanografija, oceanologija, geostatistika, geotehnologija, geoinformatika, geotehnologija, katastar i monitoring zemljišta, upravljanje zemljištem, klimatologija, kartografija, meteorologija i niz atmosferskih nauka.

"Čista", terenska geologija je i dalje uglavnom deskriptivna, što izvođaču nameće određenu moralnu i etičku odgovornost, pa geologija, koja je razvila svoj jezik, kao i druge nauke, ne može bez filologije, logike i etike.

Budući da je traženje i istraživanje ruta, posebno u teško dostupnim područjima, posao praktično bez nadzora, geolog je uvijek u iskušenju subjektivnim, ali dobro i lijepo iznesenim prosudbama ili zaključcima, a to se, nažalost, dešava. Bezazlene "netačnosti" mogu dovesti do veoma ozbiljnih posljedica kako u naučnom i proizvodnom, tako iu materijalno-ekonomskom smislu, tako da geolog jednostavno nema pravo na obmanu, izvrtanje i greške, kao saper ili hirurg.

Okosnica geonauka je ugrađena u hijerarhijski niz (geohemija, mineralogija, kristalografija, petrologija, litologija, paleontologija i geologija, uključujući tektoniku, stratigrafiju i istorijsku geologiju), odražavajući podređenost sukcesivno složenijih objekata proučavanja od atoma i molekula do Zemlje u cjelini.

Svaka od ovih nauka je široko razgranana u različitim pravcima, kao i sama geologija uključuje tektoniku, stratigrafiju i istorijsku geologiju.

Geohemija

U vidnom polju ove naukeleže problemi raspodjele elemenata u atmosferi, hidrosferi i litosferi.

prirodne nauke
prirodne nauke

Moderna geohemija je kompleks naučnih disciplina, uključujući regionalnu geohemiju, biogeohemiju i geohemijske metode istraživanja mineralnih naslaga. Predmet proučavanja za sve ove discipline su zakoni migracije elemenata, uslovi njihove koncentracije, razdvajanja i redpozicije, kao i procesi evolucije oblika pronalaženja svakog elementa ili asocijacija iz više, posebno sličnih svojstava.

Geohemija se zasniva na svojstvima i strukturi atoma i kristalne materije, na podacima o termodinamičkim parametrima koji karakterišu deo zemljine kore ili pojedinačne školjke, kao i na opštim obrascima formiranim termodinamičkim procesima.

Direktan zadatak geohemijskih istraživanja u geologiji je detekcija MPO, stoga, istražnim radovima za rudne minerale nužno prethode i prate geohemijska istraživanja čiji se rezultati koriste za identifikaciju područja raspršenosti korisne komponente.

Mineralogija

Jedan od glavnih i najstarijih odjeljaka geološke nauke, koji proučava ogroman, lijep, neobično zanimljiv i misteriozan svijet minerala. Mineraloške studije, čiji ciljevi, zadaci i metode zavise od konkretnih zadataka, izvode se u svim fazama prospekcije i geoloških istraživanja i uključuju širok spektar metoda od vizualne procjene mineralnog sastava do elektronske mikroskopije i difrakcijske dijagnostike rendgenskim zrakama..

Uključenofaze premjera, pretraživanja i istraživanja MPO, izvode se studije u cilju pojašnjenja mineraloških kriterija pretraživanja i preliminarne procjene praktičnog značaja potencijalnih ležišta.

Geologija je nauka koja proučava
Geologija je nauka koja proučava

U fazi istraživanja geoloških radova i prilikom procjene rezervi rude ili nemetalnih sirovina utvrđuje se njen puni kvantitativni i kvalitativni mineralni sastav uz identifikaciju korisnih i štetnih nečistoća čiji se podaci uzimaju uzeti u obzir pri odabiru tehnologije obrade ili donošenju zaključka o kvaliteti sirovina.

Pored sveobuhvatnog proučavanja sastava stijena, glavni zadaci mineralogije su proučavanje obrazaca kombinacije minerala u prirodnim asocijacijama i unapređenje principa sistematike mineralnih vrsta.

kristalografija

Nekada se kristalografija smatrala dijelom mineralogije i bliska povezanost između njih je prirodna i očigledna, a danas je to samostalna nauka sa svojim predmetom i svojim metodama istraživanja. Zadaci kristalografije sastoje se u sveobuhvatnom proučavanju strukture, fizičkih i optičkih svojstava kristala, procesa njihovog formiranja i osobina interakcije sa okolinom, kao i promena koje nastaju pod uticajem uticaja različite prirode.

geološki radovi
geološki radovi

Nauka o kristalima se deli na fizičku i hemijsku kristalografiju, koja proučava obrasce nastanka i rasta kristala, njihovo ponašanje u različitim uslovima u zavisnosti od oblika i strukture, i geometrijsku kristalografiju, predmetkoji su geometrijski zakoni koji upravljaju oblikom i simetrijom kristala.

Tektonika

Tektonika je jedna od ključnih grana geologije koja proučava strukturu zemljine kore u strukturnom smislu, karakteristike njenog formiranja i razvoja na pozadini kretanja, deformacija, rasjeda i dislokacija različitih razmjera uzrokovanih duboki procesi.

istorija geologije
istorija geologije

Tektonika je podijeljena na regionalne, strukturne (morfološke), istorijske i primijenjene grane.

Regionalni pravac djeluje sa strukturama kao što su platforme, ploče, štitovi, nabrane oblasti, morske i okeanske depresije, transformacijski rasjedi, rift zone, itd.

Primjer je regionalni strukturno-tektonski plan koji karakterizira geologiju Rusije. Evropski dio zemlje nalazi se na istočnoevropskoj platformi, sastavljen od prekambrijskih magmatskih i metamorfnih stijena. Teritorija između Urala i Jeniseja nalazi se na zapadnosibirskoj platformi. Sibirska platforma (Srednjosibirska visoravan) proteže se od Jeniseja do Lene. Nabrane oblasti su predstavljene uralsko-mongolskim, pacifičkim i djelimično mediteranskim naboranim pojasevima.

Morfološka tektonika proučava strukture nižeg reda u poređenju sa regionalnom tektonikom.

Istorijska geotektonika bavi se istorijom nastanka i formiranja glavnih tipova strukturnih oblika okeana i kontinenata.

Primijenjeni smjer tektonike povezan je sa identifikacijom uzorakapostavljanje različitih tipova MPO u vezi sa određenim tipovima morfostruktura i karakteristikama njihovog razvoja.

U "merkantilnom" geološkom smislu, rasjedi u zemljinoj kori se smatraju kanalima snabdijevanja rudom i faktorima kontrole rude.

Paleontologija

Doslovno znači "nauka o drevnim bićima", paleontologija proučava fosilne organizme, njihove ostatke i tragove vitalne aktivnosti, uglavnom za stratigrafsku disekciju stena zemljine kore. U nadležnost paleontologije spada i zadatak obnavljanja slike koja odražava proces biološke evolucije na osnovu podataka dobijenih kao rezultat rekonstrukcije izgleda, bioloških karakteristika, načina razmnožavanja i ishrane drevnih organizama.

Prema sasvim očiglednim znakovima, paleontologija se dijeli na paleozoologiju i paleobotaniku.

Organizmi su osjetljivi na promjene fizičkih i hemijskih parametara svog staništa, pa su pouzdani pokazatelji uslova u kojima su stijene nastale. Otuda bliska veza između geologije i paleontologije.

Na osnovu paleontoloških studija, zajedno sa rezultatima utvrđivanja apsolutne starosti geoloških formacija, sastavljena je geohronološka skala u kojoj se istorija Zemlje deli na geološke ere (arhejsko, proterozojsko, paleozojsko, mezozojsko i kenozoik). Ere se dijele na periode, a one, pak, na epohe.

Živimo u pleistocenskoj eri (prije 20 hiljada godina do danas) kvartarnog perioda, koji je započeo oko 1 miliongodine.

Petrografija

Proučavanje mineralnog sastava magmatskih, metamorfnih i sedimentnih stijena, njihovih teksturnih i strukturnih karakteristika i geneze vrši se petrografijom (petrologijom). Istraživanje se provodi pomoću polarizacionog mikroskopa u snopovima propuštene polarizirane svjetlosti. Da bi se to postiglo, tanke (0,03-0,02 mm) ploče (presjeci) se izrezuju iz uzoraka stijena, zatim lijepe na staklenu ploču kanadskim balzamom (optičke karakteristike ove smole su bliske staklenim).

Minerali postaju prozirni (većina), a njihova optička svojstva se koriste za identifikaciju minerala i njihovih sastavnih stijena. Obrasci interferencije u tankom presjeku liče na šare u kaleidoskopu.

nauka o zemlji
nauka o zemlji

Posebno mjesto u ciklusu geoloških nauka zauzima petrografija sedimentnih stijena. Njegov veliki teorijski i praktični značaj je zbog činjenice da su predmet istraživanja savremeni i drevni (fosilni) sedimenti, koji zauzimaju oko 70% Zemljine površine.

Inženjerska geologija

Inženjerska geologija je nauka o onim karakteristikama sastava, fizičkih i hemijskih svojstava, formiranja, pojave i dinamike gornjih horizonata zemljine kore, koje su povezane sa ekonomskim, uglavnom inženjerskim i građevinskim aktivnostima čoveka.

Inženjerska i geološka istraživanja imaju za cilj izvođenje sveobuhvatne i sveobuhvatne procjene geoloških faktora uzrokovanih ljudskim aktivnostima u vezi sa prirodnim geološkim procesima.

Ako se prisjetimo da se, ovisno o načinu vođenja, prirodne nauke dijele na deskriptivne i egzaktne, onda inženjerska geologija, naravno, pripada ovoj drugoj, za razliku od mnogih njenih "drugova u radnji".

Pomorska geologija

Bilo bi nepravedno zanemariti ogroman dio geologije koji proučava geološku strukturu i karakteristike razvoja zemljine kore, koja čini dno okeana i mora. Ako slijedimo najkraću i najopširniju definiciju koja karakterizira geologiju (proučavanje Zemlje), onda je geologija mora nauka o morskom (okeanskom) dnu, koja pokriva sve grane "geološkog stabla" (tektoniku, petrografiju, litologiju, istorijska i kvartarna geologija, paleogeografija, stratigrafija, geomorfologija, geohemija, geofizika, doktrina minerala, itd.).

Istraživanja u morima i okeanima obavljaju se sa posebno opremljenih brodova, plutajućih bušaćih platformi i pontona (na polici). Za uzorkovanje, pored bušenja, koriste se bageri, grejferi tipa na preklop i ravne cijevi. Uz pomoć autonomnih i vučenih vozila vrše se diskretna i kontinuirana fotografska, televizijska, seizmička, magnetometrijska i geolokacija.

problemi moderne nauke
problemi moderne nauke

U naše vrijeme mnogi problemi moderne nauke još uvijek nisu riješeni, a među njima su i neriješene misterije okeana i njegove unutrašnjosti. Geologija mora je počastvovana ne samo zbog nauke o "razjašnjavanju tajne", već i zbog razvoja kolosalnih mineralnih resursa Svjetskog okeana.

Osnovni teoretskiZadatak moderne morske grane geologije je proučavanje povijesti razvoja okeanske kore i identificiranje glavnih obrazaca njene geološke strukture.

Istorijska geologija je nauka o obrascima razvoja zemljine kore i planete u cjelini u historijski vidljivoj prošlosti od trenutka njenog formiranja do danas. Proučavanje istorije formiranja strukture litosfere je važno jer se čini da su tektonski pomaci i deformacije koje se u njoj dešavaju najvažniji faktori koji određuju većinu promena koje su se dogodile na Zemlji u prošlim geološkim epohama.

Sada kada imamo opće razumijevanje geologije, možemo se okrenuti njenom porijeklu.

Izlet u istoriju nauke o Zemlji

Teško je reći koliko daleko istorija geologije seže hiljadama godina unazad, ali neandertalci su već znali od čega da naprave nož ili sjekiru, koristeći kremen ili opsidijan (vulkansko staklo).

Od vremena primitivnog čovjeka do sredine 18. vijeka trajala je prednaučna faza akumulacije i formiranja geoloških znanja, uglavnom o metalnim rudama, građevinskom kamenju, solima i podzemnim vodama. O stijenama, mineralima i geološkim procesima u tumačenju tog vremena već se govorilo u antičko doba.

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

U renesansi (XV-XVI stoljeće) uspostavljena je heliocentrična ideja svijeta (J. Bruno, G. Galileo, N. Kopernik), geološke ideje N. Stenona, Leonarda da Vincija i G. Bauer su rođeni, a takođerformulirani su kosmogonijski koncepti R. Descartesa i G. Leibniza.

Tokom formiranja geologije kao nauke (XVIII-XIX vek), pojavile su se kosmogonijske hipoteze P. Laplacea i I. Kanta i geološke ideje M. V. Lomonosova, J. Buffona. Rođeni su stratigrafija (I. Lehmann, G. Fuchsel) i paleontologija (J. B. Lamarck, W. Smith), kristalografija (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogija (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos i ostali), počinje geološko mapiranje.

Tokom ovog perioda stvorena su prva geološka društva i nacionalna geološka istraživanja.

Od druge polovine 19. do početka 20. veka najznačajniji događaji su geološka posmatranja Čarlsa Darvina, stvaranje teorije platformi i geosinklinala, pojava paleogeografije, razvoj instrumentalna petrografija, genetička i teorijska mineralogija, pojava pojmova magme i teorija rudnih ležišta. Počela je da se javlja geologija nafte, a geofizika (magnetometrija, gravimetrija, seizmometrija i seizmologija) počela je da dobija na zamahu. Godine 1882. osnovan je Geološki komitet Rusije.

Savremeni period u razvoju geologije započeo je sredinom 20. veka, kada je nauka o Zemlji usvojila kompjutersku tehnologiju i nabavila nove laboratorijske instrumente, alate i tehnička sredstva, što je omogućilo početak geoloških i geofizičkih proučavanja okeana i obližnjih planeta.

Najistaknutija naučna dostignuća bila su teorija metasomatskog zoniranja D. S. Koržinskog, teorija metamorfizma facija, teorija M. Strahov o tipovima litogeneze, uvođenju geohemijskih metoda za traženje rudnih ležišta, itd.

Pod rukovodstvom A. L. Yanshin, N. S. Shatsky i A. A. Bogdanov napravljene su pregledne tektonske karte zemalja Evrope i Azije, sastavljeni paleogeografski atlasi.

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

Problemi moderne geologije

Danas, po mnogim fundamentalnim pitanjima, problemi moderne nauke i dalje ostaju neriješeni, a takvih je najmanje sto i po. Riječ je o biološkim osnovama svijesti, misterijama sjećanja, prirodi vremena i gravitacije, porijeklu zvijezda, crnim rupama i prirodi drugih svemirskih objekata. Geologija također ima mnogo problema s kojima se tek treba pozabaviti. Ovo se uglavnom odnosi na strukturu i sastav Univerzuma, kao i na procese koji se dešavaju unutar Zemlje.

Danas se povećava važnost geologije zbog potrebe da se kontroliše i uzme u obzir rastuća opasnost od katastrofalnih geoloških posljedica povezanih s iracionalnim ekonomskim aktivnostima koje pogoršavaju probleme životne sredine.

Geološka formacija u Rusiji

Formiranje modernog geološkog obrazovanja u Rusiji povezano je sa otvaranjem korpusa rudarskih inženjera (budući Rudarski institut) u St.započeo je kada je Institut za geologiju (sada GIN AH CCCP) osnovan u Lenjingradu 1930. godine, a zatim prebačen u Moskvu.

Geološki institut danas zauzima vodeću poziciju među istraživačkim institucijama u oblasti stratigrafije, litologije, tektonike i istorije nauka o geološkom ciklusu. Glavna područja djelovanja odnose se na razvoj složenih fundamentalnih problema strukture i formiranja okeanske i kontinentalne kore, proučavanje evolucije formiranja stijena kontinenata i sedimentacije u okeanima, geohronologiju, globalnu korelaciju geoloških procesa i fenomeni, itd.

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

Od svog početka, osnova geološkog obrazovanja u Rusiji zasnivala se na principu trojstva: nauka - obuka - praksa. Ovaj princip, uprkos šokovima perestrojke, obrazovna geologija danas slijedi.

Godine 1999. godine, kolegijumi ministarstava obrazovanja i prirodnih resursa Rusije usvojili su koncept geološkog obrazovanja, koji je testiran u obrazovnim institucijama i proizvodnim timovima koji "kultivišu" geološke kadrove.

posao geolog
posao geolog

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

I pustite "na izviđanje u tajgi" ili ostavite "u sparno stepe" u naše vrijeme - ovo više nije tako prestižno kao što je bilo,posao, geolog ga bira jer "srećan ko zna mučan osjećaj na putu"…

Preporučuje se: