Minek a tudománya a geológia? Mit csinálnak a geológusok? A modern geológia problémái

Tartalomjegyzék:

Minek a tudománya a geológia? Mit csinálnak a geológusok? A modern geológia problémái
Minek a tudománya a geológia? Mit csinálnak a geológusok? A modern geológia problémái
Anonim

„A geológia egy életforma” – mondja valószínűleg egy geológus, amikor a szakmájáról kérdezik, mielőtt a száraz és unalmas megfogalmazásokra térne át, és elmagyarázza, hogy a geológia a Föld szerkezetének és összetételének tudománya. születésének, kialakulásának és fejlődési mintáinak történetéről, zsigereinek egykori megszámlálhatatlan, és ma sajnos "becsült" gazdagságáról. A Naprendszer más bolygói is a geológiai kutatás tárgyai.

a geológia a tudomány
a geológia a tudomány

Egy adott tudomány leírása gyakran keletkezésének és kialakulásának történetével kezdődik, elfelejtve, hogy a narratíva tele van érthetetlen kifejezésekkel és definíciókkal, ezért jobb, ha előbb a lényegre térünk.

A geológiai kutatás szakaszai

A kutatási sorozat legáltalánosabb sémája, amelybe az ásványlelőhelyek azonosítását célzó minden geológiai munka "beszorítható"törvény (a továbbiakban: MPO) lényegében a következő: földtani felmérés (kőzetek és földtani képződmények kiemelkedéseinek feltérképezése), kutatás, feltárás, készletszámítás, földtani jelentés. A lövöldözés, a keresés és a felderítés pedig természetesen szakaszokra oszlik a munka mértékétől függően, és figyelembe véve azok célszerűségét.

Egy ilyen komplexum elvégzéséhez a geológiai szakterületek legszélesebb körét képviselő szakemberek egész hada vesz részt, amit egy igazi geológusnak sokkal többet kell elsajátítania, mint a "mindenből egy kicsit" szinten. azzal a feladattal áll szemben, hogy ezeket a sokrétű információkat összegezze, és végül eljut egy lelőhely felfedezéséhez (vagy elkészítéséhez), mivel a geológia olyan tudomány, amely elsősorban az ásványkincsek fejlesztése érdekében vizsgálja a föld belsejét.

Geológiai Tudományok Családja

A többi természettudományhoz (fizika, biológia, kémia, földrajz stb.) hasonlóan a geológia is egymással összefüggő és összefonódó tudományágak komplexuma.

A geológiai tárgyak közé tartozik közvetlenül az általános és regionális geológia, ásványtan, tektonika, geomorfológia, geokémia, kőzettan, paleontológia, kőzettan, kőzettan, gemológia, rétegtan, történeti geológia, krisztallográfia, hidrogeológia, tengergeológia, vulkanológia és üledéktan.

A geológiához kapcsolódó alkalmazott, módszertani, műszaki, gazdasági és egyéb tudományok közé tartozik a mérnökgeológia, szeizmológia, kőzetfizika, glaciológia, földrajz, geológiaásványok, geofizika, talajtan, geodézia, oceanográfia, oceanológia, geostatisztika, geotechnológia, geoinformatika, geotechnológia, kataszter és földmegfigyelés, földgazdálkodás, klimatológia, térképészet, meteorológia és számos légköri tudomány.

"Tiszta", a terepi geológia továbbra is nagyrészt leíró jellegű, ami bizonyos morális és etikai felelősséget ró az előadóra, így a geológia, miután kifejlesztette saját nyelvét, más tudományokhoz hasonlóan, nem nélkülözheti a filológiát, a logikát és az etikát.

Mivel a kutatási és feltárási útvonalak, különösen a nehezen megközelíthető területeken, gyakorlatilag felügyelet nélküli munka, a geológust mindig csábítják a szubjektív, de jól és szépen bemutatott ítéletek vagy következtetések, és ez sajnos megtörténik. Az ártalmatlan "pontatlanságok" nagyon súlyos következményekkel járhatnak mind tudományos, mind termelési, mind anyagi és gazdasági szempontból, így a geológusnak egyszerűen nincs joga a megtévesztéshez, elferdítéshez és tévedéshez, mint egy sappernek vagy sebésznek.

A geotudományok gerincét egy hierarchikus sorozatba építik be (geokémia, ásványtan, krisztallográfia, kőzettan, kőzettan, őslénytan és geológia, beleértve a tektonikát, rétegtani és történeti geológiát), tükrözve az egymás után bonyolultabb kutatási objektumok alárendeltségét. atomoktól és molekuláktól a Föld egészére.

E tudományok mindegyike széles körben elágazó, különböző irányban, valamint maga a geológia magában foglalja a tektonikát, a rétegtan és a történeti geológiát is.

Geokémia

E tudomány látóterébenaz elemek légkörben, hidroszférában és litoszférában való eloszlásának problémái.

természettudományok
természettudományok

A modern geokémia tudományos tudományágak komplexuma, beleértve a regionális geokémiát, biogeokémiát és az ásványlelőhelyek kutatásának geokémiai módszereit. Mindezen diszciplínák vizsgálatának tárgya az elemek vándorlásának törvényei, koncentrációjuk, elválasztásuk és újralerakódásuk feltételei, valamint az egyes elemek vagy asszociációk több, különösen hasonló tulajdonságból való megtalálásának formáinak fejlődési folyamatai.

A geokémia az atom és a kristályos anyag tulajdonságain és szerkezetén, a földkéreg egy részét vagy az egyes héjakat jellemző termodinamikai paramétereken, valamint a termodinamikai folyamatok által kialakított általános mintákon alapul.

A geológiai geokémiai kutatások közvetlen feladata az MPO kimutatása, ezért az ércásványok feltárását szükségszerűen megelőzik és kísérik geokémiai felmérések, amelyek eredményeit felhasználva azonosítják a hasznos komponens szóródási területeit..

Ásványtan

A geológiai tudomány egyik fő és legrégebbi szekciója, amely az ásványok hatalmas, gyönyörű, szokatlanul érdekes és titokzatos világát tanulmányozza. A kutatás és a geológiai feltárás minden szakaszában elvégzik az ásványtani vizsgálatokat, amelyek céljai, célkitűzései és módszerei konkrét feladatoktól függenek, és a módszerek széles skáláját foglalják magukban az ásványi összetétel vizuális felmérésétől az elektronmikroszkópiáig és a röntgendiffrakciós diagnosztikáig..

BeAz MPO felmérésének, kutatásának és feltárásának szakaszaiban tanulmányokat végeznek az ásványtani keresési kritériumok tisztázása és a potenciális lelőhelyek gyakorlati jelentőségének előzetes felmérése érdekében.

A geológia az a tudomány, amely tanulmányoz
A geológia az a tudomány, amely tanulmányoz

A földtani munka feltárási szakaszában, valamint az érc- vagy nemfémes nyersanyagkészletek felmérése során a hasznos és káros szennyeződések azonosításával megállapítják annak teljes mennyiségi és minőségi ásványi összetételét, melynek adatait rögzítik. figyelembe kell venni a feldolgozási technológia kiválasztásakor vagy az alapanyagok minőségére vonatkozó következtetés levonásakor.

A kőzetek összetételének átfogó vizsgálata mellett az ásványtan fő feladatai közé tartozik az ásványok természetes társulásokban való kombinációjának mintázatainak vizsgálata és az ásványfajták szisztematika alapelveinek fejlesztése.

Krisztallográfia

Valamikor a krisztallográfiát az ásványtan részének tekintették, és a köztük lévő szoros kapcsolat természetes és nyilvánvaló, ma azonban önálló tudomány, saját témával és saját kutatási módszerekkel. A krisztallográfia feladatai a kristályok szerkezetének, fizikai és optikai tulajdonságainak, képződésük folyamatainak és a környezettel való kölcsönhatás sajátosságainak, valamint a különféle természetű hatások hatására bekövetkező változásoknak átfogó tanulmányozásában állnak.

geológiai munka
geológiai munka

A kristályok tudománya fizikai és kémiai krisztallográfiára oszlik, amely a kristályok képződésének és növekedésének mintázatait, viselkedésüket az alaktól és szerkezettől függően különféle körülmények között vizsgálja, valamint a geometriai krisztallográfiát.amelyek a kristályok alakját és szimmetriáját szabályozó geometriai törvények.

Tektonika

A tektonika a geológia egyik központi ága, amely a földkéreg szerkezeti felépítését, kialakulásának és fejlődésének sajátosságait vizsgálja a különböző léptékű mozgások, deformációk, törések és elmozdulások hátterében. mély folyamatok.

geológia története
geológia története

A tektonika regionális, szerkezeti (morfológiai), történeti és alkalmazott ágakra oszlik.

A regionális irányvonal olyan szerkezetekkel működik, mint a platformok, lemezek, pajzsok, összehajtogatott területek, tengeri és óceáni mélyedések, transzformációs vetők, szakadási zónák stb.

Példa erre a regionális szerkezeti-tektonikai terv, amely Oroszország geológiáját jellemzi. Az ország európai része a kelet-európai platformon helyezkedik el, amely prekambriumi magmás és metamorf kőzetekből áll. Az Urál és a Jenyiszej közötti terület a nyugat-szibériai platformon található. A Szibériai Platform (Közép-Szibériai-fennsík) a Jenyiszejtől a Lénáig terjed. Az összehajtott területeket az uráli-mongol, a csendes-óceáni és részben a mediterrán hajtogatott övek képviselik.

A morfológiai tektonika a regionális tektonikához képest alacsonyabb rendű szerkezeteket vizsgál.

A történelmi geotektonika az óceánok és kontinensek fő szerkezeti formáinak keletkezésének és kialakulásának történetével foglalkozik.

A tektonika alkalmazott iránya a minták azonosításához kapcsolódikkülönböző típusú MPO-k elhelyezése bizonyos típusú morfostruktúrákkal és fejlődésük jellemzőivel kapcsolatban.

A "merkantil" geológiai értelemben a földkéreg töréseit ércellátási csatornának és ércszabályozó tényezőnek tekintjük.

Paleontológia

Szó szerint "az ősi lények tudománya", a paleontológia fosszilis organizmusokat, azok maradványait és létfontosságú tevékenységének nyomait vizsgálja, elsősorban a földkéreg kőzeteinek rétegtani boncolására. A paleontológia kompetenciájába tartozik a biológiai evolúció folyamatát tükröző kép helyreállítása az ősi élőlények megjelenésének, biológiai jellemzőinek, szaporodási és táplálkozási módszereinek rekonstrukciója eredményeként kapott adatok alapján.

Elég nyilvánvaló jelek szerint a paleontológia paleozoológiára és paleobotanikára oszlik.

A szervezetek érzékenyek élőhelyük fizikai és kémiai paramétereinek változásaira, így megbízhatóan jelzik a kőzetképződés körülményeit. Innen ered a szoros kapcsolat a geológia és a paleontológia között.

Őslénytani vizsgálatok alapján a geológiai képződmények abszolút korának meghatározásának eredményeivel együtt egy geokronológiai skála került összeállításra, amelyben a Föld története geológiai korszakokra (archeusi, proterozoikum, paleozoikum, mezozoikum és kainozoikum). A korszakokat periódusokra, a korszakokat pedig korszakokra osztják.

A pleisztocén korszakban élünk (20 ezer évvel ezelőtt a mai napig), a negyedidőszakban, ami kb.évvel ezelőtt.

Petrográfia

A magmás, metamorf és üledékes kőzetek ásványi összetételének, szerkezeti és szerkezeti jellemzőinek, keletkezésének vizsgálatát petrográfia (kőzettan) végzi. A kutatást polarizáló mikroszkóp segítségével végzik az áteresztett polarizált fény nyalábjaiban. Ehhez vékony (0,03-0,02 mm) lemezeket (szelvényeket) vágnak ki a kőzetmintákból, majd kanadai balzsammal üveglapra ragasztják (ennek a gyantának az optikai tulajdonságai közel állnak az üvegéhez).

Az ásványok átlátszóvá válnak (a legtöbb), és optikai tulajdonságaikat az ásványok és az őket alkotó kőzetek azonosítására használják. Az interferencia-minták vékony metszetben a kaleidoszkóp mintáihoz hasonlítanak.

földtudomány
földtudomány

A földtani tudományok körforgásában különleges helyet foglal el az üledékes kőzetek petrográfiája. Nagy elméleti és gyakorlati jelentősége annak köszönhető, hogy a kutatás tárgyát a modern és ősi (fosszilis) üledékek képezik, amelyek a Föld felszínének mintegy 70%-át foglalják el.

Mérnöki geológia

A mérnökgeológia a földkéreg felső horizontjainak összetételének, fizikai és kémiai tulajdonságainak, kialakulásának, előfordulásának és dinamikájának azon jellemzőinek tudománya, amelyek a gazdasági, főként mérnöki és építőipari emberi tevékenységhez kapcsolódnak.

A mérnöki és geológiai felmérések célja az emberi tevékenység által okozott geológiai tényezők átfogó és átfogó felmérése a természetes geológiai folyamatokkal összefüggésben.

Ha visszaemlékezünk arra, hogy az irányadó módszertől függően a természettudományokat leíróra és egzaktra osztják, akkor a mérnökgeológia természetesen az utóbbihoz tartozik, ellentétben sok "bolti elvtársával".

Tengeri geológia

Tisztességtelen lenne figyelmen kívül hagyni a geológia hatalmas részét, amely az óceánok és tengerek fenekét alkotó földkéreg geológiai szerkezetét és fejlődési jellemzőit tanulmányozza. Ha a geológiát (a Föld tanulmányozását) jellemző legrövidebb és legterjedelmesebb definíciót követjük, akkor a tengergeológia a tenger (óceán) fenekének tudománya, amely a „geológiai fa” minden ágát lefedi (tektonika, kőzettani, litológia, történeti és negyedidőszaki geológia, paleogeográfia, rétegtan, geomorfológia, geokémia, geofizika, ásványok tana stb.).

A tengerekben és óceánokban végzett kutatásokat speciálisan felszerelt hajókról, úszó fúrótornyokról és pontonokról (a polcon) végzik. A mintavételhez a fúrás mellett kotrókat, kagyló típusú markolókat és egyenes csöveket használnak. Autonóm és vontatott járművek segítségével diszkrét és folyamatos fényképészeti, televíziós, szeizmikus, magnetometrikus és geolokációs felméréseket végeznek.

a modern tudomány problémái
a modern tudomány problémái

A mi korunkban a modern tudomány számos problémáját még nem sikerült megoldani, köztük az óceán és belsejének megfejtetlen titkait. A tengeri geológiát nemcsak a „titok tisztázásának” tudománya miatt tiszteljük, hanem azért is, hogy fejlessze a világóceán hatalmas ásványkincseit.

Elméleti alapa geológia modern tengerészeti ágának feladata az óceáni kéreg fejlődéstörténetének tanulmányozása és geológiai felépítésének főbb mintáinak azonosítása.

A történeti geológia a földkéreg és a bolygó egészének fejlődési mintáinak tudománya a történetileg megfigyelhető múltban kialakulása pillanatától napjainkig. A litoszféra szerkezetének kialakulásának történetének tanulmányozása azért fontos, mert a benne fellépő tektonikus eltolódások és deformációk tűnnek a legfontosabb tényezőknek, amelyek meghatározzák a Földön az elmúlt geológiai korszakokban bekövetkezett változások többségét.

Most, hogy általános ismereteink vannak a geológiáról, rátérhetünk annak eredetére.

Kirándulás a Földtudomány történetébe

Nehéz megmondani, hogy a geológia története milyen messzire nyúlik vissza több ezer éves múltra, de a neandervölgyi már tudta, miből készítsen kést vagy b altát kovakő vagy obszidián (vulkáni üveg) felhasználásával.

A primitív ember korától a 18. század közepéig tartott a földtani ismeretek felhalmozásának és kialakulásának tudomány előtti szakasza, elsősorban a fémércekről, az építőkövekről, a sókról és a felszín alatti vizekről. A kőzetekről, ásványokról és geológiai folyamatokról az akkori értelmezésben már az ókorban is szó volt.

A 13. századra az ázsiai országokban fejlődött a bányászat, és kialakultak a bányászati ismeretek alapjai.

A reneszánszban (XV-XVI. század) kialakult a világ heliocentrikus eszméje (J. Bruno, G. Galileo, N. Kopernikusz), N. Stenon, Leonardo da Vinci, ill. G. Bauer született, és szinténR. Descartes és G. Leibniz kozmogonikus fogalmai fogalmazódnak meg.

A geológia mint tudomány kialakulása során (XVIII-XIX. század) megjelentek P. Laplace és I. Kant kozmogonikus hipotézisei, valamint M. V. Lomonoszov, J. Buffon geológiai elképzelései. Megszületett a rétegtan (I. Lehmann, G. Fuchsel) és a paleontológia (J. B. Lamarck, W. Smith), a krisztallográfia (R. J. Gayuy, M. V. Lomonoszov), az ásványtan (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos és mások), megkezdődik a geológiai térképezés.

Ebben az időszakban jöttek létre az első geológiai társaságok és országos földtani kutatások.

A 19. század második felétől a 20. század elejéig a legjelentősebb események Charles Darwin geológiai megfigyelései, a platformok és geoszinklinák elméletének megalkotása, a paleogeográfia megjelenése, a XX. műszeres petrográfia, genetikai és elméleti ásványtan, a magma fogalmainak megjelenése és az érctelepek elmélete. A kőolajgeológia kezdett kialakulni, és a geofizika (magnetometria, gravimetria, szeizmometria és szeizmológia) lendületet kapott. 1882-ben megalapították Oroszország Földtani Bizottságát.

A geológia fejlődésének modern korszaka a XX. század közepén kezdődött, amikor a földtudomány átvette a számítástechnikát és új laboratóriumi műszereket, eszközöket és technikai eszközöket szerzett, amelyek lehetővé tették a geológiai és geofizikai kutatások megkezdését. az óceánok és a közeli bolygók.

A legkiemelkedőbb tudományos vívmányok D. S. Korzsinszkij metaszomatikus zónázási elmélete, a metamorfizmus fácies elmélete, M. elmélete voltak. Strakhov a litogenezis típusairól, az érctelepek kutatásának geokémiai módszereinek bevezetéséről stb.

A. L. Yanshin, N. S. Shatsky és A. A. Bogdanov vezetésével elkészültek Európa és Ázsia országainak felmérési tektonikus térképei, valamint paleogeográfiai atlaszok.

Kidolgozták az új globális tektonika koncepcióját (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain és mások), előrelépett a geodinamika, a mérnökgeológia és a hidrogeológia, körvonalazódott a geológiában egy új irány - az ökológia, amely azzá vált. ma prioritás.

A modern geológia problémái

Ma sok alapvető kérdésben a modern tudomány problémái még mindig megoldatlanok, és legalább másfélszáz ilyen kérdés létezik. Beszélünk a tudat biológiai alapjairól, az emlékezet rejtelmeiről, az idő és a gravitáció természetéről, a csillagok eredetéről, a fekete lyukakról és más űrobjektumok természetéről. A geológiának sok olyan problémája is van, amelyekkel még foglalkozni kell. Ez elsősorban az Univerzum szerkezetére és összetételére, valamint a Földön belüli folyamatokra vonatkozik.

Ma a geológia jelentősége növekszik, mivel ellenőrizni kell és figyelembe kell venni a környezeti problémákat súlyosbító irracionális gazdasági tevékenységekhez kapcsolódó katasztrofális geológiai következmények növekvő veszélyét.

Geológiai képződmény Oroszországban

A modern geológiai oktatás kialakulása Oroszországban a bányamérnöki testület (a leendő bányászati intézet) megnyitásához kapcsolódik Szentpétervárban.akkor kezdődött, amikor 1930-ban Leningrádban megalapították a Geológiai Intézetet (ma GIN AH CCCP), majd Moszkvába helyezték át.

Ma a Földtani Intézet vezető helyet foglal el a kutatóintézetek között a rétegtani, kőzettani, tektonikai és a földtani körforgás tudománytörténetének területén. A fő tevékenységi területek az óceáni és a kontinentális kéreg szerkezetének és kialakulásának összetett alapvető problémáinak kidolgozásához, a kontinensek kőzetképződésének és az óceánok üledékképződésének evolúciójának vizsgálatához, a geokronológiához, a geológiai folyamatok globális összefüggéseinek vizsgálatához, jelenségek stb.

A GIN elődje egyébként az Ásványtani Múzeum volt, amelyet 1898-ban Földtani Múzeumra, majd 1912-ben Földtani és Ásványtani Múzeumra neveztek át. Nagy Péter.

A geológiai oktatás alapja Oroszországban a kezdetektől fogva a hármasság elvén alapul: tudomány - képzés - gyakorlat. Ezt az elvet a peresztrojka megrázkódtatásai ellenére ma is követi az oktatásgeológia.

1999-ben az oroszországi oktatási és természeti erőforrások minisztériumának kollégiumai elfogadták a geológiai oktatás koncepcióját, amelyet geológiai személyzetet "művelő" oktatási intézményekben és termelőcsoportokban teszteltek.

geológus állás
geológus állás

Ma már több mint 30 oroszországi egyetemen szerezhető felsőfokú geológiai végzettség.

És engedd el "felderítésre a tajgában", vagy hagyd "a fülledt sztyeppékre" korunkban - ez már nem olyan tekintélyes, mint régen,állást, a geológus azért választja, mert "boldog, aki ismeri az út kínos érzését"…

Ajánlott: