Geologi er videnskaben om hvad? Hvad laver geologer? Problemer med moderne geologi

Indholdsfortegnelse:

Geologi er videnskaben om hvad? Hvad laver geologer? Problemer med moderne geologi
Geologi er videnskaben om hvad? Hvad laver geologer? Problemer med moderne geologi
Anonim

"Geologi er en livsstil," vil en geolog sandsynligvis sige, når han bliver spurgt om hans fag, før han går videre til tørre og kedelige formuleringer, og forklarer, at geologi er videnskaben om jordens struktur og sammensætning, om historien om dens fødsel, dannelse og udviklingsmønstre, om de engang utallige og i dag desværre "anslåede" indvolde rigdomme. Andre planeter i solsystemet er også genstand for geologisk forskning.

geologi er videnskaben om
geologi er videnskaben om

Beskrivelsen af en bestemt videnskab begynder ofte med historien om dens oprindelse og dannelse, idet man glemmer, at fortællingen er fuld af uforståelige termer og definitioner, så det er bedre at komme til sagen først.

Stadier af geologisk forskning

Det mest generelle skema i forskningssekvensen, som alt geologisk arbejde, der sigter mod at identificere mineralforekomster, kan "klemmes" ind i(herefter benævnt MPO) er i det væsentlige som følger: geologisk undersøgelse (kortlægning af fremspring af klipper og geologiske formationer), prospektering, efterforskning, beregning af reserver, geologisk rapport. Skydning, eftersøgning og rekognoscering er til gengæld naturligt opdelt i etaper afhængigt af arbejdets omfang og under hensyntagen til deres hensigtsmæssighed.

For at udføre et sådant kompleks af værker er en hel hær af specialister af det bredeste udvalg af geologiske specialer involveret, som en rigtig geolog skal mestre meget mere end på niveauet "lidt af det hele", fordi han står over for opgaven med at opsummere al denne alsidige information og i sidste ende komme til opdagelsen af en forekomst (eller lave den), eftersom geologi er en videnskab, der studerer jordens indvolde primært med henblik på udvikling af mineralressourcer.

Family of Geological Sciences

Ligesom andre naturvidenskaber (fysik, biologi, kemi, geografi osv.) er geologi et kompleks af indbyrdes forbundne og sammenflettede videnskabelige discipliner.

Geologiske emner omfatter direkte generel og regional geologi, mineralogi, tektonik, geomorfologi, geokemi, litologi, palæontologi, petrologi, petrografi, gemologi, stratigrafi, historisk geologi, krystallografi, hydrogeologi, marinegeologi, vulkanologi og sedimentologi.

Anvendte, metodiske, tekniske, økonomiske og andre videnskaber relateret til geologi omfatter ingeniørgeologi, seismologi, petrofysik, glaciologi, geografi, geologimineraler, geofysik, jordbundsvidenskab, geodæsi, oceanografi, oceanologi, geostatistik, geoteknologi, geoinformatik, geoteknologi, matrikel- og landovervågning, landforv altning, klimatologi, kartografi, meteorologi og en række atmosfæriske videnskaber.

"Ren", feltgeologi er stadig stort set beskrivende, hvilket pålægger udøveren et vist moralsk og etisk ansvar, så geologien, der har udviklet sit eget sprog, ligesom andre videnskaber, kan ikke undvære filologi, logik og etik.

Fordi prospekterings- og efterforskningsruter, især i svært tilgængelige områder, er et praktisk t alt uovervåget job, bliver en geolog altid fristet af subjektive, men godt og smukt præsenterede domme eller konklusioner, og dette sker desværre. Harmløse "unøjagtigheder" kan føre til meget alvorlige konsekvenser både i videnskabelige og produktionsmæssige og materielle og økonomiske henseender, så en geolog har simpelthen ikke ret til bedrag, forvrængning og fejl, som en sapper eller en kirurg.

Geovidenskabernes rygrad er indbygget i en hierarkisk serie (geokemi, mineralogi, krystallografi, petrologi, litologi, palæontologi og egentlig geologi, herunder tektonik, stratigrafi og historisk geologi), hvilket afspejler underordningen af successivt mere komplekse undersøgelsesobjekter fra atomer og molekyler til Jorden som helhed.

Hver af disse videnskaber er vidt forgrenet i forskellige retninger, ligesom geologien selv omfatter tektonik, stratigrafi og historisk geologi.

Geokemi

I denne videnskabs synsfeltligger problemerne med fordelingen af grundstoffer i atmosfæren, hydrosfæren og litosfæren.

naturvidenskab
naturvidenskab

Moderne geokemi er et kompleks af videnskabelige discipliner, herunder regional geokemi, biogeokemi og geokemiske metoder til prospektering efter mineralforekomster. Emnet for undersøgelse for alle disse discipliner er lovene for migration af elementer, betingelserne for deres koncentration, adskillelse og genaflejring, såvel som processerne for udvikling af formerne for at finde hvert element eller associationer fra flere, især ens i egenskaber.

Geokemi er baseret på atomets og det krystallinske stofs egenskaber og struktur, på data om termodynamiske parametre, der karakteriserer en del af jordskorpen eller individuelle skaller, samt på generelle mønstre dannet af termodynamiske processer.

Den direkte opgave for geokemisk forskning i geologi er påvisning af MPO, derfor er efterforskningsarbejde efter malmmineraler nødvendigvis forudgået og ledsaget af geokemiske undersøgelser, hvis resultater bruges til at identificere områder med spredning af den nyttige komponent.

Mineralogi

En af de vigtigste og ældste dele af geologisk videnskab, der studerer den enorme, smukke, usædvanligt interessante og mystiske verden af mineraler. Mineralogiske undersøgelser, hvis mål, formål og metoder afhænger af specifikke opgaver, udføres på alle stadier af prospektering og geologisk udforskning og omfatter en bred vifte af metoder fra visuel vurdering af mineralsammensætningen til elektronmikroskopi og røntgendiffraktionsdiagnostik.

Tilstadier af undersøgelse, søgning og udforskning af MPO, undersøgelser udføres for at klarlægge de mineralogiske søgekriterier og en foreløbig vurdering af den praktiske betydning af potentielle aflejringer.

Geologi er den videnskab, der studerer
Geologi er den videnskab, der studerer

Under efterforskningsstadiet af geologisk arbejde og ved vurdering af reserver af malm eller ikke-metalliske råmaterialer etableres dens fulde kvantitative og kvalitative mineralsammensætning med identifikation af nyttige og skadelige urenheder, hvis data er taget tages i betragtning, når du vælger en forarbejdningsteknologi eller laver en konklusion om kvaliteten af råvarer.

Ud over en omfattende undersøgelse af bjergarters sammensætning er mineralogiens hovedopgaver studiet af mønstrene for kombination af mineraler i naturlige associationer og forbedring af principperne for mineralarters systematik.

Crystallography

Engang blev krystallografi betragtet som en del af mineralogien, og det tætte forhold mellem dem er naturligt og indlysende, men i dag er det en selvstændig videnskab med sit eget emne og sine egne forskningsmetoder. Krystallografiens opgaver består i en omfattende undersøgelse af krystallers struktur, fysiske og optiske egenskaber, processerne for deres dannelse og træk ved interaktion med miljøet samt ændringer, der sker under påvirkning af påvirkninger af forskellig art.

geologisk arbejde
geologisk arbejde

Videnskaben om krystaller er opdelt i fysisk og kemisk krystallografi, som studerer mønstrene for dannelse og vækst af krystaller, deres adfærd under forskellige forhold afhængigt af form og struktur, og geometrisk krystallografi, emnetsom er de geometriske love, der styrer formen og symmetrien af krystaller.

Tectonics

Tektonik er en af geologiens kernegrene, som studerer jordskorpens struktur i strukturelle termer, træk ved dens dannelse og udvikling på baggrund af bevægelser i forskellig skala, deformationer, forkastninger og dislokationer forårsaget af dybe processer.

geologiens historie
geologiens historie

Tektonik er opdelt i regionale, strukturelle (morfologiske), historiske og anvendte grene.

Den regionale retning opererer med strukturer såsom platforme, plader, skjolde, foldede områder, hav- og havfordybninger, transformationsforkastninger, riftzoner osv.

Et eksempel er den regionale strukturelle-tektoniske plan, der kendetegner Ruslands geologi. Den europæiske del af landet ligger på den østeuropæiske platform, sammensat af prækambriske magmatiske og metamorfe bjergarter. Territoriet mellem Ural og Yenisei ligger på den vestsibiriske platform. Den sibiriske platform (det mellemsibiriske plateau) strækker sig fra Yenisei til Lena. Foldede områder er repræsenteret af de ural-mongolske, stillehavs- og delvist middelhavsfoldede bælter.

Morfologisk tektonik studerer strukturer af en lavere orden sammenlignet med regional tektonik.

Historisk geotektonik omhandler historien om oprindelsen og dannelsen af de vigtigste typer af strukturelle former for oceaner og kontinenter.

Den anvendte retning af tektonik er forbundet med identifikation af mønstreplacering af forskellige typer MPO'er i forbindelse med visse typer morfostrukturer og træk ved deres udvikling.

I "merkantil" geologisk forstand betragtes fejl i jordskorpen som malmforsyningskanaler og malmkontrollerende faktorer.

Paleontologi

Betyder bogstaveligt t alt "videnskaben om gamle væsener", og palæontologi studerer fossile organismer, deres rester og spor af vital aktivitet, hovedsageligt til stratigrafisk dissektion af klipperne i jordskorpen. Paleontologiens kompetence omfatter opgaven med at genoprette et billede, der afspejler den biologiske udviklingsproces på grundlag af data opnået som et resultat af rekonstruktionen af gamle organismers udseende, biologiske egenskaber, metoder til reproduktion og ernæring.

Ifølge ganske tydelige tegn er palæontologi opdelt i palæozoologi og palæobotani.

Organismer er følsomme over for ændringer i de fysiske og kemiske parametre i deres habitat, så de er pålidelige indikatorer for de forhold, hvorunder sten blev dannet. Derfor den tætte forbindelse mellem geologi og palæontologi.

Baseret på palæontologiske undersøgelser, sammen med resultaterne af bestemmelsen af den absolutte alder af geologiske formationer, er der blevet udarbejdet en geokronologisk skala, hvor Jordens historie er opdelt i geologiske epoker (arkæisk, proterozoikum, palæozoikum, mesozoikum og Cenozoikum). Epoker er opdelt i perioder, og dem er til gengæld opdelt i epoker.

Vi lever i Pleistocæn-æraen (20 tusind år siden til nutiden) i kvartærperioden, som begyndte omkring 1 mio.år siden.

Petrography

Undersøgelsen af mineralsammensætningen af magmatiske, metamorfe og sedimentære bjergarter, deres teksturelle og strukturelle karakteristika og genese udføres ved petrografi (petrologi). Forskning udføres ved hjælp af et polariserende mikroskop i strålerne af transmitteret polariseret lys. For at gøre dette skæres tynde (0,03-0,02 mm) plader (sektioner) ud af stenprøver og limes derefter til en glasplade med canadisk balsam (de optiske egenskaber af denne harpiks er tæt på glas).

Mineraler bliver gennemsigtige (de fleste), og deres optiske egenskaber bruges til at identificere mineraler og deres bjergarter. Interferensmønstrene i tynde snit ligner mønstre i et kalejdoskop.

jord videnskab
jord videnskab

En særlig plads i de geologiske videnskabers cyklus er optaget af petrografi af sedimentære bjergarter. Dens store teoretiske og praktiske betydning skyldes, at emnet for forskning er moderne og ældgamle (fossile) sedimenter, som optager omkring 70 % af Jordens overflade.

Engineering geologi

Ingeniørgeologi er videnskaben om de træk ved sammensætningen, fysiske og kemiske egenskaber, dannelse, forekomst og dynamik af de øvre horisonter af jordskorpen, som er forbundet med økonomiske, hovedsagelig ingeniør- og konstruktionsmæssige menneskelige aktiviteter.

Ingeniør- og geologiske undersøgelser har til formål at udføre en omfattende og omfattende vurdering af geologiske faktorer forårsaget af menneskelige aktiviteter i forbindelse med naturlige geologiske processer.

Hvis vi husker, at naturvidenskaberne, afhængigt af vejledende metode, er opdelt i beskrivende og eksakte, så hører ingeniørgeologi selvfølgelig til sidstnævnte, i modsætning til mange af dens "kammerater i butikken".

Maringeologi

Det ville være uretfærdigt at ignorere den store del af geologien, der studerer den geologiske struktur og træk ved udviklingen af jordskorpen, som danner bunden af oceanerne og havene. Hvis vi følger den korteste og mest rummelige definition, der kendetegner geologi (studiet af Jorden), så er marin geologi videnskaben om havets (hav)bunden, der dækker alle grene af det "geologiske træ" (tektonik, petrografi, litologi, historisk og kvartær geologi, palæogeografi, stratigrafi, geomorfologi, geokemi, geofysik, læren om mineraler osv.).

Forskning i havene og oceanerne udføres fra specialudstyrede skibe, flydende borerigge og pontoner (på hylden). Til prøveudtagning anvendes der udover boring, skrabere, gribere af clamshell-typen og lige gennemgående rør. Ved hjælp af autonome og bugserede køretøjer udføres diskrete og kontinuerlige fotografiske, tv-, seismiske, magnetometriske og geolokaliseringsundersøgelser.

moderne videnskabs problemer
moderne videnskabs problemer

I vores tid er mange problemer inden for moderne videnskab endnu ikke blevet løst, og disse inkluderer de uløste mysterier om havet og dets indre. Marinegeologi hædres ikke kun for videnskabens skyld om at "gøre hemmeligheden klar", men også for at udvikle verdenshavets kolossale mineralressourcer.

Grundlæggende teoretiskopgaven for den moderne marine gren af geologi er at studere historien om udviklingen af havskorpen og at identificere de vigtigste mønstre i dens geologiske struktur.

Historisk geologi er videnskaben om udviklingsmønstrene for jordskorpen og planeten som helhed i den historisk observerbare fortid fra det øjeblik den blev dannet til i dag. Studiet af historien om dannelsen af litosfærens struktur er vigtig, fordi de tektoniske skift og deformationer, der forekommer i den, synes at være de vigtigste faktorer, der bestemmer de fleste af de ændringer, der skete på Jorden i tidligere geologiske epoker.

Nu hvor vi har en generel forståelse af geologi, kan vi vende os til dens oprindelse.

Udflugt i jordvidenskabens historie

Det er svært at sige, hvor langt tilbage geologiens historie går tusinder af år tilbage, men neandertaleren vidste allerede, hvad de skulle lave en kniv eller økse af ved hjælp af flint eller obsidian (vulkansk glas).

Fra det primitive menneskes tid til midten af det 18. århundrede varede det førvidenskabelige stadie med akkumulering og dannelse af geologisk viden, hovedsageligt om metalmalme, byggesten, s alte og underjordiske vand. Bergarter, mineraler og geologiske processer i datidens fortolkning blev allerede diskuteret i oldtiden.

I det 13. århundrede udviklede minedrift sig i asiatiske lande, og grundlaget for minedriftsviden var ved at opstå.

I renæssancen (XV-XVI århundreder) blev den heliocentriske idé om verden (J. Bruno, G. Galileo, N. Copernicus) etableret, de geologiske ideer fra N. Stenon, Leonardo da Vinci og G. Bauer blev født, og ogsåR. Descartes og G. Leibniz' kosmogoniske begreber er formuleret.

Under dannelsen af geologi som en videnskab (XVIII-XIX århundreder) dukkede de kosmogoniske hypoteser af P. Laplace og I. Kant og de geologiske ideer af M. V. Lomonosov, J. Buffon op. Stratigrafi (I. Lehmann, G. Fuchsel) og palæontologi (J. B. Lamarck, W. Smith) blev født, krystallografi (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogi (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos og andre), begynder geologisk kortlægning.

I denne periode blev de første geologiske selskaber og nationale geologiske undersøgelser oprettet.

Fra anden halvdel af det 19. til begyndelsen af det 20. århundrede var de vigtigste begivenheder Charles Darwins geologiske observationer, skabelsen af teorien om platforme og geosynklinier, fremkomsten af palæogeografi, udviklingen af instrumentel petrografi, genetisk og teoretisk mineralogi, fremkomsten af begreberne magma og teorien om malmaflejringer. Petroleumsgeologien begyndte at dukke op, og geofysikken (magnetometri, gravimetri, seismometri og seismologi) begyndte at tage fart. I 1882 blev Ruslands Geologiske Komité grundlagt.

Den moderne periode i udviklingen af geologi begyndte i midten af det 20. århundrede, da jordvidenskaben tog computerteknologi til sig og erhvervede nye laboratorieinstrumenter, værktøjer og tekniske midler, som gjorde det muligt at begynde det geologiske og geofysiske studie af havene og nærliggende planeter.

De mest fremragende videnskabelige præstationer var teorien om metasomatisk zoneinddeling af D. S. Korzhinsky, teorien om metamorfismefacies, teorien om M. Strakhov om typerne af litogenese, indførelse af geokemiske metoder til prospektering efter malmforekomster osv.

Under ledelse af A. L. Yanshin, N. S. Shatsky og A. A. Bogdanov blev der oprettet tektoniske kort over landene i Europa og Asien, og palæogeografiske atlas blev udarbejdet.

Konceptet med en ny global tektonik blev udviklet (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain og andre), geodynamik, ingeniørgeologi og hydrogeologi trådte frem, en ny retning inden for geologi blev skitseret - økologisk, som er blevet en prioritet i dag.

Problemer med moderne geologi

I dag, hvad angår mange grundlæggende spørgsmål, er problemerne med moderne videnskab stadig uløste, og der er mindst halvandet hundrede sådanne spørgsmål. Vi taler om bevidsthedens biologiske grundlag, hukommelsens mysterier, tidens og tyngdekraftens natur, stjernernes oprindelse, sorte huller og naturen af andre rumobjekter. Geologi har også mange problemer, som endnu ikke er blevet behandlet. Dette vedrører hovedsageligt universets struktur og sammensætning, såvel som de processer, der finder sted inde i Jorden.

I dag er betydningen af geologi stigende på grund af behovet for at kontrollere og tage højde for den voksende trussel om katastrofale geologiske konsekvenser forbundet med irrationelle økonomiske aktiviteter, der forværrer miljøproblemer.

Geologisk formation i Rusland

Dannelsen af moderne geologisk uddannelse i Rusland er forbundet med åbningen af et korps af mineingeniører (fremtidigt mineinstitut) i St.begyndte, da Institut for Geologi (nu GIN AH CCCP) blev etableret i Leningrad i 1930 og derefter overført til Moskva.

I dag indtager Det Geologiske Institut en førende position blandt forskningsinstitutioner inden for stratigrafi, litologi, tektonik og historien om videnskaberne i den geologiske cyklus. De vigtigste aktivitetsområder er relateret til udviklingen af komplekse grundlæggende problemer med strukturen og dannelsen af den oceaniske og kontinentale skorpe, studiet af udviklingen af klippedannelse på kontinenter og sedimentation i oceanerne, geokronologi, global korrelation af geologiske processer og fænomener osv.

Forgængeren for GIN var i øvrigt Mineralogisk Museum, omdøbt i 1898 til Museum of Geology og derefter i 1912 til Geologisk og Mineralogisk Museum. Peter den Store.

Siden starten har grundlaget for geologisk uddannelse i Rusland været baseret på princippet om treenighed: videnskab - træning - praksis. Dette princip, på trods af perestrojkachok, følger pædagogisk geologi i dag.

I 1999 vedtog kollegierne under Ministeriet for Undervisning og Naturressourcer i Rusland konceptet om geologisk uddannelse, som blev testet i uddannelsesinstitutioner og produktionshold, der "dyrker" geologisk personale.

job geolog
job geolog

I dag kan højere geologisk uddannelse opnås på mere end 30 universiteter i Rusland.

Og slip "til rekognoscering i taigaen" eller lad "til de lune stepper" i vor tid - dette er ikke længere så prestigefyldt, som det plejede at være,job, geolog vælger det, fordi "glad hvem kender den nagende følelse af vejen"…

Anbefalede: