Что изучает историческая геология


Историческая геология является фундаментальной дисциплиной, необходимой при подготовке специалистов геологического профиля.

Она является обобщающей наукой, собирающей воедино весь фактический материал, предоставляемый ей другими геологическими науками о прошлом и настоящем, и выявляющей общие закономерности среди этой массы фактов. Без исторической геологии невозможны поиск и разведка многих полезных ископаемых, так как их образование приурочено к определенному времени в истории развития земной коры и к строго определенным условиям осадконакоплению. Основной целью исторической  геологии является изучение закономерностей развития всей Земли в целом и земной коры в частности. Главными документами и объектами изучения исторической геологии являются горные породы и заключеные в них органические останки животных и растений. В результате их исследования становится возможным представит и восстановить геологические процессы и обстановки осадконакопления прошлых геологических  эпох.


1-1

Историческая геология — комплексная, синтетическая дисциплина. Она включает четыре главных элемента: геохронологию, стратиграфию, палеогеографию и палеотектонику — в их тесной, органической связи. Геохронология — это календарь геологических событий, абсолютная шкала геологического времени, охватывающего 4,6 млрд лет. Шкала эта основана на использовании радио-метрических датировок горных пород по соотношению заключенных в них естественно-радиоактивных элементов, их изотопов и продуктов распада, происходящего с постоянной скоростью. Стратиграфия изучает последовательность напластования осадочных и вулканогенных пород, устанавливая их относительный возраст и проводя их сопоставление (корреляцию) по заключенным в них органическим остаткам. Последнее составляет наиболее традиционную ветвь стратиграфии — биостратиграфию, но к настоящему времени приобрели самостоятельное и существенное значение ветви стратиграфии, использующие физические методы, в частности магнитостратиграфия и сейсмостратиграфия.

1-2

ретья составляющая исторической геологии — палеогеография — занимается восстановлением физико-географических условий геологического прошлого — распределения суши и моря, их высот и глубин, а также климатической зональности, — которые испытывали в течение геологической истории и даже в современную эпоху существенные изменения.


а этих направления — палеогеоморфология, включающая палеоокеанологию, и палеоклиматология — к настоящему времени приобрели самостоятельное, значение, но их основные выводы используются исторической геологией для восстановления общей картины лика Земли в минувшие геологические эпохи.

Четвертая составляющая исторической геологии — палеотектоника — изучает историю движений и деформаций земной коры, приводящих к формированию складчатых (складчато-покровных) горных сооружений и последующему образованию на их месте устойчивых глыб континентальной коры — платформ (кратонов) и разрушению этой коры с возникновением новых океанских впадин. Сегодня не осталось сомнений в том, что земная кора и вся литосфера были постоянно разделены на отдельные крупные и более мелкие плиты, которые испытывали значительные горизонтальные перемещения относительно Друг друга. Поэтому восстановление, в основном по палеомагнитным данным, былого положения континентальных блоков и конфигурации разделявших их океанов составляет главную задачу палеогеографии и палеотектоники. А изучением характера взаимодействия литосферных плит в от¬дельные геологические эпохи занимается новая наука — палеогеодинамика, примыкающая к палеотектонике. Другая наука, производная от палеогеографии и палеотектоники с палеогеодинамикой, — палеовулканология — восстанавливает историю вулканической и вообще магматической деятельности. Историко-геологические исследования основываются на применении самых разнообразных методов, с помощью которых решается целый ряд задач. Основные задачи, стоящие перед исторической геологией, следующие.


  1. Определение возраста горных пород. Историю развития земной коры и геосфер можно изучать только после того, как усановлена последовательность образования горных пород и определен их геологический возраст. При определении относительного возраста горных пород неоценимую помощь оказывает палеонтология — наука о вымерших организмах. Возраст магматических и метаморфических пород устанавливается по соотношению их с осадочными образованиями, заключающими остатки ископаемых организмов. Абсолютный возраст магматических, метаморфических и некоторых осадочных пород определяется с помощью радио¬логических методов. В процессе исследования геологи расчленяют изучаемую толщу осадочных пород на отдельные слои, пачки, горизонты, определяют относительный и абсолютный возраст выделенных стратонов, проводят корреляцию, т. е. сопоставление выделенных слоев с одновозрастными, но располагающимися на значительном расстоянии толщами. Подобного рода исследования проводятся в рамках стратиграфии — науки о взаимоотношении и последовательности образования горных пород.

  2. Восстановление физико-географических условий земной поверхности геологического прошлого. Физико-географические условия включают в себя, в частности, распределение суши и моря, рельефа суши и Мирового океана, глубин, солености, температур, плотности, динамики морских бассейнов, климата, биологических и геохимических условий. Эта задача — одна из трудных в исторической геологии. Восстановление физико-географических условий прошлых эпох является основной задачей науки палеогеографии, которая в прошлом веке выделилась из исторической геоло-гии в самостоятельную отрасль научных знаний. Палеогеографические исследования невозможно проводить без изучения вещест-венного состава, структурного и текстурного строения осадочных горных пород.
  3. Восстановление и объяснение истории вулканизма, плутонизма и метаморфизма. В основе исследований лежит определение относительного и абсолютного возраста магматических, вулканогенноосадочных и метаморфических пород и установление первичной природы последних. После этого выделяют области вулканической активности, выявляют и реконструируют условия вулканизма и плутонизма, определяют геохимическую особенность мантийных потоков.
  4. Восстановление истории тектонических движений. Разновозрастные и разномасштабные следы тектонических движений в, виде нарушений первичного залегания слоев горных пород и геологических тел наблюдаются повсеместно на земной поверхности. Определением времени проявления, характера, величины и направленности тех или иных тектонических движений занимается региональная геотектоника, а историю развития различных структурных элементов отдельных участков и всей земной коры изучает историческая геотектоника.

  5. Установление строения и закономерностей развития земной коры. Это одна из важнейших задач исторической геологии, которая не может быть решена без использования знаний из многих дисциплин и направлений наук о Земле. Решению этой задачи помогают прежде всего региональная геология, региональная и историческая геотектоника, геохимия, космическая геология, геофизика, петрология и другие науки.

1-3

 

 

Источник: geology.rusoil.net

Стратиграфия играет важнейшую роль при геологических исследованиях. Без нее немыслимо проводить геологическое картирование, решать проблемы эволюции органического мира, геологического развития отдельных регионов и Земли в целом, реконструировать палеогеографические обстановки. Без детальных стратиграфических исследований невозможно раскрывать сложное строение структур земной коры и проводить поиски и разведку полезных ископаемых.

2.1 Типы стратиграфических единиц и критерии их выделения

Критерии расчленения и определения ранга стратиграфических подразделений основываются на особенностях эволюции земной коры и органического мира, населявшего земную поверхность.

олюция земной коры и ее поверхности выражалась в периодичности усиления и ослабления тектонических движений разного ранга, развитии трансгрессии и регрессий Мирового океана, других изменениях физико-географических условий земной поверхности. Факторы, изменяющие состав органического мира и определяющие его этапность, тесно связаны как с собственно биологическим процессом, так и с особенностями расселения и вымирания групп организмов под влиянием изменения условий окружающей среды.

Для определения рубежей стратиграфических единиц главное значение должны иметь факторы, обусловливающие эволюцию земной коры. Однако при расчленении разрезов или периодизации

-событий чаще всего используются более ярко и наглядно выраженные, быстро протекающие и к тому же необратимые проявления эволюции органического мира. Поэтому именно эволюция органического мира составляет основу геологической периодизации. .Это связано с тем, что палеонтологические данные многочисленны и многообразны. Они отражают этапы развития органического мира в строго определенное время, в конкретном месте и одновременно показывают необратимость эволюционного развития организмов. В связи с этим палеонтологические данные — не только главная, но и, что самое важное, доступная основа для относительной геохронологии и стратиграфической корреляции.

Таким образом, любое стратиграфическое подразделение — от самого крупного, глобального до местного — должно отвечать определенному этапу развития Земли или отдельного ее региона.

8216;Стратиграфические единицы являются реальными геологическими телами, состоящими из комплекса горных пород, обладающих характерным вещественным составом и сформировавшихся в определенный этап развития земной коры. Между собой эти этапы могут различаться по характеру и продолжительности геологических событий.

Стратиграфия и относительная геохронология неразрывно связаны между собой и поэтому стратиграфическую классификацию нельзя рассматривать в отрыве от классификации геохронологической. Обе они отражают один и тот же исторический процесс развития Земли. Тем не менее вследствие неполноты геологической летописи и недостаточного знания всех геологических событий, а также неоднозначности их расшифровки на практике существуют две самостоятельные шкалы: стратиграфическая и геохронологическая.

Стратиграфическая шкала отражает последовательность отложений, расчленение их на отдельные стратиграфические единицы, выражает их временной объем и соподчиненность. Геохронологическая шкала показывает длительность и последовательность основных этапов развития земной коры и Земли. Обе эти шкалы свидетельствуют об общем ход& и результатах единого закономерного процесса формирования земной коры. Каждому стратиграфическому подразделению соответствует геохронологическое, и в свою очередь любое стратиграфическое подразделение должно быть хроностратиграфическим.

Стратиграфическая шкала базируется на реально наблюдаемой в природе последовательности горных пород в конкретных разрезах, на вещественном составе слоев и напластований, на соотношениях между собой групп слоев и на их пространственных изменениях, на составе и особенностях заключенных в них остатков животных и растений.

сновываясь на вещественном составе горных пород, на их структурно-текстурных особенностях, на морфоанатомическом строении ископаемых органических остатков, условиях их нахождения и степени сохранности, геологи от реально наблюдаемых фактов переходят к более широким обобщениям о характере тех или иных явлений и событий, особенностях осадконакопления, среде обитания организмов и условиях их захоронения. Разумеется, геологи не могут напрямую наблюдать особенности древних областей осадконакопления, в частности непосредственно измерять глубину и соленость морского бассейна, температуру и влажность воздуха древних геологических эпох, но могут делать достаточно надежные выводы об этих и других параметрах древней геологической среды на основе тщательного анализа геологического разреза с применением различных современных физических методов исследования горных пород и ископаемых организмов. Отсюда следует, что стратиграфическая шкала базируется, с одной стороны, на исследовании реально наблюдаемых объектов и на их особенностях, т.

на основе реально существующих фактов, а с другой — на выводах и обобщениях, построенных в результате строгого анализа этих фактов.

Вся история Земли представляется как смена эволюционных и революционных этапов. Эта особенность отражается и в периодичности геологических процессов и в эволюции органического мира. Крупным этапам развития Земли соответствуют и этапы развития органического мира. Исходя из этого границы различных по рангу историко-геологических этапов принимают за естественные рубежи, по которым проводят границы выделяемых стратиграфических единиц. Сами эти единицы следуют друг за другом в хронологическом порядке, отражая объективный ход исторического процесса развития Земли.

Основой для выделения геохронологических и стратиграфических единиц служат следующие критерии, тесно связанные между собой:

1) этапность в ходе эволюции органического мира;

2) периодическая изменчивость процессов осадконакопления и денудации;

3) палеогеографические критерии (изменение распределения морских бассейнов и. особенности рельефа суши и дна моря, климата, смена ландшафтных обстановок и т. д.);

4) степень активности и характер проявления магматической деятельности и процессов метаморфизма;

5) проявление, крупных тектонических движений и деформаций.

Перечисленные явления взаимосвязаны и отражают единый процесс развития Земли. Но, как указывалось выше, из всех геологических процессов развитие органического мира наиболее яркои наглядно отражает необратимость развития Земли.

этому в позднем докембрии и фанерозое изменчивость органического мира выступает в качестве основного и объективного критерия при выделении стратиграфических единиц, корреляции разрезов и определении таксономического ранга стратиграфических подразделений.

2.2 Относительная геохронология

Стратиграфические исследования опираются на ряд теоретических положений. Одним из важнейших является принцип последовательности напластований, сформулированный в 1669 г. Н. Стенсеном (Стеноном): «При ненарушенном залегании каждый нижележащий слой древнее покрывающего слоя». Этот принцип— принцип суперпозиции — позволяет установить простые временные отношения типа «раньше—позже». Другим важным критерием стратиграфической корреляции является принцип, сформулированный Н. А. Головкинским в 1868 г. и, независимо от него, немецким геологом И. Вальтером в 1869 г. Согласно этому принципу, именуемому законом Головкинского—Вальтера, в непрерывном разрезе осадочных толщ друг над другом отлагаются осадки, которые могут образоваться рядом на поверхности суши или на дне бассейна седиментации. Поэтому при трансгрессии или регрессии моря смена осадков по вертикали соответствует их горизонтальной зональности (рис. 2.1). Таким образом, в каждой осадочной толще, уверенно можно считать одновозрастными лишь те осадки, которые простирались параллельно береговой линии древнего бассейна.

Биостратиграфическое расчленение и корреляция разрезов основаны на принципе У. Смита. Согласно этому принципу одновозрастные осадки содержат одни и те же или близкие остатки ископаемых организмов. С этим принципом связан и другой, его дополняющий, — ископаемые фауны и флоры сменяют друг друга в определенном порядке. Наряду с перечисленными при относи-

Рис. 2.1. Схема расположения различных типов осадков в морском бассейне при опускании и последующем поднятии дна (закон Головкинского — Вальтера): А — суша; 1 — пески, 2 — глины, 3 — карбонаты тельной геохронологии используются еще два затона, сформулированные в XVIII столетии Дт. Хаттоном (Геттоном). Один из них— «закон пересечений»: секущая магматическая порода всегда моложе той породы, которую она рассекает, и другой —‘«закон включений»: включение всегда старше вмещающей породы.

геология земля протерозой юрский

Относительная геохронология разрабатывается с помощью палеонтологических или биостратиграфических и геолого-физических методов.

Биостратиграфические методы. Эти методы базируются на широком использовании ископаемых органических остатков. В основе биостратиграфических методов лежит принцип непрерывного и необратимого изменения органического мира Земли, когда каждому отрезку геологического времени отвечают характерные, только для него растения и животные. Закон необратимости эволюционного процесса впервые установил Ч. Дарвин. Он отметил, что исчезнувший по тем или иным причинам вид организмов никогда не может появиться вновь. Исходя из этого закона каждый комплекс ископаемых органических остатков, встречающихся в том или ино’м слое, отражает определенный этап развития органического мира и является неповторимым. Именно этот принцип лежит в основе использования ископаемых остатков организмов при определении относительного возраста горных пород. Кроме, того, в основе биостратиграфических методов лежит явление широкого пространственного распространения ископаемых остатков организмов. Это позволяет проводить корреляцию разрезов весьма удаленных друг от друга регионов. По ряду организмов можно проводить планетарные корреляции. Такими, к примеру, являются ордовикские и силурийские граптолиты, мезозойские аммониты, палеогеновые нуммулиты. Это в основном пелагические планктонные и нектонные формы, с большой скоростью расселяющиеся по поверхности Земли. Время, затраченное на их расселение по всему Мировому океану, в геологических масштабах практически ничтожно, с одной оговоркой — если организмы при своем расселении не встречают какие-либо препятствия.

Определение возраста толщи горных пород и отнесение ее к той или иной стратиграфической единице осуществляют путем сравнения найденных ископаемых остатков с теми, которые встречаются в опорном или стратотипическом разрезе. При расчленении разрезов и их корреляции важно знать вертикальное распределение ископаемых органических остатков по всему разрезу. В случае, если одни и те же ископаемые остатки встречаются от подошвы до кровли пачки слоев, полученные данные о возрасте будут относиться ко всей этой пачке Однако чаще вследствие ряда причин ископаемые остатки встречаются не по всему разрезу, а спорадически, т. е. бывают сосредоточены на каких-то определенных уровнях, в определенных пластах. Несмотря на это, возраст, установленный по таким формам, условно распространяется на всю пачку слоев.

Не все ископаемые организмы имеют одинаковое значение для биостратиграфии. Их ценность определяется не только распространенностью во времени и в пространстве, но и особенностью приуроченности к конкретным типам горных пород и темпами их эволюции. В связи с этим среди ископаемых организмов выделяют архистратиграфические и парастратиграфические группы. Первые характеризуются быстрой эволюцией, широким географическим распространением и захоронением в различных по вещественному составу осадочных породах. К ним относятся граптолиты, археоциаты, трилобиты, гониатиты, аммониты, планктонные фораминиферы. Эти группы организмов позволяют проводить детальное расчленение разреза и осуществлять подробную корреляцию разрезов. К парастратиграфическим группам относят в основном бентосные организмы, такие, как брахиоподы, мшанки, губки, сверлящие и зарывающиеся двустворчатые моллюски, которые благодаря тесной связи с определенными типами осадков и морского дна образуют различные ассоциации и комплексы. Они в меньшей степени, чем архистратиграфические, используются для региональных и межрегиональных сопоставлений и расчленения толщ осадочных пород. Однако в определенных регионах и для определенных участков морского дна эти организмы имеют важное значение для стратиграфии.

Источник: revolution.allbest.ru

Ученые-основатели

Николай Стено, также известный как Нильс Стенсен, первым наблюдал и предлагал некоторые из основных концепций исторической геологии. Одна из этих концепций заключалась в том, что ископаемые первоначально происходили из живых организмов.

Джеймс Хаттон и Чарльз Лайел также внесли свой вклад в раннее понимание истории Земли. Хаттон впервые предложил теорию униформитаризма, которая сейчас является основным принципом во всех областях геологии. Хаттон также поддержал идею о том, что Земля является довольно древней, в отличие от преобладающей концепции того времени, в которой говорилось, что Земля насчитывала всего лишь несколько тысячелетий своего существования. Униформатизм описывает Землю, созданную теми же природными явлениями, что действуют и сегодня.

История дисциплины

Преобладающей концепцией XVIII века на Западе была вера в то, что в очень короткой истории Земли преобладали различные катастрофические события. Эта точка зрения была решительно поддержана приверженцами авраамических религий, основанных на в значительной степени буквальной интерпретации религиозных библейских текстов. Концепция униформитаризма встретила значительное сопротивление и привела к спорам и дискуссиям на протяжении всего 19-го века. Множество открытий в 20-ом столетии дало достаточно доказательств того, что история Земли является продуктом как постепенных инкрементных процессов, так и внезапных катаклизмов. Сейчас эти убеждения являются основами исторической геологии. Катастрофические события, такие как падания метеоритов и крупные вулканические взрывы, формируют поверхность Земли наряду с постепенными процессами, такими как выветривание, эрозия и осаждение. Настоящее является ключом к прошлому и включает в себя как катастрофические, так и постепенные процессы, что дает нам понять инженерная геология исторических территорий.

Геологическая шкала времени

Геологическая шкала времени представляет собой систему хронологического датирования, которая связывает геологические слои (стратиграфия) с конкретными временными промежутками. Без базового представления об этой шкале человек едва ли поймет, что изучает историческая геология. Эта шкала используется геологами, палеонтологами и другими учеными для определения и описания различных периодов и событий в истории Земли. В сущности, на ней и основана современная историческая геология. Таблица геологических временных интервалов, представленных на шкале, согласуется с номенклатурой, датами и стандартными цветовыми кодами, установленными Международной комиссией по стратиграфии.

Первичными и самыми большими единицами деления времени являются эоны, последовательно идущие друг за другом: Хадеан, Архей, Протерозой и Фанерозой. Эоны делятся на эры, которые, в свою очередь, делятся на периоды, а периоды — на эпохи.

В соответствии с эонами, эрами, периодами и эпохами термины «эноним», «эратем», «система», «серия», «стадия» используются для обозначения слоев породы, которые принадлежат к этим участкам геологического времени в истории Земли.

Геологи квалифицируют эти единицы как «ранние», «средние» и «поздние», когда речь идет о времени, и «нижние», «средние» и «верхние», когда речь идет о соответствующих камнях. Например, нижние юрские отложения в хроностратиграфии соответствуют ранней юрской эпохе в геохронологии.

История и возраст Земли

Данные радиометрического датирования указывают на то, что Земле около 4,54 миллиарда лет. Различные промежутки времени на геологической шкале времени обычно отмечаются соответствующими изменениями в составе пластов, которые указывают на основные геологические или палеонтологические события, такие как массовые вымирания. Например, граница между меловым периодом и палеогенным периодом определяется мел-палеогенным вымиранием, которое ознаменовало гибель динозавров и многих других групп жизни.

Геологические единицы из того же времени, но в разных частях мира часто выглядят по-разному и содержат разные окаменелости, поэтому отложениям, принадлежащим одному и тому же периоду времени, исторически давались разные названия в разных местах.

Историческая геология с основами палеонтологии и астрономии

Некоторые другие планеты и спутники Солнечной системы имеют достаточно жесткие структуры, чтобы сохранить записи своих собственных историй, например, Венера, Марс и Луна. Доминирующие планеты, такие как газовые гиганты, не сохраняют свою историю сопоставимым образом. Кроме массивных бомбардировок метеоритами, события на других планетах, вероятно, мало влияли на Землю, и события на Земле соответственно мало влияли на эти планеты. Таким образом, построение шкалы времени, которая связывает планеты, имеет лишь ограниченное значение для шкалы времени Земли, за исключением контекста Солнечной системы. Перспективы исторической геологии других планет — астропалеогеологии — все еще обсуждаются учеными.

Открытие Николая Стено

В конце XVII века Николай Стено (1638-1686) сформулировал принципы геологической истории Земли. Стено утверждал, что слои пород (или страты) были заложены последовательно, и каждый из них представляет собой «срез» времени. Он также сформулировал закон суперпозиции, в котором говорится, что любой отдельно взятый слой, вероятно, старше тех, что выше него, и моложе тех, что ниже него. Хотя принципы Стено были просты, их применение оказалось сложным. Идеи Стено также привели к открытию других важных понятий, которые используют даже современные геологи. В течение 18-го века геологи поняли, что:

  1. Последовательности слоев часто подвергаются эрозии, искажениям, наклонам или даже инверсии.
  2. Страты, заложенные в то же время в разных областях, могут иметь совершенно разную структуру.
  3. Страты любой области представляют собой лишь часть долгой истории Земли.

Джеймс Хаттон и плутонизм

Теории нептунистов, популярные в это время (изложены Авраамом Вернером (1749-1817) в конце 18 века), сводились к тому, что все камни и породы ведут свое происхождение от некого огромного наводнения. Большой сдвиг в мышлении произошел, когда Джеймс Хаттон представил свою теорию перед Королевским обществом Эдинбурга в марте и апреле 1785 года. Джон Макфи позже утверждал, что Джеймс Хаттон в тот самый день стал основателем современной геологии. Хаттон предположил, что внутри Земли очень жарко, и что это тепло было двигателем, который побуждал к созданию новых камней и пород. Затем Земля была остужена воздухом и водой, осевшими в виде морей — что, к примеру, отчасти подтверждает историческая геология моря над Уралом. Эта теория, известная как «Плутонизм», сильно отличалась от «нептунистской» теории, основанной на изучении водных потоков.

Открытие других основ исторической геологии

Первые серьезные попытки сформулировать геологическую шкалу времени, которая может быть применена в любой точке Земли, были сделаны в конце 18 века. Наиболее удачные из тех ранних попыток (в том числе и Вернера) разделили породы земной коры на четыре типа: первичный, вторичный, третичный и четвертичный. Каждый тип скалы, согласно теории, сформировался в течение определенного периода в истории Земли. Таким образом, можно было говорить о «третичном периоде», а также о «третичных породах». Действительно, термин «третичный» (в настоящее время — палеоген и неоген) по-прежнему часто используется в качестве названия геологического периода, наступившего после вымирания динозавров, а термин «четвертичный» остается формальным названием текущего периода. Практические задачи по исторической геологии были предоставлены кабинетным теоретикам очень быстро, ведь все, до чего они додумались сами, нужно было доказать на практике — как правило, путем долгих раскопок.

Содержание ископаемых в отложениях

Идентификация страт по содержащимся в них ископаемым, впервые предложенная Уильямом Смитом, Жоржем Кювье, Жаном д’Амалиусом д’Аллахом и Александром Бронняртом в начале 19 века, позволила геологам более точно разделить историю Земли. Это также позволило им сопоставить слои по национальным (или даже континентальным) границам. Если две страты содержали одни и те же окаменелости, значит они были заложены одновременно. Историческая и региональная геология оказали непосильную помощь в совершении этого открытия.

Названия геологических периодов

В ранних работах по разработке геологической шкалы времени доминировали британские геологи, и названия геологических периодов отражают это доминирование. «Кембрий» (классическое название для Уэльса), «ордовик» и «силур», названные в честь древних валлийских племен, были периодами, определенными с использованием стратиграфических последовательностей из Уэльса. «Девон» был назван в честь английского графства Девоншир, а «Карбон» был назван в честь устаревших угольных мер, используемых британскими геологами 19 века. Пермский период назвали в честь российского города Перми, потому что он был определен с использованием страт в этом регионе шотландским геологом Родериком Мерчисоном.

Однако некоторые периоды были определены геологами из других стран. Триасовый период был назван в 1834 году немецким геологом Фридрихом Фон Альберти из трех различных слоев (trias по-латыни «триада»). Юрский период был назван французским геологом Александром Бронньяртом в честь обширных морских известняковых пород Юрских гор. Меловой период (от латинского creta, что переводится как «мел») впервые был выделен бельгийским геологом Жаном д’Омалиусом д’Халлоем в 1822 году после изучения меловых отложений (карбонат кальция, осажденный раковинами морских беспозвоночных), обнаруженных в Западной Европе.

Разделение эпох

Британские геологи также впервые ввели сортировку периодов и их разделение на эпохи. В 1841 году Джон Филлипс опубликовал первую глобальную геологическую шкалу времени, основанную на типах окаменелостей, обнаруженных в каждую эпоху. Шкала Филлипса помогла стандартизировать использование таких терминов, как палеозойский («старая жизнь»), который он распространил на более длительный период, чем в предыдущем употреблении, и мезозойский («средняя жизнь»), который он самостоятельно изобрел. Тем, кому все еще интересно узнать об этой чудесной науке, изучающей историю земли, но нет времени читать Филлипса, Стено и Хаттона, можно посоветовать «Историческую геологию» Короновского.

Источник: FB.ru

Что такое геология?

Геология — это естественная наука, которая изучает Землю, ее вещественный состав, структуру коры, процессы и историю. Геология объединяет большое количество наук, включая: минералогию, геологию полезных ископаемых, геофизику, геохимию, петрографию, геодинамику, геоморфологию, палеонтологию, вулканологию, тектонику, стратиграфию и многое другое. Эта наука также включает изучение организмов, населявших нашу планету. Важной частью геологии является исследование того, как с течением времени изменялись структура, процессы, организмы и элементы Земли. Люди, изучающие геологию называются геологами.

Читайте также: Введение в основы геологии.

Что делают геологи?

Что изучает историческая геология

Геологи работают, чтобы лучше понять историю нашей планеты. Чем лучше мы знаем историю Земли, тем более точно сможем определить, как события и процессы из прошлого способны повлиять на будущее. Вот некоторые примеры:

  • Геологи изучают земные процессы, такие как оползни, землетрясения, наводнения, извержения вулканов и т.п., которые могут быть опасны для людей.
  • Геологи изучают природные ресурсы Земли, многие из которых используются человечеством ежедневно.
  • Геологи изучают историю Земли. Сегодня нас беспокоит изменение климата и многие геологи работают над тем, чтобы узнать о прошлых климатических условиях Земли и о том, как они менялись со временем. Эта историческая информация позволяет понять, как меняется наш нынешний климат и каковы могут быть последствия для человечества от этих изменений.

Что изучает геология?

Основным объектом изучения геологии является земная кора, а также геологические процессы и история Земли:

Минералы

Что изучает историческая геология

Минерал представляет собой природное химическое соединение, обычно кристаллическое и абиогенное (неорганическое) по происхождению. Минерал имеет один конкретный химический состав, тогда как камень может представлять собой совокупность различных минералов или минералоидов. Наука о минералах называется минералогией.

Существует более 5300 известных видов минералов. Силикатные минералы составляют более 90% земной коры. Кремний и кислород образовывают примерно 75% земной коры, что напрямую связано с преобладанием силикатных минералов.

Минералы отличаются химическими и физическими свойствами. Различия в химическом составе и кристаллической структуре позволяют распознавать виды, которые определялись геологической средой минерала при их формировании. Колебания в температуре, давлении или объемном составе горной массы вызывают изменения минералов.

Минералы можно описать по различным физическим свойствам, которые связаны с их химической структурой и составом. Общие отличительные признаки включают кристаллическую структуру, твердость, блеск, цвет, полосы, прочность, расщепление, переломы, вес, магнетизм, вкус, запах, радиоактивность, реакция на кислоту и т.д.

Минералы исключительной красоты и долговечности называются драгоценными камнями.

Горные породы

Что изучает историческая геология

Горные породы представляют собой твердые смеси по меньшей мере одного минерала. В то время как минералы имеют кристаллы и химические формулы, породы характеризуются текстурой и минеральным составом. Исходя из этого, горные породы делятся на три группы: магматические горные породы (формируются при постепенном охлаждении магмы), метаморфические горные породы (образование происходит при изменении магматических и осадочных пород) и осадочные горные породы (образовываются при низких температурах и давлении, когда преобразовываются морские и континентальные осадки). Эти три основных типа пород участвуют в процессе, называемом круговоротом горных пород, который описывает трудоемкие переходы, как на поверхности, так и под землей, от одного типа породы к другому на протяжении длительных периодов геологического времени.

Горные породы являются экономически важными полезными ископаемыми. Уголь — это камень, который служит источником энергии. Другие типы пород используются в строительстве, включая камень, щебень и т.д. Третьи необходимы для изготовления инструментов, от каменных ножей наших предков до мела, используемого сегодня художниками.

Окаменелости

Что изучает историческая геология

Окаменелости являются признаками живых существ, которые существовали очень давно. Они могут представлять отпечатки тел или даже продуктов жизнедеятельности организмов. Ископаемые также включают следы, норы, гнезда и другие косвенные признаки. Окаменелости являются ярким свидетельствованием ранней жизни на Земле. Геологи составили отчет о древней жизни, простирающейся на сотни миллионов лет.

Ископаемые останки имеют практическое значение, потому что они изменяются на протяжении всего геологического времени. Совокупность окаменелостей служит для идентификации горных пород. Геологическая шкала времени основана почти исключительно на ископаемых останках и дополнена другими методами датирования. С ее помощью мы можем уверенно сравнивать осадочные породы со всего мира. Ископаемые окаменелости также являются ценными музейными экспонатами и предметами коллекционирования.

Формы рельефа, геологические структуры и карты

Что изучает историческая геология

Формы рельефа во всем их разнообразии являются следствием круговорота горных пород. Они были сформированы эрозией и другими процессами. Формы рельефа дают информацию о том, как образовывалась и изменялась земная кора в геологическом прошлом, например, в ледниковом периоде.

Структура является важной частью изучения обнажения горных пород. Большинство частей земной коры деформированы, согнуты и искажены в некоторой степени. Геологические признаки этого — сочленения, разломы, текстуры пород и несоответствия помогают в оценке геологических структур, а также измерении склонов и ориентаций горных пород. Геологическая структура в недрах важна для водоснабжения.

Геологические карты представляют собой эффективную базу данных геологической информации о породах, рельефах и структуре.

Геологические процессы и угрозы

Что изучает историческая геология

Геологические процессы приводят к круговороту горных пород, созданию структур и форм рельефа, а также окаменелостей. Они включают эрозию, осаждение, окаменелость, разломы, поднятие, метаморфизм и вулканизм.

Геологические опасные явления — мощные выражения геологических процессов. Оползни, извержения вулканов, землетрясения, цунами, изменение климата, наводнения и космические воздействия являются основными примерами угроз. Понимание основных геологических процессов может помочь человечеству уменьшить ущерб от геологических катастроф.

Тектоника и история Земли

Тектоника — геологическая деятельность в самом крупном масштабе. Поскольку геологи отображали горные породы и изучали геологические особенности, и процессы, они начали поднимать и отвечать на вопросы о тектонике — жизненном цикле горных хребтов и вулканических цепей, движении континентов, о росте и снижении уровня Мирового океана, и о том, какие процессы происходят в ядре и мантии Земли. Тектоника плит объясняет как движутся литосферные плиты и позволила изучать нашу планету как единую структуру.

Геологическая история Земли — это история, которую рассказывают минералы, скалы, окаменелости, рельеф и тектоника. Исследования окаменелостей в сочетании с различными методами дают последовательную эволюционную историю жизни на Земле. Фанерозойский эон (возраст окаменелостей) последних 542 миллионов лет хорошо отображен как время изобилия фауны и флоры и акцентирован массовыми вымираниями. Предыдущие четыре миллиарда лет, докембрийское время, были временем огромных изменений в атмосфере, океанах и континентах.

Роль геологии

Существует много причин, по которым геология важна для жизни и цивилизации. Подумайте о землетрясениях, оползнях, наводнениях, засухе, вулканической активности, океанских течениях, типах почвы, минералах (золото, серебро, уран) и т.д. — геологи изучают все эти понятия. Таким образом, изучение геологии играет важную роль в современной жизни и цивилизации.

Геология определяется как «научное исследование происхождения, истории и структуры Земли». Почти все, что мы используем в нашей жизни, имеет какое-то отношение к Земле. Дома, улицы, компьютеры, игрушки, инструменты и т.д. сделаны из природных ресурсов. Хотя Солнце является конечным источником энергии Земли, мы нуждаемся в дополнительной энергии, которая вырабатывается при сжигании природного газа, древесины и т.д. Геологическая наука имеет первостепенное значение для определения местоположения этих источников энергии Земли, а также объясняет как более эффективно извлечь их из недр планеты, с минимальными экономическими затратами и с наименьшим воздействием на окружающую среду. Водные ресурсы являются чрезвычайно важными для человечества, однако во многих частях мира существует недостаток пресной воды. Изучение геологии помогает находить водные источники, чтобы уменьшить влияние нехватки воды на людей.

Изучение геологии также охватывает процессы Земли, которые могут повлиять на цивилизацию. Землетрясение способно уничтожить тысячи жизней за несколько минут. Кроме того, цунами, наводнения, оползни, засухи и вулканическая деятельность способны оказать огромное влияние на цивилизацию. Геологи изучают эти процессы, и в случае необходимости рекомендуют проводить определенные мероприятия по минимизации ущерба, если возникают такие события. Например, изучая закономерности наводнения рек, геологи могут рекомендовать избегать определенных областей при строительстве новых городов, чтобы предотвратить потенциальный ущерб. Сейсмология — раздел геологии — хотя и очень сложная область изучения, может помочь сохранить многие жизни, оценив, где есть наибольшая вероятность землетрясения (как правило, в линиях геологических разломов), и рекомендовать тип технологий, которые будут использоваться при строительстве зданий в этих уязвимых районах.

Многие предприятия для своей деятельности полагаются на информацию, полученную от геологов. Золото, алмазы, серебро, нефть, железо, алюминий и уголь являются природными ресурсами, которые широко используются в промышленности. Геологи и наука геология помогают в поиске этих и других ресурсов. Даже простой строительный материал, такой как песок, необходимо найти и добыть, а затем уже использовать при строительстве домов, предприятий, школ и т.д.

На самом деле геология еще не имеет широкого признания в современном мире, как, к примеру, генетика, химия и медицина. Тем не менее все жители нашей планеты зависят от природных ресурсов, найденных благодаря геологам и науке геологии. Таким образом, геология чрезвычайно важна и требует дальнейшего развития, и популяризации в обществе.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

В наше время люди владеют множеством наук, которые открывают им глубокие тайны окружающего мира, особенности самого человека и человеческого общества. Одни науки объясняют чудеса необъятной вселенной с ее мерцающими звездами, с покойным ровным светом планет, с поражающей нас звездной россыпью Млечного Пути. Другие изучают строение человеческого тела и заставляют задумываться о сложной работе наших органов, о таинственности процессов зарождения новых существ, о том, что определяет наследование ими различных черт родителей. Третьи помогают воссоздать историю развития человеческого общества, объясняют смену одного общественного строя другим и вскрывают закономерности этого эволюционного процесса.

Среди множества наук выделяется учение о Земле — геология. Предметом ее исследования является преимущественно тонкая, не больше ста километров в поперечнике оболочка нашей планеты, которая называется земной корой. Геология состоит из многих дисциплин, исследующих различные аспекты строения земной коры и протекающие в ней процессы. Среди этих дисциплин важное место занимает историческая геология, изучающая отдаленнейшие тысячелетия и миллионолетия, в течение которых создавалась и развивалась земная кора и Земля в целом.

Раскрывая тайны прошедших времен, историческая геология позволяет предвидеть в отдаленном будущем события, которые определят дальнейшее развитие Земли. Изучая слои земной коры, их физические и химические особенности, историю их последовательного накопления, эта наука смогла показать изменение климата планеты, многократное перекраивание очертаний океанов и материков, ход вулканических процессов и землетрясений, а также удивительнейшую эволюцию растений и других живых существ. Появившись как простейшие, они развивались и в микроскопически мелкие организмы и в гигантов весом в сотни тонн при колоссальных размерах. Многих из этих удивительных организмов, остатки которых захоронены в слоях земной коры, постигала массовая гибель. Их сменяли новые существа, более сложные и развитые.

Историческая геология показывает нам, что полезные ископаемые — руды, каменный уголь, нефть, горючий газ, различные соли, минеральные удобрения, каменные строительные материалы — появились в результате сложных геологических процессов, происходивших при образовании пластов земной коры. Задачей исторической геологии является восстановление истории развития земной коры и в какой-то мере всего земного шара, а также его растительного и животного мира. Одна из увлекательнейших сторон нашей науки состоит в воссоздании физико-географических, физико-химических и биологических процессов прошлых времен на основе изучения пластов земной коры, анализа их особенностей и вывода закономерностей, которые обуславливали ее развитие. Ничто так не разрушает ошибочных представлений о происхождении Земли и человека как историческая геология.

Научиться читать историю нашей планеты не так-то легко, зато перед овладевшим хоть началами этой науки раскроются удивительные картины.

Источник: С.С. Кузнецов. Как читают историю Земли. Издательство «Недра». Ленинград. 1973

Источник: www.activestudy.info


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.