Геология какая наука


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?

Геология какая наука

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

Геология какая наука

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

Геология какая наука

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

Геология какая наука

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


Геология какая наука

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

Геология какая наука

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.


млетрясение 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

Структура и состав геологической науки.


Структура геологической науки:

  • Описательная (статистические)

  • Динамическая (динамические)

  • Исторические (ретроспективные)

Состав геологической науки:

    • Геофизика — комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли, ее физические свойства и процессы, происходящих в ее оболочках.

    • Геохимия — наука, изучающая химический состав Земли, распространенность в ней химических элементов и их изотопов, закономерность распределения химических элементов в различных геосферах, законы поведения, сочетание и миграции элементов в природных процессах.

    • Геодинамика – отрасль геологии, изучающая силы и процессы в коре, мантии и ядре Земли, обуславливающие глубинные и поверхностные массы во времени и пространстве.

    • Тектоника — отрасль геологии, изучающая развития структур земной коры, ее изменения под влиянием тектонических движений и деформации, связанных с развитием Земли в целом.


    • Минералогия – наука о минералах, их составе, свойствах, особенностях и закономерностях физического строения, условиях образования, нахождения и изучения в природе.

    • Петрография (петрология) – наука о горных породах их минералогическом составе, химическом составе, структуре и текстуре условиях залегания закономерностях распространения, происхождения и изучения в земной коре и на ее поверхности.

    • Литология – наука об осадочных горных породах и современных осадках, их вещественном составе, строении, закономерностях в условиях образования и изменения.

    • Палеонтология – наука о вымерших живых организмах, сохранившихся в виде ископаемых остатков, отпечатков и следов жизнедеятельности, о смене их и пространстве и времени, обо всех доступных изучению проявления в жизни в геологическом прошлом.

    • Гидрогеология – наука о подземных водах, изучающая их состав, свойства, происхождение закономерности распространения и движения, а так же взаимодействия с горными породами.

    • Инженерная геология – процессы и явления, свойства грунтов, на которых возводятся инженерные сооружения.

    • Геокриология – наука, изучающая состав и строение, свойства, происхождения распространения и историю развития мерзлых толщ в земной коре, а также процессы, связанные с их промерзанием и оттаиванием.


Источник: StudFiles.net

Человеку свойственно стремление к познанию окружающего мира так же, как и желание использовать природные ресурсы для нужд человечества. В давние времена люди использовали камни для изготовления орудий труда иоружия, осваивали горные пещеры в качестве жилищ, возводили из каменных глыб оборонительные и культовые сооружения.. Опыт, накопленный в дальнейшем при поиске руд, выплавке из них металлов, разработках камня для строительства, проведении земляных работ, а также наблюдения за извержениями вулканов, землетрясениями и следами вековых колебаний поверхности Земли способствовали становлению науки о Земле – геологии.

Геология (греч. «гео» – земля, «логос» – знание) – наука о Земле – одна из важнейших естественных наук, занимающихся изучением состояния, вещественного состава, происхождения и развития Земли, исследует явления и процессы, протекающие на ее поверхности и внутри. Начиная с XVIII века геология активно развивается в тесной связи с развитием других естественных наук – с химией (геохимическое направление геологии), физикой (геофизическое направление), биологией (палеонтологическое направление) и т.д.

Главным объектом геологических исследований служила и служит земная кора – наружная каменная оболочка планеты, хотя во второй половине ХХ века все большее внимание геологов привлекает состав и состояние подкорового вещества планеты в связи с тем, что происходящие в нем процессы оказывают мощное воздействие на земную кору. Земная кора – внешняя оболочка Земли, располагающаяся выше границы Мохоровичича, слагающая верхнюю часть литосферы Земли и отделяющаяся от подстилающего субстрата скачком в скорости распространения продольных и поперечных упругих волн. Различают континентальную (материковую) кору (мощность под равнинами 35-40 км, в складчатых областях до 70 км) и океаническую (мощность 5-10 км). Таким образом, геолога интересуют не только природные тела, слагающие верхние горизонты твердой оболочки Земли (минералы, руды и горные породы), их расположение, время возникновения и история развития, но и различные геологические процессы, в результате которых формируются и преобразуются природные тела, формируется рельеф земной поверхности и развивается наша планета. Специфической особенностью геологических объектов и процессов являются различные их масштабы (от микротел до континентов) и длительность действия (от секунд, например при землетрясениях, до многих десятков и сотен миллионов лет, например, превращение осадка в горную породу).

Развитие геологии происходило в разных направлениях. Изучался состав минералов и горных пород, геологическое строение отдельных регионов, геологические процессы, происходящие на поверхности Земли и в ее недрах. В результате этого внутри геологии образовалась разветвленная система геологических наук. В геологии существует более ста различных специальностей и специализаций. Современная геология, опирающаяся на многовековой опыт познания Земли, представляет огромный практический и теоретический интерес для человека. Вопросами поиска и разведки полезных ископаемых в недрах Земли занимаются такие геологические дисциплины как геология рудных и геология нерудных месторождений, геология горючих полезных ископаемых. Поисками залежей подземных вод (пресных и минеральных) и практическим их использованием занимается гидрогеология. Инженерная геология изучает горные породы в качестве основания при строительстве различных инженерных объектов: гражданских и промышленных сооружений, железных и автодорог, магистральных трубопроводов, плотин и т.д., обеспечивая их устойчивое и безопасное функционирование, защиту от развития неблагоприятных геологических процессов. Работами, проводимыми в области развития многолетней мерзлоты, занимается геокриология. Перечисленные геологические дисциплины образуют самостоятельный раздел геологии, который называется практической, или прикладной геологией.

Решение практических задач невозможно без глубокого знания общих закономерностей строения и развития не только отдельных оболочек Земли, но и всей планеты в целом, т.е. без знаний теоретических основ. Среди наук геологического цикла, изучающих вещественный состав земной коры, выделяют следующие основные направления: минералогия – наука о минералах, т.е. твердых природных химических соединениях; кристаллография и кристаллохимия – науки, предметом изучения которых были геометрия внешних форм и внутреннее строение кристаллов; петрография – наука, изучающая ассоциации минералов, составляющих горные породы, их состав, структуру, условия образования; петрология – наука, изучающая способы образования горных пород; литология – наука, изучающая горные породы осадочного происхождения; геохимия – наука, изучающая историю химических элементов, закономерности их миграции и распределения в земной коре и на планете в целом, т.е. наука о химическом составе вещества Земли. Изучением глубин Земли с помощью физических методов занимается геофизика.

Другим крупным разделом теоретической геологии является динамическая геология – наука, изучающая геологические процессы, действующие как на земной поверхности (эндогенные), так и в глубоких недрах (экзогенные), которые не только ведут к разрушению одних горных пород и созданию новых, но и видоизменяют лик Земли. В состав динамической геологии входят самостоятельным разделом геотектоника – наука о закономерностях строения и движения земной коры и их порождающих процессах, происходящих в подкоровых глубинах Земли; геоморфология – наука о рельефе земной поверхности Земли; вулканология – наука о процессах вулканических извержений, строении, развитии и причинах образования вулканов; сейсмогеология – наука о геологических условиях возникновения и проявления землетрясений.

Сложную научную проблему представляет оценка геологического времени, на протяжении которого происходило становление и развитие земной коры, образование и преобразование материков и океанов, климатические изменения и развитие органического мира. В процессе исследований в этой области постепенно сформировались следующие геологические науки. Историческая геология – крупный раздел геологии, рассматривающий вопросы истории земной коры, планеты и ее органического мира в целом, смену на ее поверхности физико-географических условий, климатов, фаунистических и растительных ассоциаций. Стратиграфия изучает последовательность залегания слоев горных пород и устанавливает их относительный возраст по захороненным в них остаткам древних вымерших организмов. Палеонтология – наука, находящаяся на грани биологии и геологии, изучающая окаменелые остатки древних животных и растений, по которым воссоздается история развития органического мира ивместе с тем устанавливается относительный возраст отложений, содержащих остатки определенных организмов.

В последнее время в геологии активно развивается важнейшее направление современной науки – экологическая геология. Экологическая обстановка меняется не только в результате действия геологических процессов, но и в результате производимых геолого-поисковых, инженерно-геоло-гических и добычных работ, т.е. в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека,
в связи с чем вопрос об охране окружающей среды и земных недр становится все более актуальным. Все эти экологические проблемы и вопросы изучает экологическая геология.

В задачу четвертого раздела теоретической геологии – региональной геологии – входит описание геологического строения (возрастной последовательности горных пород, их вещественного состава, слагаемых ими геологических структур), а также истории геологического развития отдельных участков (регионов) земной коры. Геологическое строение регионов отображается на специальных картах разного масштаба, которые называются геологическими. Далее на основе геологических карт составляют различные типы карт: структурные, литологические, гидрогеологические, инженерно-геологические, экологические и др., которые служат основой для поиска и разведки полезных ископаемых, для изыскательских работ при строительстве инженерных объектов, для принятия оперативных решений при неблагоприятных эколого-геологических ситуациях и т.д.

Геология обладает собственными методами исследований. На службе геолога находится не только множество приемов и способов получения той или иной геологической информации, но и много различной аппаратуры, позволяющей проникать не только вглубь кристалла, но и в глубокие недра Земли. Основным методом, положенным в основу обобщения геологической информации, является метод актуализма, наиболее емко сформулированный английским геологом Ч. Лейелем: «Настоящее есть ключ к познанию прошлого для правильного прогноза будущего». На основе такого подхода геологическая наука воссоздает природные условия геологического прошлого и определяет их эволюционное развитие. Ввиду того, что геология – наука историческая, геологи широко используют метод сравнительно-исторического анализа. В последнее время все большее распространение получают методы моделирования (физического, математического и др.).

В настоящее время все области науки, включая геологию, переживают качественный скачок, связанный с научно-технической революцией. Изучение дна Мирового океана, обширные геолого-геофизические исследования на континентах и акваториях, включая Антарктиду, бурение сверхглубоких скважин, моделирование условий земных недр, анализ космических снимков – все это способствовало познанию Земли в планетологическом аспекте. В результате для анализа и обобщения приобретенной космическими путями информации возникло научное направление в геологии – космическая геология, которой, вероятно, принадлежит будущее, как в изучении земной коры, так и в изучении геологии планет Солнечной системы.

Человечество стремительно движется по пути внедрения в природу, в глубокие недра Земли для извлечения природных ресурсов, зачастую не осознавая тех колоссальных отрицательных последствий подобного вторжения. И если исходить из того, что современная цивилизация не способна пойти по пути уменьшения добычи минеральных ресурсов, то необходимо хотя бы разработать более эффективные и экологически чистые способы разработки земных недр, чтобы нарушение экологической обстановки свести к минимуму. С помощью природоохранных мер необходимо не только приуменьшить, но и искоренить вредные последствия воздействия инженерно-хозяйственной деятельности человека на геологическую среду, а также предупредить возможность проявления этих последствий в будущем.

Источник: 3ys.ru


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.