Геология как наука

Геология – это наука, которая изучает состав, строение и закономерности Земли, а также других планет и их спутников, входящих в Солнечную систему.

Геологические области

На сегодняшний день существуют, как минимум, три области геологии: историческая, описательная и динамическая. У абсолютно каждого из этих направлений имеются свои методы, а также принципы исследования. Историческая геология изучает последовательность геологических процессов, которые происходили в прошлом. Описательная геология изучает размещение и состав геологических объектов, а также их размер и форму, залегание и описание разнообразных минеральных и горных отложений или пород. Динамическая геология изучает развитие геологических процессов: разрушение горных пород движение земной коры, а также землетрясения и внутренние извержения вулканов. В этих понятиях и заключаются основы геологии

Геологические разделы

Геологические науки ведут свою деятельность во всех трех областях геологии и, следовательно, точного разделения на группы нет. Однако новые науки появляются при симбиозе геологии с другими областями познания. Во многих источниках имеется следующая классификация:

1. Науки о земной коре (минералогия, геокриология, петрография, структурная геология, кристаллография).
2. Науки о геологических процессах, происходящих сегодня (тектоника, вулканология, сейсмология, геокриология, петрология).
3. Науки о историческом происхождении и развитии геологических процессов (историческая геология, палеонтология, стратиграфия).
4. Прикладные науки (геология полезных ископаемых, гидрогеология, инженерная геология)
5. Симбиоз геологии с другими науками (геохимия, геофизика, геодинамика, геохронология, литология).

Принципы и задачи геологии

Геология – это историческая наука, поэтому наиболее важными ее задачами является определение происходящих геологических событий. Также к задачам геологии можно отнести:

1. Более рациональное использование природных недр, а также их охрана
2. Нахождение новых месторождений полезных ископаемых, а также разработка новых методов и способов их добычи
3. Изучение происхождения подземных вод
4. Другие геологические задачи, которые связаны с изучением условий строительства разнообразных зданий и сооружений.

Методы геологии

Для выполнения всех этих задач разработан простейший ряд очевидных методов геологии:

• нтрузивный метод представлен связью интрузивных пород и вмещающих их толщ. Нахождение таких связей указывает на то, что сами интрузии появились гораздо раньше, чем вмещающие их толщи.
• Секущий метод также позволяет определить относительный возраст. Если какой-либо разлом разрывает горную породу, то явно он появился позже, чем сами горные породы.
• Ксенолиты и обломки могут попадать в породы из-за разрушения своего первоначального источника. Следовательно, они образовались намного раньше, чем вмещающие их породы и могут быть использованы специалистами для определения геологического возраста.
• Метод первичной горизонтальности полагает, что при своем образовании морские осадки залегают горизонтально.
• Метод суперпозиции утверждает, что породы, которые находятся в ненарушенном залегании, следуют по порядку или по степени их образования. Например, те породы, которые залегают выше моложе, а те породы, которые залегают ниже, соответственно более древние.
• Метод финальной сукцессии полагает, что по всему океану распространены абсолютно одинаковые организмы. Следовательно, палеонтологи, определив некоторые остатки ископаемых в породе, при этом одновременно могут найти другие породы, которые также образовались с этими породами.

Теперь Вы знаете ответ на вопрос о том, что такое геология. Рад был помочь.

В настоящее время геология, как наука представлена рядом самостоятельных разделов, тесно взаимосвязанными между собой, а также с другими науками - физикой, химией, гидродинамикой, океанологией, астрономией и т. д.

Современная геология представлена следующими разделами:

Геология полезных ископаемых.

Этот раздел изучает методы разведки полезных ископаемых, а также типы и особенности образования месторождений в земной коре.

Инженерная геология.

Раздел, изучающий воздействие геологической среды на инженерные сооружения.

Геохимия.

Изучает химический состав Земли, а также процессы, посредством которых происходит концентрация химических элементов в различных слоях и районах планеты.

Геофизика.

Этот раздел изучает физические свойства планет, в том числе и Земли.

Гидрогеология.

Изучает причины появления, образования и перемещения источников подземных вод.

Геохронология.

Изучает способы и методы определения возраста пород и минералов.

Палеонтология.

Этот раздел геологии изучает ископаемые остатки и следы жизнедеятельности организмов.
Как известно из предыдущей статьи, одним из основополагающих принципов геологии является принцип финальной сукцессии, утверждающий, что останки живых организмов в толще породы проживали в то же время, когда образовалась эта порода. Благодаря палеонтологии появляется возможность оценивать возраст пород по этому принципу.



Стратиграфия.

Изучает относительный возраст минералов и образований, составляющих горную породу. Стратиграфия основывается на данных, представляемых палеонтологией.

Минералогия.

Минералы - это природные химические соединения, образованные естественным путем в результате процессов, сопровождающих образование и дальнейшее существование планет или других небесных тел.
Минералогия - раздел геологии, изучающий процессы образование минералов и пород в слоях планеты, их развитие и преобразования. Минералогия в свою очередь подразделяется на литологию (изучает минералы, образованные процессами в атмосфере, биосфере и гидросфере - т.е. над поверхностью планетарной коры), геокриологию (изучает вечномерзлые породы), петрографию, петрологию (изучают магматические и метаморфические породы).

Геобаротермометрия.

Изучает температурные и барометрические условия образования горных пород.

Структурная геология.

Этот раздел изучает нарушения и преобразования в земной коре.

Микроструктурная геология.

Изучает развитие и преобразования минералов в породах на микроуровне.

Геодинамика.

Раздел геологии, изучающий связь процессов, протекающих в ядре, мантии и земной коре на планетарном уровне.

Тектоника.

Изучает движение и перемещение слоев земной коры.

Историческая геодезия.

Изучает важнейшие периоды в образовании и дальнейшем развитии нашей планеты.

Кроме перечисленных, существуют специализированные ветви разделов геологии, например, сельскохозяйственная геология, геология окружающей среды (экогеология), морская геология и т. д.



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.

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.

Планету Земля можно разделить на оболочки. Внешняя, газовая оболочка Земли - атмосфера . Жидкая оболочка планеты - гидросфера состоит из океана , системы рек и озер и подземных вод . Населённая жизнью оболочка Земли - биосфера . Большая часть Земли находится в твёрдом состоянии, и именно твёрдая Земля является предметом изучения комплекса геологических наук. Однако все оболочки интенсивно взаимодействуют друг с другом и их нельзя рассматривать по отдельности. Но и Землю целиком нельзя рассматривать как замкнутую систему . Земля получает из окружающего космоса значительные количества вещества и энергии. Изучение воздействия космоса на Землю - пограничное поле между геологией , астрономией и космологией .

Физические свойства планеты Земля и изучением её физическими методами занимается геофизика .

Земля в основном состоит из минералов . Изучением минералов, вопросами их генезиса, классификации и определения занимается минералогия . Минералы образуют горные породы . Описанием и классификацией горных пород занимается петрография , а изучением их происхождения наука петрология .

Земля - «живая», активно меняющаяся планета . В ней происходят движения различающиеся по масштабу на многие порядки. Процессами самого крупного, планетарного масштаба занимается геодинамика . Она изучает связь процессов в ядре , мантии и земной коре . Движения земной коры в меньшем масштабе, на уровне блоков земной коры изучает тектоника . Структурная геология занимается изучением, описанием и моделированием важнейших нарушений земной коры - разломов и складок . Микроструктурная геология изучает деформацию пород на микроуровне - в масштабе зёрен минералов и агрегатов.

Все геологические науки в той или иной степени имеет исторический характер, рассматривают существующие образования в историческом аспекте и занимаются в первую очередь выяснением истории формирования современных структур. Данные о последовательности важнейших событий в истории Земли обобщает историческая геология . История Земли делится на два крупнейших этапа - эона , по появлению организмов с твёрдыми частями, оставляющих следы в осадочных породах и позволяющих по данным палеонтологии 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

Выделяются четыре группы наук в геологии:

1. Науки, изучающие вещественный состав Земли = ГЕОХИМИЯ.

2. Науки, изучающие процессы, протекающие в Земле = ДИНАМИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ или ГЕОДИНАМИКА

3. Науки, изучающие историю развития Земли = ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ.

4. Науки, направленные на практическое использование недр Земли = ПРАКТИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ.

К первой группе относятся следующие науки:

Геохимия – изучает химические элементы, их распределение и миграцию. Это элементный уровень (на уровне атомов) изучения вещества.

Петрохимия – наука о химическом составе горных пород в оксидах. Это более высокий уровень изучения вещества (сочетание атомов - молекулярный уровень)

Минералогия (от фр. «минера» – руда) наука о минералах. Минерал представляет собой естественное химически однородное тело, обладающее определенным химическим составом и физическими свойствами, возникшее в результате различных процессов, протекающих в Земле. Это еще более высокий уровень изучения вещества, где атомы сочетаются в определенном порядке.

Петрология (раньше называлась петрография, «петра» – скала, камень - греч.) - наука о магматических и метаморфических горных породах. Горные породы уже рассматриваются как сочетания нескольких минералов, хотя есть и породы, состоящие из одного минерала. Петрология изучает минералогический и химический состав горных пород, их свойства, отношения между различными породами, изменения, которые они претерпевают с течением времени, их происхождение и закономерности их образования. Это следующий уровень изучения вещества – породный уровень.

Литология (ранее петрография осадочных пород, «литос» – камень - греч.) – наука о третьей (и последней) группе горных пород – осадочных породах. Это также породный уровень изучения вещества.

Кристаллография («кристаллос» - горный хрусталь, греч.) – наука о кристаллах, их внешней форме и внутренней структуре. Природные минералы в большинстве случаев тела кристаллические, поэтому изучение их форм и законов, управляющих их образованием, имеет большое значение.

Кристаллохимия – наука о связи между формой минерала и его химическим составом.

Петрофизика – наука о физических свойствах горных пород (плотность, магнитность, упругость, радиоактивность, электропроводность и др.)

Вторая группа наук о Земле, изучающая процессы, делится на науки, изучающие процессы эндогенные (рожденные внутренними причинами) и экзогенные (рожденные внешними причинами).

Науки, изучающие эндогенные процессы:

Геотектоника («тектоник» - строитель, греч.) – наука об условиях залегания горных пород, о движениях земной коры и вызванных ими деформациях.

Тектонофизика – отрасль геотектоники, занимающаяся изучением физических условий возникновения тектонических нарушений.

Учение о магматизме – наука о составе магмы и процессах в ней протекающих.

Вулканология – наука о вулканах и процессах, связанных с изливанием магмы на поверхность.

Сейсмология («сейсмо» –сотрясение, греч.) – наука о землетрясениях.

Учение о метаморфизме (метаморфоза – превращение) – наука об изменениях, которые претерпевают горные породы при погружении в недра Земли под воздействием высокой температуры и большого давления.

Науки, изучающие экзогенные процессы:

Учение о выветривании – наука о процессах изменения горных пород под воздействием физических, химических и органических агентов на поверхности Земли.

Гидрология – наука о геологической деятельности поверхностных текучих вод.

Гидрогеология - наука о геологической деятельности подземных вод.

Океанология – наука о геологической деятельности океанов и морей.

Гляциология («гляцио» – лед, греч) – наука о геологической деятельности ледников.

Криология – наука о геологических процессах в зонах вечной мезлоты.

Лимнология («лимнос» –озеро, греч.) – учение о геологической деятельности озер и болот.

Это основные науки, есть и другие, например, о геологической деятельности ветра и т.д.

Третья группа наук (историческая геология) включает следующие науки:

Историческая геология – рассматривает историю земной коры и всей нашей планеты, включая органическую жизнь.

Стратиграфия («страта» слой, греч.) –наука о слоях осадочных пород и последовательности их образования.

Учение о фациях – наука о свойствах осадочных пород и условиях их образования.

Палеонтология – учение об ископаемых остатках организмов, как животных так и растительных (палеоботаника, палеозоология, палеоэкология)

Палеогеография – учение о физико-географической обстановке в прошлом.

Палеотектоника – учение о тектонической обстановке в прошлом.

К четвертой группе наук о Земле (практической геологии) относятся три основных направления:

Региональная геология,

Учение о полезных ископаемых (геолого-разведочное дело),

Учение об инженерных условиях строительства зданий и сооружений (инженерная геология).

Задача региональной геологии заключается в описании геологического строения (съемка) – возрастной последовательности горных пород, образуемых ими структурных форм, а также истории развития отдельных участков (регионов) земной коры. Обычно это строение изображается на геологических картах разного масштаба. Геологические карты и производные от них (тектонические и другие карты) служат основой для поисков и разведки полезных ископаемых и строительства различных сооружений.

Учение о полезных ископаемых включает в себя поиски и разведку полезных ископаемых. Поиски заключаются в нахождении какого-либо конкретного полезного ископаемого, а разведка – в определении качества, количества и промышленно-экономических характеристик месторождения (дороги, транспорт, энергия, трудовые ресурсы и т.д.).

Инженерная геология изучает свойства грунтов и условий строительства в данной геологической обстановке.