„Geologia to sposób na życie”, prawdopodobnie powie geolog zapytany o swój zawód, zanim przejdzie do suchych i nudnych sformułowań, wyjaśniając, że geologia jest nauką o budowie i składzie Ziemi, o historii jego narodzin, powstawaniu i wzorcach rozwoju, o niegdyś niezliczonych, a dziś niestety „szacowanych” bogactwach jego wnętrzności. Obiektami badań geologicznych są również inne planety Układu Słonecznego.
Opis danej nauki często zaczyna się od historii jej powstania i powstania, zapominając, że narracja pełna jest niezrozumiałych terminów i definicji, więc lepiej najpierw przejść do sedna.
Etapy badań geologicznych
Najbardziej ogólny schemat sekwencji badawczej, w który można „wcisnąć” wszystkie prace geologiczne mające na celu identyfikację złóż mineralnych(dalej MPO) w istocie to: badania geologiczne (kartowanie wychodni skał i utworów geologicznych), poszukiwania, rozpoznawanie, obliczanie zasobów, raport geologiczny. Z kolei strzelectwo, poszukiwania i rekonesans są naturalnie podzielone na etapy w zależności od skali pracy i uwzględniając ich celowość.
Aby wykonać taki kompleks prac, zaangażowana jest cała armia specjalistów o najszerszej gamie specjalności geologicznych, którą prawdziwy geolog musi opanować znacznie więcej niż na poziomie „wszystkiego po trochu”, ponieważ stoi przed nim zadanie podsumowania wszystkich tych wszechstronnych informacji i ostatecznie dojścia do odkrycia złoża (lub jego wytworzenia), ponieważ geologia jest nauką, która bada wnętrzności ziemi przede wszystkim pod kątem rozwoju zasobów mineralnych.
Rodzina Nauk Geologicznych
Podobnie jak inne nauki przyrodnicze (fizyka, biologia, chemia, geografia itp.), geologia jest zespołem powiązanych ze sobą dyscyplin naukowych.
Tematy geologiczne obejmują bezpośrednio geologię ogólną i regionalną, mineralogię, tektonikę, geomorfologię, geochemię, litologię, paleontologię, petrologię, petrografię, gemologię, stratygrafię, geologię historyczną, krystalografię, hydrogeologię, geologię morską, wulkanologię i sedymentologię.
Nauki stosowane, metodologiczne, techniczne, ekonomiczne i inne związane z geologią obejmują geologię inżynierską, sejsmologię, petrofizykę, glacjologię, geografię, geologięminerały, geofizyka, gleboznawstwo, geodezja, oceanografia, oceanologia, geostatystyka, geotechnologia, geoinformatyka, geotechnologia, kataster i monitoring gruntów, gospodarka gruntami, klimatologia, kartografia, meteorologia oraz szereg nauk o atmosferze.
"Czysta", geologia polowa jest nadal w dużej mierze opisowa, co nakłada na wykonawcę pewną odpowiedzialność moralną i etyczną, więc geologia, która rozwinęła swój własny język, podobnie jak inne nauki, nie może obejść się bez filologii, logiki i etyki.
Ponieważ poszukiwanie i eksploracja tras, zwłaszcza w trudno dostępnych terenach, to praca praktycznie bez nadzoru, geolog zawsze kusi subiektywnymi, ale dobrze i pięknie przedstawionymi osądami lub wnioskami, a tak się niestety dzieje. Nieszkodliwe „nieścisłości” mogą prowadzić do bardzo poważnych konsekwencji zarówno pod względem naukowym i produkcyjnym, jak i materiałowo-ekonomicznym, więc geolog po prostu nie ma prawa do oszukiwania, zniekształcania i błędu, jak saper czy chirurg.
Krzesło nauk o Ziemi jest wbudowane w szereg hierarchiczny (geochemia, mineralogia, krystalografia, petrologia, litologia, paleontologia i geologia właściwa, w tym tektonika, stratygrafia i geologia historyczna), odzwierciedlając podporządkowanie coraz bardziej złożonych obiektów badań od atomów i cząsteczek do Ziemi jako całości.
Każda z tych nauk jest szeroko rozgałęziona w różnych kierunkach, podobnie jak sama geologia obejmuje tektonikę, stratygrafię i geologię historyczną.
Geochemia
W polu widzenia tej naukileżą problemy dystrybucji pierwiastków w atmosferze, hydrosferze i litosferze.
Nowoczesna geochemia to zespół dyscyplin naukowych, w tym geochemia regionalna, biogeochemia i geochemiczne metody poszukiwania złóż kopalin. Przedmiotem badań dla wszystkich tych dyscyplin są prawa migracji pierwiastków, warunki ich koncentracji, separacji i redepozycji, a także procesy ewolucji form znajdowania każdego pierwiastka lub skojarzeń z kilku, zwłaszcza podobnych pod względem właściwości.
Geochemia opiera się na właściwościach i strukturze atomu i materii krystalicznej, na danych dotyczących parametrów termodynamicznych charakteryzujących część skorupy ziemskiej lub poszczególnych powłok, a także na ogólnych wzorcach powstałych w wyniku procesów termodynamicznych.
Bezpośrednim zadaniem badań geochemicznych w geologii jest wykrywanie MPO, dlatego prace poszukiwawcze minerałów kruszcowych są koniecznie poprzedzone i towarzyszą im badania geochemiczne, których wyniki są wykorzystywane do identyfikacji obszarów dyspersji użytecznego składnika.
Mineralogia
Jeden z głównych i najstarszych działów nauk geologicznych, badający rozległy, piękny, niezwykle interesujący i tajemniczy świat minerałów. Badania mineralogiczne, których cele, zadania i metody zależą od konkretnych zadań, prowadzone są na wszystkich etapach poszukiwań i rozpoznań geologicznych i obejmują szeroki zakres metod od wizualnej oceny składu mineralnego po mikroskopię elektronową i diagnostykę dyfrakcyjną promieniowania rentgenowskiego.
Wł.etapy badania, poszukiwania i eksploracji MPO, prowadzone są badania w celu wyjaśnienia kryteriów wyszukiwania mineralogicznego oraz wstępnej oceny praktycznego znaczenia potencjalnych złóż.
Na etapie rozpoznania prac geologicznych oraz przy ocenie zasobów rudy lub surowców niemetalicznych ustala się jego pełny ilościowy i jakościowy skład mineralny z identyfikacją użytecznych i szkodliwych zanieczyszczeń, których dane są pobierane brać pod uwagę przy wyborze technologii przetwarzania lub wyciąganiu wniosków na temat jakości surowców.
Oprócz kompleksowego badania składu skał, głównymi zadaniami mineralogii są badania schematów połączeń minerałów w naturalnych związkach oraz doskonalenie zasad systematyki gatunków mineralnych.
Krystalografia
Kiedyś krystalografia była uważana za część mineralogii, a bliski związek między nimi jest naturalny i oczywisty, ale dziś jest to samodzielna nauka z własnym tematem i własnymi metodami badawczymi. Zadania krystalografii polegają na kompleksowym badaniu struktury, właściwości fizycznych i optycznych kryształów, procesów ich powstawania oraz cech oddziaływania z otoczeniem, a także zmian zachodzących pod wpływem wpływów o różnym charakterze.
Nauka o kryształach dzieli się na krystalografię fizyczną i chemiczną, która bada wzory powstawania i wzrostu kryształów, ich zachowanie w różnych warunkach w zależności od kształtu i struktury oraz krystalografię geometryczną, przedmiotktóre są prawami geometrycznymi rządzącymi kształtem i symetrią kryształów.
Tektonika
Tektonika to jedna z podstawowych gałęzi geologii, która bada strukturę skorupy ziemskiej pod względem strukturalnym, cechy jej powstawania i rozwoju na tle ruchów o różnej skali, deformacji, uskoków i dyslokacji spowodowanych głębokie procesy.
Tektonika dzieli się na gałęzie regionalne, strukturalne (morfologiczne), historyczne i stosowane.
Kierunek regionalny działa z takimi strukturami jak platformy, płyty, tarcze, obszary pofałdowane, depresje morskie i oceaniczne, uskoki transformacyjne, strefy ryftów itp.
Przykładem jest regionalny plan strukturalno-tektoniczny charakteryzujący geologię Rosji. Europejska część kraju położona jest na platformie wschodnioeuropejskiej, złożonej z prekambryjskich skał magmowych i metamorficznych. Terytorium między Uralem a Jenisejem znajduje się na platformie zachodnio-syberyjskiej. Platforma Syberyjska (Wysoczyzna Środkowego Syberii) rozciąga się od Jeniseju do Leny. Pofałdowane obszary są reprezentowane przez pofałdowane pasy uralsko-mongolskie, pacyficzne i częściowo śródziemnomorskie.
Tektonika morfologiczna bada struktury niższego rzędu w porównaniu z tektoniką regionalną.
Geotektonika historyczna zajmuje się historią powstania i formowania się głównych typów form strukturalnych oceanów i kontynentów.
Zastosowany kierunek tektoniki jest związany z identyfikacją wzorcówrozmieszczenie różnych typów MPO w związku z określonymi typami morfostruktur i cechami ich rozwoju.
W „merkantylnym” sensie geologicznym, uskoki w skorupie ziemskiej są uważane za kanały dostaw rudy i czynniki kontrolujące rudę.
Paleontologia
Dosłownie oznaczający „naukę o starożytnych istotach”, paleontologia bada organizmy kopalne, ich szczątki i ślady aktywności życiowej, głównie w celu analizy stratygraficznej skał skorupy ziemskiej. Kompetencje paleontologii obejmują zadanie odtworzenia obrazu, który odzwierciedla proces ewolucji biologicznej na podstawie danych uzyskanych w wyniku rekonstrukcji wyglądu, cech biologicznych, metod rozmnażania i odżywiania dawnych organizmów.
Zgodnie z dość oczywistymi oznakami paleontologia dzieli się na paleozoologię i paleobotanikę.
Organizmy są wrażliwe na zmiany parametrów fizycznych i chemicznych swojego siedliska, dlatego są wiarygodnymi wskaźnikami warunków, w jakich powstały skały. Stąd ścisły związek między geologią a paleontologią.
Na podstawie badań paleontologicznych, wraz z wynikami określenia bezwzględnego wieku formacji geologicznych, opracowano skalę geochronologiczną, w której historia Ziemi dzieli się na epoki geologiczne (archeański, proterozoik, paleozoik, mezozoik i Kenozoiczny). Epoki dzielą się na okresy, a te z kolei na epoki.
Żyjemy w erze plejstocenu (20 tysięcy lat temu do chwili obecnej) okresu czwartorzędowego, który rozpoczął się około 1 milionalat temu.
Petrografia
Badanie składu mineralnego skał magmowych, metamorficznych i osadowych, ich właściwości teksturalnych i strukturalnych oraz genezy prowadzone jest za pomocą petrografii (petrologii). Badania prowadzone są przy użyciu mikroskopu polaryzacyjnego w wiązkach przepuszczanego światła spolaryzowanego. W tym celu z próbek skał wycina się cienkie (0,03-0,02 mm) płytki (odcinki), które następnie przykleja się do płytki szklanej balsamem kanadyjskim (właściwości optyczne tej żywicy są zbliżone do właściwości szkła).
Minerały stają się przezroczyste (większość), a ich właściwości optyczne są wykorzystywane do identyfikacji minerałów i ich skał składowych. Wzory interferencyjne w cienkim przekroju przypominają wzory w kalejdoskopie.
Szczególne miejsce w cyklu nauk geologicznych zajmuje petrografia skał osadowych. Jego duże znaczenie teoretyczne i praktyczne wynika z faktu, że przedmiotem badań są osady współczesne i pradawne (skamieniałe), które zajmują około 70% powierzchni Ziemi.
Geologia inżynierska
Geologia inżynierska to nauka o tych cechach składu, właściwościach fizycznych i chemicznych, powstawaniu, występowaniu i dynamice górnych poziomów skorupy ziemskiej, które są związane z ekonomiczną, głównie inżynieryjną i budowlaną działalnością człowieka.
Badania inżynierskie i geologiczne mają na celu przeprowadzenie kompleksowej i kompleksowej oceny czynników geologicznych spowodowanych działalnością człowieka w połączeniu z naturalnymi procesami geologicznymi.
Jeśli przypomnimy sobie, że w zależności od metody prowadzenia, nauki przyrodnicze dzielą się na opisowe i ścisłe, to geologia inżynierska oczywiście należy do tej drugiej, w przeciwieństwie do wielu jej „towarzyszy w warsztacie”.
Geologia morska
Niesprawiedliwe byłoby ignorowanie ogromnej części geologii, która bada budowę geologiczną i cechy rozwoju skorupy ziemskiej, która tworzy dno oceanów i mórz. Jeśli podążymy za najkrótszą i najbardziej pojemną definicją charakteryzującą geologię (badanie Ziemi), to geologia morza jest nauką o dnie morza (oceanicznym), obejmującą wszystkie gałęzie „drzewa geologicznego” (tektonika, petrografia, litologia, geologia historyczna i czwartorzędowa, paleogeografia, stratygrafia, geomorfologia, geochemia, geofizyka, doktryna minerałów itp.).
Badania na morzach i oceanach prowadzone są ze specjalnie wyposażonych statków, pływających platform wiertniczych i pontonów (na półce). Do pobierania próbek, oprócz wiercenia, stosuje się pogłębiarki, chwytaki typu clamshell i rury proste. Za pomocą pojazdów autonomicznych i holowanych przeprowadzane są dyskretne i ciągłe badania fotograficzne, telewizyjne, sejsmiczne, magnetometryczne i geolokalizacyjne.
W naszych czasach wiele problemów współczesnej nauki nie zostało jeszcze rozwiązanych, w tym nierozwiązane tajemnice oceanu i jego wnętrza. Geologia morska jest honorowana nie tylko ze względu na naukę „wyjaśniania tajemnicy”, ale także za rozwój kolosalnych zasobów mineralnych Oceanu Światowego.
Podstawy teoretycznezadaniem współczesnej gałęzi geologii morskiej jest badanie historii rozwoju skorupy oceanicznej i identyfikacja głównych wzorców jej budowy geologicznej.
Geologia historyczna to nauka o wzorcach rozwoju skorupy ziemskiej i planety jako całości w historycznie obserwowalnej przeszłości od momentu jej powstania do dnia dzisiejszego. Badanie historii powstawania struktury litosfery jest ważne, ponieważ zachodzące w niej przesunięcia tektoniczne i deformacje wydają się być najważniejszymi czynnikami, które determinują większość zmian, jakie zaszły na Ziemi w minionych epokach geologicznych.
Teraz, gdy mamy już ogólną wiedzę na temat geologii, możemy zwrócić się do jej początków.
Wycieczka do historii nauki o Ziemi
Trudno powiedzieć, jak daleko wstecz historia geologii sięga tysięcy lat, ale neandertalczyk wiedział już, z czego zrobić nóż lub siekierę, używając krzemienia lub obsydianu (szkła wulkanicznego).
Od czasów prymitywnego człowieka do połowy XVIII wieku trwał przednaukowy etap gromadzenia i tworzenia wiedzy geologicznej, głównie o rudach metali, kamieniach budowlanych, solach i wodach podziemnych. Skały, minerały i procesy geologiczne w interpretacji tamtych czasów były omawiane już w starożytności.
Do XIII wieku górnictwo rozwijało się w krajach azjatyckich i pojawiały się podstawy wiedzy górniczej.
W renesansie (XV-XVI wiek) powstała heliocentryczna idea świata (J. Bruno, G. Galileo, N. Copernicus), geologiczne idee N. Stenona, Leonarda da Vinci i urodził się G. Bauer, a takżesformułowano kosmogoniczne koncepcje R. Kartezjusza i G. Leibniza.
Podczas formowania się geologii jako nauki (XVIII-XIX w.) pojawiły się kosmogoniczne hipotezy P. Laplace'a i I. Kanta oraz geologiczne idee M. V. Łomonosowa, J. Buffona. Narodziły się stratygrafia (I. Lehmann, G. Fuchsel) i paleontologia (J. B. Lamarck, W. Smith), krystalografia (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogia (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos i inne), rozpoczyna się mapowanie geologiczne.
W tym okresie powstały pierwsze towarzystwa geologiczne i państwowe służby geologiczne.
Od drugiej połowy XIX do początku XX wieku najważniejszymi wydarzeniami były obserwacje geologiczne Karola Darwina, powstanie teorii platform i geosynklin, pojawienie się paleogeografii, rozwój petrografia instrumentalna, mineralogia genetyczna i teoretyczna, pojawienie się koncepcji magmy i teorii złóż rud. Geologia ropy naftowej zaczęła się pojawiać, a geofizyka (magnetometria, grawimetria, sejsmometria i sejsmologia) zaczęła nabierać rozpędu. W 1882 roku powstał Komitet Geologiczny Rosji.
Nowoczesny okres w rozwoju geologii rozpoczął się w połowie XX wieku, kiedy nauka o Ziemi przyjęła technologię komputerową i pozyskała nowe instrumenty laboratoryjne, narzędzia i środki techniczne, które umożliwiły rozpoczęcie badań geologicznych i geofizycznych oceanów i pobliskich planet.
Najwybitniejszymi osiągnięciami naukowymi były teoria stref metasomatycznych D. S. Korzhinsky'ego, teoria facji metamorficznych, teoria M. Strachow o rodzajach litogenezy, wprowadzeniu geochemicznych metod poszukiwania złóż rudy itp.
Pod przewodnictwem A. L. Yanshina, N. S. Shatsky'ego i A. A. Bogdanowa stworzono przeglądowe mapy tektoniczne krajów Europy i Azji, opracowano atlasy paleogeograficzne.
Opracowano koncepcję nowej globalnej tektoniki (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain i inni), posunęła się geodynamika, geologia inżynierska i hydrogeologia, nakreślono nowy kierunek w geologii - ekologiczny, który stał się priorytet dzisiaj.
Problemy współczesnej geologii
Dzisiaj, w wielu fundamentalnych kwestiach, problemy współczesnej nauki wciąż pozostają nierozwiązane, a takich kwestii jest co najmniej półtora. Mówimy o biologicznych podstawach świadomości, tajemnicach pamięci, naturze czasu i grawitacji, pochodzeniu gwiazd, czarnych dziur i naturze innych obiektów kosmicznych. Geologia ma też wiele problemów, z którymi trzeba się jeszcze uporać. Dotyczy to głównie budowy i składu Wszechświata, a także procesów zachodzących wewnątrz Ziemi.
W dzisiejszych czasach znaczenie geologii rośnie ze względu na potrzebę kontrolowania i uwzględniania rosnącego zagrożenia katastrofalnymi konsekwencjami geologicznymi związanymi z nieracjonalną działalnością gospodarczą, która zaostrza problemy środowiskowe.
Tworzenie geologiczne w Rosji
Kształtowanie się nowoczesnej edukacji geologicznej w Rosji wiąże się z otwarciem korpusu inżynierów górnictwa (przyszły Instytut Górnictwa) w St.rozpoczął się, gdy Instytut Geologii (obecnie GIN AH CCCP) został utworzony w Leningradzie w 1930 roku, a następnie przeniesiony do Moskwy.
Dziś Instytut Geologiczny zajmuje czołową pozycję wśród instytucji badawczych z zakresu stratygrafii, litologii, tektoniki i historii nauk cyklu geologicznego. Główne obszary działalności związane są z rozwojem złożonych podstawowych problemów budowy i powstawania skorupy oceanicznej i kontynentalnej, badaniem ewolucji formowania skalnego kontynentów i sedymentacji w oceanach, geochronologią, globalną korelacją procesów geologicznych oraz zjawiska itp.
Nawiasem mówiąc, poprzednikiem GIN było Muzeum Mineralogiczne, przemianowane w 1898 r. na Muzeum Geologiczne, a następnie w 1912 r. na Muzeum Geologiczno-Mineralogiczne. Piotr Wielki.
Od samego początku podstawy edukacji geologicznej w Rosji opierały się na zasadzie trójcy: nauka – kształcenie – praktyka. Ta zasada, pomimo wstrząsów pierestrojki, geologia edukacyjna obowiązuje do dziś.
W 1999 r. kolegia Ministerstwa Edukacji i Zasobów Naturalnych Rosji przyjęły koncepcję edukacji geologicznej, która została przetestowana w instytucjach edukacyjnych i zespołach produkcyjnych „kultywujących” personel geologiczny.
Dzisiaj wyższe wykształcenie geologiczne można uzyskać na ponad 30 uniwersytetach w Rosji.
I puścić "na zwiad w tajdze" lub odejść "na duszne stepy" w naszych czasach - to już nie jest tak prestiżowe jak kiedyś,geolog wybiera to, ponieważ „szczęśliwy, kto zna dokuczliwe uczucie na drodze”…
