Geologi är vetenskapen om vad? Vad gör geologer? Problem med modern geologi

Innehållsförteckning:

Geologi är vetenskapen om vad? Vad gör geologer? Problem med modern geologi
Geologi är vetenskapen om vad? Vad gör geologer? Problem med modern geologi
Anonim

"Geologi är ett sätt att leva", kommer sannolikt en geolog att säga när han tillfrågas om sitt yrke, innan han går vidare till torra och tråkiga formuleringar, och förklarar att geologi är vetenskapen om jordens struktur och sammansättning, om historien om dess födelse, bildning och utvecklingsmönster, om de en gång otaliga och idag tyvärr "uppskattade" rikedomarna i dess tarmar. Andra planeter i solsystemet är också föremål för geologisk forskning.

geologi är vetenskapen om
geologi är vetenskapen om

Beskrivningen av en viss vetenskap börjar ofta med historien om dess ursprung och bildning, och glömmer bort att berättelsen är full av obegripliga termer och definitioner, så det är bättre att gå till saken först.

Stadier av geologisk forskning

Det mest allmänna schemat i forskningssekvensen där allt geologiskt arbete som syftar till att identifiera mineralfyndigheter kan "klämmas in"(nedan kallat MPO), är i huvudsak följande: geologisk undersökning (kartering av berghällar och geologiska formationer), prospektering, prospektering, beräkning av reserver, geologisk rapport. Skjutning, sökning och spaning är i sin tur naturligt indelade i etapper beroende på omfattningen av arbetet och med hänsyn till deras ändamålsenlighet.

För att utföra ett sådant komplex av arbeten är en hel armé av specialister av det bredaste utbudet av geologiska specialiteter involverade, som en riktig geolog måste behärska mycket mer än på nivån "lite av allt", eftersom han står inför uppgiften att sammanfatta all denna mångsidiga information och i slutändan komma till upptäckten av en fyndighet (eller göra den), eftersom geologi är en vetenskap som studerar jordens tarmar främst för utveckling av miner altillgångar.

Family of Geological Sciences

Liksom andra naturvetenskaper (fysik, biologi, kemi, geografi, etc.), är geologi ett komplex av sammanlänkade och sammanflätade vetenskapliga discipliner.

Geologiska ämnen inkluderar direkt allmän och regional geologi, mineralogi, tektonik, geomorfologi, geokemi, litologi, paleontologi, petrologi, petrografi, gemologi, stratigrafi, historisk geologi, kristallografi, hydrogeologi, maringeologi, vulkanologi och sedimentologi.

Tillämpade, metodologiska, tekniska, ekonomiska och andra vetenskaper relaterade till geologi inkluderar ingenjörsgeologi, seismologi, petrofysik, glaciologi, geografi, geologimineraler, geofysik, markvetenskap, geodesi, oceanografi, oceanologi, geostatistik, geoteknik, geoinformatik, geoteknik, matrikel- och markövervakning, markförv altning, klimatologi, kartografi, meteorologi och ett antal atmosfäriska vetenskaper.

"Ren", fältgeologi är fortfarande till stor del beskrivande, vilket ålägger utföraren ett visst moraliskt och etiskt ansvar, så geologin, som har utvecklat sitt eget språk, liksom andra vetenskaper, kan inte klara sig utan filologi, logik och etik.

Eftersom prospekterings- och prospekteringsvägar, särskilt i svåråtkomliga områden, är ett praktiskt taget oövervakat jobb, frestas en geolog alltid av subjektiva, men väl och vackert presenterade bedömningar eller slutsatser, och detta händer tyvärr. Harmlösa "felaktigheter" kan leda till mycket allvarliga konsekvenser både i vetenskapliga och produktionsmässiga och materiella och ekonomiska termer, så en geolog har helt enkelt inte rätt till bedrägeri, förvrängning och fel, som en sapper eller en kirurg.

Geovetenskapernas ryggrad är inbyggd i en hierarkisk serie (geokemi, mineralogi, kristallografi, petrologi, litologi, paleontologi och egentlig geologi, inklusive tektonik, stratigrafi och historisk geologi), som återspeglar underordningen av successivt mer komplexa studieobjekt från atomer och molekyler till jorden som helhet.

Var och en av dessa vetenskaper är vitt förgrenade i olika riktningar, liksom geologin i sig inkluderar tektonik, stratigrafi och historisk geologi.

Geokemi

I denna vetenskaps synfältligger problemen med fördelningen av grundämnen i atmosfären, hydrosfären och litosfären.

naturvetenskap
naturvetenskap

Modern geokemi är ett komplex av vetenskapliga discipliner, inklusive regional geokemi, biogeokemi och geokemiska metoder för prospektering efter mineralfyndigheter. Ämnet för studier för alla dessa discipliner är lagarna för migration av element, villkoren för deras koncentration, separation och återuppbyggnad, såväl som processerna för evolution av formerna för att hitta varje element eller associationer från flera, särskilt liknande egenskaper.

Geokemi är baserad på atomens och kristallina materias egenskaper och struktur, på data om termodynamiska parametrar som kännetecknar en del av jordskorpan eller enskilda skal, samt på allmänna mönster som bildas av termodynamiska processer.

Den direkta uppgiften för geokemisk forskning inom geologi är att detektera MPO, därför måste prospekteringsarbetet efter malmmineral nödvändigtvis föregås och åtföljas av geokemiska undersökningar, vars resultat används för att identifiera spridningsområden för den användbara komponenten.

Mineralogy

En av de viktigaste och äldsta delarna av geologisk vetenskap, som studerar den stora, vackra, ovanligt intressanta och mystiska världen av mineraler. Mineralogiska studier, vars mål, mål och metoder beror på specifika uppgifter, utförs i alla stadier av prospektering och geologisk utforskning och inkluderar ett brett utbud av metoder från visuell bedömning av mineralsammansättningen till elektronmikroskopi och röntgendiffraktionsdiagnostik.

Påstadier av undersökning, sökning och utforskning av MPO, studier utförs för att klargöra de mineralogiska sökkriterierna och en preliminär bedömning av den praktiska betydelsen av potentiella fyndigheter.

Geologi är vetenskapen som studerar
Geologi är vetenskapen som studerar

Under utforskningsstadiet av geologiskt arbete och vid bedömning av reserverna av malm eller icke-metalliska råmaterial, fastställs dess fullständiga kvantitativa och kvalitativa mineralsammansättning med identifiering av användbara och skadliga föroreningar, vars data tas beaktas när man väljer bearbetningsteknik eller gör en slutsats om kvaliteten på råvaror.

Förutom en omfattande studie av bergarternas sammansättning är mineralogins huvudsakliga uppgifter att studera mönstren för kombinationer av mineraler i naturliga föreningar och förbättringen av principerna för mineralarters systematik.

Crystallography

En gång i tiden ansågs kristallografi som en del av mineralogin, och det nära förhållandet mellan dem är naturligt och uppenbart, men idag är det en självständig vetenskap med ett eget ämne och sina egna forskningsmetoder. Kristallografins uppgifter består i en omfattande studie av kristallers struktur, fysikaliska och optiska egenskaper, processerna för deras bildning och särdragen i interaktion med omgivningen, såväl som förändringar som sker under påverkan av influenser av olika karaktär.

geologiskt arbete
geologiskt arbete

Vetenskapen om kristaller är uppdelad i fysikalisk och kemisk kristallografi, som studerar mönster för bildning och tillväxt av kristaller, deras beteende under olika förhållanden beroende på form och struktur, och geometrisk kristallografi, ämnetsom är de geometriska lagarna som styr formen och symmetrin hos kristaller.

Tectonics

Tektonik är en av geologins kärngrenar, som studerar jordskorpans struktur i strukturella termer, egenskaperna hos dess bildning och utveckling mot bakgrund av rörelser i olika skala, deformationer, förkastningar och dislokationer orsakade av djupa processer.

geologins historia
geologins historia

Tectonics är uppdelat i regionala, strukturella (morfologiska), historiska och tillämpade grenar.

Den regionala riktningen arbetar med strukturer som plattformar, plattor, sköldar, vikta områden, havs- och havssänkor, transformationsförkastningar, sprickzoner, etc.

Ett exempel är den regionala strukturella-tektoniska plan som kännetecknar Rysslands geologi. Den europeiska delen av landet ligger på den östeuropeiska plattformen, sammansatt av prekambriska magmatiska och metamorfa bergarter. Territoriet mellan Ural och Yenisei ligger på den västsibiriska plattformen. Den sibiriska plattformen (Mellansibiriska platån) sträcker sig från Jenisej till Lena. Vikta områden representeras av ural-mongoliska, stillahavs- och delvis medelhavsbälten.

Morfologisk tektonik studerar strukturer av lägre ordning jämfört med regional tektonik.

Historisk geotektonik behandlar historien om ursprunget och bildningen av huvudtyperna av strukturella former av hav och kontinenter.

Tektonikens tillämpade riktning är förknippad med identifiering av mönsterplacering av olika typer av MPO:er i samband med vissa typer av morfostrukturer och egenskaper i deras utveckling.

I "merkantil" geologisk mening betraktas förkastningar i jordskorpan som malmförsörjningskanaler och malmkontrollerande faktorer.

paleontologi

Betyder bokstavligen "vetenskapen om forntida varelser", paleontologi studerar fossila organismer, deras rester och spår av vital aktivitet, främst för stratigrafisk dissektion av jordskorpans stenar. Paleontologins kompetens inkluderar uppgiften att återställa en bild som återspeglar den biologiska evolutionsprocessen på grundval av data som erhållits som ett resultat av rekonstruktionen av utseendet, biologiska egenskaper, metoder för reproduktion och näring av forntida organismer.

Paleontologi är enligt ganska uppenbara tecken uppdelat i paleozoologi och paleobotanik.

Organismer är känsliga för förändringar i de fysiska och kemiska parametrarna i deras livsmiljö, så de är tillförlitliga indikatorer på förhållandena under vilka stenar bildades. Därav det nära sambandet mellan geologi och paleontologi.

Baserat på paleontologiska studier, tillsammans med resultaten av bestämning av den absoluta åldern för geologiska formationer, har en geokronologisk skala sammanställts där jordens historia är indelad i geologiska epoker (arkeiska, proterozoiska, paleozoiska, mesozoiska och Kenozoikum). Eror är indelade i perioder, och de i sin tur indelade i epoker.

Vi lever i Pleistocene eran (20 tusen år sedan till nutid) under kvartärperioden, som började omkring 1 miljonår sedan.

Petrography

Studien av mineralsammansättningen i magmatiska, metamorfa och sedimentära bergarter, deras strukturella och strukturella egenskaper och tillkomst utförs genom petrografi (petrologi). Forskning utförs med hjälp av ett polariserande mikroskop i strålarna av transmitterat polariserat ljus. För att göra detta skärs tunna (0,03-0,02 mm) plattor (sektioner) ut ur stenprover och limmas sedan på en glasplatta med kanadensisk balsam (de optiska egenskaperna hos detta harts är nära glasets).

Mineraler blir transparenta (de flesta), och deras optiska egenskaper används för att identifiera mineraler och deras beståndsdelar. Interferensmönstren i tunna sektioner liknar mönster i ett kalejdoskop.

geovetenskap
geovetenskap

En speciell plats i den geologiska vetenskapens cykel upptas av petrografi av sedimentära bergarter. Dess stora teoretiska och praktiska betydelse beror på att ämnet för forskning är moderna och uråldriga (fossila) sediment, som upptar cirka 70 % av jordens yta.

Engineering geologi

Ingenjörsgeologi är vetenskapen om de egenskaper hos sammansättningen, fysikaliska och kemiska egenskaper, bildning, förekomst och dynamik hos de övre horisonterna av jordskorpan, som är förknippade med ekonomiska, främst tekniska och konstruktionsmässiga mänskliga aktiviteter.

Ingenjörs- och geologiska undersökningar syftar till att utföra en omfattande och heltäckande bedömning av geologiska faktorer orsakade av mänskliga aktiviteter i samband med naturliga geologiska processer.

Om vi minns att naturvetenskaperna, beroende på vägledande metod, är uppdelade i beskrivande och exakta, så tillhör ingenjörsgeologin naturligtvis den senare, till skillnad från många av dess "kamrater i butiken".

Maringeologi

Det skulle vara orättvist att ignorera den stora delen av geologin som studerar den geologiska strukturen och egenskaperna hos utvecklingen av jordskorpan, som utgör botten av haven och haven. Om vi följer den kortaste och mest rymliga definitionen som kännetecknar geologi (studiet av jorden), så är marin geologi vetenskapen om havets (havets) botten, som täcker alla grenar av det "geologiska trädet" (tektonik, petrografi, litologi, historisk och kvartärgeologi, paleogeografi, stratigrafi, geomorfologi, geokemi, geofysik, läran om mineraler, etc.).

Forskning i hav och oceaner bedrivs från specialutrustade fartyg, flytande borriggar och pontoner (på hyllan). För provtagning används, förutom borrning, muddrar, gripar av clamshell-typ och raka genomgående rör. Med hjälp av autonoma och bogserade fordon utförs diskreta och kontinuerliga fotografiska, tv-, seismiska, magnetometriska och geolokaliseringsundersökningar.

modern vetenskaps problem
modern vetenskaps problem

I vår tid har många problem inom modern vetenskap ännu inte lösts, och dessa inkluderar de olösta mysterierna med havet och dess inre. Marin geologi är hedrad inte bara för vetenskapens skull att "göra hemligheten klar", utan också för att utveckla världshavets kolossala miner altillgångar.

Grundläggande teoretiskuppgiften för den moderna marina grenen av geologi är att studera historien om havskorpans utveckling och att identifiera huvudmönstren för dess geologiska struktur.

Historisk geologi är vetenskapen om utvecklingsmönstren för jordskorpan och planeten som helhet i det historiskt observerbara förflutna från ögonblicket för dess bildande till i dag. Studiet av historien kring bildandet av litosfärens struktur är viktigt eftersom de tektoniska förskjutningarna och deformationerna som förekommer i den verkar vara de viktigaste faktorerna som avgör de flesta förändringar som inträffade på jorden under tidigare geologiska epoker.

Nu när vi har en allmän förståelse för geologi kan vi vända oss till dess ursprung.

Utflykt till geovetenskapens historia

Det är svårt att säga hur långt tillbaka geologins historia går tillbaka tusentals år, men neandertalaren visste redan vad man skulle göra en kniv eller yxa av, med hjälp av flinta eller obsidian (vulkaniskt glas).

Från urmänniskans tid till mitten av 1700-talet varade det förvetenskapliga stadiet av ackumulering och bildning av geologisk kunskap, främst om metallmalmer, byggnadsstenar, s alter och underjordiska vatten. Bergarter, mineraler och geologiska processer i den tidens tolkning diskuterades redan i gamla tider.

På 1200-talet utvecklades gruvdrift i asiatiska länder och grunden för gruvkunskap höll på att växa fram.

Under renässansen (XV-XVI århundraden) etablerades den heliocentriska idén om världen (J. Bruno, G. Galileo, N. Copernicus), de geologiska idéerna från N. Stenon, Leonardo da Vinci och G. Bauer föddes, och ocksåde kosmogoniska begreppen R. Descartes och G. Leibniz formuleras.

Under bildandet av geologi som vetenskap (XVIII-XIX århundraden) uppträdde de kosmogoniska hypoteserna av P. Laplace och I. Kant och de geologiska idéerna från M. V. Lomonosov, J. Buffon. Stratigrafi (I. Lehmann, G. Fuchsel) och paleontologi (J. B. Lamarck, W. Smith) föddes, kristallografi (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogi (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos och andra), börjar geologisk kartläggning.

Under denna period skapades de första geologiska föreningarna och nationella geologiska undersökningar.

Från andra hälften av 1800-talet till början av 1900-talet var de viktigaste händelserna Charles Darwins geologiska observationer, skapandet av teorin om plattformar och geosynkliner, framväxten av paleogeografi, utvecklingen av instrumentell petrografi, genetisk och teoretisk mineralogi, framväxten av begreppen magma och teorin om malmfyndigheter. Petroleumgeologin började växa fram och geofysiken (magnetometri, gravimetri, seismometri och seismologi) började ta fart. 1882 grundades Rysslands geologiska kommitté.

Den moderna perioden i geologins utveckling började i mitten av 1900-talet, när geovetenskapen anammade datateknik och skaffade nya laboratorieinstrument, verktyg och tekniska medel, vilket gjorde det möjligt att påbörja den geologiska och geofysiska studien av haven och närliggande planeter.

De mest framstående vetenskapliga landvinningarna var teorin om metasomatisk zonering av D. S. Korzhinsky, teorin om metamorfismfacies, teorin om M. Strakhov om typerna av litogenes, införandet av geokemiska metoder för prospektering efter malmfyndigheter, etc.

Under ledning av A. L. Yanshin, N. S. Shatsky och A. A. Bogdanov skapades undersökningstektoniska kartor över länderna i Europa och Asien, paleogeografiska atlaser sammanställdes.

Konceptet med en ny global tektonik utvecklades (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain och andra), geodynamik, ingenjörsgeologi och hydrogeologi steg framåt, en ny riktning inom geologi skisserades - ekologisk, som har blivit en prioritet idag.

Problem of modern geology

I dag, i många grundläggande frågor, är problemen inom modern vetenskap fortfarande olösta, och det finns åtminstone ett och ett halvt hundra sådana frågor. Vi talar om medvetandets biologiska grunder, minnets mysterier, tidens och gravitationens natur, stjärnors ursprung, svarta hål och andra rymdobjekts natur. Geologin har också många problem som ännu inte har åtgärdats. Detta gäller främst universums struktur och sammansättning, såväl som de processer som sker inuti jorden.

Idag ökar geologins betydelse på grund av behovet av att kontrollera och ta hänsyn till det växande hotet om katastrofala geologiska konsekvenser förknippade med irrationella ekonomiska aktiviteter som förvärrar miljöproblem.

Geologisk formation i Ryssland

Bildandet av modern geologisk utbildning i Ryssland är förknippat med öppnandet av en kår av gruvingenjörer (framtida Mining Institute) i St.började när Institute of Geology (nuvarande GIN AH CCCP) etablerades i Leningrad 1930 och sedan överfördes till Moskva.

Idag intar Geologiska institutet en ledande position bland forskningsinstitutioner inom området stratigrafi, litologi, tektonik och historien om den geologiska cykelns vetenskaper. De huvudsakliga verksamhetsområdena är relaterade till utvecklingen av komplexa grundläggande problem med strukturen och bildningen av den oceaniska och kontinentala skorpan, studiet av utvecklingen av bergbildning på kontinenter och sedimentation i haven, geokronologi, global korrelation av geologiska processer och fenomen, etc.

Förresten, föregångaren till GIN var Mineralogical Museum, omdöpt 1898 till Museum of Geology, och sedan 1912 till Geological and Mineralogical Museum. Peter den store.

Sedan starten har grunden för geologisk utbildning i Ryssland varit baserad på treenighetsprincipen: vetenskap - träning - praktik. Denna princip, trots perestrojkans chocker, följer utbildningsgeologin idag.

Under 1999 antog kollegierna för ministerierna för utbildning och naturresurser i Ryssland konceptet med geologisk utbildning, som testades i utbildningsinstitutioner och produktionsteam som "odlar" geologisk personal.

jobb geolog
jobb geolog

Idag kan högre geologisk utbildning erhållas vid fler än 30 universitet i Ryssland.

Och släpp "för spaning i taigan" eller lämna "till de kvava stäpperna" i vår tid - detta är inte längre så prestigefyllt som det brukade vara,jobb, geologen väljer det för att "glad vem känner vägens tjatande känsla"…

Rekommenderad: