ⓘ Геология - совокупность наук о строении Земли, её происхождении и развитии, основанная на изучении геологических процессов, вещественного состава, структуры зем ..

Кинсейл, Лаура

Лаура Кинсейл - современная американская писательница, автор исторических любовных романов. В 1992 году была удостоена американской литературной премии "Romance Writers of America Golden Choice Award" в номинации "Лучший любовный роман 1992" за роман "Цветы из бури". Лаура Кинсейл закончила магистратуру по специальность геология в Техасском университете Остина англ. The University of Texas at Austin, известном как UT Austin, UT, или Texas. До начала писательской карьеры успела проработать в нефтяной промышленности.

Градуализм

Градуализм – система представлений об эволюции природы, утверждающая, что значительные изменения достигаются благодаря медленному, но продолжительному протеканию процессов незначительных.

                                     

ⓘ Геология

Геология - совокупность наук о строении Земли, её происхождении и развитии, основанная на изучении геологических процессов, вещественного состава, структуры земной коры и литосферы всеми доступными методами с привлечением данных других наук и дисциплин. Коротко геологию можно определить как науку о составе, строении и закономерностях развития Земли и изучение её поверхности.

Геология прошла длительный и сложный путь развития. Круг объектов её исследования расширялся, и распространился на всю Землю науки о Земле и объекты Солнечной системы. В геологии предметом исследования являются геологические объекты, их свойства, закономерности строения, взаиморасположения, происхождения и развития во времени и пространстве.

                                     

1. Термин

Понятие геология первоначально означало земную науку дословный перевод с греческого в противоположность теологии - духовной науке. В философском контексте термин геология использовал епископ и библиофил Ричард де Бери 1287 - 1345 в 11 главе произведения "Любовь к книгам" написана на латинском в 1345, и впервые опубликована в Кёльне в 1473 году.

Мнения о первом научном использовании термина геология расходятся: По одним источникам его впервые использовал норвежский учёный М. П. Эшольт Mikkel Pederson Escholt, 1600 - 1699 в книге "Geologica Norvegica" в 1657 году. По другим источникам - 54 года раньше Улиссе Альдрованди в 1603 году для обозначения одного из царств природы - "земная наука". Затем Жан Андре Делюк в 1778 году. В этом контексте термин закрепил Соссюр в 1779 году, однако он был ещё далёк от современного понятия.

Современные геологические науки обозначалась понятием естественная история ископаемых тел.

Ближе всего к современному понятию "геология" стоял термин "геогнозия". Это название для науки o минералах, рудах и горных породах было предложено немецкими учёными Г. Фюкселем в 1761, уточнено и развито A. Г. Вернером в 1780, в современном понимании - общая и динамическая геология. Им обозначили практические области геологии, изучавшие объекты, которые можно было наблюдать на поверхности, в отличие от чисто теоретической в то время геологии, которая занималась абстрактными представлениями о происхождении и истории Земли, её внутренним строением. В России термин геогнозия сохранялся до конца XIX века в названиях дисциплин и званий: "доктор минералогии и геогнозии" или "профессор минералогии и геогнозии". Например, В. В. Докучаев в 1883 году получил учёную степень доктора минералогии и геогнозии.

В 1840-х годах "Геология и геогнозия" были тематическим разделом в Горном журнале. При этом геология, или землесловие рассматривалась в качестве теоретической и философской дисциплины для размышлений о строении Земли.

В художественной литературе термин геолог и геология получил широкое распространение в 1862 году благодаря роману И. С. Тургенева Отцы и дети.

                                     

2. Геологические науки

Современная геология - это крупный раздел знаний, охватывающий значительное число отдельных наук, каждая из которых имеет собственный объект изучения и пользуется своими методами исследования.

Геология объединяет целый комплекс наук о Земле, охватывающий многие уровни и типы организации вещества. Все эти науки связывает между собой представлением о пространственно-временных взаимоотношениях различных геологических тел, которые являются главным стержнем, становым хребтом этих наук.

  • Наиболее полный список наук геологического цикла.
                                     

2.1. Геологические науки Науки о земной коре

  • Минералогия - раздел геологии, изучающий минералы, вопросы их генезиса, классификации.
  • Гидрогеология - раздел геологии, изучающий подземные воды.
  • Структурная геология - раздел геологии, изучающий формы залегания геологических тел и нарушения земной коры.
  • Литология петрография осадочных пород - раздел геологии, изучающий осадочные породы.
  • Петрология петрография - раздел геологии, изучающий магматические, метаморфические и осадочные горные породы - их описание, происхождение, состав, текстурно-структурные особенности, а также классификацию.
  • Кристаллография - первоначально одно из направлений минералогии, в настоящее время скорее физическая дисциплина.
                                     

2.2. Геологические науки Науки о современных геологических процессах

Или динамическая геология:

  • Сейсмология - раздел геологии, изучающий геологические процессы при землетрясениях, сейсморайонирование.
  • Вулканология - раздел геологии, изучающий вулканизм.
  • Геокриология мерзлотоведение - раздел геологии, изучающий многолетнемёрзлые породы.
  • Геотектоника - раздел геологии, изучающий строение земной коры собственно геотектоника, неотектоника и экспериментальная тектоника.
                                     

2.3. Геологические науки Науки об исторической последовательности геологических процессов

Или историческая геология:

  • Стратиграфия - наука об определении относительного геологического возраста осадочных горных пород, расчленении толщ пород и корреляции различных геологических образований. Одним из основных источников данных для стратиграфии является палеонтологические определения.
  • Историческая геология - отрасль геологии, изучающая данные о последовательности важнейших событий в истории Земли. Все геологические науки в той или иной степени имеют исторический характер, рассматривают существующие образования в историческом аспекте и занимаются в первую очередь выяснением истории формирования современных структур. История Земли делится на два крупнейших этапа - эона, по появлению организмов с твёрдыми частями, оставляющих следы в осадочных породах и позволяющих по данным палеонтологии провести определение относительного геологического возраста. С появлением ископаемых на Земле начался фанерозой - время открытой жизни, а до этого был криптозой или докембрий - время скрытой жизни. Геология докембрия выделяется в особую дисциплину, так как занимается изучением специфических, часто сильно и многократно метаморфизованных комплексов и имеет особые методы исследования.
  • Палеонтология изучает древние формы жизни и занимается описанием ископаемых остатков, а также следов жизнедеятельности организмов.


                                     

2.4. Геологические науки Прикладные дисциплины

  • Геология полезных ископаемых изучает типы месторождений, методы их поисков и разведки. Делится на геологию нефти и газа, геологию угля и горючих сланцев, металлогению, геологию нерудных ископаемых строительные материалы и т. п.
  • Инженерная геология - раздел геологии, изучающий взаимодействия геологической среды и инженерных сооружений.


                                     

2.5. Геологические науки Смежные и прочие науки

В основном они связаны со смежными науками:

  • Геохронология - раздел геологии, определяющий возраст пород и минералов.
  • Агрогеология - раздел геологии о поиске добыче и использовании агроруд в сельском хозяйстве, а также о минералогическом составе сельскохозяйственных почв.
  • Геофизика - раздел геологии, изучающий физические свойства Земли, включающая также комплекс разведочных методов: гравиразведка, сейсморазведка, магниторазведка, электроразведка, радиометрия, геофизические исследования скважин.
  • Микроструктурная геология - раздел геологии, изучающий деформацию пород на микроуровне, в масштабе зёрен минералов и агрегатов.
  • Геоморфология - смежная наука на стыке географии и геологии, изучающая процессы образования рельефа Земли неровности земной поверхности, закономерности размещения месторождений полезных ископаемых, связанных с рельефом З.п.
  • Петрофизика - прикладной раздел наук о Земле, находящийся на стыке геологии, геофизики, а также физики вещества. Петрофизика изучает различные физические свойства горных пород, взаимосвязи их между собой и с физическими полями Земли.
  • Геодинамика - наука, изучающая эволюцию Земли в планетарном масштабе, связь процессов в ядре, мантии и земной коре
  • Геохимия - раздел геологии, изучающий химический состав Земли, процессы, концентрирующие и рассеивающиемиграция химических элементов химические элементы в различных сферах Земли.
  • История геологии - раздел истории геологических знаний и горного дела.
  • Геобаротермометрия - наука, изучающая комплекс методов определения давления и температур образования минералов и горных пород.

Некоторые разделы современной геологии выходят за пределы Земли - космическая геология или планетология, космохимия, космология.



                                     

3. Основные принципы и методы

Геология - наука историческая, и важнейшей её задачей является определение последовательности геологических событий. Для выполнения этой задачи с давних времён разработан ряд простых и интуитивно очевидных признаков временных соотношений пород.

  • Интрузивные взаимоотношения представлены контактами интрузивных пород и вмещающих их толщ. Обнаружение признаков таких взаимоотношений зоны закалки, даек и т. п. однозначно указывает на то, что интрузия образовалась позже, чем вмещающие породы.
  • Принцип последовательности англ. law of faunal succession постулирует, что в одно и то же время в океане распространены одни и те же организмы. Из этого следует, что палеонтолог, определив набор ископаемых остатков в породе, может найти одновременно образовавшиеся породы.
  • Принцип обеспечения непрерывности англ. principle of lateral continuity гласит, что строительный материал, образующий слои, растягивается по поверхности земли, если только какая-то другая масса его не ограничит.
  • Ксенолиты и обломки попадают в породы в результате разрушения своего источника, соответственно они образовались раньше вмещающих их пород, и могут быть использованы для определения относительного возраста.
  • Принцип актуализма постулирует, что геологические силы, действующие в наше время, аналогично работали и в прежние времена. Джеймс Хаттон сформулировал принцип актуализма фразой "Настоящее - ключ к прошлому".
  • Секущие взаимоотношения также позволяют определить относительный возраст. Если разлом рвёт горные породы, значит он образовался позже, чем они.
  • Принцип первичной горизонтальности англ. principle of original horizontality утверждает, что морские осадки при их образовании, как правило, залегают горизонтально.
  • Принцип суперпозиции англ. the principle of superposition заключается в том, что породы находящиеся в не нарушенном складчатостью и разломами залегании, следуют в порядке их образования, породы залегающие выше моложе, а те которые находятся ниже по разрезу - древнее.

Геологические науки используют описательный метод в изучении размещения и состава геологических тел, в том числе их форма, размер, взаимоотношение, последовательность залегания.

                                     

4. Геологическое время

Геологическая временная шкала включает в себя историю Земли. Охватывает период с возникновения самого раннего твёрдого образования в Солнечной системе 4.57 миллиардов лет и формирования Земли в начале Катархейского эона 4.54 миллиардов лет. Оканчивается шкала сегодняшним днём эпохой голоцена.

Ч. Лайель в 1830 году ввёл понятие времени в геологию. Он превратил внезапные катастрофы в цепь длительных незначительных изменений:

Одним из следствий недостаточной количественной оценки прошедшего времени является кажущееся совпадение событий, не связанных между собой или настолько редких, что их одновременность невозможна по всем расчетам вероятностей

                                     

4.1. Геологическое время Ключевые геологические события

  • 3.8 миллиардов лет назад - конец поздней тяжёлой бомбардировки, первая жизнь.
  • 65.5 миллионов лет назад - мел-палеогеновое вымирание, последнее массовое вымирание уничтожившее динозавров; конец мезозоя и начало кайнозоя.
  • 2.4-2 миллиардов лет назад - обогащение атмосферы кислородом, первый Ледниковый период.
  • 6 миллионов лет назад - появляются первые гоминини;
  • 360 миллионов лет назад - первые наземные позвоночные животные.
  • 4.568 миллиардов лет назад - образование Солнечной системы.
  • 4 миллионов лет назад - первые австралопитеки, прямые предки современных Людей;
  • 4.54 миллиардов лет назад - аккреция Земли.
  • 199.6 миллионов лет назад - триасово-юрское вымирание, одно из крупнейших вымираний мезозойской эры.
  • 6 миллионов лет назад - настоящее время - гоминини
  • 900 - 630 миллионов лет назад - второй Ледниковый период.
  • 3.5 миллиардов лет назад - первый фотосинтез.
  • 540 миллионов лет назад - кембрийский взрыв, внезапное увеличение биоразнообразия; начало палеозоя.
  • 124 тысячи лет назад - в Восточной Африке появились первые Homo sapiens.


                                     

4.2. Геологическое время Геохронологическая шкала

История Земли в хронологическом порядке, организованная в таблицу, известна как геохронологическая шкала. Шкала разбита на основе стратиграфического анализа на четыре интервала. Первый охватывает весь период от формирования Земли до настоящего времени. Каждая следующая шкала показывает самый последний сегмент предыдущего интервала, отмеченный звёздочками, в увеличенном масштабе.

                                     

4.3. Геологическое время Абсолютный и относительный возраст

Геологическим событиям можно присвоить точную дату в конкретный момент времени - абсолютный возраст, или же они могут быть привязаны к определённым интервалам геохронологической шкалы - относительный возраст. Геологи используют различные методы, чтобы выявить как относительный так и абсолютный возраст геологических событий. До открытия метода радиоизотопного датирования начало XX века, который предоставил возможность определения абсолютного возраста, геологи были в значительной степени ограничены использованием относительных методов датирования для определения возраста геологических событий. Хотя относительная датировка может определить только последовательный порядок событий, а не дату когда они происходят, она остается эффективным методом в особенности при наличии материалов лишенных радиоактивных изотопов. Геологические пласты, состоящие из горных пород, поверхностных отложений, окаменелостей и осадочных пород, используются для сопоставления одной стратиграфической единицы с другой. Относительный возраст обычно определяется палеонтологическим методом. Абсолютный возраст, как правило, основывается на физических или химических свойствах горных пород. Чаще всего определяется методом радиоизотопного датирования - по накоплению продуктов распада радиоактивных элементов, входящих в состав материала. Полученные данные показывают примерную дату возникновения каждого события, позиционируя его в определённую точку общей геологической шкалы, что очень важно в построении более точной последовательности.



                                     

5. История геологии

Первые геологические наблюдения относятся к динамической геологии - это информация о землетрясениях, извержениях вулканов, размывании гор, перемещении береговых линий. Подобные высказывания встречаются в работах таких учёных как Пифагор, Аристотель, Плиний Старший, Страбон. Описание минералов и попытки классификации геологических тел встречаются у Аль-Бируни и Ибн Сины Авиценны в X - XI веках. Некоторые современные ученые считают, что современная геология началась в средневековом исламском мире.

В эпоху Возрождения геологические исследования проводили учёные Леонардо да Винчи и Джироламо Фракасторо. Они впервые предположили, что ископаемые раковины являются остатками вымерших организмов, а также, что история Земли длиннее библейских представлений. В конце XVII - начале XVIII века появилась общая теория Земли, которая получила название дилювианизма. По мнению учёных того времени осадочные породы и окаменелости в них образовались в результате всемирного потопа.

Во второй половине XVIII века резко возросли потребности в полезных ископаемых, что привело к изучению недр, в частности накоплению фактического материала, описанию свойств горных пород и условий их залегания, разработке приёмов наблюдения. Джеймс Хаттон, автор "Теории Земли", часто считается первым современным геологом. В то же время в России увидели свет геологические труды М. В. Ломоносова.

Основные подразделения современной стратиграфической шкалы были приняты официально в 1881 году в Болонье на 2-м Международном геологическом конгрессе. Первыми геологическими картами в России были работы Д. Лебедева и М. Иванова карта Восточного Забайкалья, 1789 - 1794, Н. И. Кокшарова Европейская Россия, 1840, Г. П. Гельмерсена "Генеральная карта горных формаций Европейской России", 1841.

Большую часть XIX века геология вращалась вокруг вопроса о точном возрасте Земли. Оценки варьировались от 100 000 до нескольких миллиардов лет. В начале XX века радиометрическое датирование позволило определить возраст Земли, оценка составила два миллиарда лет. В настоящее время известно, что возраст Земли составляет около 4.5 миллиардов лет.

Многотомное издание "Геологическая изученность СССР" обобщило литературу по регионам СССР до 1990 года.

                                     

Крук, Николай Николаевич

Николай Николаевич Крук - российский учёный-минералог, директор Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН, член-корреспондент РАН. Специалист в области корообразующих процессов, региональной магматической геологии, и петрологии гранитоидов. Автор 210 научных работ, из них 5 монографий и 64 статей в научных журналах