25.08.2019 г. Главная arrow Учебные пособия arrow М.Ф.Иванова "Общая геология" arrow Предисловие
         
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Ленты новостей
Карта сайта
Фото камней
Гостевая
Общая информация
о камнях
походы и сплавы
Кристаллография
Сейсмика
Учебные пособия
Классификации
ювелирная
Словарь Куликова
Популярно о камнях
Камень в природе
Мертвая природа
История камня
Технические
Диковинки
Люди и камни
Тяжелое серебро
Минералог-любитель
Легенды и мифы
Об алмазах
Камни-талисманы
Полезные ископаемые
Нефть
Геология
 
 
Краткие новости
Предисловие Печать E-mail
Автор Administrator   
01.09.2010 г.

Геология в точном переводе этого слова с греческого языка (Геа - Земля) - наука о Земле. Это весьма общее определение отражало существо науки до конца XVIII в. В начале XIX в. в геологии наметился целый ряд обособленных научных дисциплин, каждая из которых имеет свою область и свой метод исследований.
Современная геология занимается изучением состава, строения и истории развития земной коры от самых отдаленных времен до нашего времени. В соответствии с этим она делится на тесно связанные между собой два раздела, нередко рассматриваемые как обособленные дисциплины: геологию динамическую и геологию историческую.

Динамическая (физическая) геология изучает процессы, под влиянием которых происходит изменение земной коры. Эти процессы условно делятся на внутренние (эндогенные) и внешние (экзогенные).
Историческая геология изучает закономерности развития земной коры во времени и пространстве с момента ее образования.
Геология опирается на данные минералогии, кристаллографии, петрографии, палеонтологии, геотектоники, геохимии, геофизики и других дисциплин, выделившихся из нее в течение XIX и XX вв.
Общая геология - вводный курс в геологические знания. В нем рассматриваются процессы, проявляющиеся на поверхности Земли и в земной коре, основные свойства Земли и ее состав, а также в общих чертах история развития земной коры и геологическое летоисчисление, т. е. курс общей геологии включает в себя сведения из динамической геологии и частично вопросы, относящиеся к компетенции ряда смежных геологических дисциплин.
Общая геология в процессе раскрытия закономерностей развития земной коры поможет формированию диалектико-материалистического мировоззрения студентов.
Основные понятия геологии возникли в глубокой древности. Еще в раннем палеолите люди умели подбирать твердые минералы и породы (кремень, халцедон, яшма) кварциты, обсидиан и т. п.) для изготовления каменных орудий производства. Позже, но тоже задолго до нашего времени, человек научился добывать металлы, находить и извлекать подземную воду для получения соли и использовать минеральную воду для лечения.
В связи с большим практическим значением геология быстро развивалась. Во второй половине XVIII в. в области геологии были сделаны первые научные обобщения.
В России основоположником обобщений геологических знаний был великий естествоиспытатель М. В. Ломоносов (1711-1765). В труде «Первые основания металлургии или рудных дел», написанном в 1742 г., а изданном вместе с написанным в конце 50-х годов дополнением «О слоях земных» в 1763 г., и в труде «Слово о рождении металлов от трясения Земли» (1757) и др. М. В. Ломоносов проявил не только глубокие теоретические и практические знания геологии, но и показал себя страстным борцом за распространение знаний, призывавшим к борьбе с косностью и невежеством. М.В.Ломоносов в этих работах обобщил многовековой опыт практиков, выдвинул гениальные идеи о формировании рельефа Земли в ходе длительного ее развития. Он правильно объяснил происхождение осадочных пород, подсчитал мощность земной коры (по его данным, она изменяется от 30 до 70 верст), сформулировал важнейший принцип геологии - принцип актуализма (актуаль с латинского - действенный). Суть метода актуализма заключается в том, что на основании наблюдений над современными процессами и закономерностями их течения можно судить о ходе тех же процессов в далеком геологическом прошлом.
С именем М. В. Ломоносова связано развитие геологического образования в России. По его инициативе в 1755 г. создан первый университет в Москве, в котором с первых же дней была организована подготовка естествоиспытателей; под влиянием его идей создан в 1773 г. Горный институт в Санкт-Петербурге. М. В. Ломоносов был создателем целой школы исследователей, проведших по заданию Академии наук в конце XVIII и начале XIX вв. энциклопедическую работу по изучению естественно-исторических условий обширных пространств России. Академические экспедиции дали богатый фактический материал о составе и строении поверхностной части земной коры исследованных областей. На основании этих материалов крупным минералогом Н. И. Кокшаровым и геологом Г. П. Гельмерсеном были составлены первые схематические геологические карты: первым - для северной части, вторым - для всей европейской части России. Основы минералогии как науки были сформулированы академиком В. М. Севергиным. Им же был составлен двухтомный словарь минералов.
Работы академических экспедиций стимулировались в значительной мере неуклонным ростом горной промышленности и в свою очередь содействовали ее успехам. Однако исследования того времени, так же как и исследования второй половины XIX в., как у нас, так и заграницей в силу тогдашних технических возможностей ограничились изучением поверхностной части земной коры. Причем исследования велись только на материках; глубокие слои земной коры, недра земного шара и огромные пространства океанов для геолога того времени оставались недосягаемыми. Больших успехов в XIX столетии достигла геология лишь в деле изучения поверхностных процессов; тогда же была разработана классификация горных пород по их происхождению (генезису), составу и структуре и выявлены общие закономерности распространения минералов в земной коре.
Большую роль в развитии географических и геологических исследований в России сыграли организованные геологической общественностью Московское общество испытателей природы (1805), Минералогическое общество (1817) (в Петербурге), Русское географическое общество (1845) и Московское общество любителей естествознания, антропологии и этнографии (1865). Позже, в 1882 г., под давлением общественности царским правительством был создан Геологический комитет (высшее геологическое учреждение страны), одними из главных задач которого были систематическая геологическая съемка территории России и составление геологической карты. В связи с тем, что комитет располагал малочисленным штатом геологов и скромными ассигнованиями, за 35 лет своего существования до Великой Октябрьской революции под его руководством было покрыто съемкой всего 10,5% территории России. Потребность в металлах покрывалась за счет ввоза из-за границы. Однако в эти годы вырос ряд блестящих исследователей.
Из ученых второй половины XIX и первой половины XX вв. упомянем прежде всего А.П.Карпинского (1847-1936), владевшего всеми методами геологических исследований. Своими работами он обогатил научное содержание тектоники, палеонтологии, геологии, петрографии, заложил основы палеогеографии и составил палеогеографические карты для европейской части СССР, указав при этом, что изменение лика Земли здесь происходит в результате колебательных движений земной коры. Он составил легенду к геологической карте, принятую и утвержденную Всемирным геологическим конгрессом в 1881 г. А. П. Карпинский на протяжении 20 лет был президентом АН СССР.
Велики заслуги в области геологических наук И.В.Мушкетова (1850-1902), проведшего большие исследовательские работы в Средней Азии, и В.А.Обручева (1863-1956), занимавшегося исследованием Центральной Азии и Восточной Сибири. На основе собранного фактического материала они сделали ценные теоретические обобщения, обогатившие как динамическую, так и историческую геологию, а также дали ряд практических рекомендаций по использованию природных богатств как указанных территорий, так и ряда других районов родины.
Огромная роль в развитии геологических наук принадлежит Е.С.Федорову, А.П.Павлову, В.И.Вернадскому, А. Е. Ферсману, И.М.Губкину и многим другим.
Е.С.Федоров (1853-1919) достиг исключительных успехов в области минералогии и особенно кристаллографии. Им разработаны методы кристаллографических исследований, имеющие громадное значение в науке.
А.П.Павлов (1854-1929) впервые применил генетические принципы геологических исследований в области стратиграфии и палеонтологии Поволжья. Его работы внесли так же много нового и в понимание геологических процессов. Много внимания А.П.Павлов уделил ледниковым отложениям и особенно генетическим типам континентальных образований. В.И.Вернадский (1863-1945), минералог по специальности, уделил большое внимание систематике минералов и дал весьма ценные обобщения сведений о воде как природном минеральном теле. Особое внимание В.И.Вернадский уделил вопросам химии земной коры и явился создателем новой геологической науки - геохимии, которая в очень короткий срок развилась до состояния одной из ведущих ветвей геологических знаний. Им разработано также учение о биосфере.
И.М.Губкин (1871-1939) изучал вопросы, связанные с геологией нефти. Огромное значение имели его обобщающие работы в области нефтяной геологии, которые позволили дать прогноз о местах нахождения месторождений нефти (Второе Баку, Западная Сибирь).
A.Е.Ферсман (1883-1945), ученик В.И.Вернадского, углубил и развил минералогические и геохимические идеи своего учителя. Много труда и сил отдал он полевым исследованиям различных областей СССР - Кольскому полуострову, Центральным Каракумам, Уралу, Кавказу, горным областям Средней Азии и т. д. Большое внимание уделял он популяризации геохимических и минералогических знаний.
Наиболее плодотворно А. П. Карпинский, В. А. Обручев, Д. П. Павлов, И. М. Губкин, В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман работали в годы Советской власти.
Из зарубежных ученых упомянем Ч. Ляйеля (Англия). В Т933 г. он опубликовал замечательную книгу «Основные начала геологии», где показал, что облик земной коры и пород ее слагающих возник не вследствие периодических катастроф, как утверждали до него Бюффон (1707-1788), Ж- Кювье (1769-1817) и его последователь Л. Орбиньи (1802-1857), а в результате длительного течения геологических процессов.
В своей работе Ч. Ляйель научно обосновал метод актуализма и предложил его в качестве основного геологического метода. Им широко пользовались в XIX и начале XX вв. Однако предложенная Ч. Ляйелем трактовка этого метода была ошибочной. Он исходил из того положения, что геологические процессы прошлого времени ни качественно, ни количественно не отличались от современных и происходили в силу тех же причин. Это, как доказано и как в конце своей жизни признал Ч. Ляйель, противоречит истине. Учение Ч. Ляйеля известно лод названием «Метода униформизма» (униформис с латинского - однообразный). Большая заслуга Ч. Ляйеля состоит и в том, что он первый указал на необходимость деления истории земной коры на периоды.
Из числа других зарубежных ученых XIX и начала XX в. упомянем Э. Зюсса (Австрия), много занимавшегося вопросами структур земной коры и обобщившего свои наблюдения и взгляды на происхождение структур в 3-томном труде «Лик Земли» (1883-1909). В этом труде автор обрисовал стоящие перед теоретической геологией задачи, наметил пути ее развития и дал сводку представлений о структуре материков. Взгляды Э. Зюсса имели определяющее влияние на мировоззрение большинства зарубежных и русских геологов второй половины XIX в.
Среди зарубежных тектонистов следует также отметить американцев Д. Холла и Д. Дэна и француза Э. Ога, развивавших учение о геосинклиналях. В дальнейшем при рассмотрении тех или иных конкретных геологических вопросов упоминаются имена и других зарубежных ученых. В СССР после Октябрьской социалистической революции наступил подлинный расцвет геологии. Трудами многих тысяч специалистов геология бурно развивается и к настоящему времени достигла крупных успехов как в области теории, так и в деле обеспечения народного хозяйства минерально-сырьевой базой.
Советская геология заняла ведущее место в мире. Этому способствуют грандиозные планы развития народного хозяйства СССР, обширность территории нашей страны и разнообразие ее геологического строения, дающие широкие возможности для геологических построений и обобщений. Тесная связь геологии с практикой дает советской геологии возможность постоянно проверять и уточнять сделанные на базе наблюдений выводы и вовремя исправлять вкравшиеся ошибки.
В результате грандиозных по размаху и тщательнейших геологических работ, выполненных советскими геологами, составлены под редакцией академика Д.В.Наливкина обзорные геологические карты для всей обширной территории Советского Союза, легшие в основу прогнозных карт полезных ископаемых. Для отдельных регионов СССР составлены карты крупных масштабов.
Советский Союз занимает ныне первое место в мире по разведанным запасам угля, торфа, железных руд, поваренной и калийной солей. СССР экспортирует в 46 стран мира 50 видов сырья и продуктов переработки его (в том числе железо, марганец, апатитовый концентрат, уголь, нефть и др.).
Геологические исследования, проведенные в советское время, укрепили и научно обогатили такие дисциплины, как гидрогеология, инженерная геология, геотектоника, мерзлотоведение, палеонтология и др., а также способствовали развитию вулканологии, сейсмологии и ряду новых геологических дисциплин - геохимии и геофизики, палеогеографии, геологии нефти и газа, геологии угля и др.
Геология для увеличения разведанных запасов минерального сырья в настоящее время должна больше внимания уделять выявлению закономерностей образования полезных ископаемых. Основная часть полезных ископаемых, лежащих прямо на поверхности или на небольшой глубине, уже выявлена. Теперь, чтобы затраты на поиски полезных ископаемых были меньшими, геологам надо уметь на основании установленных законов образования тех или иных полезных ископаемых дать прогнозы, в каких местах в глубоких горизонтах земной коры их надо искать. В этом геологам помогут и современные методы исследований.
Геологи, изучая земную кору, ее формирование и изменение во времени, опираются на основные положения физики, химии, биологии и других естественных наук. Однако приемы исследования в геологии отличаются от методов этих наук прежде всего тем, что в геологии еще слабо внедрено экспериментирование. Последнее обусловлено трудностями создания необходимых условий для течения геологических процессов, например горообразовательных процессов, формирующих в природной обстановке горные сооружения на протяжении многих миллионов лет. Во многих странах, в том числе в СССР, начали моделировать некоторые геологические процессы, но все же количественные методы указанных наук внедряются в геологию еще недостаточно. В настоящее время путем лабораторных опытов изучаются отдельные вопросы, связанные с деятельностью вод, ветра, условия формирования соляных куполов, глыбовых и складчатых структур, поведение горных пород в условиях высоких температур и давлений, скорости прохождения сейсмических волн через породы, выращиваются некоторые минералы.
Основным методом геологии в деле познания земной коры является метод полевых геологических съемок. Суть метода - тщательные полевые наблюдения, основанные на изучении естественных выходов горных пород на дневную поверхность и искусственных вскрытий их с помощью горных выработок и скважин. При этом изучаются состав горных пород, характер их залегания, последовательность напластования, наличие в них остатков организмов, сохранившихся с момента образования пород.
Фактический материал, полученный при изучении земной коры, указывает, что как внутренние, так и внешние процессы проявлялись в различные этапы формирования земной коры далеко не с одинаковой силой, что состав атмосферы (особенно после возникновения органической жизни на Земле) и состав гидросферы менялись, что в свою очередь влияло на изменение состава формировавшихся горных пород. Поэтому-то метод актуализма в понимании ученых XIX в. справедлив лишь для самого последнего отрезка времени развития земной коры. Изучая ранние этапы истории ее развития, необходимо учитывать, какой она была раньше и каким изменениям подверглась.
Геологи, изучая деятельность современных геологических факторов, проявляющихся ныне как внутри земной коры (эндогенные), так и на поверхности Земли (экзогенные), выясняют, при каких физико-географических условиях могут сформироваться горные породы того или иного облика (вида, фации), какие факторы привели к деформации горных пород, а изучая возраст пород - относительный (по окаменелостям) или абсолютный (по содержанию радиоактивных веществ и продуктов их распада),- устанавливают время проявления этих деформаций.
Свои наблюдения советские геологи обобщают на основе законов диалектического материализма и создают научные гипотезы е геологических процессах, протекавших в отдаленные периоды жизни Земли, всесторонне учитывая условия, характерные для изучаемых отрезков времени.
Геологический метод, основанный на непосредственном изучении горных пород по их образцам, применим лишь для самой верхней части земной коры (глубочайшие скважины мира едва достигают 7-8 км). Более глубокие слои земной коры и Земли в целом в XX в. стало возможным изучать с помощью инструментальных геофизических методов и прежде всего сейсмометрии (сейсмос - сотрясение), гравиметрии (гравис - тяжелый), магнитометрии и др. Методы эти позволяют обследовать также большие площади земной коры значительно экономичнее, чем с помощью бурения и проходки шахт.
Сейсмический метод. Изучая в разных точках характер преломлений, отражений, превращений и изменений скорости прохождения сейсмических волн, возникающих при землетрясениях или при искусственных взрывах, в строении Земли выделяют ряд оболочек и слоев с разными  упругими  свойствами  и разной плотностью.
Гравиметрический метод заключается в изучении распредения на поверхности Земли силы тяжести. Величина ускорения силы тяжести   изменяется   в   зависимости от геологического строения местности, в частности от плотности пород. Однако этим методом определяется лишь средняя плотность пород, но не выясняются глубины залегания их, поэтому гравиметрический метод применяется совместно с сейсмическим, наиболее точным.
В основу магнитометрического метода изучения положены наблюдения над изменением магнитного поля Земли в различных его участках в зависимости от состава и строения земной коры. Изучая магнитное поле, присущее Земле в целом, пытаются установить строение и состояние ядра Земли.
Магнитотеллурический метод основан на определении электропроводности глубоких недр. Этот метод позволил установить на глубине 100-200 км под материками слой с высокой электропроводностью. По своему положению он совпадает с зоной размягчения в оболочке Земли, определенной ранее сейсмическим методом.
Ценные данные о строении оболочки Земли получены при наблюдении за колебаниями земного шара в целом, вызванными сильнейшими землетрясениями.
Геодезические наблюдения за неправильностями в движении искусственных спутников дают сведения о распределении различных по плотности масс внутри Земли.
Совместное применение указанных геофизических и геодезических методов позволяет в некоторых пределах установить наиболее вероятный состав и строение сфер Земли.
Однако все указанные методы исследования не дают возможности получить образцы горных пород и поэтому судить о них приходится по косвенным данным. Для того чтобы эти данные приблизить к истине (хотя бы для земной коры), в настоящее время составлен план широкого наступления на глубокие слои земной коры и верхнюю мантию. План наступления был одобрен в 1960 г. на XII Ассамблее Международного Геодезического и Геофизического союза. В соответствии с планом СССР запроектировал скважины глубиной до 15 км и США - 10 км. Скважины позволят уяснить строение земной коры и войти в подстилающую ее оболочку Земли. Отобранные из скважин образцы будут всесторонне изучены и послужат эталонами для расшифровки данных, полученных геофизическими методами.
Широкие возможности для обобщений и построений гипотез о формировании земной коры и Земли в целом дают материалы изучения морского дна, ибо мировой океан занимает свыше 70% всей поверхности Земли. Геология XVIII, XIX и начала XX вв. знала о мировом океане очень мало. Изучение глубин его проводилось с помощью лота, данные замеров глубин были чрезвычайно редки, и дно океанов поэтому представлялось почти ровным. Эхолоты-самописцы, с помощью которых исследуется теперь дно океанов, указывают на чрезвычайно сложный рельеф его. Большую работу по изучению дна мирового океана проделали геологи за Международный Геофизический год (МГГ проведен с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1959 г.), явившийся самым грандиозным мероприятием в истории человечества. Ученые 67 стран объединили свои усилия для совместного изучения взаимосвязи явлений, происходящих как в недрах, так и на поверхности Земли.
В настоящее время изучается геологическое строение подводных хребтов и океанических впадин. Советские геологи и здесь, как и в изучении атмосферы и космоса, находятся в первых рядах.
К важным выводам приводит геологов также изучение геотермических явлений. В недрах Земли установлены большие запасы тепла, что дает материал для обоснования процессов формирования земной коры, атмосферы, гидросферы, вековых изменений границ материков и морей, распределения вулканов и пр. Лавы вулканов способствуют изучению подкоровых слоев Земли.
Большие возможности для изучения внутреннего строения Земли дают астрономические методы исследования, в частности наблюдения твердых приливов в земной коре, вызванных Солнцем и Луной.
Интересные сведения о явлениях, протекающих в земной коре и в верхней части подстилающей ее оболочки, дают наблюдения за медленными (вековыми) колебаниями земной коры.
Для выявления состава, строения земной коры и истории ее развития ученые также изучают вращение Земли вокруг оси, земное электричество, палеомагнетизм, абсолютный возраст пород, слагающих земную кору, поведение минералов и горных пород при высоких давлениях и температурах, создаваемых в лабораториях, процессы зонной плавки метеоритов, приводящие к расщеплению вещества их на легкоплавкие, легколетучие и тугоплавкие.
Наиболее плодотворные выводы о строении земной коры и Земли в целом могут быть сделаны в том случае, если указанные выше геологические, геофизические, геодезические и геохимические методы будут использованы в комплексе.

 

Добавить комментарий

:D:lol::-);-)8):-|:-*:oops::sad::cry::o:-?:-x:eek::zzz:P:roll::sigh:
Жирный Цитата


« Пред.
 
   
         
 
Design by Камни
Rambler's Top100