švenčiant 

Pagrindiniai geologijos skyriai. Geologija kaip mokslas. Geologo darbo privalumai

Jau daugelį metų įvairių profesijų atstovai diskutuoja apie tai, kuri profesija gali būti laikoma seniausia. Pateikiama daug įtikinamų versijų ir prielaidų: nuo ginklininko ir medžiotojo iki politiko (vado) ir gydytojo. Į šį ginčą nesivelsime, o tik iškelsime savo prielaidą: seniausia profesija yra geologas.

Jau daugelį metų įvairių profesijų atstovai diskutuoja apie tai, kuri profesija gali būti laikoma seniausia. Pateikiama daug įtikinamų versijų ir prielaidų: nuo ginklininko ir medžiotojo iki politiko (vado) ir gydytojo. Mes nesivelsime į šį ginčą, o tik iškelsime savo prielaidą: seniausia profesija yra geologas.

Spręskite patys, norėdamas pagaminti akmeninį kirvį, pirmykštis žmogus turėjo rasti tinkamą akmenį tarp daugybės mineralų ir uolienų fragmentų (kai kurie dėl savo birios struktūros tam buvo visiškai netinkami). Tai yra, geologijos pagrindai ir neorganizuota kasyba yra taikomi net primityvios visuomenės formavimosi aušroje.

Be to, įsipareigojame tvirtinti, kad geologas yra ne tik seniausia, bet ir viena svarbiausių mūsų laikų profesijų. Kodėl? Viskas paprasta. Kas yra bet kurios valstybės ekonomikos pagrindas? Šalies energetika ir mineraliniai ištekliai. O kas užsiima naudingųjų iškasenų paieška ir žvalgymu? Geologas!

Na, o dabar pakalbėkime išsamiau apie šią seną ir svarbią profesiją ir išsiaiškinkime, kokios yra geologo darbo ypatybės, kur gauti geologo profesija ir kokia iš to nauda.

Kas yra geologas?


Geologas yra specialistas, tiriantis mineralų ir uolienų sudėtį ir struktūrą, taip pat naujų naudingųjų iškasenų telkinių paieška ir tyrinėjimas. Lygiagrečiai su tuo geologai tiria gamtos objektus, raštus ir jų praktinio pritaikymo galimybes.

Profesijos pavadinimas kilęs iš senovės graikų γῆ (Žemė) ir λόγος (mokymas). Kitaip tariant, geologai yra žmonės, tyrinėjantys Žemę. Pirmieji moksliniai teiginiai apie geologinius stebėjimus (informacija apie žemės drebėjimus, kalnų eroziją, ugnikalnių išsiveržimus ir besikeičiančias pakrantes) aptinkami Pitagoro (570 m. pr. Kr.) darbuose. Ir jau 372-287 m.pr.Kr. Teofrastas parašė veikalą „Ant akmenų“. Iš to išplaukia, kad oficialiu šios profesijos formavimosi laikotarpiu galima laikyti 500-300 metų. pr. Kr.

Šiuolaikiniai geologai ne tik stebi ir tiria akivaizdžius dalykus geologiniai procesai ir telkinius, bet ir nustatyti perspektyviausias tyrinėjimo ir vertinimo sritis, jas ištirti ir apibendrinti rezultatą. Atkreipkite dėmesį, kad šiandien geologus galima suskirstyti į tris kategorijas, priklausomai nuo to, kurią geologijos šaką jie pasirinko kaip pagrindinę specializaciją:

  • aprašomoji geologija – specializuojasi geologinių darinių išsidėstymo ir sudėties tyrime, taip pat uolienų ir mineralų aprašyme;
  • dinaminė geologija – tiria geologinių procesų raidą (žemės plutos judėjimą, žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus ir kt.);
  • istorinė geologija – nagrinėja praeityje vykusių geologinių procesų seką.

Plačiai paplitusi nuomonė, kad geologai daro tik tai, ką nuolat keliauja geologinių ekspedicijų metu. Iš tiesų, geologai dažnai vyksta į ekspedicijas, bet papildomai rengia tyrimų programas, tiria ekspedicijų metu gautus duomenis ir sudaro jų dokumentacijos formą, taip pat rengia informacines ataskaitas apie atliktą darbą.

Kokias asmenines savybes turėtų turėti geologas?


Taip jau susiklostė, kad filmų dėka paprastų žmonių sąmonėje geologas pasirodo kaip savotiškas barzdotas romantikas, kuris aplinkui nieko nepastebi ir kalba tik apie savo darbus. Ir mažai žmonių tai supranta geologo darbas tai ne tik romantika, bet ir gana sunkus darbas, kuriam reikia tokių asmeninių savybių kaip:

  • atkaklumas;
  • atsakomybė;
  • stebėjimas;
  • analitinis mąstymas;
  • emocinis ir valios stabilumas;
  • išvystyta atmintis;
  • polinkis į ekstremalumą;
  • visuomeniškumas;
  • kantrybė;
  • tikslingumas.

Be to, geologas turi turėti puikią sveikatą, būti ištvermingas, mokėti dirbti komandoje, greitai orientuotis ir prisitaikyti prie aplinkos pokyčių.

Geologo darbo privalumai

Pagrindinis geologo darbo privalumai slypi, žinoma, galimybė daug ir ilgai keliauti į atokiausius ir mažai ištirtus Rusijos regionus. Be to, tokios kelionės taip pat gana padoriai apmokamos (vidutinis rotacijos principu dirbančio geologo atlyginimas yra apie 30-40 tūkst. rublių). Kiti šios profesijos privalumai:

  • darbo reikšmingumas – malonu suvokti, kad Jūsų darbo rezultatai turi teigiamos įtakos visos šalies ekonominei gerovei;
  • savirealizacijos galimybė – kadangi gamtoje nėra dviejų vienodų telkinių, geologai dažnai atlieka naujus mokslinius tyrimus, vadinasi, turi puikią galimybę įrašyti savo vardą į istorijos metraščius.

Geologo darbo trūkumai


Jei manote, kad ekspedicijų metu geologai gyvena jei ne prabangiuose, tai bent jau patogiuose viešbučio kambariuose, tuomet labai klystate. Visos geologų kelionės vyksta lauko sąlygomis (nakvynė palapinėse, darbas po atviru dangumi, ilgi žygiai sudėtingose ​​vietose su sunkia kuprine ant pečių ir pan.). Ir tai gali būti laikoma pagrindine geologo profesijos trūkumas. Taip pat galite pridėti čia:

  • nereguliarus darbo grafikas – darbo laiką ir trukmę daugiausia lemia oro sąlygos;
  • rutina – po romantikos ir nuotykių kupinų ekspedicijų visada seka lauko medžiagų kamerinio apdorojimo laikotarpis;
  • ribotas kontaktų ratas – šis trūkumas daugiausia taikomas geologams, dirbantiems rotacijos principu.

Kur galite gauti geologo darbą?

Tapk geologu Tai įmanoma ir technikume ar kolegijoje, ir universitete. Pirmuoju atveju gautas diplomas tik šiek tiek atvers duris į žavų geologijos pasaulį ir leis dalyvauti ekspedicijose kaip asistentas. Visaverčiu kvalifikuotu geologu gali tapti tik universiteto diplomą turintis asmuo, išklausęs ne tik teorinį, bet ir praktinį mokymą. Beje, be aukštojo išsilavinimo net talentingiausiam geologui nepavyks savo karjeros. Todėl jei jau traukia šios profesijos romantika, geriausia iš karto stoti į vieną iš specializuotų universitetų.

Straipsnio turinys

GEOLOGIJA, mokslas apie Žemės sandarą ir raidos istoriją. Pagrindiniai tyrimo objektai – uolienos, kuriose įspaustas geologinis Žemės įrašas, taip pat šiuolaikiniai fiziniai procesai ir mechanizmai, veikiantys tiek jos paviršiuje, tiek gelmėse, kurių tyrimas leidžia suprasti, kaip vystėsi mūsų planeta m. praeitis.

Žemė nuolat keičiasi. Kai kurie pokyčiai vyksta staiga ir labai smarkiai (pavyzdžiui, ugnikalnių išsiveržimai, žemės drebėjimai ar dideli potvyniai), bet dažniausiai lėtai (per šimtmetį nugriaunamas arba susikaupia ne didesnis kaip 30 cm storio kritulių sluoksnis). Tokie pokyčiai nepastebimi per visą vieno žmogaus gyvenimą, tačiau tam tikra informacija apie pokyčius kaupiama per ilgą laikotarpį, o reguliarių tikslių matavimų pagalba fiksuojami net ir nežymūs žemės plutos judesiai. Pavyzdžiui, tokiu būdu nustatyta, kad teritorija aplink Didžiuosius ežerus (JAV ir Kanada) ir Botnijos įlanką (Švedija) šiuo metu kyla, o rytinė Didžiosios Britanijos pakrantė skęsta ir potvyniai.

Tačiau daug prasmingesnės informacijos apie šiuos pokyčius slypi pačiose uolienose, kurios yra ne šiaip mineralų rinkinys, o Žemės biografijos puslapiai, kuriuos galima perskaityti žinant kalbą, kuria jie parašyti.

Ši Žemės kronika labai ilga. Žemės istorija prasidėjo kartu su Saulės sistemos raida maždaug prieš 4,6 mlrd. Tačiau geologiniams įrašams būdingas fragmentiškumas ir neišsamumas, nes daug senovinių uolienų buvo sunaikinta arba padengta jaunesnių nuosėdų. Spragas reikia užpildyti koreliuojant su įvykiais, kurie įvyko kitur ir apie kuriuos turima daugiau duomenų, taip pat remiantis analogija ir hipotezėmis. Santykinis uolienų amžius nustatomas pagal juose esančius iškastinių liekanų kompleksus, o telkinius, kuriuose tokių liekanų nėra, pagal abiejų santykinę padėtį. Be to, geocheminiais metodais galima nustatyti beveik visų uolienų absoliutų amžių.

Geologijos disciplinos.

Geologija kaip savarankiškas mokslas atsirado XVIII a. Šiuolaikinė geologija yra padalinta į keletą glaudžiai susijusių šakų. Tai apima: geofiziką, geochemiją, istorinę geologiją, mineralogiją, petrologiją, struktūrinę geologiją, tektoniką, stratigrafiją, geomorfologiją, paleontologiją, paleoekologiją, mineralų geologiją. Taip pat yra keletas tarpdalykinių studijų krypčių: jūrų geologija, inžinerinė geologija, hidrogeologija, žemės ūkio geologija ir aplinkos geologija (ekogeologija). Geologija yra glaudžiai susijusi su tokiais mokslais kaip hidrodinamika, okeanologija, biologija, fizika ir chemija.

ŽEMĖS PRIGIMTIS

Pluta, mantija ir šerdis.

Didžioji dalis informacijos apie vidinę Žemės sandarą gaunama netiesiogiai, remiantis seismografų fiksuojamų seisminių bangų elgsenos interpretavimu.

Žemės gelmėse buvo nustatytos dvi pagrindinės ribos, prie kurių staigiai pasikeičia seisminių bangų sklidimo pobūdis. Vienas iš jų, pasižymintis stipria atspindinčia ir laužiamąja galia, yra 13–90 km gylyje nuo paviršiaus po žemynais ir 4–13 km – po vandenynais. Ji vadinama Mohorovichic riba arba Moho paviršiumi (M) ir laikoma geochemine riba bei mineralų fazinio virsmo zona, veikiant aukštam slėgiui. Ši riba skiria žemės plutą ir mantiją. Antroji riba yra 2900 km gylyje nuo Žemės paviršiaus ir atitinka ribą tarp mantijos ir šerdies (1 pav.).

Temperatūros.

Žemės gravitacinis laukas.

Gravitacijos tyrimais nustatyta, kad žemės pluta ir mantija išlinksta veikiant papildomoms apkrovoms. Pavyzdžiui, jei žemės pluta visur būtų vienodo storio ir tankio, tuomet būtų galima tikėtis, kad kalnuose (kur uolienų masė didesnė) veiktų didesnė traukos jėga nei lygumose ar jūrose. Tačiau maždaug nuo XVIII amžiaus vidurio. pastebėta, kad gravitacinė trauka kalnuose ir šalia jų yra mažesnė nei tikėtasi (darant prielaidą, kad kalnai yra tiesiog papildoma žemės plutos masė). Šis faktas buvo paaiškintas tuo, kad yra „tuštumų“, kurios buvo aiškinamos kaip kaitinant suirusios uolos arba kaip druskinga kalnų šerdis. Tokie paaiškinimai pasirodė nepagrįsti, todėl 1850-aisiais buvo pasiūlytos dvi naujos hipotezės.

Pagal pirmąją hipotezę, žemės pluta susideda iš įvairaus dydžio ir tankio uolienų blokų, plūduriuojančių tankesnėje aplinkoje. Visų blokų pagrindai yra tame pačiame lygyje, o mažo tankio blokai turėtų būti aukštesni nei didelio tankio blokai. Kalnų statiniai buvo paimti kaip mažo tankio blokai, o vandenyno baseinai – aukšti (su ta pačia abiejų bendra masė).

Pagal antrąją hipotezę visų blokų tankis yra vienodas ir jie plūduriuoja tankesnėje terpėje, o skirtingi paviršiaus aukščiai paaiškinami skirtingu jų storiu. Ji žinoma kaip kalnų šaknų hipotezė, nes kuo aukštesnis blokas, tuo giliau jis paniręs į šeimininko aplinką. 1940-aisiais buvo gauti seisminiai duomenys, patvirtinantys idėją apie žemės plutos sustorėjimą kalnuotose vietovėse.

Izostazė.

Kiekvieną kartą, kai žemės paviršių veikia papildoma apkrova (pavyzdžiui, dėl nuosėdų susidarymo, vulkanizmo ar apledėjimo), žemės pluta nusileidžia ir nuslūgsta, o kai ši apkrova pašalinama (dėl denudacijos, tirpstančio ledo, ir kt.), pakyla žemės pluta. Šis kompensacinis procesas, žinomas kaip izostazė, greičiausiai realizuojamas per horizontalų masės perkėlimą mantijoje, kur gali įvykti pertraukiamas medžiagos tirpimas. Nustatyta, kad kai kurios Švedijos ir Suomijos pakrantės dalys per pastaruosius 9000 metų, daugiausia dėl ledo sluoksnio tirpimo, pakilo daugiau nei 240 m. Dėl izostazės taip pat susiformavo iškilę Didžiųjų ežerų pakrantės Šiaurės Amerikoje. Nepaisant tokių kompensacinių mechanizmų veikimo, dideli vandenyno duburiai ir kai kurios deltos rodo didelį masės deficitą, o kai kuriose Indijos ir Kipro vietovėse – didelis jo perteklius.

Vulkanizmas.

Lavos kilmė.

Kai kuriose pasaulio vietose ugnikalnio išsiveržimų metu magma išsiveržia ant žemės paviršiaus lavos pavidalu. Atrodo, kad daugelis vulkaninių salų lankų yra susiję su gilių gedimų sistemomis. Žemės drebėjimų centrai išsidėstę maždaug iki 700 km gylyje nuo žemės paviršiaus lygio, t.y. vulkaninė medžiaga ateina iš viršutinės mantijos. Salų lankuose ji dažnai būna andezitinės sudėties, o kadangi andezitai savo sudėtimi yra panašūs į žemyninę plutą, daugelis geologų mano, kad žemyninė pluta šiose vietose susidaro dėl mantijos medžiagos patekimo.

Vulkanai, veikiantys palei vandenynų kalnagūbrius (pavyzdžiui, Havajų), išsiveržia daugiausia bazaltinės kompozicijos medžiaga. Šie ugnikalniai greičiausiai siejami su negiliais žemės drebėjimais, kurių gylis neviršija 70 km. Kadangi bazaltinės lavos atsiranda tiek žemynuose, tiek palei vandenynų kalnagūbrius, kai kurie geologai teigia, kad tiesiai po žemės pluta yra sluoksnis, iš kurio kyla bazaltinės lavos.

Tačiau neaišku, kodėl iš mantijos medžiagos vienose srityse susidaro ir andezitai, ir bazaltai, o kitose – tik bazaltai. Jei, kaip dabar manoma, mantija iš tiesų yra ultramafinė (t. y. praturtinta geležimi ir magniu), tai iš mantijos gautos lavos turi būti bazaltinės, o ne andezitinės sudėties, nes andezito mineralų ultramafinėse uolienose nėra. Šį prieštaravimą išsprendžia plokščių tektonikos teorija, pagal kurią vandenyno pluta juda po salų lankais ir tirpsta tam tikrame gylyje. Šios išlydytos uolienos išpilamos andezito lavos pavidalu.

Šilumos šaltiniai.

Viena iš neišspręstų vulkaninio aktyvumo pasireiškimo problemų yra šilumos šaltinio, būtino bazalto sluoksnio ar mantijos vietiniam tirpimui, nustatymas. Toks tirpimas turi būti labai lokalizuotas, nes praeinant seisminėms bangoms matyti, kad pluta ir viršutinė mantija paprastai yra kietos būsenos. Be to, šiluminės energijos turi pakakti išlydyti didžiulius kiekius kietos medžiagos. Pavyzdžiui, JAV, Kolumbijos upės baseine (Vašingtonas ir Oregonas), bazaltų tūris yra daugiau nei 820 tūkstančių km 3; panašūs dideli bazaltų sluoksniai aptinkami Argentinoje (Patagonia), Indijoje (Dekano plynaukštėje) ir Pietų Afrikoje (Didysis Karoo kilimas). Šiuo metu yra trys hipotezės. Kai kurie geologai mano, kad tirpimas vyksta dėl vietinės didelės radioaktyviųjų elementų koncentracijos, tačiau tokios koncentracijos gamtoje atrodo mažai tikėtinos; kiti teigia, kad tektoninius trikdžius, pasireiškiančius poslinkių ir lūžių pavidalu, lydi šiluminės energijos išsiskyrimas. Yra ir kitas požiūris, pagal kurį esant aukštam slėgiui viršutinė mantija yra kietos būsenos, o slėgiui nukritus dėl įtrūkimų, ji ištirpsta ir iš plyšių išteka skysta lava.

Geochemija ir Žemės sudėtis.

Žemės cheminės sudėties nustatymas yra sudėtingas uždavinys, nes šerdis, mantija ir didžioji dalis plutos yra neprieinami tiesioginiam mėginių ėmimui ir stebėjimui, todėl išvados turi būti daromos remiantis netiesioginių duomenų ir analogijų interpretavimu.

Žemė yra kaip milžiniškas meteoritas.

Vandenynų cheminė sudėtis.

Manoma, kad iš pradžių Žemėje vandens nebuvo. Labai tikėtina, kad šiuolaikiniai vandenys Žemės paviršiuje yra antrinės kilmės, t.y. buvo išleisti kaip garai iš žemės plutos ir mantijos mineralų dėl vulkaninės veiklos ir nesusidarė susijungus laisvo deguonies ir vandenilio molekulėms. Jeigu jūros vanduo palaipsniui kauptųsi, tai Pasaulio vandenyno tūris turėtų nuolat didėti, tačiau tiesioginių geologinių šios aplinkybės įrodymų nėra; tai reiškia, kad vandenynai egzistavo per visą Žemės geologinę istoriją. Okeaninių vandenų cheminės sudėties pokyčiai vyko palaipsniui.

Sialas ir Sima.

Yra skirtumas tarp plutos uolienų, kurios yra žemynų apačioje, ir uolienų, esančių po vandenyno dugnu. Žemyninės plutos sudėtis atitinka granodioritą, t.y. uoliena, susidedanti iš kalio ir natrio lauko špato, kvarco ir nedidelio kiekio geležies-magnezo mineralų. Vandenyno pluta atitinka bazaltus, sudarytus iš kalcio lauko špato, olivino ir pirokseno. Žemyninės plutos uolienos pasižymi šviesia spalva, mažu tankiu ir dažniausiai rūgštine sudėtimi, dažnai vadinamos sialinėmis (vyraujant Si ir Al). Okeaninės plutos uolienos išsiskiria tamsia spalva, dideliu tankiu ir pagrindine sudėtimi, jos vadinamos simais (pagal Si ir Mg vyravimą). Manoma, kad mantijos uolienos yra itin mafiškos sudėties ir susideda iš olivino ir pirokseno. Šiuolaikinėje rusų mokslinėje literatūroje terminai „sial“ ir „sima“ nevartojami, nes laikomas pasenusiu.

GEOLOGINIAI PROCESAI

Geologiniai procesai skirstomi į egzogeninius (destrukcinius ir kaupiamuosius) ir endogeninius (tektoninius).

DESTRUKCINIAI PROCESAI

Denudacija.

Vandentakių, vėjo, ledynų, jūros bangų, šalčio atmosferos ir cheminio tirpimo poveikis lemia žemynų paviršiaus sunaikinimą ir mažėjimą (2 pav.). Sunaikinimo produktai veikiant gravitacinėms jėgoms nunešami į vandenyno įdubas, kur kaupiasi. Taigi uolienų, sudarančių žemynus ir vandenynų baseinus, sudėtis ir tankis yra suvidurkinami, o Žemės reljefo amplitudė mažėja.

Kasmet iš žemynų pašalinama 32,5 milijardo tonų nuolaužų ir 4,85 milijardo tonų ištirpusių druskų, kurios nusėda jūrose ir vandenynuose, dėl to išstumiama apie 13,5 km 3 jūros vandens. Jei tokie denudacijos tempai būtų išlikę ir ateityje, žemynai (kurių viršvandeninės dalies tūris yra 126,6 mln. km 3 ) po 9 mln. metų būtų pavirtę beveik plokščiomis lygumomis – peneplenomis. Toks reljefo peneplanizavimas (niveliavimas) galimas tik teoriškai. Tiesą sakant, izostatiniai pakilimai kompensuoja nuostolius dėl denudacijos, o kai kurios uolienos yra tokios stiprios, kad praktiškai nesunaikinamos.

Žemyninės nuosėdos persiskirsto dėl bendro atmosferos poveikio (uolienų sunaikinimo), denudacijos (mechaninis uolienų griovimas veikiant tekančių vandenų, ledynų, vėjo ir bangų procesams) ir kaupimosi (birių medžiagų nuosėdų ir uolienų susidarymo) rezultatas. naujos uolienos). Visi šie procesai veikia tik iki tam tikro lygio (dažniausiai jūros lygio), kuris laikomas erozijos pagrindu.

Transportavimo metu birus dumblas rūšiuojamas pagal dydį, formą ir tankį. Dėl to kvarcas, kurio kiekis pirminėje uolienoje gali būti vos keli procentai, sudaro vienalytį kvarcinių smėlio sluoksnį. Panašiai aukso ir kai kurių kitų sunkiųjų mineralų, tokių kaip alavas ir titanas, dalelės koncentruojasi upelių kanaluose arba seklumose ir sudaro aliuvinius nuosėdas, o smulkiagrūdė medžiaga nusėda kaip dumblas ir paverčiama skalūnais. Pavyzdžiui, tokie komponentai kaip magnis, natris, kalcis ir kalis ištirpsta ir nunešami paviršiniu bei požeminiu vandeniu, tada nusėda į urvus ir kitas ertmes arba patenka į jūros vandenį.

Erozinio reljefo vystymosi etapai.

Reljefas tarnauja kaip žemynų niveliavimo (arba peneplanizacijos) etapo rodiklis. Kalnuose ir vietovėse, kurios patyrė intensyvų pakilimą, erozijos procesai yra aktyviausi. Tokioms vietovėms būdingas greitas upių slėnių pjūvis ir jų ilgio padidėjimas aukštupyje, o kraštovaizdis atitinka jaunos, arba jaunos, erozijos stadiją. Kitose vietovėse, kur aukščių amplitudė nedidelė, o erozija iš esmės nutrūko, didelės upės daugiausia teka suneštas ir pakibusias nuosėdas. Toks reljefas būdingas brandžiam erozijos etapui. Mažos aukščio amplitudės teritorijose, kur sausumos paviršius šiek tiek viršija jūros lygį, vyrauja akumuliaciniai procesai. Ten upė paprastai teka šiek tiek aukščiau bendro žemumos lygumos lygio natūralioje iš nuosėdinių medžiagų sudarytoje aukštumoje ir sudaro deltą estuarijų zonoje. Tai seniausias erozinis reljefas. Tačiau ne visos sritys yra tame pačiame erozijos vystymosi etape ir turi vienodą išvaizdą. Reljefo formos labai skiriasi priklausomai nuo klimato ir oro sąlygų, vietinių uolienų sudėties ir struktūros bei erozijos proceso pobūdžio (3, 4 pav.).

Erozijos ciklų pertraukos.

Pažymėta erozijos procesų seka galioja žemynams ir vandenynų baseinams, kurie yra statinėse sąlygose, tačiau iš tikrųjų juose vyksta daug dinamiškų procesų. Erozijos ciklą gali nutraukti jūros lygio pokyčiai (pavyzdžiui, dėl ledo lakštų tirpimo) ir žemynų aukščio pokyčiai (pavyzdžiui, dėl kalnų statybos, lūžių tektonikos ir ugnikalnių veiklos). Ilinojaus valstijoje (JAV) morenos dengė brandų priešledyninį reljefą, suteikdamos jam tipišką jauno išvaizdą. Kolorado Didžiajame kanjone erozijos ciklo lūžis įvyko dėl žemės pakilimo iki 2400 m. Teritorijai kylant, Kolorado upė pamažu įsirėžė į salpą ir pasirodė apribota šonų. slėnio. Dėl šio lūžio susiformavo susiklostę vingiai, būdingi jauno reljefo sąlygomis egzistuojantiems upių senslėniams (5 pav.). Kolorado plokščiakalnyje vingiai iškirsti iki 1200 m. Gilios Susquehanna upės vingiai, kertantys Apalačų kalnus, taip pat rodo, kad ši vietovė kažkada buvo žemuma, kurią kirto „sudygusi“ upė.

Šiuolaikinės geosinklinos

- tai įdubos palei Java ir Sumatros salas, Tongos grioviai - Kermadekas, Puerto Rikas ir tt Galbūt tolesnis jų įlinkis taip pat lems kalnų susidarymą. Daugelio geologų teigimu, Meksikos įlankos pakrantė JAV taip pat yra šiuolaikinė geosinklina, nors, sprendžiant iš gręžimo duomenų, kalnų užstatymo požymių ten nėra. Aktyvios šiuolaikinės tektonikos ir kalnų statybos apraiškos ryškiausiai pastebimos jaunose kalnuotose šalyse – Alpėse, Anduose, Himalajuose ir Uoliniuose kalnuose.

Tektoniniai pakilimai.

Paskutiniuose geosinklinijų kūrimo etapuose, baigus statyti kalnus, vyksta intensyvus bendras žemynų pakilimas; kalnuotose šalyse šiame reljefo formavimo etape atsiranda disjunkcinių dislokacijų (atskirų uolienų blokų poslinkis išilgai lūžių linijų).

GEOLOGINIS LAIKAS

Stratigrafinė skalė.

Standartinė geologinė laiko skalė (arba geologinė stulpelis) yra sistemingo nuosėdinių uolienų skirtinguose pasaulio regionuose tyrimo rezultatas. Kadangi didžioji dalis ankstyvųjų darbų buvo atliekama Europoje, šio regiono telkinių stratigrafinė seka buvo paimta kaip nuoroda į kitas sritis. Tačiau dėl įvairių priežasčių ši skalė turi trūkumų ir spragų, todėl ji nuolat atnaujinama. Jaunesniems geologiniams laikotarpiams skalė yra labai detali, tačiau senesniems jos detalumas gerokai sumažėja. Tai neišvengiama, nes geologiniai įrašai yra išsamiausi apie netolimos praeities įvykius ir tampa labiau suskaidyti senstant telkiniams. Stratigrafinė skalė pagrįsta iškastinių organizmų, kurie yra vienintelis patikimas tarpregioninių (ypač tolimųjų) koreliacijų kriterijus, įvertinimu. Nustatyta, kad kai kurios fosilijos atitinka griežtai apibrėžtą laiką, todėl laikomos orientacinėmis. Uolos, kuriose yra šios pirmaujančios formos ir jų kompleksai, užima griežtai apibrėžtą stratigrafinę padėtį.

Paleontologiškai tylioms uolienoms, kuriose nėra fosilijų, nustatyti koreliacijas yra daug sunkiau. Kadangi gerai išsilaikiusių kriauklių randama tik iš kambro laikotarpio (prieš maždaug 570 mln. metų), tai ikikambro laikas, apimantis apytiksliai. 85% geologijos istorijos negali būti ištirtos ir suskirstytos taip pat išsamiai, kaip ir jaunesnės epochos. Paleontologiškai tylių uolienų tarpregioninėms koreliacijoms atlikti naudojami geocheminiai datavimo metodai.

Esant poreikiui, buvo atlikti standartinės stratigrafinės skalės pakeitimai, atspindintys regioninę specifiką. Pavyzdžiui, Europoje yra anglies periodas, o JAV jį atitinka du - Misisipė ir Pensilvanija. Visur kyla sunkumų siejant vietines stratigrafines schemas su tarptautine geochronologine skale. Tarptautinė stratigrafijos komisija padeda spręsti šias problemas ir nustato stratigrafinės nomenklatūros standartus. Ji primygtinai rekomenduoja geologiniuose tyrimuose naudoti vietinius stratigrafinius vienetus ir palyginti juos su tarptautine geochronologine skale. Kai kurios fosilijos turi labai platų, beveik pasaulinį paplitimą, o kitos yra siaurai regioninės.

Eros yra didžiausias Žemės istorijos padalijimas. Kiekvienas iš jų jungia kelis laikotarpius, kuriems būdingas tam tikrų senovės organizmų klasių vystymasis. Kiekvienos eros pabaigoje įvyko masinis įvairių organizmų grupių išnykimas. Pavyzdžiui, trilobitai išnyko paleozojaus pabaigoje, o dinozaurai – mezozojaus pabaigoje. Šių nelaimių priežastys dar nėra išaiškintos. Tai gali būti kritiniai genetinės evoliucijos etapai, kosminės spinduliuotės viršūnės, vulkaninių dujų ir pelenų išmetimas, taip pat labai staigūs klimato pokyčiai. Kiekvienai iš šių hipotezių yra argumentų. Tačiau laipsniškas daugelio gyvūnų ir augalų šeimų ir klasių išnykimas iki kiekvienos eros pabaigos ir naujų atsiradimas su kitos eros pradžia vis dar išlieka viena iš geologijos paslapčių. Bandymai susieti masinę gyvūnų mirtį paskutinėse paleozojaus ir mezozojaus stadijose su pasauliniais kalnų statybos ciklais buvo nesėkmingi.

Geochronologija ir absoliuti amžiaus skalė.

Stratigrafinė skalė atspindi tik uolienų stratifikacijos seką, todėl gali būti naudojama tik skirtingų sluoksnių santykiniam amžiui nurodyti (9 pav.). Galimybė nustatyti absoliutų uolienų amžių atsirado atradus radioaktyvumą. Prieš tai absoliutų amžių buvo bandoma įvertinti kitais metodais, pavyzdžiui, analizuojant druskos kiekį jūros vandenyje. Darant prielaidą, kad jis atitinka vientisą pasaulio upių nuotėkį, galima išmatuoti minimalų jūrų amžių. Remiantis prielaida, kad iš pradžių vandenyno vandenyje nebuvo druskų priemaišų, o atsižvelgiant į jų patekimo greitį, jūrų amžius buvo įvertintas plačiame diapazone - nuo 20 milijonų iki 200 milijonų metų. Kelvinas įvertino Žemę sudarančių uolienų amžių 100 milijonų metų, nes, jo nuomone, prireikė tiek laiko, kol iš pradžių išsilydžiusi Žemė atvės iki dabartinės paviršiaus temperatūros.

Be šių bandymų, ankstyvieji geologai buvo patenkinti santykinio uolienų amžiaus ir geologinių įvykių nustatymu. Be jokio paaiškinimo buvo daroma prielaida, kad nuo žemės atsiradimo iki įvairių rūšių nuosėdų susidarymo, vykstančių ir šiandien, praėjo gana ilgas laikas. Ir tik tada, kai mokslininkai pradėjo matuoti radioaktyvaus skilimo greitį, geologai gavo „laikrodžius“, kad nustatytų absoliutų ir santykinį radioaktyvių elementų turinčių uolienų amžių.

Kai kurių elementų radioaktyvaus skilimo greitis yra nereikšmingas. Tai leidžia nustatyti senovės įvykių amžių, matuojant tokių elementų ir jų skilimo produktų kiekį konkrečiame mėginyje. Kadangi radioaktyvaus skilimo greitis nepriklauso nuo aplinkos parametrų, galima nustatyti uolienų, išsidėsčiusių bet kokiomis geologinėmis sąlygomis, amžių. Dažniausiai naudojami urano-švino ir kalio-argono metodai. Urano ir švino metodas leidžia tiksliai nustatyti datą, pagrįstą torio (232 Th) ir urano (235 U ir 238 U) radioizotopų koncentracijos matavimais. Radioaktyvaus skilimo metu susidaro švino izotopai (208 Pb, 207 Pb ir 206 Pb). Tačiau uolienos, kuriose yra pakankamai šių elementų, yra gana reti. Kalio-argono metodas pagrįstas labai lėta 40 K izotopo radioaktyvia konversija į 40 Ar, todėl kelių milijardų metų senumo įvykius galima nustatyti pagal šių izotopų santykį uolienose. Reikšmingas kalio-argono metodo privalumas yra tas, kad kalio, labai paplitusio elemento, yra mineraluose, susidarančiose visose geologinėse aplinkose – vulkaninėse, metamorfinėse ir nuosėdinėse. Tačiau radioaktyvaus skilimo metu susidarančios inertinės dujos argonas nėra chemiškai surištas ir nuteka. Vadinasi, datavimui patikimai gali būti naudojami tik tie mineralai, kuriuose jis gerai išsilaiko. Nepaisant šio trūkumo, kalio-argono metodas yra plačiai naudojamas. Absoliutus seniausių planetos uolienų amžius yra 3,5 milijardo metų. Visų žemynų žemės plutoje vaizduojamos labai senovinės uolienos, todėl net nekyla klausimas, kuri iš jų yra seniausia.

Meteoritų, nukritusių į Žemę, amžius, remiantis kalio-argono ir urano-švino metodais, yra maždaug 4,5 mlrd. Geofizikų teigimu, remiantis urano-švino metodo duomenimis, Žemės amžius taip pat yra apytiksliai. 4,5 milijardo metų. Jei šie skaičiavimai teisingi, geologiniame įraše yra 1 milijardo metų tarpas, atitinkantis svarbų ankstyvą Žemės evoliucijos etapą. Galbūt ankstyviausi įrodymai buvo sunaikinti arba kokiu nors būdu ištrinti, kol Žemė buvo išlydyta. Taip pat gana tikėtina, kad seniausios Žemės uolienos buvo apnuogintos arba perkristalizuotos per daugelį milijonų metų.

Geologija – mokslas apie Žemės, kitų Saulės sistemos planetų ir jų natūralių palydovų sudėtį, sandarą ir raidos modelius.

Geologijos istorija

Žemės fizinių medžiagų (mineralų) tyrinėjimas prasidėjo bent jau senovės Graikijoje, kai Teofrastas (372-287 m. pr. Kr.) parašė Peri Lithon (Apie akmenis). Romėnų laikais Plinijus Vyresnysis išsamiai aprašė daugybę mineralų ir metalų bei jų praktinį panaudojimą, teisingai nustatė gintaro kilmę.

Kai kurie šiuolaikiniai mokslininkai, pavyzdžiui, Fieldingas H. Garrisonas, mano, kad šiuolaikinė geologija prasidėjo viduramžių islamo pasaulyje. Al-Birunis (973–1048 m. po Kr.) buvo vienas pirmųjų musulmonų geologų, kurio raštuose yra ankstyvas Indijos geologijos aprašymas. Jis manė, kad Indijos subkontinentas kadaise buvo jūra. Islamo mokslininkas Ibn Sina (Avicena, 981-1037) pateikė išsamų kalnų formavimosi, žemės drebėjimų kilmės ir kitų šiuolaikinei geologijai svarbiausių temų paaiškinimą, kuris suteikia būtiną pagrindą tolesnei mokslo raidai. Kinijoje enciklopedistas Shen Kuo (1031-1095) suformulavo hipotezę apie žemės formavimosi procesą: remdamasis iškastinių gyvūnų kriauklių stebėjimais geologiniame sluoksnyje kalnuose šimtus kilometrų nuo vandenyno, jis padarė išvadą, kad žemė susidarė dėl kalnų erozijos ir dumblo nusėdimo.

Nielsui Stensenui (1638-1686) priskiriami trys stratigrafiją apibrėžiantys principai: superpozicijos principas (anglų k.), pirminio sluoksnių horizontalumo principas (anglų k.) ir geologinių kūnų formavimosi sekos principas (anglų k.).

Žodį „geologija“ 1603 m. pirmą kartą pavartojo Ulisse Aldrovandi, 1778 m. – Jeanas André Delucas, o 1779 m. Horace'as Benedictas de Saussure'as įvedė kaip fiksuotą terminą. Žodis kilęs iš graikų kalbos „Žemė“ ir „mokymas“. Tačiau, anot kito šaltinio, žodį „geologija“ pirmasis pavartojo norvegų kunigas ir mokslininkas Mikkelis Pedersønas Escholtas (1600–1699). Esholtas pirmą kartą pavartojo šį terminą savo knygoje „Geologica Norvegica“ (1657).

Istoriškai taip pat buvo vartojamas terminas geognozija (arba geognostika). Tokį mineralų, rūdų ir uolienų mokslo pavadinimą pasiūlė vokiečių geologai G. Füchselis (1761 m.) ir A. G. Verneris (1780 m.). Sąvokos autoriai jais įvardijo praktines geologijos sritis, kurios tyrė objektus, kuriuos buvo galima stebėti paviršiuje, priešingai nei tuometė grynai teorinė geologija, kuri nagrinėjo Žemės kilmę ir istoriją, jos plutą ir vidinę sandarą. Specializuotoje literatūroje šis terminas buvo vartojamas XVIII ir XIX amžiaus pradžioje, tačiau XIX amžiaus antroje pusėje pradėtas nebevartoti. Rusijoje šis terminas buvo išsaugotas iki XIX amžiaus pabaigos akademinio vardo ir laipsnio pavadinimuose „Mineralogijos ir geognozijos daktaras“ ir „Mineralogijos ir geognozijos profesorius“.

Viljamas Smitas (1769–1839) nubrėžė kai kuriuos pirmuosius geologinius žemėlapius ir pradėjo uolienų sluoksnių išdėstymo procesą tyrinėdamas juose esančias fosilijas.

Jamesas Huttonas dažnai laikomas pirmuoju šiuolaikiniu geologu. 1785 m. jis pateikė Edinburgo karališkajai draugijai pranešimą „Žemės teorija“. Šiame straipsnyje jis paaiškino savo teoriją, kad Žemė turi būti daug senesnė, nei manyta anksčiau, kad būtų pakankamai laiko, kad kalnai eroduotų ir nuosėdos suformuotų naujas uolienas jūros dugne, kurios savo ruožtu buvo iškeltos. tapti sausa žeme. 1795 m. Hutton išleido dviejų tomų veikalą, aprašantį šias idėjas (t. 1, tomas 2).

Huttono pasekėjai buvo žinomi kaip plutonistai dėl to, kad jie manė, kad kai kurios uolienos susidarė dėl ugnikalnio veiklos ir yra lavos nusėdimo iš ugnikalnio rezultatas, priešingai nei neptunistai, vadovaujami Abrahamo Wernerio, kuris tikėjo, kad visos uolienos nusėdo iš didelio vandenyno, kurio lygis laikui bėgant palaipsniui mažėjo.

Charlesas Lyellas pirmą kartą išleido savo garsiąją knygą „Geologijos pagrindai“ 1830 m. Knyga, turėjusi įtakos Charleso Darwino idėjoms, sėkmingai prisidėjo prie aktualizmo sklaidos. Ši teorija teigia, kad lėti geologiniai procesai vyko per visą Žemės istoriją ir vyksta iki šiol, priešingai nei katastrofa, teorija, kad Žemės bruožai susiformuoja per vieną katastrofišką įvykį ir po to išlieka nepakitę. Nors Huttonas tikėjo aktualizmu, tuo metu ši idėja nebuvo plačiai priimta.

Didžiąją XIX amžiaus dalį geologija sukosi ties tikslaus žemės amžiaus klausimu. Apskaičiavimai svyravo nuo 100 000 iki kelių milijardų metų. XX amžiaus pradžioje radiometrinis datavimas leido nustatyti Žemės amžių, maždaug du milijardus metų. Šio didžiulio laiko tarpo suvokimas atvėrė duris naujoms teorijoms apie procesus, kurie suformavo planetą.

Reikšmingiausias XX amžiaus geologijos pasiekimas buvo plokščių tektonikos teorijos sukūrimas 1960 m. ir planetos amžiaus patobulinimas. Plokštės tektonikos teorija kilo iš dviejų atskirų geologinių stebėjimų: jūros dugno plitimo ir žemynų dreifo. Teorija padarė revoliuciją žemės moksluose. Šiuo metu žinoma, kad Žemės amžius yra apie 4,5 milijardo metų.

Siekdamos sužadinti susidomėjimą geologija, Jungtinės Tautos 2008-uosius paskelbė „Tarptautiniais Žemės planetos metais“.

Geologijos šakos

Vystantis ir gilinant geologijos specializaciją, susiformavo nemažai mokslo krypčių (sekcijų).

Žemiau pateikiami geologijos skyriai.

  • Mineralų geologija tiria telkinių tipus, jų paieškos ir žvalgymo būdus.
  • Hidrogeologija yra geologijos šaka, tirianti požeminį vandenį.
  • Inžinerinė geologija – geologijos šaka, tirianti sąveikas
  • geologinė aplinka ir inžineriniai statiniai.
  • Geochemija – geologijos šaka, tirianti Žemės cheminę sudėtį, procesus, kurie koncentruoja ir išsklaido cheminius elementus įvairiose Žemės sferose.
  • Geofizika – geologijos šaka, tirianti fizines Žemės savybes, kuri apima ir tyrinėjimo metodų rinkinį: gravitacijos, seisminių, magnetinių, elektrinių, įvairių modifikacijų ir kt.
  • Šios geologijos šakos nagrinėja Saulės sistemos tyrimus: kosmochemija, kosmologija, kosmoso geologija ir planetologija.
  • Mineralogija yra geologijos šaka, tirianti mineralus, jų genezės ir kvalifikacijos klausimus. Uolienų, susidariusių procesuose, susijusiuose su Žemės atmosfera, biosfera ir hidrosfera, tyrimas užsiima litologija. Šios uolienos nėra tiksliai vadinamos nuosėdinėmis uolienomis. Amžinojo įšalo uolienos įgyja nemažai būdingų savybių ir savybių, kurias tiria geokriologija.
  • Petrografija – geologijos šaka, tirianti magmines ir metamorfines uolienas daugiausia iš aprašomosios pusės – jų genezę, sudėtį, tekstūrinius ir struktūrinius ypatumus, taip pat klasifikaciją.
  • Petrologija – geologijos šaka, tirianti magminių ir metamorfinių uolienų genezę ir atsiradimo sąlygas.
  • Litologija (nuosėdinių uolienų petrografija) – geologijos šaka, tirianti nuosėdines uolienas.
  • Geobarotermometrija yra mokslas, tiriantis mineralų ir uolienų susidarymo slėgio ir temperatūros nustatymo metodų rinkinį.
  • Struktūrinė geologija yra geologijos šaka, tirianti žemės plutos sutrikimus.
  • Mikrostruktūrinė geologija – geologijos šaka, tirianti uolienų deformacijas mikrolygmenyje, mineralų ir agregatų grūdelių skalėje.
  • Geodinamika yra mokslas, tiriantis planetos masto procesus, atsirandančius dėl Žemės evoliucijos. Jis tiria procesų ryšį šerdyje, mantijoje ir žemės plutoje.
  • Tektonika – geologijos šaka, tirianti Žemės plutos judėjimą.
  • Istorinė geologija – geologijos šaka, tirianti duomenis apie svarbiausių Žemės istorijos įvykių seką. Visi geologijos mokslai vienokiu ar kitokiu laipsniu yra istorinio pobūdžio, esamus darinius nagrinėja istoriniu aspektu ir pirmiausia yra susiję su šiuolaikinių struktūrų formavimosi istorijos išaiškavimu. Žemės istorija skirstoma į du didelius etapus – eonus, pagal organizmų atsiradimą su kietomis dalimis, paliekančių pėdsakus nuosėdinėse uolienose ir leidžiančių, remiantis paleontologiniais duomenimis, nustatyti santykinį geologinį amžių. Atsiradus iškasenoms Žemėje, prasidėjo fanerozojus – atviro gyvenimo metas, o prieš tai buvo kriptotozė arba prekambras – paslėptos gyvybės metas. Prekambro geologija išsiskiria kaip ypatinga disciplina, nes ji nagrinėja specifinius, dažnai stipriai ir pakartotinai metamorfizuojamus kompleksus, turi specialius tyrimo metodus.
  • Paleontologija tiria senovės gyvybės formas ir nagrinėja iškastinių liekanų, taip pat organizmų gyvybinės veiklos pėdsakų aprašymą.
  • Stratigrafija – nuosėdinių uolienų santykinio geologinio amžiaus, uolienų sluoksnių skirstymo ir įvairių geologinių darinių koreliacijos nustatymo mokslas. Vienas iš pagrindinių stratigrafijos duomenų šaltinių yra paleontologiniai apibrėžimai.
  • Geochronologija – geologijos šaka, nustatanti uolienų ir mineralų amžių.
  • Geokriologija yra geologijos šaka, tirianti amžinojo įšalo uolienas.
  • Seismologija – geologijos šaka, tirianti geologinius procesus žemės drebėjimų metu, seisminį zonavimą.
  • Vulkanologija yra geologijos šaka, kuri tyrinėja

Pagrindiniai geologijos principai

Geologija yra istorijos mokslas, kurio svarbiausias uždavinys – nustatyti geologinių įvykių seką. Norint atlikti šią užduotį, nuo seniausių laikų buvo sukurta daugybė paprastų ir intuityvių uolienų laiko santykių požymių.

Intruzinius santykius vaizduoja kontaktai tarp intruzinių uolienų ir jas gaubiančių sluoksnių. Tokių santykių požymių (kietėjimo zonų, pylimų ir kt.) atradimas neabejotinai rodo, kad intruzija susiformavo vėliau nei šeimininko uolienos.

Seksualiniai santykiai taip pat leidžia nustatyti santykinį amžių. Jei gedimas plyšo akmenis, tada jis susidarė vėliau nei jie.

Instrukcija

Geologijos ištakos siekia senovės laikus ir yra susijusios su pačia pirmąja informacija apie uolienas, rūdas ir mineralus. Terminą „geologija“ įvedė norvegų mokslininkas M.P. Esholt 1657 m., o savarankiška gamtos mokslų šaka tapo XVIII amžiaus pabaigoje. XIX–XX amžių sandūra pasižymėjo kokybiniu geologijos raidos šuoliu – jos pavertimu mokslų kompleksu, susijusiu su fizikinių, cheminių ir matematinių tyrimų metodų diegimu.

Šiuolaikinė geologija apima daugybę ją sudarančių disciplinų, atskleidžiančių Žemės paslaptis įvairiose srityse. Vulkanologija, kristalografija, mineralogija, tektonika, petrografija – tai ne visas savarankiškų geologijos mokslo šakų sąrašas. Geologija taip pat glaudžiai susijusi su taikomosios svarbos sritimis: geofizika, tektonofizika, geochemija ir kt.

Geologija, priešingai, dažnai vadinama „negyvos“ gamtos mokslu. Žinoma, su Žemės apvalkalu vykstantys pokyčiai nėra tokie akivaizdūs ir trunka šimtmečius bei tūkstantmečius. Būtent geologija pasakoja, kaip formavosi mūsų planeta ir kokie procesai joje vyko per daugelį jos gyvavimo metų. Apie šiuolaikinį Žemės veidą, sukurtą geologinių „figūrų“ – vėjo, šalčio, žemės drebėjimų, ugnikalnių išsiveržimų – detaliai pasakoja geologijos mokslas.

Vargu ar galima pervertinti praktinę geologijos reikšmę žmonių visuomenei. Ji užsiima žemės vidaus tyrinėjimais, leisdama jai išgauti iš jų, be kurių žmogaus egzistavimas būtų neįmanomas. Žmonija nuėjo ilgą evoliucijos kelią – nuo ​​„akmens“ laikotarpio iki aukštųjų technologijų amžiaus. Ir kiekvieną jo žingsnį lydėjo nauji atradimai geologijos srityje, atnešę apčiuopiamos naudos visuomenės raidai.

Geologiją galima vadinti ir istorijos mokslu, nes pagal ją galima atsekti sudėties, uolienų, mineralų pokyčius. Tyrinėjant gyvų būtybių, gyvenusių planetoje prieš tūkstančius metų, liekanas, geologija pateikia atsakymus į klausimus, kada šios rūšys gyveno Žemėje ir kodėl jos išnyko. Iš fosilijų sudėties galima spręsti apie planetoje vykusių įvykių seką. Organinės gyvybės vystymosi kelias milijonus metų yra įspaustas Žemės sluoksniuose, kuriuos tiria geologijos mokslas.

Susiję vaizdo įrašai

pastaba

Kas yra geologija. Geologija (iš geo ir logika) – mokslų apie žemės plutą ir gilesnes Žemės sferas kompleksas; siaurąja to žodžio prasme – mokslas apie žemės plutos sudėtį, sandarą, judesius ir raidos istoriją bei mineralų išsidėstymą joje.

Naudingas patarimas

Šiame straipsnyje bus aptarta, kas yra geologija. Atskleidžiamas klausimas, apie ką šis mokslas, ką jis tiria, kokie jo tikslai ir uždaviniai. Kalbėsime apie geologijos pagrindus ir metodus. Absoliučiai kiekviena iš šių sričių turi savo metodus, taip pat tyrimo principus. Istorinė geologija tiria praeityje vykusių geologinių procesų seką.

Susijęs straipsnis

Šaltiniai:

  • kas yra geologija

Geologija yra visa mokslo šaka. Jis sujungia daugybę mokslų. Nepaisant šaknies pavadinimo geo-, geologija neapsiriboja tik Žemės ypatybių tyrinėjimu.

Instrukcija

Saulės sistemos sandarą tiria tokios geologijos šakos kaip kosmochemija ir kosmologija, kosmoso geologija ir planetologija. Kosminės energijos poveikio Žemei tyrimai yra riba tarp geologijos, kosmologijos ir astronomijos mokslų. Geochemija nagrinėja cheminę Žemės sudėtį, procesus, kurie koncentruoja ir išsklaido cheminius elementus įvairiose planetos vietose. Geofizikos dalykas yra planetos ir fizikinių metodų tyrimas. Planetą Žemę daugiausia sudaro mineralai. Jų sudėties, genezės, klasifikavimo ir apibrėžimo tyrimas yra mineralogijos sritis. Mineralai yra uolienų dalis. Petrografija tiria uolienų aprašymą ir klasifikaciją. Petrologija – uolienų kilmės klausimai.

Žemė yra aktyviai besikeičianti planeta. Žemėje visada vyksta įvairūs judėjimai. Tokius planetos mastelio procesus tiria geodinamika. Jo tema – ryšys tarp planetos šerdyje vykstančių procesų. Žemės plutos blokų lygiai yra tektonikos objektas. Struktūrinės geologijos studijų kryptis buvo žemės plutos trikdžių, tokių kaip lūžiai ir raukšlės, aprašymas ir modeliavimas. Mikrostruktūrinė geologija tiria uolienų deformaciją mikrolygiuose, tai yra užpildų ir mineralų grūdelių skalėje.

Geologija yra ta, kuri tiria jos medžiagų sudėtį, plutos struktūrą, procesus ir istoriją. Geologija jungia daugybę mokslų, įskaitant mineralogiją, mineralų geologiją, geofiziką, geochemiją, petrografiją, geodinamiką, paleontologiją, vulkanologiją, tektoniką, stratigrafiją ir daug daugiau. Šis mokslas taip pat apima mūsų planetoje gyvenusių organizmų tyrimą. Svarbi geologijos dalis yra tyrinėjimas, kaip laikui bėgant keitėsi Žemės struktūra, procesai, organizmai ir elementai. Žmonės, kurie studijuoja geologiją, vadinami geologais.

Ką veikia geologai?

Geologai stengiasi geriau suprasti mūsų planetos istoriją. Kuo geriau žinome Žemės istoriją, tuo tiksliau galime nustatyti, kaip praeities įvykiai ir procesai gali paveikti ateitį. Štai keletas pavyzdžių:

  • Geologai tiria tokius žemės procesus kaip nuošliaužos, žemės drebėjimai, potvyniai, ugnikalnių išsiveržimai ir kt., kurie gali būti pavojingi žmonėms.
  • Geologai tiria Žemę, daugelis kurių žmonija naudojasi kasdien.
  • Geologai tiria žemės istoriją. Šiandien esame susirūpinę ir daugelis geologų stengiasi sužinoti apie praeities Žemės klimato sąlygas ir kaip jos pasikeitė laikui bėgant. Ši istorinė informacija leidžia suprasti, kaip keičiasi mūsų dabartinis klimatas ir kokios gali būti šių pokyčių pasekmės žmonijai.

Ką tiria geologija?

Pagrindinis geologijos tyrimo objektas yra žemės pluta, taip pat geologiniai procesai ir žemės istorija:

Mineralai

Mineralas yra natūralus cheminis junginys, dažniausiai kristalinės ir abiogeninės (neorganinės) kilmės. Mineralas turi vieną specifinę cheminę sudėtį, o uoliena gali būti įvairių mineralų arba mineraloidų rinkinys. Mokslas apie mineralus vadinamas mineralogija.

Yra žinoma daugiau nei 5300 mineralų rūšių. Silikatiniai mineralai sudaro daugiau nei 90% žemės plutos. Silicis ir deguonis sudaro maždaug 75% žemės plutos, o tai tiesiogiai susiję su silikatinių mineralų vyravimu.

Mineralai skiriasi cheminėmis ir fizinėmis savybėmis. Cheminės sudėties ir kristalų struktūros skirtumai leidžia atpažinti rūšis, kurias joms formuojant lėmė geologinė mineralo aplinka. Temperatūros, slėgio ar uolienų masės tūrinės sudėties svyravimai sukelia mineralų pokyčius.

Mineralus galima apibūdinti įvairiomis fizinėmis savybėmis, kurios yra susijusios su jų chemine struktūra ir sudėtimi. Įprasti požymiai yra kristalų struktūra, kietumas, blizgesys, spalva, dryžiai, stiprumas, skilimas, lūžis, svoris, magnetizmas, skonis, kvapas, radioaktyvumas, reakcija į rūgštį ir kt.

Išskirtinio grožio ir ilgaamžiškumo mineralai vadinami brangakmeniais.

Akmenys

Uolos yra kieti bent vieno mineralo mišiniai. Nors mineralai turi kristalus ir chemines formules, uolienoms būdinga tekstūra ir mineralinė sudėtis. Tuo remiantis uolienos skirstomos į tris grupes: magminės uolienos (susidaro, kai magma palaipsniui vėsta), metamorfinės uolienos (susidaro, kai keičiasi magminės ir nuosėdinės uolienos) ir nuosėdinės uolienos (susidaro esant žemai temperatūrai ir slėgiui, kai jūrinės ir žemyninės nuosėdos). Šios trys pagrindinės uolienų rūšys dalyvauja procese, vadinamame uolienų ciklu, kuris apibūdina sudėtingus perėjimus tiek virš žemės, tiek po žeme iš vienos uolienų rūšies į kitą per ilgą geologinį laikotarpį.

Uolos yra ekonomiškai svarbūs mineralai. Anglis yra akmuo, kuris tarnauja kaip energijos šaltinis. Statyboje naudojamos kitų rūšių uolienos, įskaitant akmenį, skaldą ir kt. Dar kiti reikalingi įrankiams gaminti – nuo ​​mūsų protėvių akmeninių peilių iki šiandien menininkų naudojamos kreidos.

fosilijų

Fosilijos yra gyvų būtybių, kurios egzistavo labai ilgą laiką, ženklai. Jie gali būti kūnų atspaudai ar net organizmų atliekų produktai. Fosilijos taip pat apima pėdsakus, urvus, lizdus ir kitus netiesioginius įrodymus. Fosilijos yra aiškūs ankstyvojo gyvenimo Žemėje įrodymai. Geologai sudarė senovės gyvybės įrašus, siekiančius šimtus milijonų metų.

Jie turi praktinę reikšmę, nes keičiasi geologiniu laiku. Fosilijų įrašas skirtas uolienų identifikavimui. Geologinė laiko skalė pagrįsta beveik vien tik fosilijomis ir papildyta kitais datavimo metodais. Su juo galime drąsiai palyginti nuosėdines uolienas iš viso pasaulio. Fosilijos taip pat yra vertingi muziejaus eksponatai ir kolekcionuojami daiktai.

Landformos, geologinės struktūros ir žemėlapiai

Visos formos yra uolienų cirkuliacijos rezultatas. Jie susidarė dėl erozijos ir kitų procesų. Landformos suteikia informacijos apie tai, kaip žemės pluta formavosi ir keitėsi geologinėje praeityje, pavyzdžiui, ledynmečiu.

Struktūra yra svarbi uolienų atodangų tyrimo dalis. Dauguma žemės plutos dalių yra deformuotos, išlinkusios ir tam tikru mastu iškreiptos. Geologiniai to įrodymai – sandūros, lūžiai, uolienų tekstūros ir neatitikimai padeda įvertinti geologines struktūras, taip pat išmatuoti šlaitus ir uolienų orientacijas. Vandens tiekimui svarbi geologinė struktūra podirvyje.

Geologiniai žemėlapiai yra efektyvi geologinės informacijos apie uolienas, topografiją ir struktūrą duomenų bazė.

Geologiniai procesai ir grėsmės

Geologiniai procesai lemia uolienų cirkuliaciją, struktūrų ir reljefo formų, taip pat fosilijų susidarymą. Jie apima eroziją, sedimentaciją, suakmenėjimą, gedimus, pakilimą, metamorfizmą ir vulkanizmą.

Geologiniai pavojai yra galinga geologinių procesų išraiška. Pagrindiniai grėsmių pavyzdžiai yra nuošliaužos, ugnikalnių išsiveržimai, žemės drebėjimai, cunamiai, klimato kaita, potvyniai ir kosmoso poveikis. Pagrindinių geologinių procesų supratimas gali padėti žmonijai sumažinti geologinių nelaimių žalą.

Tektonika ir Žemės istorija

Plokštelių judėjimas San Andreas mieste

Tektonika yra didžiausio masto geologinė veikla. Kai geologai kartojo uolienas ir tyrinėjo geologines ypatybes bei procesus, jie pradėjo kelti ir atsakyti į klausimus apie tektoniką – kalnų grandinių ir ugnikalnių grandinių gyvavimo ciklą, žemynų judėjimą, lygių kilimą ir kritimą bei apie tai, kokie procesai vyksta šerdis ir . Plokštelių tektonika paaiškina, kaip juda litosferos plokštės, ir leido tyrinėti mūsų planetą kaip vieną struktūrą.

Geologinė Žemės istorija yra istorija, pasakojama apie mineralus, uolienas, fosilijas, reljefo formas ir tektoniką. Fosilijų tyrimai kartu su įvairiais metodais pateikia nuoseklią evoliucinę gyvybės Žemėje istoriją. (iškastiniai amžiai) per pastaruosius 542 milijonus metų yra gerai vaizduojami kaip gausos ir pabrėžiamas laikas. Ankstesni keturi milijardai metų buvo didžiulių atmosferos, vandenynų ir žemynų pokyčių laikas.

Geologijos vaidmuo

Yra daug priežasčių, kodėl geologija yra svarbi gyvybei ir civilizacijai. Pagalvokite apie žemės drebėjimus, nuošliaužas, potvynius, sausras, ugnikalnių aktyvumą, vandenynų sroves, dirvožemio tipus, mineralus (auksą, sidabrą, uraną) ir kt. Geologai tiria visas šias sąvokas. Taigi geologijos studijos vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikiniame gyvenime ir civilizacijoje.

Geologija apibrėžiama kaip „mokslinis Žemės kilmės, istorijos ir sandaros tyrimas“. Beveik viskas, ką naudojame savo gyvenime, yra susiję su Žeme. Namai, gatvės, kompiuteriai, žaislai, įrankiai ir kt. pagamintas iš gamtos išteklių. Nors Saulė yra pagrindinis Žemės energijos šaltinis, mums reikia papildomos energijos, gaunamos deginant gamtines dujas, medieną ir pan. Geologijos mokslas yra nepaprastai svarbus nustatant šių Žemės energijos šaltinių vietą, taip pat paaiškina, kaip efektyviau juos išgauti iš planetos gelmių su minimaliomis ekonominėmis sąnaudomis ir mažiausiai paveikti aplinką. yra nepaprastai svarbūs žmonijai, tačiau daugelyje pasaulio šalių trūksta gėlo vandens. Geologijos studijos padeda rasti vandens šaltinius, siekiant sumažinti vandens trūkumo poveikį žmonėms.

Katastrofiško žemės drebėjimo San Franciske (JAV) pasekmės 1906 m

Geologijos studijos taip pat apima Žemės procesus, kurie gali turėti įtakos civilizacijai. Žemės drebėjimas per kelias minutes gali sunaikinti tūkstančius gyvybių. Be to, cunamiai, potvyniai, nuošliaužos, sausros ir ugnikalnių veikla gali turėti didžiulę įtaką civilizacijai. Geologai tiria šiuos procesus ir, jei reikia, rekomenduoja imtis tam tikrų priemonių, kad būtų sumažinta žala, jei tokie įvykiai įvyktų. Pavyzdžiui, tirdami potvynių upėse modelius, geologai gali rekomenduoti vengti tam tikrų vietovių statant naujus miestus, kad būtų išvengta galimos žalos. Seismologija – geologijos šaka – nors ir labai sudėtinga studijų sritis, ji gali padėti išgelbėti daugybę gyvybių, įvertindama, kur žemės drebėjimas yra labiausiai tikėtinas (paprastai pagal geologinio lūžio linijas) ir rekomenduodamas, kokios technologijos bus naudojamos statant pastatus šiose pažeidžiamose vietose. srityse.

Daugelis įmonių savo veikloje remiasi iš geologų gauta informacija. Auksas, deimantai, sidabras, nafta, geležis, aliuminis ir anglis yra gamtos ištekliai, plačiai naudojami pramonėje. Geologai ir geologijos mokslas padeda rasti šiuos ir kitus išteklius. Netgi paprasta statybinė medžiaga, tokia kaip smėlis, turi būti rasta ir iškasama, o vėliau naudojama statant namus, įmones, mokyklas ir pan.

Tiesą sakant, geologija šiuolaikiniame pasaulyje dar nėra plačiai pripažinta, kaip, pavyzdžiui, genetika, chemija ir medicina. Nepaisant to, visi mūsų planetos gyventojai priklauso nuo gamtos išteklių, randamų geologų ir geologijos mokslo dėka. Taigi geologija yra nepaprastai svarbi ir reikalauja tolesnės plėtros bei populiarinimo visuomenėje.