Геалогія - гэта навука пра што? Чым займаюцца геолагі? Праблемы сучаснай геалогіі

"Геалогія - гэта лад жыцця", - хутчэй за ўсё, скажа геолаг, адказваючы на пытанне аб сваёй прафесіі, перш чым перайсці да сухім і сумным фармулёвак, тлумачачы, што геалогія - гэта навука аб будынку і складзе зямлі, пра гісторыю яе нараджэння, фарміравання і заканамернасцях развіцця, аб калісьці незлічоных, а сёння, на жаль, "каштарысных" багаццях яе нетраў. Іншыя планеты Сонечнай сістэмы таксама з'яўляюцца аб'ектамі геалагічных даследаванняў.

Апісанне той ці іншай навукі часта пачынаюць з гісторыі яе зараджэння і фарміравання, забываючы аб тым, што апавяданне перапоўнена незразумелымі тэрмінамі і азначэннямі, таму лепш спачатку па сутнасці.

Этапы геалагічных даследаванняў

Самая агульная схема паслядоўнасці даследаванняў, у якую можна "ўціснуць" усё геалагічныя працы, накіраваныя на выяўленне радовішчаў карысных выкапняў (далей МПО), па сутнасці, выглядае наступным чынам: геалагічная здымка (карціравання выхадаў на паверхню горных парод і геалагічных утварэнняў), пошукавыя работы , разведка, падлік запасаў, геалагічны справаздачу. Здымка, пошукі і разведка, у сваю чаргу, натуральна, дзеляцца на стадыі ў залежнасці ад маштабу прац і з улікам іх мэтазгоднасці.

Для выканання такога комплексу работ прыцягваецца цэлая армія спецыялістаў найшырэйшага кола геалагічных спецыяльнасцяў, якімі сапраўдны геолаг павінен валодаць значна больш, чым на ўзроўні "усяго патрошку", таму што перад ім стаіць задача абагульніць усю гэтую рознабаковую інфармацыю і ў канчатковым рахунку прыйсці да адкрыцця радовішча ( ці зрабіць яго), паколькі геалогія - гэта навука, якая вывучае нетры зямлі ў першую чаргу для асваення мінеральныя рэсурсаў.

Сямейства геалагічных навук

Як і іншыя натуральныя навукі (фізіка, біялогія, хімія, геаграфія і т. Д.), Геалогія ўяўляе сабой цэлы комплекс узаемазвязаных і пераплятаюцца адзін з адным навуковых дысцыплін.

Непасрэдна да геалагічных прадметах ставяцца агульная і рэгіянальная геалогія, мінералогія, тэктоніка, геамарфалёгія, геахімія, литология, палеанталогія, петрология, петраграфіі, геммолог, стратыграфія, гістарычная геалогія, крышталяграфія, гідрагеалогіі, марская геалогія, вулканалогіі і седиментология.

Да прыкладным, метадычным, тэхнічным, эканамічных і іншых роднасных геалогіі навуках ставяцца інжынерная геалогія, сейсмалогіі, петрофизика, гляциология, геаграфія, геалогія карысных выкапняў, геафізіка, глебазнаўства, геадэзія, акіянаграфіі, акіянолаг, геостатистика, геатэхналогіі, геаінфарматыцы, геатэхналогіі, кадастр і маніторынг зямель, землеўпарадкаванне, кліматалогія, картаграфія, метэаралогія і шэраг атмасферных навук.

"Чыстая", палявая геалогія па-ранейшаму застаецца ў значнай ступені апісальнай, што накладае на выканаўцу пэўную маральна-этычную адказнасць, таму геалогія, выпрацаваўшы сваю мову, як і іншыя навукі, не абыходзіцца без філалогіі, логікі і этыкі.

Паколькі пошукавыя і разведачныя маршруты, асабліва ў цяжкадаступных раёнах, - гэта практычна некантралюемая праца, геолаг заўсёды схільны спакусе суб'ектыўных, але пісьменна і прыгожа паднесеныя меркаванняў або заключэнняў, і такое, на жаль, здараецца. Бяскрыўдныя "недакладнасці" могуць прывесці да вельмі сур'ёзных наступстваў як у навукова-вытворчым, так і матэрыяльна-эканамічным плане, таму геолаг проста не мае права на падман, скажэнне і памылку, як сапёр або хірург.

Касцяк геонаук выбудоўваецца ў іерархічны шэраг (геахімія, мінералогія, крышталяграфія, петрология, литология, палеанталогія і ўласна геалогія, уключаючы тэктоніку, стратыграфія і гістарычную геалогію), які адлюстроўвае супадпарадкаванасць паслядоўна якія ўскладняюцца аб'ектаў вывучэння ад атамаў і малекул да Зямлі ў цэлым.

Кожная з гэтых навук шырока разветвляется па розных напрамках, як і ўласна геалогія ўключае тэктоніку, стратыграфія і гістарычную геалогію.

геахімія

У поле зроку гэтай навукі ляжаць праблемы размеркавання элементаў у атмасферы, гідрасферы і літасферы.

Сучасная геахімія ўяўляе сабой комплекс навуковых дысцыплін, які ўключае рэгіянальную геахіміі, биогеохимию і геахімічных метады пошукаў радовішчаў карысных выкапняў. Прадметам вывучэння для ўсіх гэтых дысцыплін з'яўляюцца законы міграцыі элементаў, умовы іх канцэнтрацыі, падзелу і переотложения, а таксама працэсы эвалюцыі формаў знаходжання кожнага элемента або асацыяцый з некалькіх, асабліва блізкіх па ўласцівасцях.

Геахімія абапіраецца на ўласцівасці і будова атама і крышталічнага рэчывы, на дадзеныя аб тэрмадынамічных параметрах, якія характарызуюць частка зямной кары або асобныя абалонкі, а таксама на агульныя заканамернасці, фармаваныя тэрмадынамічных працэсамі.

Прамая задача геахімічных даследаванняў у геалогіі - выяўленне МПО, таму геолагаразведачныя работы на рудныя карысныя выкапні ў абавязковым парадку папярэднічаюцца і суправаджаюцца геахімічнай здымкай, па выніках якой вылучаюцца арэалы рассейвання карыснага кампанента.

мінералогія

Адзін з асноўных і самых старажытных раздзелаў геалагічнай навукі, які вывучае велізарны, цудоўны, незвычайна цікавы і загадкавы свет мінералаў. Мінералагічныя даследаванні, мэты, задачы і метады якіх залежаць ад канкрэтных задач, праводзяцца на ўсіх этапах пошукава-геолагаразведачных работ і ўключаюць шырокі спектр метадаў ад візуальнай ацэнкі мінеральнага складу да электроннай мікраскапіі і рэнтгенаструктурны дыягностыкі.

На стадыях здымкі, пошуку і разведкі МПО даследаванні праводзяцца з мэтай высвятлення мінералагічных пошукавых крытэрыяў і папярэдняй ацэнкі практычнай значнасці патэнцыйных радовішчаў.

У працэсе разведачны стадыі геалагічных работ і пры ацэнцы запасаў руднай або неруднай сыравіны усталёўваецца яго поўны колькасны і якасны мінеральны склад з выяўленнем карысных і шкодных прымешак, дадзеныя аб якіх улічваюцца пры выбары тэхналогіі перапрацоўкі або заключэнні аб якасці сыравіны.

Акрамя ўсебаковага даследавання складу горных парод, галоўнымі задачамі мінералогіі з'яўляюцца вывучэнне заканамернасцей спалучэння мінералаў ў прыродных асацыяцыях і ўдасканаленне прынцыпаў сістэматыкі мінеральных відаў.

крышталяграфія

Калісьці крышталаграфіі лічылі часткай мінералогіі, і цесная сувязь паміж імі натуральная і відавочная, але сёння гэта самастойная навука са сваім прадметам і ўласнымі метадамі даследаванняў. Задачы крышталаграфіі заключаюцца ва ўсебаковым даследаванні структуры, фізічных і аптычных уласцівасцяў крышталяў, працэсаў іх адукацыі і асаблівасцяў ўзаемадзеяння з асяроддзем, а таксама змяненняў, якія адбываюцца пад уплывам уздзеянняў рознай прыроды.

Навука аб крышталях дзеліцца на фізіка-хімічную крышталаграфіі, якая вывучае заканамернасці фарміравання і росту крышталяў, іх паводзін у розных умовах у залежнасці ад формы і будынкі, і геаметрычную крышталаграфіі, прадметам якой з'яўляюцца геаметрычныя законы, якія кіруюць формай і сіметрыяй крышталяў.

тэктоніка

Тэктоніка з'яўляецца адным з цэласных раздзелаў геалогіі, які вывучае будову зямной кары ў структурным плане, асаблівасці яе фарміравання і развіцця на фоне разномасштабных зрухаў, дэфармацый, разрыўных парушэнняў і дыслакацый, абумоўленых глыбіннымі працэсамі.

Тэктоніка падзяляецца на рэгіянальную, структурную (марфалагічных), гістарычную і прыкладную галіны.

Рэгіянальны напрамак аперуе такімі структурамі, як платформы, пліты, шчыты, складчатые вобласці, западзіны мораў і акіянаў, Трансформный разломы, рыфтавай зоны і т. Д.

У якасці прыкладу можна прывесці рэгіянальны структурна-тэктанічны план, якім характарызуецца геалогія Расіі. Еўрапейская частка краіны размешчана на Усходне-Еўрапейскай платформе, складзенай Дакембрыйскі магматычнымі і метамарфічныя пароды. Тэрыторыя паміж Уралам і Енісеем размешчана на Заходне-Сібірскай платформе. Ад Енісея да Лены распасціраецца Сібірская платформа (Сярэдне-Сібірскае пласкагор'е). Складчатые вобласці прадстаўлены Урала-мангольскага, Ціхаакіянскім і часткова Міжземнаморскім складчатымі паясамі.

Марфалагічная тэктоніка у параўнанні з рэгіянальнай вывучае структуры ніжэйшага парадку.

Гісторыяй паходжання і фарміравання асноўных тыпаў структурных формаў акіянаў і кантынентаў займаецца гістарычная геотектоника.

Прыкладное кірунак тэктонікі звязана з выяўленнем заканамернасцяў размяшчэння розных тыпаў МПО ў сувязі з пэўнымі тыпамі морфоструктур і асаблівасцямі іх развіцця.

У "меркантыльным" геалагічным сэнсе разломы ў зямной кары разглядаюцца як рудоподводящие каналы і рудоконтролирующие фактары.

палеанталогія

Азначаючы ў літаральным сэнсе "навука пра старажытныя істотах", палеанталогія вывучае выкапні арганізмы, іх астанкі і сляды жыццядзейнасці, галоўным чынам для стратыграфічнага раздзялення горных парод зямной кары. У кампетэнцыю палеанталогіі ўваходзіць задача аднаўлення карціны, якая адлюстроўвае працэс біялагічнай эвалюцыі на аснове дадзеных, атрыманых у выніку рэканструкцыі аблічча, біялагічных асаблівасцяў, спосабаў размнажэння і харчавання старажытных арганізмаў.

Па цалкам відавочным прыкметах палеанталогія падзяляецца на палеазаалогіі і палеоботанику.

Арганізмы чула рэагуюць на змяненне фізіка-хімічных параметраў асяроддзя пражывання, таму яны з'яўляюцца надзейнымі індыкатарамі умоў, у якіх фармаваліся горныя пароды. Адсюль і выцякае цесная сувязь геалогіі і палеанталогіі.

На падставе палеанталагічных даследаванняў у сукупнасці з вынікамі азначэнняў абсалютнага ўзросту геалагічных утварэнняў складзена геохронологическая шкала, у якой гісторыя Зямлі дзеліцца на геалагічныя эры (архей, протерозой, палеазой, мезазой і Кайназоі). Эры разбіваюцца на перыяды, а тыя, у сваю чаргу, дробняцца на эпохі.

Мы жывем у плейстоценовых эпоху (20 тысяч гадоў таму па цяперашні час) чацвярцічнага перыяду, які пачаўся каля 1 млн гадоў таму.

петраграфіі

Вывучэннем мінеральнага складу магматычных, метамарфічныя і ападкавых горных парод, іх тэкстурным-структурных характарыстык і генезісу займаецца петраграфіі (петрология). Даследаванні праводзяцца з дапамогай палярызацыйнага мікраскопа ў промнях які праходзіць палярызаванага святла. Для гэтага з узораў горных парод выразаюць тонкія (0,03-0,02 мм) пласцінкі (шліфуюць), прылепленыя затым да шкляной пласцінцы канадскім бальзамам (аптычныя характарыстыкі гэтай смалы блізкія да параметраў шкла).

Мінералы становяцца празрыстымі (большасць), і па іх аптычным уласцівасцям праводзіцца ідэнтыфікацыя мінералаў і складнікаў імі парод. Інтэрферэнцыйныя карцінкі ў шліфуе нагадваюць ўзоры ў калейдаскопе.

Асаблівае месца ў цыкле геалагічных навук займае петраграфіі ападкавых парод. Яе вялікае тэарэтычнае і практычнае значэнне абумоўлена тым, што прадметам даследаванняў з'яўляюцца сучасныя і старажытныя (выкапні) ападкі, якія займаюць каля 70% паверхні Зямлі.

інжынерная геалогія

Інжынерная геалогія - гэта навука аб тых асаблівасцях складу, фізіка-хімічных уласцівасцяў, фарміравання, залягання і дынамікі верхніх гарызонтаў зямной кары, з якімі звязана гаспадарчая, галоўным чынам інжынерна-будаўнічая дзейнасць чалавека.

Інжынерна-геалагічныя пошукі нацэлены на выкананне ўсебаковай і комплекснай ацэнкі геалагічных фактараў, выкліканых гаспадарчай дзейнасцю чалавека ва ўзаемасувязі з натуральнымі геалагічнымі працэсамі.

Калі ўзгадаць, што ў залежнасці ад кіруючага метаду натуральныя навукі дзеляць на апісальныя і дакладныя, то інжынерная геалогія, вядома, ставіцца да апошніх, у адрозненне ад многіх сваіх "таварышаў па цэху".

марская геалогія

Было б несправядліва абыйсці ўвагай шырокі раздзел геалогіі, які вывучае геалагічнае будова і асаблівасці развіцця зямной кары, складаю дно акіянаў і мораў. Калі прытрымлівацца самому кароткім і ёмістага вызначэнні, якім характарызуюць геалогію (вучэнне аб Зямлі), то марская геалогія - гэта навука аб марскім (акіянскім) дне, якая ахоплівае ўсе галіны "геалагічнага дрэва" (тэктоніку, петраграфіі, литологию, гістарычную і чацвярцічную геалогію, палеагеаграфіі , стратыграфіі, геамарфалёгія, геахіміі, геафізікі, вучэнне аб карысных выкапняў і інш.).

Даследаванні ў морах і акіянах праводзяцца са спецыяльна абсталяваных судоў, плывучых буравых установак і пантонаў (на шэльфе). Для адбору пробаў, акрамя бурэння, выкарыстоўваюцца драг, дночерпатели грейферные тыпу і прямоточные трубкі. З дапамогай аўтаномных і буксаваных апаратаў праводзіцца дыскрэтная і бесперапынная фатаграфічная, тэлевізійная, сейсмічная, магнитометрическая і геолокационная здымка.

У наш час многія праблемы сучаснай навукі яшчэ не вырашаны, і да іх ставяцца нераскрытыя таямніцы акіяна і яго нетраў. Марскі геалогіі аказаны гонар не толькі дзеля навукі "таемнае зрабіць відавочным", але і асвоіць каласальныя мінеральныя рэсурсы Сусветнага акіяна.

Асноўны тэарэтычнай задачай сучаснай марской галіны геалогіі застаецца вывучэнне гісторыі развіцця акіянічнай зямной кары і выяўленне галоўных заканамернасцей яе геалагічнай будовы.

Гістарычная геалогія - гэта навука аб заканамернасцях развіцця зямной кары і планеты ў цэлым у гістарычна агляднай мінулым з моманту яе фарміравання і да нашых дзён. Вывучэнне гісторыі фарміравання структуры літасферы важна таму, што адбываюцца ў ёй тэктанічныя зрухі і дэфармацыі ўяўляюцца найважнейшымі фактарамі, якія абумаўляюць большасць змяненняў, якія адбываліся на Зямлі ў мінулыя геалагічныя эры.

Цяпер, атрымаўшы агульнае ўяўленні аб геалогіі, можна звярнуцца да яе вытокаў.

Экскурс у гісторыю навукі аб Зямлі

Цяжка сказаць, наколькі далёка ўглыб тысячагоддзяў сыходзіць каранямі гісторыя геалогіі, але неандэрталец ўжо ведаў, з чаго змайстраваць нож ці сякеру, выкарыстоўваючы крэмень ці абсідыян (вулканічнае шкло).

З часоў першабытнага чалавека да сярэдзіны XVIII стагоддзя доўжыўся донаучный этап назапашвання і фарміравання геалагічных ведаў, галоўным чынам пра рудах металаў, будаўнічых камянях, солях і падземных водах. Аб горных пародах, мінералах і геалагічных працэсах у трактоўцы таго часу загаварылі ўжо ў антычныя часы.

Да XIII стагоддзяў у краінах Азіі атрымліваюць развіццё горныя промыслы і зараджаюцца асновы горана-рудных ведаў.

У эпоху Адраджэння (XV-XVI стст.) Сцвярджаецца геліяцэнтрычнай ўяўленне пра свет (Дж. Бруна, Г. Галілей, Н. Капернік), нараджаюцца геалагічныя прадстаўлення Н. Стенона, Леанарда да Вінчы і Г. Бауэра, а таксама фармулююцца касмаганічных канцэпцыі Р . Дэкарта і Г. Лейбніца.

У перыяд станаўлення геалогіі як навукі (XVIII-XIX стст.) З'явіліся касмаганічных гіпотэзы П. Лапласа і І. Канта і геалагічныя ідэі М. В. Ламаносава, Ж. Бюфону. Зараджаецца стратыграфія (І. Леман, Г. Фюксель) і палеанталогія (Ж.Б. Ламарк, В. Сміт), прыкметна развіваецца крышталяграфія (Р.Ж. Гаюи, М.В. Ламаносаў), мінералогія (І. Я. Берцелиус, А. Кронштедт, В. М. Севергин, К. Ф. Моос і інш.), пачынаецца геалагічнае карціравання.

У гэты перыяд ствараюцца першыя геалагічныя грамадства і нацыянальныя геалагічныя службы.

З другой паловы XIX да пачатку XX стагоддзя найбольш значнымі падзеямі сталі геалагічныя назірання Ч. Дарвіна, стварэнне вучэнні аб платформах і геосинклиналях, зараджэнне палеагеаграфіі, развіццё інструментальнай петраграфіі, генетычнай і тэарэтычнай мінералогіі, з'яўленне паняццяў аб магме і вучэнні аб рудных радовішчах. Пачатку зараджацца геалогія нафты і набіраць абароты геафізіка (магнітометры, гравиметрия, сейсмометрия, і сейсмалогіі). У 1882 годзе быў заснаваны геалагічны камітэт Расіі.

Сучасны перыяд развіцця геалогіі пачаўся з сярэдзіны XX стагоддзя, калі навука аб Зямлі ўзяла на ўзбраенне камп'ютэрныя тэхналогіі і абзавялася новымі лабараторнымі прыборамі, інструментамі і тэхнічнымі сродкамі, якія дазволілі прыступіць да геолага-геафізічнаму вывучэнню акіянаў і бліжэйшых планет.

Найбольш выбітнымі навуковымі дасягненнямі сталі тэорыя метасоматической занальнасці Д. С. Коржинского, вучэнне пра фациях метаморфизма, тэорыя М. Страхова пра тыпы литогенеза, ўкараненне геахімічных метадаў пошукаў рудных радовішчаў і інш.

Пад кіраўніцтвам А. Л. Яншина, Н. С. Шатского і А. А. Багданава створаны аглядныя тэктанічныя карты краін Еўропы і Азіі, складзеныя палеагеаграфічных атласы.

Атрымала развіццё канцэпцыя новай глабальнай тэктонікі (Дж. Т. Вільсан, Г. Хесс, В. Е. Хаін і інш.), Далёка наперад ступіла геадынамікі, інжынерная геалогія і гідрагеалогіі, абмаляваў новы напрамак у геалогіі - экалагічнае, якое сёння стала прыярытэтным.

Праблемы сучаснай геалогіі

Сёння па многіх фундаментальных пытаннях праблемы сучаснай навукі ўсё яшчэ застаюцца нявырашанымі, і такіх пытанняў не менш за паўтары сотняў. Гаворка ідзе аб біялагічных асновах свядомасці, загадках памяці, прыродзе часу і гравітацыі, паходжанні зорак, чорных дзюрах і пра прыроду іншых касмічных аб'ектаў. На долю геалогіі таксама выпала нямала праблем, з якімі яшчэ трэба будзе разабрацца. Гэта тычыцца галоўным чынам будовы і складу Сусвету, а таксама працэсаў, якія адбываюцца ўнутры Зямлі.

У нашы дні значэнне геалогіі ўзрастае ў сувязі з неабходнасцю кантролю і ўліку нарастаючай пагрозы катастрафічных геалагічных наступстваў, звязаных нерацыянальнай гаспадарчай дзейнасцю, абвастраецца экалагічныя праблемы.

Геалагічнае адукацыю ў Расіі

Станаўленне сучаснага геалагічнага адукацыі ў Расіі звязваюць з адкрыццём у Санкт-Пецярбургу корпуса горных інжынераў (будучага Горнага інстытута) і стварэннем Маскоўскага універсітэта, а росквіт пачаўся, калі ў 1930 г. у Ленінградзе быў створаны, а затым пераведзены ў Маскву Інстытут геалогіі (цяпер гін AH CCCP).

Сёння Геалагічны інстытут займае вядучае месца сярод навукова-даследчых устаноў у галіне стратыграфіі, литологии, тэктонікі і гісторыі навук геалагічнага цыклу. Асноўныя напрамкі дзейнасці звязаны з распрацоўкай комплексных фундаментальных праблем будынкі і фарміравання акіянічнай і кантынентальнай кары, вывучэннем эвалюцыі породообразования мацерыкоў і осадкообразования ў акіянах, геахраналогіі, глабальнай карэляцыі геалагічных працэсаў і з'яў і інш.

Дарэчы, папярэднікам гін быў мінералагічны музей, перайменаваны ў 1898 годзе ў Музей геалогіі, а затым у 1912 годзе ў Геалагічны і мінералагічны музей ім. Пятра Вялікага.

З моманту зараджэння ў аснову геалагічнага адукацыі ў Расіі быў закладзены прынцып трыадзінства: навука - навучанне - практыка. Гэтым прынцыпе, нягледзячы на перабудоўныя ўзрушэнні, адукацыйная геалогія варта і сёння.

У 1999 годзе рашэннем калегій міністэрстваў адукацыі і прыродных рэсурсаў Расіі была прынятая канцэпцыя геалагічнага адукацыі, якая прайшла апрабацыю ў навучальных установах і вытворчых калектывах, "гадуюць" геалагічныя кадры.

Сёння вышэйшую геалагічнае адукацыю можна атрымаць больш чым у 30 ВНУ Расіі.

І хай сыходзіць "на выведку ў тайгу" ці з'язджаць "у гарачыя стэпе" ў наш час - гэта ўжо не гэтак прэстыжная, як калісьці, праца, геолаг выбірае яе, таму што "шчаслівы, каму знаёма шчымлівае пачуццё дарогі" ...