Οι κύριες ενότητες της γεωλογίας. Η γεωλογία ως επιστήμη. Τα οφέλη του να είσαι γεωλόγος

Για πολλά χρόνια, εκπρόσωποι διαφόρων επαγγελμάτων βρίσκονται σε μια συνεχή συζήτηση σχετικά με το ποιο επάγγελμα μπορεί να θεωρηθεί το αρχαιότερο. Προβάλλονται πολλές πειστικές εκδοχές και υποθέσεις: από οπλουργός και κυνηγός μέχρι πολιτικός (αρχηγός) και γιατρός. Δεν θα εμπλακούμε σε αυτή τη διαμάχη, και απλώς θα υποθέσουμε την υπόθεση μας: το αρχαιότερο επάγγελμα είναι ο γεωλόγος.

Για πολλά χρόνια, εκπρόσωποι διαφόρων επαγγελμάτων βρίσκονται σε μια συνεχή συζήτηση σχετικά με το ποιο επάγγελμα μπορεί να θεωρηθεί το αρχαιότερο. Προβάλλονται πολλές πειστικές εκδοχές και υποθέσεις: από οπλουργός και κυνηγός μέχρι πολιτικός (αρχηγός) και γιατρός. Δεν θα εμπλακούμε σε αυτή τη διαμάχη, και απλώς θα υποθέσουμε την υπόθεση μας: το πιο αρχαίο επάγγελμα είναι γεωλόγος.

Κρίνετε μόνοι σας, για να φτιάξει ένα πέτρινο τσεκούρι, ένας πρωτόγονος άνθρωπος έπρεπε να βρει μια κατάλληλη πέτρα ανάμεσα σε μια τεράστια ποικιλία ορυκτών και θραυσμάτων βράχου (μερικά από τα οποία, λόγω της χαλαρής δομής τους, ήταν εντελώς ακατάλληλα για αυτό). Δηλαδή, υπάρχει εφαρμογή των θεμελίων της γεωλογίας και της ανοργάνωτης εξόρυξης ακόμη και στην αυγή της συγκρότησης της πρωτόγονης κοινωνίας.

Επιπλέον, αναλαμβάνουμε να ισχυριστούμε ότι ο γεωλόγος δεν είναι μόνο το αρχαιότερο, αλλά και ένα από τα σημαντικότερα επαγγέλματα της εποχής μας. Γιατί; Όλα είναι απλά. Ποια είναι η βάση της οικονομίας κάθε κράτους; Ενέργεια και ορυκτοί πόροι της χώρας. Και ποιος ασχολείται με την αναζήτηση και την εξερεύνηση ορυκτών; Γεωλόγος!

Λοιπόν, τώρα ας μιλήσουμε λεπτομερέστερα για αυτό το αρχαίο και σημαντικό επάγγελμα και ας μάθουμε ποια είναι τα χαρακτηριστικά της δουλειάς ενός γεωλόγου, πού να βρείτε επάγγελμα γεωλόγουκαι τι οφέλη έχει.

Τι είναι ο γεωλόγος;

Ένας γεωλόγος είναι ένας ειδικός που μελετά τη σύνθεση και τη δομή ορυκτών και πετρωμάτων, καθώς και την αναζήτηση και εξερεύνηση νέων ορυκτών κοιτασμάτων. Παράλληλα με αυτό, οι γεωλόγοι μελετούν φυσικά αντικείμενα, μοτίβα και τις δυνατότητες πρακτικής εφαρμογής τους.

Το όνομα του επαγγέλματος προέρχεται από τα αρχαία ελληνικά γῆ (Γη) και λόγος (διδασκαλία). Με άλλα λόγια, οι γεωλόγοι είναι άνθρωποι που μελετούν τη Γη. Οι πρώτες επιστημονικές δηλώσεις για γεωλογικές παρατηρήσεις (πληροφορίες για σεισμούς, διάβρωση βουνών, ηφαιστειακές εκρήξεις και μετατόπιση ακτών) βρίσκονται στα έργα του Πυθαγόρα (570 π.Χ.). Και ήδη το 372-287 π.Χ. Ο Θεόφραστος έγραψε το έργο «Περί λίθων». Από αυτό προκύπτει ότι η επίσημη περίοδος διαμόρφωσης αυτού του επαγγέλματος μπορεί να θεωρηθεί 500-300 χρόνια. ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ.

Οι σύγχρονοι γεωλόγοι όχι μόνο παρατηρούν και μελετούν προφανές γεωλογικές διεργασίεςκαι κοιτάσματα, αλλά και να εντοπίσει τις πιο υποσχόμενες περιοχές για εξερεύνηση και αξιολόγηση, να τις εξερευνήσει και να γενικεύσει το αποτέλεσμα. Σημειώστε ότι σήμερα οι γεωλόγοι μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες, ανάλογα με τον κλάδο της γεωλογίας που έχουν επιλέξει ως κύρια εξειδίκευσή τους:

περιγραφική γεωλογία - ειδικεύεται στη μελέτη της θέσης και της σύνθεσης των γεωλογικών σχηματισμών, καθώς και στην περιγραφή των πετρωμάτων και των ορυκτών.
δυναμική γεωλογία - μελετά την εξέλιξη των γεωλογικών διεργασιών (κινήσεις του φλοιού της γης, σεισμοί, ηφαιστειακές εκρήξεις κ.λπ.).
ιστορική γεωλογία - ασχολείται με τη μελέτη της αλληλουχίας των γεωλογικών διεργασιών στο παρελθόν.

Υπάρχει μια ευρέως διαδεδομένη άποψη ότι οι γεωλόγοι κάνουν μόνο ό,τι ταξιδεύουν συνεχώς ως μέρος των γεωλογικών αποστολών. Πράγματι, οι γεωλόγοι πηγαίνουν συχνά σε αποστολές, αλλά επιπλέον αναπτύσσουν ερευνητικά προγράμματα, μελετούν τα δεδομένα που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια των αποστολών και συντάσσουν το έντυπο τεκμηρίωσής τους και επίσης συντάσσουν εκθέσεις πληροφοριών για το έργο που έχει γίνει.

Ποιες προσωπικές ιδιότητες πρέπει να έχει ένας γεωλόγος;

Απλώς συνέβη ότι, χάρη στις ταινίες, στο μυαλό των απλών ανθρώπων, ένας γεωλόγος εμφανίζεται ως ένα είδος γενειοφόρου ρομαντικού που δεν παρατηρεί τίποτα γύρω και μιλάει μόνο για τη δουλειά του. Και λίγοι το αντιλαμβάνονται εργασία γεωλόγουαυτό δεν είναι μόνο ρομαντισμός, αλλά και αρκετά σκληρή δουλειά, η οποία απαιτεί την παρουσία τέτοιων προσωπικών ιδιοτήτων όπως:

επιμονή;
ευθύνη;
παρατήρηση;
αναλυτική νοοτροπία?
συναισθηματική και βουλητική σταθερότητα.
ανεπτυγμένη μνήμη?
τάση για ακραία?
κοινωνικότητα;
υπομονή;
σκοπιμότης.

Επιπλέον, ένας γεωλόγος πρέπει να έχει άριστη υγεία, να είναι ανθεκτικός, να μπορεί να εργάζεται ομαδικά, να πλοηγείται γρήγορα και να προσαρμόζεται στις αλλαγές του περιβάλλοντος.

Τα οφέλη του να είσαι γεωλόγος

Κύριος τα οφέλη του να είσαι γεωλόγοςέγκειται, φυσικά, στην ευκαιρία να ταξιδέψετε πολύ και για μεγάλο χρονικό διάστημα στις πιο απομακρυσμένες και ελάχιστα μελετημένες περιοχές της Ρωσίας. Επιπλέον, τέτοια ταξίδια πληρώνονται επίσης αρκετά αξιοπρεπώς (ο μέσος μισθός ενός γεωλόγου που εργάζεται σε εκ περιτροπής βάση είναι περίπου 30-40 χιλιάδες ρούβλια). Άλλα οφέλη αυτού του επαγγέλματος περιλαμβάνουν:

τη σημασία της εργασίας - είναι ωραίο να συνειδητοποιείτε ότι τα αποτελέσματα της δουλειάς σας έχουν θετικό αντίκτυπο στην οικονομική ευημερία ολόκληρης της χώρας.
τη δυνατότητα αυτοπραγμάτωσης - δεδομένου ότι δεν υπάρχουν δύο πανομοιότυπες αποθέσεις στη φύση, οι γεωλόγοι συχνά διεξάγουν νέα επιστημονική έρευνα, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν μια μεγάλη ευκαιρία να γράψουν το όνομά τους στα χρονικά της ιστορίας.

Μειονεκτήματα του να είσαι γεωλόγος

Αν νομίζετε ότι κατά τη διάρκεια των αποστολών οι γεωλόγοι ζουν, αν όχι σε πολυτελή, τουλάχιστον άνετα δωμάτια ξενοδοχείου, τότε κάνετε βαθύτατα λάθος. Όλα τα ταξίδια των γεωλόγων γίνονται σε συνθήκες πεδίου (διανυκτερεύσεις σε σκηνές, εργασία στο ύπαιθρο, μεγάλες πεζοπορίες σε δύσκολα σημεία με βαρύ σακίδιο στους ώμους κ.λπ.). Και αυτό μπορεί να θεωρηθεί το κύριο μειονέκτημα του επαγγέλματος του γεωλόγου. Μπορείτε επίσης να προσθέσετε εδώ:

ακανόνιστο πρόγραμμα εργασίας - ο χρόνος και η διάρκεια της εργασίας καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από τις καιρικές συνθήκες.
ρουτίνα - μετά από αποστολές γεμάτες ρομαντισμό και περιπέτεια, ακολουθεί πάντα μια περίοδος επεξεργασίας των υλικών πεδίου.
περιορισμένος κύκλος επαφών - αυτό το μειονέκτημα ισχύει κυρίως για γεωλόγους που εργάζονται σε εκ περιτροπής βάση.

Πού μπορείτε να βρείτε δουλειά ως γεωλόγος;

Γίνε γεωλόγοςΕίναι δυνατό τόσο σε τεχνική σχολή ή κολέγιο, όσο και σε πανεπιστήμιο. Στην πρώτη περίπτωση, το ληφθέν δίπλωμα θα ανοίξει ελαφρώς τις πόρτες στον συναρπαστικό κόσμο της γεωλογίας και θα σας επιτρέψει να λάβετε μέρος σε αποστολές ως βοηθός. Μόνο ένας κάτοχος πανεπιστημιακού διπλώματος, ο οποίος έχει υποβληθεί όχι μόνο σε θεωρητική, αλλά και πρακτική εκπαίδευση, μπορεί να γίνει πλήρως καταρτισμένος γεωλόγος. Παρεμπιπτόντως, χωρίς τριτοβάθμια εκπαίδευση, ακόμη και ο πιο ταλαντούχος γεωλόγος δεν θα μπορέσει να πετύχει στην καριέρα του. Επομένως, εάν σας ελκύει ήδη ο ρομαντισμός αυτού του επαγγέλματος, είναι καλύτερο να μπείτε αμέσως σε ένα από τα εξειδικευμένα πανεπιστήμια.

Το περιεχόμενο του άρθρου

ΓΕΩΛΟΓΙΑ,η επιστήμη της δομής και της ιστορίας της ανάπτυξης της Γης. Τα κύρια αντικείμενα έρευνας είναι πετρώματα, στα οποία αποτυπώνεται το γεωλογικό αρχείο της Γης, καθώς και σύγχρονες φυσικές διεργασίες και μηχανισμοί που δρουν τόσο στην επιφάνειά της όσο και στα βάθη, η μελέτη των οποίων μας επιτρέπει να κατανοήσουμε πώς αναπτύχθηκε ο πλανήτης μας Το παρελθόν.

Η γη αλλάζει συνεχώς. Ορισμένες αλλαγές συμβαίνουν ξαφνικά και πολύ βίαια (για παράδειγμα, ηφαιστειακές εκρήξεις, σεισμοί ή μεγάλες πλημμύρες), αλλά πιο συχνά αργά (ένα στρώμα βροχόπτωσης πάχους όχι μεγαλύτερο από 30 cm κατεδαφίζεται ή συσσωρεύεται σε έναν αιώνα). Τέτοιες αλλαγές δεν είναι αισθητές καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου, αλλά έχουν συσσωρευτεί ορισμένες πληροφορίες σχετικά με αλλαγές για μεγάλο χρονικό διάστημα και με τη βοήθεια τακτικών ακριβών μετρήσεων καταγράφονται ακόμη και ασήμαντες κινήσεις του φλοιού της γης. Για παράδειγμα, έχει διαπιστωθεί με αυτόν τον τρόπο ότι η περιοχή γύρω από τις Μεγάλες Λίμνες (ΗΠΑ και Καναδάς) και τον Βοθνικό Κόλπο (Σουηδία) αυτή τη στιγμή ανεβαίνει, ενώ η ανατολική ακτή της Μεγάλης Βρετανίας βυθίζεται και πλημμυρίζει.

Ωστόσο, πολύ πιο ουσιαστικές πληροφορίες σχετικά με αυτές τις αλλαγές βρίσκονται στα ίδια τα πετρώματα, τα οποία δεν είναι απλώς μια συλλογή ορυκτών, αλλά σελίδες της βιογραφίας της Γης που μπορείτε να διαβάσετε αν γνωρίζετε τη γλώσσα στην οποία είναι γραμμένα.

Αυτό το χρονικό της Γης είναι πολύ μεγάλο. Η ιστορία της Γης ξεκίνησε ταυτόχρονα με την ανάπτυξη του ηλιακού συστήματος πριν από περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, το γεωλογικό αρχείο χαρακτηρίζεται από κατακερματισμό και ημιτελή, αφού πολλοί αρχαίοι βράχοι έχουν καταστραφεί ή επικαλύπτονται από νεότερα ιζήματα. Τα κενά πρέπει να καλυφθούν με συσχετισμό με γεγονότα που έχουν συμβεί αλλού και για τα οποία είναι διαθέσιμα περισσότερα δεδομένα, καθώς και με αναλογία και υποθέσεις. Η σχετική ηλικία των πετρωμάτων προσδιορίζεται με βάση τα συμπλέγματα απολιθωμάτων που περιέχονται σε αυτά, και τα κοιτάσματα στα οποία αυτά τα κατάλοιπα απουσιάζουν, με βάση τη σχετική θέση και των δύο. Επιπλέον, η απόλυτη ηλικία σχεδόν όλων των πετρωμάτων μπορεί να προσδιοριστεί με γεωχημικές μεθόδους.

Γεωλογικοί κλάδοι.

Η γεωλογία εμφανίστηκε ως ανεξάρτητη επιστήμη τον 18ο αιώνα. Η σύγχρονη γεωλογία χωρίζεται σε έναν αριθμό στενά συνδεδεμένων κλάδων. Αυτές περιλαμβάνουν: γεωφυσική, γεωχημεία, ιστορική γεωλογία, ορυκτολογία, πετρολογία, δομική γεωλογία, τεκτονική, στρωματογραφία, γεωμορφολογία, παλαιοντολογία, παλαιοοικολογία, ορυκτή γεωλογία. Υπάρχουν επίσης πολλά διεπιστημονικά πεδία μελέτης: θαλάσσια γεωλογία, γεωλογία μηχανικής, υδρογεωλογία, γεωργική γεωλογία και περιβαλλοντική γεωλογία (οικογεωλογία). Η γεωλογία συνδέεται στενά με επιστήμες όπως η υδροδυναμική, η ωκεανολογία, η βιολογία, η φυσική και η χημεία.

ΦΥΣΗ ΤΗΣ ΓΗΣ

Κρούστα, μανδύας και πυρήνας.

Οι περισσότερες πληροφορίες για την εσωτερική δομή της Γης λαμβάνονται έμμεσα με βάση την ερμηνεία της συμπεριφοράς των σεισμικών κυμάτων που καταγράφονται από σεισμογράφους.

Δύο κύρια όρια έχουν καθοριστεί στα έγκατα της Γης, στα οποία υπάρχει μια απότομη αλλαγή στη φύση της διάδοσης των σεισμικών κυμάτων. Ένα από αυτά, με ισχυρή ανακλαστική και διαθλαστική ισχύ, βρίσκεται σε βάθος 13-90 km από την επιφάνεια κάτω από τις ηπείρους και 4-13 km - κάτω από τους ωκεανούς. Ονομάζεται όριο Mohorovich, ή επιφάνεια Moho (M), και θεωρείται γεωχημικό όριο και ζώνη μετάβασης φάσης ορυκτών υπό την επίδραση υψηλής πίεσης. Αυτό το όριο χωρίζει τον φλοιό και τον μανδύα της γης. Το δεύτερο όριο βρίσκεται σε βάθος 2900 km από την επιφάνεια της Γης και αντιστοιχεί στο όριο μεταξύ του μανδύα και του πυρήνα (Εικ. 1).

Θερμοκρασίες.

Βαρυτικό πεδίο της Γης.

Βαρυτικές μελέτες έχουν αποδείξει ότι ο φλοιός και ο μανδύας της γης κάμπτονται υπό την επίδραση πρόσθετων φορτίων. Για παράδειγμα, αν ο φλοιός της γης παντού είχε το ίδιο πάχος και πυκνότητα, τότε θα περίμενε κανείς ότι στα βουνά (όπου η μάζα των βράχων είναι μεγαλύτερη) θα ενεργούσε μεγαλύτερη δύναμη έλξης από ό,τι στις πεδιάδες ή στις θάλασσες. Ωστόσο, από τα μέσα περίπου του 18ου αι. Έχει παρατηρηθεί ότι η βαρυτική έλξη μέσα και κοντά στα βουνά είναι μικρότερη από την αναμενόμενη (υποθέτοντας ότι τα βουνά είναι απλώς πρόσθετη μάζα του φλοιού της γης). Το γεγονός αυτό εξηγήθηκε από την παρουσία «κενών», τα οποία ερμηνεύονταν ως πετρώματα που αποσυμπυκνώνονται όταν θερμαίνονται ή ως αλατισμένος πυρήνας βουνών. Τέτοιες εξηγήσεις αποδείχθηκαν αβάσιμες και δύο νέες υποθέσεις προτάθηκαν τη δεκαετία του 1850.

Σύμφωνα με την πρώτη υπόθεση, ο φλοιός της γης αποτελείται από μπλοκ πετρωμάτων διαφορετικών μεγεθών και πυκνοτήτων, που επιπλέουν σε πιο πυκνό περιβάλλον. Οι βάσεις όλων των μπλοκ είναι στο ίδιο επίπεδο και τα μπλοκ με χαμηλή πυκνότητα θα πρέπει να είναι υψηλότερα από τα μπλοκ με υψηλή πυκνότητα. Οι ορεινές κατασκευές θεωρήθηκαν ως μπλοκ χαμηλής πυκνότητας και οι ωκεάνιες λεκάνες - υψηλές (με την ίδια συνολική μάζα και των δύο).

Σύμφωνα με τη δεύτερη υπόθεση, η πυκνότητα όλων των μπλοκ είναι η ίδια και επιπλέουν σε ένα πιο πυκνό μέσο, και τα διαφορετικά ύψη της επιφάνειας εξηγούνται από τα διαφορετικά πάχη τους. Είναι γνωστή ως υπόθεση των ριζών του βουνού, καθώς όσο υψηλότερο είναι το μπλοκ, τόσο πιο βαθιά βυθίζεται στο περιβάλλον υποδοχής. Στη δεκαετία του 1940, ελήφθησαν σεισμικά δεδομένα που επιβεβαιώνουν την ιδέα της πάχυνσης του φλοιού της γης σε ορεινές περιοχές.

Ισόσταση.

Κάθε φορά που εφαρμόζεται ένα πρόσθετο φορτίο στην επιφάνεια της γης (για παράδειγμα, ως αποτέλεσμα καθίζησης, ηφαιστειότητας ή παγετώνων), ο φλοιός της γης πέφτει και υποχωρεί, και όταν αυτό το φορτίο αφαιρείται (ως αποτέλεσμα της απογύμνωσης, της τήξης των φύλλων πάγου, κ.λπ.), ανεβαίνει ο φλοιός της γης. Αυτή η αντισταθμιστική διαδικασία, γνωστή ως ισοστάση, πραγματοποιείται πιθανότατα μέσω οριζόντιας μεταφοράς μάζας εντός του μανδύα, όπου μπορεί να συμβεί διακοπτόμενη τήξη υλικού. Έχει διαπιστωθεί ότι ορισμένα τμήματα των ακτών της Σουηδίας και της Φινλανδίας έχουν αυξηθεί κατά περισσότερο από 240 μέτρα τα τελευταία 9000 χρόνια, κυρίως λόγω της τήξης του στρώματος πάγου. Οι ανυψωμένες όχθες των Μεγάλων Λιμνών στη Βόρεια Αμερική σχηματίστηκαν επίσης ως αποτέλεσμα της ισοστάσεως. Παρά τη λειτουργία τέτοιων αντισταθμιστικών μηχανισμών, μεγάλες ωκεάνιες γούρνες και ορισμένα δέλτα παρουσιάζουν σημαντικό έλλειμμα μάζας, ενώ ορισμένες περιοχές της Ινδίας και της Κύπρου παρουσιάζουν σημαντική υπέρβαση αυτού.

Ηφαιστειακά φαινόμενα.

Προέλευση της λάβας.

Σε ορισμένα μέρη του κόσμου, το μάγμα εκρήγνυται στην επιφάνεια της γης με τη μορφή λάβας κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων. Πολλά ηφαιστειακά νησιωτικά τόξα φαίνεται να σχετίζονται με συστήματα βαθιάς ρηγμάτων. Τα σεισμικά κέντρα βρίσκονται περίπου σε βάθος έως και 700 km από το επίπεδο της επιφάνειας της γης, δηλ. το ηφαιστειακό υλικό προέρχεται από τον άνω μανδύα. Στα νησιωτικά τόξα, έχει συχνά ανδεσιτική σύσταση και δεδομένου ότι οι ανδεσίτες είναι παρόμοιας σύνθεσης με τον ηπειρωτικό φλοιό, πολλοί γεωλόγοι πιστεύουν ότι ο ηπειρωτικός φλοιός σε αυτές τις περιοχές συσσωρεύεται λόγω της εισροής ύλης του μανδύα.

Τα ηφαίστεια που δρουν κατά μήκος των ωκεάνιων κορυφογραμμών (για παράδειγμα, το της Χαβάης) εκρήγνυνται υλικό βασαλτικής σύνθεσης κατά κύριο λόγο. Αυτά τα ηφαίστεια πιθανότατα συνδέονται με ρηχούς σεισμούς, το βάθος των οποίων δεν ξεπερνά τα 70 km. Δεδομένου ότι οι βασαλτικές λάβες εμφανίζονται τόσο στις ηπείρους όσο και κατά μήκος των ωκεάνιων κορυφογραμμών, ορισμένοι γεωλόγοι προτείνουν ότι υπάρχει ένα στρώμα ακριβώς κάτω από τον φλοιό της γης από το οποίο προέρχονται οι βασαλτικές λάβες.

Ωστόσο, δεν είναι σαφές γιατί τόσο οι ανδεσίτες όσο και οι βασάλτες σχηματίζονται από την ύλη του μανδύα σε ορισμένες περιοχές και μόνο οι βασάλτες σε άλλες. Εάν, όπως πιστεύεται τώρα, ο μανδύας είναι πράγματι υπερμαφικός (δηλαδή εμπλουτισμένος σε σίδηρο και μαγνήσιο), τότε οι λάβες που προέρχονται από τον μανδύα πρέπει να είναι βασαλτικής και όχι ανδεσιτικής σύστασης, καθώς τα ορυκτά ανδεσίτη απουσιάζουν από τα υπερμαφικά πετρώματα. Αυτή η αντίφαση επιλύεται από τη θεωρία της τεκτονικής πλακών, σύμφωνα με την οποία ο ωκεάνιος φλοιός κινείται κάτω από νησιωτικά τόξα και λιώνει σε ένα ορισμένο βάθος. Αυτά τα λιωμένα πετρώματα χύνονται με τη μορφή ανδεσιτικών λάβας.

Πηγές θερμότητας.

Ένα από τα άλυτα προβλήματα εκδήλωσης ηφαιστειακής δραστηριότητας είναι ο προσδιορισμός της πηγής θερμότητας που είναι απαραίτητη για την τοπική τήξη του στρώματος ή του μανδύα του βασάλτη. Αυτή η τήξη πρέπει να είναι πολύ εντοπισμένη, καθώς η διέλευση των σεισμικών κυμάτων δείχνει ότι ο φλοιός και ο άνω μανδύας είναι συνήθως σε στερεή κατάσταση. Επιπλέον, η θερμική ενέργεια πρέπει να είναι επαρκής για να λιώσει τεράστιους όγκους στερεού υλικού. Για παράδειγμα, στις ΗΠΑ, στη λεκάνη του ποταμού Κολούμπια (Ουάσιγκτον και Όρεγκον), ο όγκος των βασάλτων είναι περισσότερο από 820 χιλιάδες km 3. παρόμοια μεγάλα στρώματα βασάλτων βρίσκονται στην Αργεντινή (Παταγονία), στην Ινδία (οροπέδιο Decan) και στη Νότια Αφρική (Great Karoo Rise). Αυτή τη στιγμή υπάρχουν τρεις υποθέσεις. Μερικοί γεωλόγοι πιστεύουν ότι η τήξη οφείλεται σε τοπικές υψηλές συγκεντρώσεις ραδιενεργών στοιχείων, αλλά τέτοιες συγκεντρώσεις στη φύση φαίνονται απίθανες. Άλλοι προτείνουν ότι οι τεκτονικές διαταραχές με τη μορφή μετατοπίσεων και ρηγμάτων συνοδεύονται από την απελευθέρωση θερμικής ενέργειας. Υπάρχει και μια άλλη άποψη, σύμφωνα με την οποία ο άνω μανδύας βρίσκεται σε στερεή κατάσταση υπό συνθήκες υψηλών πιέσεων και όταν πέσει η πίεση λόγω ρωγμών, λιώνει και ρέει υγρή λάβα από τις ρωγμές.

Γεωχημεία και σύνθεση της Γης.

Ο προσδιορισμός της χημικής σύστασης της Γης είναι δύσκολο έργο, καθώς ο πυρήνας, ο μανδύας και το μεγαλύτερο μέρος του φλοιού είναι απρόσιτα για άμεση δειγματοληψία και παρατήρηση και πρέπει να εξαχθούν συμπεράσματα με βάση την ερμηνεία έμμεσων δεδομένων και αναλογιών.

Η Γη μοιάζει με γιγάντιο μετεωρίτη.

Η χημική σύνθεση των ωκεανών.

Υποτίθεται ότι αρχικά δεν υπήρχε νερό στη Γη. Κατά πάσα πιθανότητα, τα σύγχρονα νερά στην επιφάνεια της Γης είναι δευτερεύουσας προέλευσης, δηλ. απελευθερώθηκαν ως ατμοί από τα ορυκτά του φλοιού και του μανδύα της γης ως αποτέλεσμα της ηφαιστειακής δραστηριότητας και δεν σχηματίστηκαν από το συνδυασμό μορίων ελεύθερου οξυγόνου και υδρογόνου. Εάν το θαλασσινό νερό συσσωρευόταν σταδιακά, τότε ο όγκος του Παγκόσμιου Ωκεανού θα έπρεπε να αυξάνεται συνεχώς, αλλά δεν υπάρχουν άμεσες γεωλογικές ενδείξεις για αυτήν την περίσταση. Αυτό σημαίνει ότι ωκεανοί υπήρχαν σε όλη τη γεωλογική ιστορία της Γης. Η αλλαγή στη χημική σύσταση των ωκεανικών υδάτων συνέβη σταδιακά.

Σιάλ και Σίμα.

Υπάρχει διαφορά μεταξύ των πετρωμάτων του φλοιού που βρίσκονται κάτω από τις ηπείρους και των πετρωμάτων που βρίσκονται κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Η σύνθεση του ηπειρωτικού φλοιού αντιστοιχεί στον γρανοδιορίτη, δηλ. πέτρωμα, που αποτελείται από άστριο κάλιο και νάτριο, χαλαζία και μικρές ποσότητες ορυκτών σιδήρου-μαγνησίου. Ο ωκεάνιος φλοιός αντιστοιχεί σε βασάλτες που αποτελούνται από άστριο ασβεστίου, ολιβίνη και πυροξένιο. Τα πετρώματα του ηπειρωτικού φλοιού χαρακτηρίζονται από ανοιχτό χρώμα, χαμηλή πυκνότητα και συνήθως όξινη σύσταση, συχνά ονομάζονται σιάλ (με την επικράτηση του Si και του Al). Τα πετρώματα του ωκεάνιου φλοιού διακρίνονται για το σκούρο χρώμα, την υψηλή πυκνότητα και τη βασική τους σύσταση, ονομάζονται sima (σύμφωνα με την επικράτηση του Si και του Mg). Τα πετρώματα του μανδύα πιστεύεται ότι έχουν υπερμαφική σύνθεση και αποτελούνται από ολιβίνη και πυροξένιο. Στη σύγχρονη ρωσική επιστημονική βιβλιογραφία, οι όροι "σιάλ" και "σίμα" δεν χρησιμοποιούνται, επειδή θεωρείται απαρχαιωμένη.

ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ

Οι γεωλογικές διεργασίες χωρίζονται σε εξωγενείς (καταστροφικές και συσσωρευτικές) και ενδογενείς (τεκτονικές).

ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ

Απογύμνωση.

Η δράση των υδάτινων ρευμάτων, του ανέμου, των παγετώνων, των θαλάσσιων κυμάτων, του παγετού και της χημικής διάλυσης οδηγούν στην καταστροφή και μείωση της επιφάνειας των ηπείρων (Εικ. 2). Τα προϊόντα της καταστροφής υπό τη δράση των βαρυτικών δυνάμεων μεταφέρονται στα ωκεάνια κοιλώματα, όπου και συσσωρεύονται. Έτσι, υπολογίζεται ο μέσος όρος της σύστασης και της πυκνότητας των πετρωμάτων που αποτελούν τις ηπείρους και τις λεκάνες των ωκεανών και το πλάτος του ανάγλυφου της Γης μειώνεται.

Κάθε χρόνο, 32,5 δισεκατομμύρια τόνοι απορριμμάτων και 4,85 δισεκατομμύρια τόνοι διαλυμένων αλάτων απομακρύνονται από τις ηπείρους και εναποτίθενται στις θάλασσες και τους ωκεανούς, με αποτέλεσμα να εκτοπίζονται περίπου 13,5 km 3 θαλασσινού νερού. Εάν τέτοιοι ρυθμοί απογύμνωσης είχαν συνεχιστεί στο μέλλον, οι ήπειροι (ο όγκος του υπερθαλάσσιου τμήματος του οποίου είναι 126,6 εκατομμύρια km 3) μετά από 9 εκατομμύρια χρόνια θα είχαν μετατραπεί σε σχεδόν επίπεδες πεδιάδες - πεπείδες. Μια τέτοια διείσδυση (ισοπέδωση) του ανάγλυφου είναι δυνατή μόνο θεωρητικά. Στην πραγματικότητα, οι ισοστατικές ανυψώσεις αντισταθμίζουν τις απώλειες που οφείλονται στην απογύμνωση και ορισμένα πετρώματα είναι τόσο ισχυρά που είναι πρακτικά άφθαρτα.

Τα ηπειρωτικά αποθέματα αναδιανέμονται ως αποτέλεσμα της συνδυασμένης δράσης της καιρικής φύσης (καταστροφή πετρωμάτων), απογύμνωσης (μηχανική κατεδάφιση πετρωμάτων υπό την επίδραση ρεόντων υδάτων, παγετώνων, διεργασιών ανέμου και κυμάτων) και συσσώρευσης (αποθέσεις χαλαρού υλικού και σχηματισμός νέοι βράχοι). Όλες αυτές οι διεργασίες λειτουργούν μόνο μέχρι ένα ορισμένο επίπεδο (συνήθως το επίπεδο της θάλασσας), το οποίο θεωρείται ως η βάση της διάβρωσης.

Κατά τη μεταφορά, η χαλαρή λάσπη ταξινομείται κατά μέγεθος, σχήμα και πυκνότητα. Ως αποτέλεσμα, ο χαλαζίας, η περιεκτικότητα του οποίου στο αρχικό βράχο μπορεί να είναι μόνο λίγα τοις εκατό, σχηματίζει ένα ομοιογενές στρώμα χαλαζιακής άμμου. Ομοίως, σωματίδια χρυσού και ορισμένων άλλων βαρέων ορυκτών, όπως ο κασσίτερος και το τιτάνιο, συγκεντρώνονται σε κανάλια ρεμάτων ή ρηχά και σχηματίζουν αλλουβιακές αποθέσεις, ενώ λεπτόκοκκο υλικό εναποτίθεται ως ιλύς και στη συνέχεια μετατρέπεται σε σχιστόλιθο. Συστατικά όπως το μαγνήσιο, το νάτριο, το ασβέστιο και το κάλιο, για παράδειγμα, διαλύονται και παρασύρονται από τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα και στη συνέχεια εναποτίθενται σε σπηλιές και άλλες κοιλότητες ή εισέρχονται στο θαλασσινό νερό.

Στάδια ανάπτυξης του διαβρωτικού ανάγλυφου.

Το ανάγλυφο χρησιμεύει ως δείκτης του σταδίου ισοπέδωσης (ή πενεπλανοποίησης) των ηπείρων. Σε βουνά και περιοχές που έχουν βιώσει έντονη ανύψωση, οι διαδικασίες διάβρωσης είναι πιο ενεργές. Τέτοιες περιοχές χαρακτηρίζονται από μια ταχεία τομή των κοιλάδων των ποταμών και μια αύξηση του μήκους τους στα ανώτερα όρια, και το τοπίο αντιστοιχεί σε ένα νεαρό ή νεαρό στάδιο διάβρωσης. Σε άλλες περιοχές, όπου το εύρος των υψών είναι μικρό και η διάβρωση έχει σε μεγάλο βαθμό παύσει, τα μεγάλα ποτάμια μεταφέρουν κυρίως παρασυρόμενα και αιωρούμενα ιζήματα. Μια τέτοια ανακούφιση είναι εγγενής στο ώριμο στάδιο της διάβρωσης. Σε περιοχές με μικρά πλάτη ύψους, όπου η επιφάνεια του εδάφους υπερβαίνει ελαφρώς το επίπεδο της θάλασσας, κυριαρχούν οι συσσωρευτικές διεργασίες. Εκεί, ο ποταμός συνήθως ρέει κάπως πάνω από το γενικό επίπεδο της χαμηλής πεδιάδας σε ένα φυσικό υψόμετρο που αποτελείται από ιζηματογενές υλικό και σχηματίζει ένα δέλτα στη ζώνη των εκβολών. Πρόκειται για το παλαιότερο διαβρωτικό ανάγλυφο. Ωστόσο, δεν βρίσκονται όλες οι περιοχές στο ίδιο στάδιο ανάπτυξης της διάβρωσης και δεν έχουν την ίδια εμφάνιση. Οι μορφές ανακούφισης ποικίλλουν πολύ ανάλογα με τις κλιματικές και καιρικές συνθήκες, τη σύνθεση και τη δομή των τοπικών πετρωμάτων και τη φύση της διαδικασίας διάβρωσης (Εικ. 3, 4).

Διακοπές στους κύκλους διάβρωσης.

Η σημειωθείσα ακολουθία διεργασιών διάβρωσης ισχύει για ηπείρους και ωκεάνιες λεκάνες που βρίσκονται σε στατικές συνθήκες, αλλά στην πραγματικότητα υπόκεινται σε πολλές δυναμικές διεργασίες. Ο κύκλος της διάβρωσης μπορεί να διακοπεί από αλλαγές στο επίπεδο της θάλασσας (για παράδειγμα, λόγω της τήξης των φύλλων πάγου) και του ύψους των ηπείρων (για παράδειγμα, ως αποτέλεσμα της ορεινής δόμησης, της τεκτονικής ρηγμάτων και της ηφαιστειακής δραστηριότητας). Στο Ιλινόις (Η.Π.Α.), οι μορένες κάλυψαν το ώριμο προ παγετωνικό ανάγλυφο, δίνοντάς του μια τυπική νεανική εμφάνιση. Στο Grand Canyon του Κολοράντο, μια διακοπή του κύκλου διάβρωσης οφειλόταν στην άνοδο της γης στο επίπεδο των 2400 μ. Καθώς η περιοχή ανέβαινε, ο ποταμός Κολοράντο σταδιακά κόπηκε στην πλημμυρική του πεδιάδα και αποδείχθηκε ότι περιοριζόταν από τις πλευρές της κοιλάδας. Αποτέλεσμα αυτού του σπασίματος ήταν να σχηματιστούν επάλληλοι μαιάνδροι, χαρακτηριστικό των αρχαίων κοιλάδων ποταμών που υπάρχουν σε συνθήκες νεαρού ανάγλυφου (Εικ. 5). Μέσα στο οροπέδιο του Κολοράντο, οι μαίανδροι κόβονται σε βάθος 1200 μ. Οι βαθείς μαίανδροι του ποταμού Susquehanna, που διασχίζουν τα Απαλάχια Όρη, υποδεικνύουν επίσης ότι αυτή η περιοχή ήταν κάποτε μια πεδινή περιοχή που τη διέσχιζε ένας «ερειπωμένος» ποταμός.

Σύγχρονα γεωσύγκλινα

- πρόκειται για βαθουλώματα κατά μήκος των νησιών Ιάβα και Σουμάτρα, τα χαρακώματα της Τόνγκα - Kermadec, Πουέρτο Ρίκο κ.λπ. Ίσως η περαιτέρω εκτροπή τους να οδηγήσει επίσης στο σχηματισμό βουνών. Σύμφωνα με πολλούς γεωλόγους, η ακτή του Κόλπου του Μεξικού εντός των Ηνωμένων Πολιτειών αντιπροσωπεύει επίσης ένα σύγχρονο γεωσύγκλινο, αν και, αν κρίνουμε από τα δεδομένα γεώτρησης, σημάδια οικοδόμησης βουνών δεν εκφράζονται εκεί. Οι ενεργές εκδηλώσεις της σύγχρονης τεκτονικής και της ορεινής οικοδόμησης παρατηρούνται πιο ξεκάθαρα στις νεαρές ορεινές χώρες - τις Άλπεις, τις Άνδεις, τα Ιμαλάια και τα Βραχώδη Όρη.

Τεκτονικές ανυψώσεις.

Στα τελικά στάδια της ανάπτυξης των γεωσύγκλινων, όταν ολοκληρώνεται η ορεινή οικοδόμηση, εμφανίζεται μια εντατική γενική ανάταση των ηπείρων. εντός των ορεινών χωρών σε αυτό το στάδιο του σχηματισμού του αναγλύφου, συμβαίνουν διαζευκτικές εξαρθρώσεις (μετατόπιση μεμονωμένων λίθων πετρωμάτων κατά μήκος των ρηγμάτων).

ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ

Στρωματογραφική κλίμακα.

Η τυπική γεωλογική κλίμακα χρόνου (ή γεωλογική στήλη) είναι το αποτέλεσμα μιας συστηματικής μελέτης ιζηματογενών πετρωμάτων σε διάφορες περιοχές του πλανήτη. Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος των πρώιμων εργασιών διεξήχθη στην Ευρώπη, η στρωματογραφική ακολουθία των κοιτασμάτων στην περιοχή αυτή ελήφθη ως αναφορά για άλλες περιοχές. Ωστόσο, για διάφορους λόγους, αυτή η κλίμακα έχει ελλείψεις και κενά, οπότε ενημερώνεται συνεχώς. Η κλίμακα είναι πολύ λεπτομερής για νεότερες γεωλογικές περιόδους, αλλά η λεπτομέρεια της είναι σημαντικά μειωμένη για τις παλαιότερες. Αυτό είναι αναπόφευκτο, καθώς το γεωλογικό αρχείο είναι πιο πλήρες για γεγονότα του πρόσφατου παρελθόντος και κατακερματίζεται με την αύξηση της ηλικίας των κοιτασμάτων. Η στρωματογραφική κλίμακα βασίζεται στη θεώρηση των απολιθωμένων οργανισμών, οι οποίοι χρησιμεύουν ως το μόνο αξιόπιστο κριτήριο για διαπεριφερειακές συσχετίσεις (ιδιαίτερα απομακρυσμένες). Έχει διαπιστωθεί ότι ορισμένα απολιθώματα αντιστοιχούν σε αυστηρά καθορισμένο χρόνο και επομένως θεωρούνται καθοδηγητικά. Τα πετρώματα που περιέχουν αυτές τις κορυφαίες μορφές και τα συμπλέγματά τους καταλαμβάνουν μια αυστηρά καθορισμένη στρωματογραφική θέση.

Είναι πολύ πιο δύσκολο να γίνουν συσχετισμοί για παλαιοντολογικά σιωπηλούς βράχους που δεν περιέχουν απολιθώματα. Δεδομένου ότι καλοδιατηρημένα όστρακα βρίσκονται μόνο από την περίοδο της Κάμβριας (περίπου 570 εκατομμύρια χρόνια πριν), την Προκάμβρια εποχή, που καλύπτει περίπου. Το 85% της γεωλογικής ιστορίας δεν μπορεί να μελετηθεί και να υποδιαιρεθεί με την ίδια λεπτομέρεια με τις νεότερες εποχές. Για διαπεριφερειακούς συσχετισμούς παλαιοντολογικά σιωπηλών πετρωμάτων, χρησιμοποιούνται μέθοδοι γεωχημικής χρονολόγησης.

Εάν χρειαζόταν, έγιναν αλλαγές στην τυπική στρωματογραφική κλίμακα για να αντικατοπτρίζει τις περιφερειακές ιδιαιτερότητες. Για παράδειγμα, στην Ευρώπη υπάρχει μια περίοδος ανθρακοφόρου και στις ΗΠΑ αντιστοιχούν δύο - ο Μισισιπής και η Πενσυλβάνια. Παντού προκύπτουν δυσκολίες στη συσχέτιση των τοπικών στρωματογραφικών σχημάτων με τη διεθνή γεωχρονολογική κλίμακα. Η Διεθνής Επιτροπή Στρωματογραφίας βοηθά στην αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων και θέτει πρότυπα για τη στρωματογραφική ονοματολογία. Συνιστά ανεπιφύλακτα τη χρήση τοπικών στρωματογραφικών μονάδων στις γεωλογικές έρευνες και τη σύγκρισή τους με τη διεθνή γεωχρονολογική κλίμακα για σύγκριση. Ορισμένα απολιθώματα έχουν πολύ ευρεία, σχεδόν παγκόσμια κατανομή, ενώ άλλα είναι στενά περιφερειακά.

Οι εποχές είναι οι μεγαλύτερες διαιρέσεις στην ιστορία της Γης. Καθένα από αυτά συνδυάζει διάφορες περιόδους που χαρακτηρίζονται από την ανάπτυξη ορισμένων κατηγοριών αρχαίων οργανισμών. Η μαζική εξαφάνιση διαφόρων ομάδων οργανισμών συνέβη στο τέλος κάθε εποχής. Για παράδειγμα, οι τριλοβίτες εξαφανίστηκαν στο τέλος του Παλαιοζωικού και οι δεινόσαυροι στο τέλος του Μεσοζωικού. Τα αίτια αυτών των καταστροφών δεν έχουν ακόμη διευκρινιστεί. Αυτά μπορεί να είναι κρίσιμα στάδια στη γενετική εξέλιξη, κορυφές στην κοσμική ακτινοβολία, εκπομπές ηφαιστειακών αερίων και τέφρας, καθώς και πολύ απότομες κλιματικές αλλαγές. Υπάρχουν επιχειρήματα που υποστηρίζουν καθεμία από αυτές τις υποθέσεις. Ωστόσο, η σταδιακή εξαφάνιση μεγάλου αριθμού οικογενειών και τάξεων ζώων και φυτών μέχρι το τέλος κάθε εποχής και η εμφάνιση νέων με την αρχή της επόμενης εξακολουθεί να παραμένει ένα από τα μυστήρια της γεωλογίας. Οι προσπάθειες σύνδεσης του μαζικού θανάτου των ζώων στα τελικά στάδια του Παλαιοζωικού και του Μεσοζωικού με τους παγκόσμιους κύκλους της ορεινής οικοδόμησης ήταν ανεπιτυχείς.

Γεωχρονολογία και απόλυτη ηλικιακή κλίμακα.

Η στρωματογραφική κλίμακα αντανακλά μόνο την αλληλουχία της στρωματοποίησης των πετρωμάτων και επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για να υποδείξει τη σχετική ηλικία διαφορετικών στρωμάτων (Εικ. 9). Η πιθανότητα διαπίστωσης της απόλυτης ηλικίας των πετρωμάτων εμφανίστηκε μετά την ανακάλυψη της ραδιενέργειας. Πριν από αυτό, έγιναν προσπάθειες να υπολογιστεί η απόλυτη ηλικία με άλλες μεθόδους, για παράδειγμα, με ανάλυση της περιεκτικότητας σε αλάτι στο θαλασσινό νερό. Υποθέτοντας ότι αντιστοιχεί στη συμπαγή απορροή των ποταμών του κόσμου, μπορεί να μετρηθεί η ελάχιστη ηλικία των θαλασσών. Με βάση την υπόθεση ότι αρχικά το νερό των ωκεανών δεν περιείχε ακαθαρσίες αλατιού και λαμβάνοντας υπόψη τον ρυθμό άφιξής τους, η ηλικία των θαλασσών υπολογίστηκε σε ένα ευρύ φάσμα - από 20 εκατομμύρια έως 200 εκατομμύρια χρόνια. Ο Κέλβιν υπολόγισε την ηλικία των πετρωμάτων που αποτελούν τη Γη σε 100 εκατομμύρια χρόνια, επειδή, κατά τη γνώμη του, χρειάστηκε τόσος χρόνος για να κρυώσει η αρχικά λιωμένη Γη στην τρέχουσα επιφανειακή της θερμοκρασία.

Εκτός από αυτές τις προσπάθειες, οι πρώτοι γεωλόγοι αρκέστηκαν στον προσδιορισμό της σχετικής ηλικίας των πετρωμάτων και των γεωλογικών γεγονότων. Έχει υποτεθεί, χωρίς εξήγηση, ότι είχε περάσει πολύς χρόνος από την προέλευση της γης μέχρι το σχηματισμό διαφόρων τύπων ιζημάτων ως αποτέλεσμα διεργασιών που εξακολουθούν να είναι ενεργές σήμερα. Και μόνο όταν οι επιστήμονες άρχισαν να μετρούν τον ρυθμό της ραδιενεργής αποσύνθεσης, οι γεωλόγοι πήραν «ρολόγια» για να καθορίσουν την απόλυτη και σχετική ηλικία των πετρωμάτων που περιέχουν ραδιενεργά στοιχεία.

Οι ρυθμοί ραδιενεργού αποσύνθεσης ορισμένων στοιχείων είναι αμελητέοι. Αυτό καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της ηλικίας των αρχαίων γεγονότων μετρώντας το περιεχόμενο τέτοιων στοιχείων και τα προϊόντα αποσύνθεσής τους σε ένα συγκεκριμένο δείγμα. Δεδομένου ότι ο ρυθμός ραδιενεργού αποσύνθεσης δεν εξαρτάται από περιβαλλοντικές παραμέτρους, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η ηλικία των πετρωμάτων που βρίσκονται σε οποιεσδήποτε γεωλογικές συνθήκες. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι ουρανίου-μόλυβδου και καλίου-αργού. Η μέθοδος μολύβδου ουρανίου επιτρέπει την ακριβή χρονολόγηση με βάση τις μετρήσεις της συγκέντρωσης ραδιοϊσοτόπων θορίου (232 Th) και ουρανίου (235 U και 238 U). Κατά τη διάρκεια της ραδιενεργής διάσπασης σχηματίζονται ισότοπα μολύβδου (208 Pb, 207 Pb και 206 Pb). Ωστόσο, τα πετρώματα που περιέχουν αυτά τα στοιχεία σε επαρκείς ποσότητες είναι αρκετά σπάνια. Η μέθοδος καλίου-αργού βασίζεται σε μια πολύ αργή ραδιενεργή μετατροπή του ισοτόπου 40 K σε 40 Ar, η οποία καθιστά δυνατή την ημερομηνία γεγονότων που είναι αρκετά δισεκατομμύρια ετών από την αναλογία αυτών των ισοτόπων στα πετρώματα. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της μεθόδου καλίου-αργού είναι ότι το κάλιο, ένα πολύ κοινό στοιχείο, υπάρχει σε ορυκτά που σχηματίζονται σε όλα τα γεωλογικά περιβάλλοντα - ηφαιστειακά, μεταμορφωμένα και ιζηματογενή. Ωστόσο, το αδρανές αέριο αργό που προκύπτει από τη ραδιενεργή διάσπαση δεν είναι χημικά δεσμευμένο και διαρρέει. Κατά συνέπεια, μόνο τα ορυκτά στα οποία διατηρείται καλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν αξιόπιστα για χρονολόγηση. Παρά αυτό το μειονέκτημα, η μέθοδος καλίου-αργού χρησιμοποιείται ευρέως. Η απόλυτη ηλικία των αρχαιότερων πετρωμάτων στον πλανήτη είναι 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Πολύ αρχαίοι βράχοι αντιπροσωπεύονται στον φλοιό της γης όλων των ηπείρων, επομένως δεν τίθεται καν το ερώτημα ποιος από αυτούς είναι ο παλαιότερος.

Η ηλικία των μετεωριτών που έπεσαν στη Γη, σύμφωνα με τις μεθόδους καλίου-αργού και ουρανίου-μόλυβδου, είναι περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Σύμφωνα με γεωφυσικούς, με βάση τα δεδομένα της μεθόδου ουρανίου-μόλυβδου, η Γη έχει επίσης ηλικία περίπου. 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αν αυτές οι εκτιμήσεις είναι σωστές, τότε υπάρχει ένα κενό 1 δισεκατομμυρίου ετών στο γεωλογικό αρχείο, που αντιστοιχεί σε ένα σημαντικό πρώιμο στάδιο στην εξέλιξη της Γης. Ίσως τα πρώτα στοιχεία καταστράφηκαν ή διαγράφηκαν με κάποιο τρόπο ενώ η Γη ήταν σε λιωμένη κατάσταση. Είναι επίσης πολύ πιθανό ότι οι αρχαιότεροι βράχοι της Γης απογυμνώθηκαν ή ανακρυσταλλώθηκαν για πολλά εκατομμύρια χρόνια.

Γεωλογία - η επιστήμη της σύνθεσης, της δομής και των προτύπων ανάπτυξης της Γης, άλλων πλανητών του ηλιακού συστήματος και των φυσικών τους δορυφόρων.

Ιστορία της γεωλογίας

Η μελέτη των φυσικών υλικών (ορυκτών) της γης χρονολογείται τουλάχιστον από την αρχαία Ελλάδα, όταν ο Θεόφραστος (372-287 π.Χ.) έγραψε το Περί Λίθων (Περί λίθων). Κατά τη ρωμαϊκή περίοδο, ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος περιέγραψε λεπτομερώς πολλά ορυκτά και μέταλλα, και τις πρακτικές τους χρήσεις, και προσδιόρισε σωστά την προέλευση του κεχριμπαριού.

Ορισμένοι σύγχρονοι μελετητές, όπως ο Fielding H. Garrison, πιστεύουν ότι η σύγχρονη γεωλογία ξεκίνησε στον μεσαιωνικό ισλαμικό κόσμο. Ο Al-Biruni (973-1048 μ.Χ.) ήταν ένας από τους πρώτους μουσουλμάνους γεωλόγους του οποίου τα γραπτά περιέχουν μια πρώιμη περιγραφή της γεωλογίας της Ινδίας. Υπέθεσε ότι η ινδική υποήπειρος ήταν κάποτε θάλασσα. Ο ισλαμιστής λόγιος Ibn Sina (Avicenna, 981-1037) πρόσφερε μια λεπτομερή εξήγηση για το σχηματισμό των βουνών, την προέλευση των σεισμών και άλλα θέματα που είναι κεντρικά στη σύγχρονη γεωλογία και τα οποία παρέχουν τα απαραίτητα θεμέλια για την περαιτέρω ανάπτυξη της επιστήμης. Στην Κίνα, ο εγκυκλοπαιδιστής Shen Kuo (1031-1095) διατύπωσε μια υπόθεση για τη διαδικασία σχηματισμού της γης: με βάση τις παρατηρήσεις απολιθωμάτων κελυφών ζώων σε ένα γεωλογικό στρώμα στα βουνά εκατοντάδες χιλιόμετρα από τον ωκεανό, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η γη σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της διάβρωσης του βουνού και της εναπόθεσης ιλύος.

Ο Niels Stensen (1638-1686) πιστώνεται με τρεις καθοριστικές αρχές της στρωματογραφίας: την αρχή της υπέρθεσης (Αγγλικά), την αρχή της πρωτογενούς οριζοντιότητας των στρωμάτων (Αγγλικά) και την αρχή της ακολουθίας σχηματισμού γεωλογικών σωμάτων (Αγγλικά).

Η λέξη "γεωλογία" χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Ulisse Aldrovandi το 1603, στη συνέχεια από τον Jean André Deluc το 1778 και εισήχθη ως σταθερός όρος από τον Horace Benedict de Saussure το 1779. Η λέξη προέρχεται από τα ελληνικά ?? που σημαίνει "Γη" και ????? που σημαίνει "διδασκαλία". Ωστόσο, σύμφωνα με άλλη πηγή, η λέξη «Γεωλογία» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Νορβηγό ιερέα και επιστήμονα Mikkel Pedersøn Escholt (1600-1699). Ο Έσολτ χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τον όρο στο βιβλίο του με τίτλο Geologica Norvegica (1657).

Ιστορικά έχει χρησιμοποιηθεί και ο όρος geognosia (ή geognostics). Αυτό το όνομα για την επιστήμη των ορυκτών, των μεταλλευμάτων και των πετρωμάτων προτάθηκε από τους Γερμανούς γεωλόγους G. Füchsel (το 1761) και A. G. Werner (το 1780). Οι συγγραφείς του όρου δήλωναν με αυτούς τους πρακτικούς τομείς της γεωλογίας που μελετούσαν αντικείμενα που μπορούσαν να παρατηρηθούν στην επιφάνεια, σε αντίθεση με την τότε καθαρά θεωρητική γεωλογία, που αφορούσε την προέλευση και την ιστορία της Γης, τον φλοιό και την εσωτερική δομή της. Ο όρος χρησιμοποιήθηκε στην εξειδικευμένη βιβλιογραφία τον 18ο και τις αρχές του 19ου αιώνα, αλλά άρχισε να αχρηστεύεται στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Στη Ρωσία ο όρος διατηρήθηκε μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα στους τίτλους του ακαδημαϊκού τίτλου και πτυχίου «Διδάκτωρ Ορυκτολογίας και Γεωγνωσίας» και «Καθηγητής Ορυκτολογίας και Γεωγνωσίας».

Ο Γουίλιαμ Σμιθ (1769-1839) σχεδίασε μερικούς από τους πρώτους γεωλογικούς χάρτες και ξεκίνησε τη διαδικασία ταξινόμησης στρωμάτων βράχου μελετώντας τα απολιθώματα που περιείχαν.

Ο James Hutton θεωρείται συχνά ως ο πρώτος σύγχρονος γεωλόγος. Το 1785 παρουσίασε στη Βασιλική Εταιρεία του Εδιμβούργου μια εργασία με τίτλο The Theory of the Earth. Σε αυτό το άρθρο, εξήγησε τη θεωρία του ότι η Γη πρέπει να είναι πολύ παλαιότερη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, προκειμένου να δοθεί αρκετός χρόνος στα βουνά να διαβρωθούν και στα ιζήματα να σχηματίσουν νέους βράχους στον πυθμένα της θάλασσας, οι οποίοι με τη σειρά τους υψώθηκαν. να γίνει ξερή γη. Το 1795 ο Hutton δημοσίευσε ένα δίτομο έργο που περιγράφει αυτές τις ιδέες (Τόμος 1, Τόμος 2).

Οι οπαδοί του Χάτον ήταν γνωστοί ως Πλουτωνιστές, λόγω του γεγονότος ότι πίστευαν ότι ορισμένοι βράχοι σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα ηφαιστειακής δραστηριότητας και είναι αποτέλεσμα της εναπόθεσης λάβας από ένα ηφαίστειο, σε αντίθεση με τους Ποσειδώνες, με επικεφαλής τον Αβραάμ Βέρνερ, ο οποίος πίστευε ότι όλοι οι βράχοι εγκαταστάθηκαν από έναν μεγάλο ωκεανό, το επίπεδο του οποίου μειώθηκε σταδιακά με την πάροδο του χρόνου.

Ο Charles Lyell δημοσίευσε για πρώτη φορά το διάσημο βιβλίο του Fundamentals of Geology το 1830. Το βιβλίο, το οποίο επηρέασε τις ιδέες του Κάρολου Δαρβίνου, συνέβαλε με επιτυχία στη διάδοση του ρεαλισμού. Αυτή η θεωρία ισχυρίζεται ότι αργές γεωλογικές διεργασίες έχουν λάβει χώρα σε όλη την ιστορία της Γης και συμβαίνουν ακόμη και σήμερα, σε αντίθεση με τον καταστροφισμό, τη θεωρία ότι τα χαρακτηριστικά της Γης σχηματίζονται σε ένα καταστροφικό γεγονός και παραμένουν αμετάβλητα στη συνέχεια. Αν και ο Χάτον πίστευε στον ρεαλισμό, η ιδέα δεν έγινε ευρέως αποδεκτή εκείνη την εποχή.

Για το μεγαλύτερο μέρος του 19ου αιώνα, η γεωλογία περιστρεφόταν γύρω από το ζήτημα της ακριβούς ηλικίας της γης. Οι εκτιμήσεις κυμαίνονται από 100.000 έως αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Στις αρχές του 20ου αιώνα, η ραδιομετρική χρονολόγηση κατέστησε δυνατό τον προσδιορισμό της ηλικίας της Γης, μια εκτίμηση δύο δισεκατομμυρίων ετών. Η συνειδητοποίηση αυτού του τεράστιου χρονικού διαστήματος άνοιξε την πόρτα σε νέες θεωρίες σχετικά με τις διαδικασίες που έχουν διαμορφώσει τον πλανήτη.

Το πιο σημαντικό επίτευγμα της γεωλογίας στον 20ο αιώνα ήταν η ανάπτυξη της θεωρίας της τεκτονικής πλακών το 1960 και η τελειοποίηση της ηλικίας του πλανήτη. Η θεωρία της τεκτονικής πλακών προέκυψε από δύο χωριστές γεωλογικές παρατηρήσεις: την εξάπλωση του πυθμένα της θάλασσας και την ηπειρωτική μετατόπιση. Η θεωρία έφερε επανάσταση στις επιστήμες της γης. Η Γη είναι σήμερα γνωστό ότι είναι περίπου 4,5 δισεκατομμυρίων ετών.

Προκειμένου να ξυπνήσει το ενδιαφέρον για τη γεωλογία, τα Ηνωμένα Έθνη ανακήρυξαν το 2008 «Διεθνές Έτος του Πλανήτη Γη».

Κλάδοι γεωλογίας

Στη διαδικασία ανάπτυξης και εμβάθυνσης της εξειδίκευσης στη γεωλογία, έχουν διαμορφωθεί μια σειρά από επιστημονικές κατευθύνσεις (ενότητες).

Οι ενότητες της γεωλογίας παρατίθενται παρακάτω.

Η ορυκτική γεωλογία μελετά τα είδη των κοιτασμάτων, τις μεθόδους αναζήτησης και εξερεύνησής τους.
Η υδρογεωλογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τα υπόγεια ύδατα.
Μηχανική γεωλογία – κλάδος της γεωλογίας που μελετά τις αλληλεπιδράσεις
γεωλογικό περιβάλλον και μηχανικές κατασκευές.
Η Γεωχημεία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τη χημική σύνθεση της Γης, διαδικασίες που συγκεντρώνουν και διασκορπίζουν χημικά στοιχεία σε διάφορες σφαίρες της Γης.
Η γεωφυσική είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τις φυσικές ιδιότητες της Γης, ο οποίος περιλαμβάνει επίσης ένα σύνολο μεθόδων εξερεύνησης: βαρύτητα, σεισμική, μαγνητική, ηλεκτρική, διάφορες τροποποιήσεις κ.λπ.
Οι ακόλουθοι κλάδοι της γεωλογίας ασχολούνται με τη μελέτη του ηλιακού συστήματος: κοσμοχημεία, κοσμολογία, διαστημική γεωλογία και πλανητολογία.
Η ορυκτολογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τα ορυκτά, τα ζητήματα της γένεσής τους και τα προσόντα τους. Η μελέτη των πετρωμάτων που σχηματίζονται στις διεργασίες που σχετίζονται με την ατμόσφαιρα, τη βιόσφαιρα και την υδρόσφαιρα της Γης ασχολείται με τη λιθολογία. Αυτά τα πετρώματα δεν ονομάζονται ακριβώς ιζηματογενή πετρώματα. Τα πετρώματα του μόνιμου παγετού αποκτούν μια σειρά από χαρακτηριστικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά, τα οποία μελετώνται από τη γεωκρυολογία.
Η πετρογραφία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά πυριγενή και μεταμορφωμένα πετρώματα κυρίως από την περιγραφική πλευρά - τη γένεση, τη σύσταση, τα υφικά και δομικά χαρακτηριστικά τους, καθώς και την ταξινόμηση τους.
Η πετρολογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τη γένεση και τις συνθήκες για την προέλευση των πυριγενών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
Η λιθολογία (Πετρογραφία ιζηματογενών πετρωμάτων) είναι κλάδος της γεωλογίας που μελετά τα ιζηματογενή πετρώματα.
Η γεωβαροθερμομετρία είναι μια επιστήμη που μελετά ένα σύνολο μεθόδων για τον προσδιορισμό της πίεσης και της θερμοκρασίας του σχηματισμού ορυκτών και πετρωμάτων.
Η δομική γεωλογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τις διαταραχές στο φλοιό της γης.
Η μικροδομική γεωλογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά την παραμόρφωση των πετρωμάτων σε μικροεπίπεδο, στην κλίμακα των κόκκων ορυκτών και αδρανών.
Η Γεωδυναμική είναι μια επιστήμη που μελετά τις διαδικασίες της πιο πλανητικής κλίμακας ως αποτέλεσμα της εξέλιξης της Γης. Μελετά τη σχέση των διεργασιών στον πυρήνα, τον μανδύα και τον φλοιό της γης.
Η τεκτονική είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά την κίνηση του φλοιού της Γης.
Η ιστορική γεωλογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά δεδομένα σχετικά με την αλληλουχία σημαντικών γεγονότων στην ιστορία της Γης. Όλες οι γεωλογικές επιστήμες, στον ένα ή τον άλλο βαθμό, είναι ιστορικής φύσης, εξετάζουν τους υπάρχοντες σχηματισμούς από μια ιστορική πτυχή και ασχολούνται πρωτίστως με την αποσαφήνιση της ιστορίας του σχηματισμού σύγχρονων δομών. Η ιστορία της Γης χωρίζεται σε δύο μεγάλα στάδια - αιώνες, ανάλογα με την εμφάνιση οργανισμών με στερεά μέρη, αφήνοντας ίχνη σε ιζηματογενή πετρώματα και επιτρέποντας, σύμφωνα με παλαιοντολογικά δεδομένα, τον προσδιορισμό της σχετικής γεωλογικής ηλικίας. Με την έλευση των απολιθωμάτων στη Γη, ξεκίνησε το Φανεροζωικό - η εποχή της ανοιχτής ζωής, και πριν από αυτό ήταν η Κρυπτότωση ή Προκάμβριος - η εποχή της κρυφής ζωής. Η προκάμβρια γεωλογία ξεχωρίζει ως ειδικός κλάδος, καθώς ασχολείται με τη μελέτη συγκεκριμένων, συχνά έντονα και επανειλημμένα μεταμορφωμένων συμπλεγμάτων και έχει ειδικές μεθόδους έρευνας.
Η παλαιοντολογία μελετά αρχαίες μορφές ζωής και ασχολείται με την περιγραφή των απολιθωμάτων, καθώς και με ίχνη της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών.
Η στρωματογραφία είναι η επιστήμη που προσδιορίζει τη σχετική γεωλογική ηλικία των ιζηματογενών πετρωμάτων, τη διαίρεση των στρωμάτων των βράχων και τη συσχέτιση των διάφορων γεωλογικών σχηματισμών. Μία από τις κύριες πηγές δεδομένων για τη στρωματογραφία είναι οι παλαιοντολογικοί ορισμοί.
Η γεωχρονολογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που καθορίζει την ηλικία των πετρωμάτων και των ορυκτών.
Η Γεωκρυολογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τους μόνιμους παγετούς βράχους.
Η σεισμολογία είναι ένας κλάδος της γεωλογίας που μελετά τις γεωλογικές διεργασίες κατά τους σεισμούς, τη σεισμική ζώνη.
Η ηφαιστειολογία είναι ο κλάδος της γεωλογίας που μελετά

Βασικές αρχές της γεωλογίας

Η γεωλογία είναι μια ιστορική επιστήμη και το πιο σημαντικό καθήκον της είναι να καθορίσει τη σειρά των γεωλογικών γεγονότων. Για να επιτευχθεί αυτό το έργο, έχουν αναπτυχθεί από την αρχαιότητα μια σειρά από απλά και διαισθητικά σημάδια των χρονικών σχέσεων των πετρωμάτων.

Οι διεισδυτικές σχέσεις αντιπροσωπεύονται από τις επαφές μεταξύ των διεισδυτικών πετρωμάτων και των στρωμάτων τους. Η ανακάλυψη σημαδιών τέτοιων σχέσεων (ζώνες σκλήρυνσης, αναχώματα κ.λπ.) δείχνει κατηγορηματικά ότι η εισβολή σχηματίστηκε αργότερα από τα πετρώματα υποδοχής.

Οι σεξουαλικές σχέσεις σας επιτρέπουν επίσης να προσδιορίσετε τη σχετική ηλικία. Εάν ένα ρήγμα σκίζει, τότε σχηματίστηκε αργότερα από αυτά.

Εντολή

Οι απαρχές της γεωλογίας χρονολογούνται από την αρχαιότητα και συνδέονται με τις πρώτες πληροφορίες για πετρώματα, μεταλλεύματα και ορυκτά. Ο όρος «γεωλογία» εισήχθη από τον Νορβηγό επιστήμονα M.P. Esholt το 1657, και έγινε ανεξάρτητος κλάδος της φυσικής επιστήμης στα τέλη του 18ου αιώνα. Η αλλαγή του 19ου-20ου αιώνα σηματοδοτήθηκε από ένα ποιοτικό άλμα στην ανάπτυξη της γεωλογίας - τη μετατροπή της σε ένα σύμπλεγμα επιστημών σε σχέση με την εισαγωγή φυσικοχημικών και μαθηματικών μεθόδων έρευνας.

Η σύγχρονη γεωλογία περιλαμβάνει πολλούς από τους κλάδους που την αποτελούν, αποκαλύπτοντας τα μυστικά της Γης σε διάφορες περιοχές. Ηφαιστειολογία, κρυσταλλογραφία, ορυκτολογία, τεκτονική, πετρογραφία - αυτός δεν είναι ένας πλήρης κατάλογος ανεξάρτητων κλάδων της γεωλογικής επιστήμης. Η γεωλογία συνδέεται επίσης στενά με τομείς εφαρμοσμένης σημασίας: γεωφυσική, τεκτονοφυσική, γεωχημεία κ.λπ.

Η γεωλογία αποκαλείται συχνά η επιστήμη της «νεκρής» φύσης, σε αντίθεση με. Φυσικά, οι αλλαγές που συμβαίνουν με το κέλυφος της Γης δεν είναι τόσο εμφανείς και χρειάζονται αιώνες και χιλιετίες στο χρόνο. Είναι η γεωλογία που λέει πώς σχηματίστηκε ο πλανήτης μας και ποιες διεργασίες έγιναν σε αυτόν κατά τη διάρκεια των πολλών ετών της ύπαρξής του. Σχετικά με το σύγχρονο πρόσωπο της Γης, που δημιουργήθηκε από γεωλογικές «φιγούρες» - άνεμος, κρύο, σεισμοί, ηφαιστειακές εκρήξεις - η επιστήμη της γεωλογίας λέει λεπτομερώς.

Η πρακτική σημασία της γεωλογίας για την ανθρώπινη κοινωνία δύσκολα μπορεί να υπερεκτιμηθεί. Ασχολείται με τη μελέτη του εσωτερικού της γης, επιτρέποντάς της να εξάγει από αυτά, χωρίς τα οποία η ύπαρξη του ανθρώπου θα ήταν αδύνατη. Η ανθρωπότητα έχει διανύσει πολύ δρόμο εξέλιξης - από την «πέτρινη» περίοδο έως την εποχή της υψηλής τεχνολογίας. Και κάθε βήμα του συνοδεύτηκε από νέες ανακαλύψεις στον τομέα της γεωλογίας, που απέφεραν απτά οφέλη στην ανάπτυξη της κοινωνίας.

Η γεωλογία μπορεί επίσης να ονομαστεί ιστορική επιστήμη, επειδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό αλλαγών στη σύνθεση, τα πετρώματα, τα ορυκτά. Μελετώντας τα υπολείμματα ζωντανών πλασμάτων που κατοικούσαν στον πλανήτη πριν από χιλιάδες χρόνια, η γεωλογία δίνει απαντήσεις σε ερωτήσεις σχετικά με το πότε αυτά τα είδη κατοικούσαν στη Γη και γιατί εξαφανίστηκαν. Η σύνθεση των απολιθωμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κριθεί η σειρά των γεγονότων που έλαβαν χώρα στον πλανήτη. Η πορεία ανάπτυξης της οργανικής ζωής σε εκατομμύρια χρόνια αποτυπώνεται στα στρώματα της Γης, τα οποία μελετά η επιστήμη της γεωλογίας.

Σχετικά βίντεο

Σημείωση

Τι είναι η γεωλογία. Γεωλογία (από το geo και logy) - ένα σύμπλεγμα επιστημών σχετικά με τον φλοιό της γης και τις βαθύτερες σφαίρες της Γης. με τη στενή έννοια της λέξης - η επιστήμη της σύνθεσης, της δομής, των κινήσεων και της ιστορίας της ανάπτυξης του φλοιού της γης και της τοποθέτησης ορυκτών σε αυτόν.

Χρήσιμες συμβουλές

Αυτό το άρθρο θα συζητήσει τι είναι η γεωλογία. Αποκαλύπτεται το ερώτημα, τι είναι αυτή η επιστήμη, τι μελετά και ποιοι είναι οι στόχοι και οι στόχοι της. Θα μιλήσουμε για τα βασικά και τις μεθόδους της γεωλογίας. Απολύτως καθένας από αυτούς τους τομείς έχει τις δικές του μεθόδους, καθώς και τις αρχές της έρευνας. Η ιστορική γεωλογία μελετά την αλληλουχία των γεωλογικών διεργασιών που έλαβαν χώρα στο παρελθόν.

Σχετικό άρθρο

Πηγές:

τι είναι η γεωλογία

Η γεωλογία είναι ένας ολόκληρος κλάδος της επιστήμης. Συνδυάζει μεγάλο αριθμό επιστημών. Παρά τη ρίζα στο όνομα γεω-, η γεωλογία δεν περιορίζεται μόνο στη μελέτη των χαρακτηριστικών της Γης.

Εντολή

Η δομή του ηλιακού συστήματος μελετάται από κλάδους της γεωλογίας όπως η κοσμοχημεία και η κοσμολογία, η διαστημική γεωλογία και η πλανητολογία. Η μελέτη της επίδρασης της κοσμικής ενέργειας στη Γη είναι ένα οριακό πεδίο μεταξύ των επιστημών της γεωλογίας, της κοσμολογίας και της αστρονομίας. Η Γεωχημεία ασχολείται με τη χημική σύνθεση της Γης, τις διεργασίες που συγκεντρώνουν και διασκορπίζουν χημικά στοιχεία σε διάφορες περιοχές του πλανήτη. Αντικείμενο της γεωφυσικής είναι οι πλανήτες και η μελέτη των φυσικών μεθόδων. Ο πλανήτης Γη αποτελείται κυρίως από ορυκτά. Η μελέτη της σύστασης, της γένεσης, της ταξινόμησης και του ορισμού τους είναι το πεδίο της ορυκτολογίας. Τα ορυκτά είναι μέρος των πετρωμάτων. Η πετρογραφία μελετά την περιγραφή και την ταξινόμηση των πετρωμάτων. Πετρολογία - ερωτήματα για την προέλευση των πετρωμάτων.

Η Γη είναι ένας ενεργά μεταβαλλόμενος πλανήτης. Υπάρχουν πάντα διαφορετικές κινήσεις που συμβαίνουν στη Γη. Τέτοιες διεργασίες σε πλανητική κλίμακα μελετώνται από τη γεωδυναμική. Το θέμα του είναι η σύνδεση μεταξύ διεργασιών στον πυρήνα του πλανήτη. Τα επίπεδα των μπλοκ του φλοιού της γης αποτελούν αντικείμενο τεκτονικής. Το πεδίο μελέτης της δομικής γεωλογίας ήταν η περιγραφή και η μοντελοποίηση διαταραχών στον φλοιό της γης, όπως ρήγματα και πτυχώσεις. Η μικροδομική γεωλογία ασχολείται με τη μελέτη της παραμόρφωσης των πετρωμάτων σε μικροεπίπεδα, δηλαδή στην κλίμακα κόκκων αδρανών και ορυκτών.

Γεωλογία είναι αυτή που μελετά τη σύσταση του υλικού, τη δομή του φλοιού, τις διαδικασίες και την ιστορία του. Η γεωλογία συνδυάζει μεγάλο αριθμό επιστημών, όπως: ορυκτολογία, ορυκτή γεωλογία, γεωφυσική, γεωχημεία, πετρογραφία, γεωδυναμική, παλαιοντολογία, ηφαιστειολογία, τεκτονική, στρωματογραφία και πολλά άλλα. Αυτή η επιστήμη περιλαμβάνει επίσης τη μελέτη των οργανισμών που κατοικούσαν στον πλανήτη μας. Ένα σημαντικό μέρος της γεωλογίας είναι η μελέτη του πώς η δομή, οι διαδικασίες, οι οργανισμοί και τα στοιχεία της Γης έχουν αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Οι άνθρωποι που σπουδάζουν γεωλογία ονομάζονται γεωλόγοι.

Τι κάνουν οι γεωλόγοι;

Οι γεωλόγοι εργάζονται για να κατανοήσουν καλύτερα την ιστορία του πλανήτη μας. Όσο καλύτερα γνωρίζουμε την ιστορία της Γης, τόσο ακριβέστερα μπορούμε να προσδιορίσουμε πώς γεγονότα και διαδικασίες από το παρελθόν μπορούν να επηρεάσουν το μέλλον. Να μερικά παραδείγματα:

Οι γεωλόγοι μελετούν γήινες διεργασίες όπως κατολισθήσεις, σεισμούς, πλημμύρες, ηφαιστειακές εκρήξεις κ.λπ., οι οποίες μπορεί να είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο.
Οι γεωλόγοι μελετούν τη Γη, πολλά από τα οποία χρησιμοποιούνται από την ανθρωπότητα σε καθημερινή βάση.
Οι γεωλόγοι μελετούν την ιστορία της γης. Σήμερα ανησυχούμε και πολλοί γεωλόγοι εργάζονται για να μάθουν για τις παλαιότερες κλιματικές συνθήκες της Γης και πώς έχουν αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι ιστορικές πληροφορίες μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε πώς αλλάζει το σημερινό μας κλίμα και ποιες μπορεί να είναι οι συνέπειες για την ανθρωπότητα από αυτές τις αλλαγές.

Τι μελετά η γεωλογία;

Το κύριο αντικείμενο μελέτης της γεωλογίας είναι ο φλοιός της γης, καθώς και οι γεωλογικές διεργασίες και η ιστορία της γης:

Μεταλλικά στοιχεία

Ένα ορυκτό είναι μια φυσική χημική ένωση, συνήθως κρυσταλλικής και αβιογενούς (ανόργανης) προέλευσης. Ένα ορυκτό έχει μια συγκεκριμένη χημική σύνθεση, ενώ ένα πέτρωμα μπορεί να είναι μια συλλογή από διαφορετικά ορυκτά ή ορυκτοειδή. Η επιστήμη των ορυκτών ονομάζεται ορυκτολογία.

Υπάρχουν πάνω από 5300 γνωστοί τύποι ορυκτών. Τα πυριτικά ορυκτά αποτελούν πάνω από το 90% του φλοιού της γης. Το πυρίτιο και το οξυγόνο σχηματίζουν περίπου το 75% του φλοιού της γης, το οποίο σχετίζεται άμεσα με την κυριαρχία των πυριτικών ορυκτών.

Τα ορυκτά διαφέρουν ως προς τις χημικές και φυσικές ιδιότητες. Οι διαφορές στη χημική σύνθεση και την κρυσταλλική δομή καθιστούν δυνατή την αναγνώριση ειδών που καθορίστηκαν από το γεωλογικό περιβάλλον του ορυκτού κατά τη διάρκεια του σχηματισμού τους. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, της πίεσης ή της ογκομετρικής σύστασης της βραχομάζας προκαλούν αλλαγές στα ορυκτά.

Τα ορυκτά μπορούν να περιγραφούν από διάφορες φυσικές ιδιότητες που σχετίζονται με τη χημική δομή και τη σύστασή τους. Τα κοινά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν κρυσταλλική δομή, σκληρότητα, λάμψη, χρώμα, ραβδώσεις, αντοχή, σχίσιμο, θραύση, βάρος, μαγνητισμός, γεύση, οσμή, ραδιενέργεια, αντίδραση σε οξύ κ.λπ.

Τα ορυκτά εξαιρετικής ομορφιάς και αντοχής ονομάζονται πολύτιμοι λίθοι.

Βράχοι

Τα πετρώματα είναι στερεά μείγματα ενός τουλάχιστον ορυκτού. Ενώ τα ορυκτά έχουν κρυστάλλους και χημικούς τύπους, τα πετρώματα χαρακτηρίζονται από υφή και σύνθεση ορυκτών. Σε αυτή τη βάση, τα πετρώματα χωρίζονται σε τρεις ομάδες: πυριγενή πετρώματα (που σχηματίζονται όταν το μάγμα σταδιακά ψύχεται), μεταμορφωμένα πετρώματα (που σχηματίζονται όταν αλλάζουν τα πυριγενή και ιζηματογενή πετρώματα) και τα ιζηματογενή πετρώματα (που σχηματίζονται σε χαμηλές θερμοκρασίες και πιέσεις όταν θαλάσσια και ηπειρωτικά ιζήματα). Αυτοί οι τρεις κύριοι τύποι πετρωμάτων εμπλέκονται σε μια διαδικασία που ονομάζεται κύκλος βράχου, η οποία περιγράφει επίπονες μεταβάσεις, τόσο πάνω όσο και κάτω από το έδαφος, από τον έναν τύπο πετρώματος στον άλλο για μεγάλες περιόδους γεωλογικού χρόνου.

Τα πετρώματα είναι οικονομικά σημαντικά ορυκτά. Ο άνθρακας είναι μια πέτρα που χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας. Άλλοι τύποι πετρωμάτων χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, όπως πέτρα, θρυμματισμένη πέτρα κ.λπ. Άλλοι πάλι χρειάζονται για την κατασκευή εργαλείων, από τα πέτρινα μαχαίρια των προγόνων μας μέχρι την κιμωλία που χρησιμοποιούν οι καλλιτέχνες σήμερα.

απολιθώματα

Τα απολιθώματα είναι σημάδια ζωντανών όντων που υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό. Μπορούν να αντιπροσωπεύουν αποτυπώματα σωμάτων ή ακόμη και απόβλητα προϊόντων οργανισμών. Τα απολιθώματα περιλαμβάνουν επίσης ίχνη, λαγούμια, φωλιές και άλλα έμμεσα στοιχεία. Τα απολιθώματα είναι σαφής απόδειξη της πρώιμης ζωής στη Γη. Οι γεωλόγοι έχουν συντάξει ένα αρχείο αρχαίας ζωής που εκτείνεται πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Έχουν πρακτική σημασία γιατί αλλάζουν κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου. Το αρχείο απολιθωμάτων χρησιμεύει για την αναγνώριση πετρωμάτων. Η γεωλογική χρονική κλίμακα βασίζεται σχεδόν αποκλειστικά σε απολιθώματα και συμπληρώνεται από άλλες μεθόδους χρονολόγησης. Με αυτό, μπορούμε με σιγουριά να συγκρίνουμε ιζηματογενή πετρώματα από όλο τον κόσμο. Τα απολιθώματα είναι επίσης πολύτιμα μουσειακά αντικείμενα και συλλεκτικά αντικείμενα.

Γεωμορφές, γεωλογικές δομές και χάρτες

Οι μορφές σε όλη τους την ποικιλομορφία είναι αποτέλεσμα της κυκλοφορίας των πετρωμάτων. Σχηματίστηκαν από διάβρωση και άλλες διεργασίες. Οι γεωμορφές παρέχουν πληροφορίες για το πώς σχηματίστηκε και άλλαξε ο φλοιός της γης στο γεωλογικό παρελθόν, όπως κατά την Εποχή των Παγετώνων.

Η δομή είναι ένα σημαντικό μέρος της μελέτης των πετρωμάτων. Τα περισσότερα μέρη του φλοιού της γης είναι παραμορφωμένα, λυγισμένα και παραμορφωμένα σε κάποιο βαθμό. Γεωλογικές ενδείξεις για αυτό - κόμβοι, ρήγματα, υφές πετρωμάτων και ασυνέπειες βοηθούν στην αξιολόγηση των γεωλογικών δομών, καθώς και στη μέτρηση των κλίσεων και των προσανατολισμών των βράχων. Η γεωλογική δομή στο υπέδαφος είναι σημαντική για την παροχή νερού.

Οι γεωλογικοί χάρτες είναι μια αποτελεσματική βάση δεδομένων με γεωλογικές πληροφορίες σχετικά με τα πετρώματα, την τοπογραφία και τη δομή.

Γεωλογικές διεργασίες και απειλές

Οι γεωλογικές διεργασίες οδηγούν στην κυκλοφορία των πετρωμάτων, στη δημιουργία δομών και μορφών εδάφους, καθώς και σε απολιθώματα. Περιλαμβάνουν τη διάβρωση, την καθίζηση, την απολίθωση, το ρήγμα, την ανύψωση, τη μεταμόρφωση και τον ηφαιστεισμό.

Οι γεωλογικοί κίνδυνοι είναι ισχυρές εκφράσεις των γεωλογικών διεργασιών. Κατολισθήσεις, ηφαιστειακές εκρήξεις, σεισμοί, τσουνάμι, κλιματική αλλαγή, πλημμύρες και διαστημικές επιπτώσεις είναι τα κύρια παραδείγματα απειλών. Η κατανόηση των βασικών γεωλογικών διεργασιών μπορεί να βοηθήσει την ανθρωπότητα να μειώσει τις ζημιές από γεωλογικές καταστροφές.

Τεκτονική και ιστορία της Γης

Κίνηση πιάτων στο San Andreas

Η τεκτονική είναι μια γεωλογική δραστηριότητα στη μεγαλύτερη κλίμακα. Καθώς οι γεωλόγοι χαρτογράφησαν πετρώματα και μελετούσαν γεωλογικά χαρακτηριστικά και διεργασίες, άρχισαν να εγείρουν και να απαντούν σε ερωτήσεις σχετικά με την τεκτονική - τον κύκλο ζωής των οροσειρών και των ηφαιστειακών αλυσίδων, την κίνηση των ηπείρων, την άνοδο και την πτώση των επιπέδων και ποιες διεργασίες λαμβάνουν χώρα στο πυρήνας και . Η τεκτονική των πλακών εξηγεί πώς κινούνται οι λιθοσφαιρικές πλάκες και κατέστησαν δυνατή τη μελέτη του πλανήτη μας ως ενιαία δομή.

Η γεωλογική ιστορία της Γης είναι η ιστορία που αφηγείται ορυκτά, πετρώματα, απολιθώματα, γεωμορφές και τεκτονικές. Οι μελέτες απολιθωμάτων σε συνδυασμό με διάφορες μεθόδους παρέχουν μια συνεκτική εξελικτική ιστορία της ζωής στη Γη. (απολιθώματα) των τελευταίων 542 εκατομμυρίων ετών απεικονίζονται καλά ως εποχή αφθονίας και τονίζονται. Τα προηγούμενα τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια ήταν μια εποχή τεράστιων αλλαγών στην ατμόσφαιρα, τους ωκεανούς και τις ηπείρους.

Ο ρόλος της γεωλογίας

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους η γεωλογία είναι σημαντική για τη ζωή και τον πολιτισμό. Σκεφτείτε τους σεισμούς, τις κατολισθήσεις, τις πλημμύρες, τις ξηρασίες, την ηφαιστειακή δραστηριότητα, τα ωκεάνια ρεύματα, τους τύπους εδάφους, τα ορυκτά (χρυσός, ασήμι, ουράνιο) κ.λπ. Οι γεωλόγοι μελετούν όλες αυτές τις έννοιες. Έτσι, η μελέτη της γεωλογίας παίζει σημαντικό ρόλο στη σύγχρονη ζωή και τον πολιτισμό.

Η γεωλογία ορίζεται ως «η επιστημονική μελέτη της προέλευσης, της ιστορίας και της δομής της Γης». Σχεδόν οτιδήποτε χρησιμοποιούμε στη ζωή μας έχει να κάνει με τη Γη. Σπίτια, δρόμοι, υπολογιστές, παιχνίδια, εργαλεία κ.λπ. φτιαγμένο από φυσικούς πόρους. Αν και ο Ήλιος είναι η απόλυτη πηγή ενέργειας της Γης, χρειαζόμαστε πρόσθετη ενέργεια που προέρχεται από την καύση φυσικού αερίου, ξύλου κ.λπ. Η γεωλογική επιστήμη είναι υψίστης σημασίας για τον εντοπισμό αυτών των πηγών ενέργειας της Γης, και εξηγεί επίσης πώς να τις εξαγάγετε πιο αποτελεσματικά από τα έγκατα του πλανήτη, με ελάχιστο οικονομικό κόστος και με τις μικρότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον. είναι εξαιρετικά σημαντικά για την ανθρωπότητα, αλλά σε πολλά μέρη του κόσμου υπάρχει έλλειψη γλυκού νερού. Η μελέτη της γεωλογίας βοηθά στην εύρεση πηγών νερού προκειμένου να μειωθεί ο αντίκτυπος της λειψυδρίας στους ανθρώπους.

Συνέπειες του καταστροφικού σεισμού στο Σαν Φρανσίσκο των ΗΠΑ το 1906

Η μελέτη της γεωλογίας καλύπτει επίσης τις διαδικασίες της Γης που μπορούν να επηρεάσουν τον πολιτισμό. Ένας σεισμός μπορεί να καταστρέψει χιλιάδες ζωές μέσα σε λίγα λεπτά. Επιπλέον, τα τσουνάμι, οι πλημμύρες, οι κατολισθήσεις, οι ξηρασίες και η ηφαιστειακή δραστηριότητα μπορούν να έχουν τεράστιο αντίκτυπο στον πολιτισμό. Οι γεωλόγοι μελετούν αυτές τις διεργασίες και, εάν είναι απαραίτητο, συνιστούν τη λήψη ορισμένων μέτρων για την ελαχιστοποίηση των ζημιών σε περίπτωση που συμβούν τέτοια γεγονότα. Για παράδειγμα, όταν μελετούν μοτίβα πλημμύρας σε ποτάμια, οι γεωλόγοι μπορεί να συστήσουν την αποφυγή ορισμένων περιοχών κατά την κατασκευή νέων πόλεων για την αποφυγή πιθανών ζημιών. Η σεισμολογία - ένας κλάδος της γεωλογίας - αν και ένα πολύ περίπλοκο πεδίο μελέτης, μπορεί να βοηθήσει να σωθούν πολλές ζωές αξιολογώντας πού είναι πιο πιθανός ένας σεισμός (γενικά κατά μήκος γεωλογικών ρήξεων) και προτείνοντας τον τύπο της τεχνολογίας που θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κτιρίων σε αυτά τα ευάλωτα περιοχές .

Πολλές επιχειρήσεις βασίζονται σε πληροφορίες που λαμβάνουν από γεωλόγους για τις δραστηριότητές τους. Ο χρυσός, τα διαμάντια, το ασήμι, το πετρέλαιο, ο σίδηρος, το αλουμίνιο και ο άνθρακας είναι φυσικοί πόροι που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία. Οι γεωλόγοι και η επιστήμη της γεωλογίας βοηθούν στην εύρεση αυτών και άλλων πόρων. Ακόμη και ένα απλό οικοδομικό υλικό όπως η άμμος πρέπει να βρεθεί και να εξορυχθεί και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή σπιτιών, επιχειρήσεων, σχολείων κ.λπ.

Στην πραγματικότητα, η γεωλογία δεν είναι ακόμη ευρέως αναγνωρισμένη στον σύγχρονο κόσμο, όπως, για παράδειγμα, η γενετική, η χημεία και η ιατρική. Ωστόσο, όλοι οι κάτοικοι του πλανήτη μας εξαρτώνται από φυσικούς πόρους που βρίσκονται χάρη στους γεωλόγους και την επιστήμη της γεωλογίας. Έτσι, η γεωλογία είναι εξαιρετικά σημαντική και απαιτεί περαιτέρω ανάπτυξη και εκλαΐκευση στην κοινωνία.