„Geologia este un mod de viață”, este probabil să spună un geolog când este întrebat despre profesia sa, înainte de a trece la formulări uscate și plictisitoare, explicând că geologia este știința structurii și compoziției pământului, despre istoria nașterii, formării și modelelor sale de dezvoltare, despre bogățiile cândva nenumărate și astăzi, vai, „estimate” ale intestinelor sale. Alte planete din sistemul solar sunt, de asemenea, obiecte de cercetare geologică.
Descrierea unei anumite științe începe adesea cu istoria originii și formării ei, uitând că narațiunea este plină de termeni și definiții de neînțeles, așa că este mai bine să ajungem mai întâi la subiect.
Etape ale cercetării geologice
Schema cea mai generală a secvenței de cercetare în care pot fi „storse” toate lucrările geologice care vizează identificarea zăcămintelor minerale(denumită în continuare MPO), în esență, este următoarea: cercetare geologică (cartografiere a afloririlor de roci și formațiuni geologice), prospectare, explorare, calcul rezerve, raport geologic. Tragerea, căutarea și recunoașterea, la rândul lor, sunt împărțite în mod natural în etape, în funcție de amploarea lucrărilor și ținând cont de oportunitatea acestora.
Pentru a efectua un asemenea complex de lucrări este implicată o întreagă armată de specialiști din cea mai largă gamă de specialități geologice, pe care un adevărat geolog trebuie să-l stăpânească mult mai mult decât la nivelul „un pic din toate”, deoarece el se confruntă cu sarcina de a rezuma toate aceste informații versatile și, în cele din urmă, de a ajunge la descoperirea unui zăcământ (sau de a-l realiza), deoarece geologia este o știință care studiază intestinele pământului în primul rând pentru dezvoltarea resurselor minerale.
Familia de Științe Geologice
La fel ca alte științe ale naturii (fizică, biologie, chimie, geografie etc.), geologia este un complex de discipline științifice interconectate și împletite.
Subiectele geologice includ direct geologia generală și regională, mineralogia, tectonica, geomorfologia, geochimia, litologiei, paleontologiei, petrolologiei, petrografia, gemologia, stratigrafia, geologia istorică, cristalografia, hidrogeologia, geologia marina, vulcanologia și sedimentologia.
Științe aplicate, metodologice, tehnice, economice și alte științe legate de geologie includ geologia ingineriei, seismologia, petrofizica, glaciologia, geografia, geologiaminerale, geofizică, știința solului, geodezie, oceanografie, oceanologie, geostatistică, geotehnologie, geoinformatică, geotehnologie, cadastru și monitorizare a terenurilor, management al terenurilor, climatologie, cartografie, meteorologie și o serie de științe atmosferice.
„Pura”, geologia de câmp este încă în mare măsură descriptivă, ceea ce impune executantului o anumită responsabilitate morală și etică, astfel că geologia, având dezvoltat limbajul propriu, ca și alte științe, nu se poate lipsi de filologie, logică și etică.
Deoarece traseele de prospectare și explorare, mai ales în zonele greu accesibile, este o meserie practic nesupravegheată, un geolog este mereu tentat de judecăți sau concluzii subiective, dar bine și frumos prezentate, iar asta, din păcate, se întâmplă. „Inexactitățile” inofensive pot duce la consecințe foarte grave atât în plan științific și de producție, cât și în termeni materiali și economici, așa că un geolog pur și simplu nu are dreptul la înșelăciune, denaturare și eroare, precum un sapator sau un chirurg.
Coloana vertebrală a geoștiințelor este construită într-o serie ierarhică (geochimie, mineralogie, cristalografie, petrolologie, litologie, paleontologie și geologie propriu-zisă, inclusiv tectonica, stratigrafia și geologia istorică), reflectând subordonarea unor obiecte de studiu din ce în ce mai complexe. de la atomi și molecule la Pământ în ansamblu.
Fiecare dintre aceste științe este ramificată în direcții diferite, precum și geologia în sine include tectonica, stratigrafia și geologia istorică.
Geochimie
În câmpul de vedere al acestei științestau problemele distribuției elementelor în atmosferă, hidrosferă și litosferă.
Geochimia modernă este un complex de discipline științifice, inclusiv geochimia regională, biogeochimia și metodele geochimice de prospectare a zăcămintelor minerale. Obiectul de studiu pentru toate aceste discipline îl constituie legile migrației elementelor, condițiile de concentrare, separare și redepunere a acestora, precum și procesele de evoluție a formelor de găsire a fiecărui element sau asocieri din mai multe, mai ales asemănătoare ca proprietăți.
Geochimia se bazează pe proprietățile și structura atomului și a materiei cristaline, pe date privind parametrii termodinamici care caracterizează o parte a scoarței terestre sau învelișurile individuale, precum și pe modele generale formate prin procese termodinamice.
Sarcina directă a cercetării geochimice în geologie este detectarea MPO, prin urmare, lucrările de explorare a minereurilor sunt în mod necesar precedate și însoțite de studii geochimice, ale căror rezultate sunt folosite pentru a identifica zonele de dispersie a componentei utile..
Mineralogie
Una dintre secțiunile principale și cele mai vechi ale științei geologice, care studiază lumea vastă, frumoasă, neobișnuit de interesantă și misterioasă a mineralelor. Studiile mineralogice, ale căror scopuri, obiective și metode depind de sarcini specifice, sunt efectuate în toate etapele de prospectare și explorare geologică și includ o gamă largă de metode, de la evaluarea vizuală a compoziției minerale până la microscopia electronică și diagnosticarea prin difracție cu raze X..
Activatetape de cercetare, căutare și explorare a MPO, se efectuează studii pentru a clarifica criteriile de căutare mineralogică și o evaluare preliminară a semnificației practice a potențialelor zăcăminte.
În etapa de explorare a lucrărilor geologice și la evaluarea rezervelor de minereu sau de materii prime nemetalice, se stabilește complet compoziția minerală cantitativă și calitativă a acesteia cu identificarea impurităților utile și nocive ale căror date sunt preluate. luați în considerare atunci când alegeți o tehnologie de prelucrare sau faceți o concluzie despre calitatea materiilor prime.
Pe lângă un studiu cuprinzător al compoziției rocilor, principalele sarcini ale mineralogiei sunt studiul tiparelor de combinare a mineralelor în asociații naturale și îmbunătățirea principiilor sistematicii speciilor minerale.
Cristalografie
Odinioară, cristalografia era considerată o parte a mineralogiei, iar relația strânsă dintre ele este firească și evidentă, dar astăzi este o știință independentă, cu propriul subiect și propriile metode de cercetare. Sarcinile cristalografiei constau într-un studiu cuprinzător al structurii, proprietăților fizice și optice ale cristalelor, procesele de formare a acestora și caracteristicile interacțiunii cu mediul, precum și schimbările care apar sub influența influențelor de natură variată.
Știința cristalelor se împarte în cristalografie fizică și chimică, care studiază modelele de formare și creștere a cristalelor, comportamentul acestora în diferite condiții în funcție de formă și structură, și cristalografia geometrică, subiectulcare sunt legile geometrice care guvernează forma și simetria cristalelor.
Tectonică
Tectonica este una dintre ramurile de bază ale geologiei, care studiază structura scoarței terestre în termeni structurali, trăsăturile formării și dezvoltării acesteia pe fondul mișcărilor la scară diferită, deformațiilor, falii și dislocații cauzate de procese profunde.
Tectonica este împărțită în ramuri regionale, structurale (morfologice), istorice și aplicate.
Drecția regională funcționează cu structuri precum platforme, plăci, scuturi, zone pliate, depresiuni maritime și oceanice, falii de transformare, zone de rift etc.
Un exemplu este planul structural-tectonic regional care caracterizează geologia Rusiei. Partea europeană a țării este situată pe platforma est-europeană, compusă din roci magmatice și metamorfice precambriene. Teritoriul dintre Urali și Yenisei este situat pe platforma Siberiei de Vest. Platforma Siberiană (Podisul Siberian Mijlociu) se întinde de la Yenisei până la Lena. Zonele pliate sunt reprezentate de centurile pliate Ural-Mongole, Pacific și parțial mediteraneene.
Tectonica morfologică studiază structurile de ordin inferior în comparație cu tectonica regională.
Geotectonica istorică se ocupă de istoria originii și formării principalelor tipuri de forme structurale ale oceanelor și continentelor.
Directia aplicata a tectonicii este asociata cu identificarea tiparelorplasarea diferitelor tipuri de MPO-uri în legătură cu anumite tipuri de morfostructuri și caracteristici ale dezvoltării lor.
În sensul geologic „mercantil”, faliile din scoarța terestră sunt considerate canale de alimentare cu minereu și factori de control al minereului.
Paleontologie
Însemnând literal „știința ființelor antice”, paleontologia studiază organismele fosile, rămășițele lor și urmele de activitate vitală, în principal pentru disecția stratigrafică a rocilor scoarței terestre. Competența paleontologiei include sarcina de a restabili o imagine care să reflecte procesul de evoluție biologică pe baza datelor obținute ca urmare a reconstrucției aspectului, a caracteristicilor biologice, a metodelor de reproducere și de nutriție a organismelor antice.
După semne destul de evidente, paleontologia este împărțită în paleozoologie și paleobotanica.
Organismele sunt sensibile la modificările parametrilor fizici și chimici ai habitatului lor, deci sunt indicatori de încredere ai condițiilor în care s-au format rocile. De aici legătura strânsă dintre geologie și paleontologie.
Pe baza studiilor paleontologice, împreună cu rezultatele determinării vârstei absolute a formațiunilor geologice, a fost alcătuită o scară geocronologică în care istoria Pământului este împărțită în ere geologice (Arheic, Proterozoic, Paleozoic, Mezozoic și Cenozoic). Epocile sunt împărțite în perioade, iar acestea, la rândul lor, sunt împărțite în epoci.
Trăim în epoca pleistocenă (în urmă cu 20 de mii de ani până în prezent) a perioadei cuaternare, care a început cu aproximativ 1 milionani în urmă.
Petrografie
Studiul compoziției minerale a rocilor magmatice, metamorfice și sedimentare, a caracteristicilor texturale și structurale și a genezei acestora se realizează prin petrografie (petrologie). Cercetările se desfășoară cu ajutorul unui microscop polarizant în fasciculele de lumină polarizată transmisă. Pentru a face acest lucru, plăci (secțiuni) subțiri (0,03-0,02 mm) sunt tăiate din mostre de rocă, apoi lipite pe o placă de sticlă cu balsam canadian (caracteristicile optice ale acestei rășini sunt apropiate de cele ale sticlei).
Mineralele devin transparente (majoritatea), iar proprietățile lor optice sunt folosite pentru a identifica mineralele și rocile lor constitutive. Modelele de interferență din secțiunea subțire seamănă cu modelele dintr-un caleidoscop.
Un loc aparte în ciclul științelor geologice îl ocupă petrografia rocilor sedimentare. Marea sa semnificație teoretică și practică se datorează faptului că obiectul cercetării sunt sedimentele moderne și antice (fosile), care ocupă aproximativ 70% din suprafața Pământului.
Inginerie geologie
Geologia inginerească este știința acelor caracteristici ale compoziției, proprietăților fizice și chimice, formării, apariției și dinamicii orizontului superior al scoarței terestre, care sunt asociate cu activitățile umane economice, în principal de inginerie și construcții.
Inginerie și studii geologice au ca scop realizarea unei evaluări cuprinzătoare și cuprinzătoare a factorilor geologici cauzați de activitățile umane în legătură cu procesele geologice naturale.
Dacă ne amintim că, în funcție de metoda de ghidare, științele naturii sunt împărțite în descriptive și exacte, atunci geologia inginerească, desigur, aparține celei din urmă, spre deosebire de mulți dintre „tovarășii săi de prăvălie”.
Geologie marină
Ar fi nedrept să ignorăm secțiunea vastă a geologiei care studiază structura geologică și caracteristicile dezvoltării scoarței terestre, care formează fundul oceanelor și mărilor. Dacă urmărim cea mai scurtă și mai încăpătoare definiție care caracterizează geologia (studiul Pământului), atunci geologia marină este știința fundului mării (oceanului), acoperind toate ramurile „arborului geologic” (tectonica, petrografie, litologie, etc.). Geologie istorică și cuaternară, paleogeografie, stratigrafie, geomorfologie, geochimie, geofizică, doctrina mineralelor etc.).
Cercetarea în mări și oceane se efectuează de pe nave special echipate, platforme de foraj plutitoare și pontoane (pe raft). Pentru eșantionare, pe lângă forare, se folosesc drage, grape de tip clapetă și tuburi drepte. Cu ajutorul vehiculelor autonome și remorcate se efectuează sondaje fotografice, televizoare, seismice, magnetometrice și de geolocalizare discrete și continue.
În timpul nostru, multe probleme ale științei moderne nu au fost încă rezolvate, iar acestea includ misterele nerezolvate ale oceanului și ale interiorului său. Geologia marină este onorată nu numai de dragul științei „de a clarifica secretul”, ci și pentru a dezvolta resursele minerale colosale ale Oceanului Mondial.
Teoretice de bazăSarcina ramurilor marine moderne a geologiei este de a studia istoria dezvoltării scoarței oceanice și de a identifica principalele modele ale structurii sale geologice.
Geologia istorică este știința modelelor de dezvoltare a scoarței terestre și a planetei în ansamblu în trecutul observabil istoric din momentul formării sale și până în prezent. Studiul istoriei formării structurii litosferei este important deoarece deplasările și deformațiile tectonice care apar în ea par a fi cei mai importanți factori care determină majoritatea schimbărilor care au avut loc pe Pământ în erele geologice trecute.
Acum că avem o înțelegere generală a geologiei, ne putem întoarce la originile acesteia.
Excursie în istoria științei Pământului
Este greu de spus cât de departe este istoria geologiei de mii de ani, dar neanderthalienii știau deja din ce să facă un cuțit sau un topor, folosind silex sau obsidian (sticlă vulcanică).
De pe vremea omului primitiv până la mijlocul secolului al XVIII-lea, a durat etapa pre-științifică de acumulare și formare a cunoștințelor geologice, în principal despre minereurile metalice, pietrele de construcție, sărurile și apele subterane. Rocile, mineralele și procesele geologice în interpretarea acelei vremuri au fost deja discutate în vremuri străvechi.
Până în secolul al XIII-lea, mineritul se dezvolta în țările asiatice, iar bazele cunoașterii miniere au apărut.
În Renaștere (secolele XV-XVI) s-a stabilit ideea heliocentrică a lumii (J. Bruno, G. Galileo, N. Copernic), ideile geologice ale lui N. Stenon, Leonardo da Vinci și G. Bauer s-au născut și, de asemenease formulează conceptele cosmogonice ale lui R. Descartes și G. Leibniz.
În timpul formării geologiei ca știință (secolele XVIII-XIX), au apărut ipotezele cosmogonice ale lui P. Laplace și I. Kant și ideile geologice ale lui M. V. Lomonosov, J. Buffon. S-au născut stratigrafia (I. Lehmann, G. Fuchsel) și paleontologia (J. B. Lamarck, W. Smith), cristalografia (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogia (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos și altele), începe cartografierea geologică.
În această perioadă au fost create primele societăți geologice și studii geologice naționale.
Din a doua jumătate a secolului al XIX-lea până la începutul secolului al XX-lea, cele mai semnificative evenimente au fost observațiile geologice ale lui Charles Darwin, crearea teoriei platformelor și geosinclinalelor, apariția paleogeografiei, dezvoltarea petrografie instrumentală, mineralogie genetică și teoretică, apariția conceptelor de magmă și teoria zăcămintelor de minereu. Geologia petrolului a început să apară și geofizica (magnetometrie, gravimetrie, seismometrie și seismologie) a început să capete amploare. În 1882 a fost fondat Comitetul Geologic al Rusiei.
Perioada modernă de dezvoltare a geologiei a început la mijlocul secolului al XX-lea, când știința Pământului a adoptat tehnologia informatică și a achiziționat noi instrumente de laborator, instrumente și mijloace tehnice, care au făcut posibilă începerea studiului geologic și geofizic. a oceanelor și a planetelor din apropiere.
Cele mai remarcabile realizări științifice au fost teoria zonării metasomatice de D. S. Korzhinsky, teoria faciesului metamorfismului, teoria lui M. Strahov despre tipurile de litogeneză, introducerea metodelor geochimice de prospectare a zăcămintelor de minereu etc.
Sub conducerea lui A. L. Yanshin, N. S. Shatsky și A. A. Bogdanov, au fost create hărți tectonice de cercetare ale țărilor din Europa și Asia, au fost întocmite atlasuri paleogeografice.
S-a dezvoltat conceptul unei noi tectonici globale (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain și alții), geodinamica, geologia inginerească și hidrogeologia au făcut un pas înainte, s-a conturat o nouă direcție în geologie - ecologică, care a devenit o prioritate astăzi.
Probleme ale geologiei moderne
Astăzi, cu privire la multe probleme fundamentale, problemele științei moderne rămân încă nerezolvate și există cel puțin o sută și jumătate de astfel de probleme. Vorbim despre fundamentele biologice ale conștiinței, misterele memoriei, natura timpului și gravitația, originea stelelor, găurile negre și natura altor obiecte spațiale. Geologia are, de asemenea, multe probleme care nu au fost încă rezolvate. Aceasta se referă în principal la structura și compoziția Universului, precum și la procesele care au loc în interiorul Pământului.
Astăzi, importanța geologiei este în creștere din cauza necesității de a controla și de a lua în considerare amenințarea tot mai mare a consecințelor geologice catastrofale asociate cu activități economice iraționale care exacerba problemele de mediu.
Formarea geologică în Rusia
Formarea educației geologice moderne în Rusia este asociată cu deschiderea unui corp de ingineri minieri (viitorul Institut de minerit) în St.a început când Institutul de Geologie (acum GIN AH CCCP) a fost înființat la Leningrad în 1930 și apoi a fost transferat la Moscova.
Astăzi, Institutul Geologic ocupă o poziție de lider în rândul instituțiilor de cercetare din domeniul stratigrafiei, litologiei, tectonicii și istoriei științelor ciclului geologic. Principalele domenii de activitate sunt legate de dezvoltarea unor probleme fundamentale complexe ale structurii și formării scoarței oceanice și continentale, studiul evoluției formării rocii a continentelor și sedimentării în oceane, geocronologia, corelarea globală a proceselor geologice și fenomene etc.
Apropo, predecesorul GIN a fost Muzeul Mineralogic, redenumit în 1898 Muzeul de Geologie, iar apoi în 1912 Muzeul Geologic și Mineralogic. Petru cel Mare.
De la înființare, baza educației geologice în Rusia s-a bazat pe principiul trinității: știință - pregătire - practică. Acest principiu, în ciuda șocurilor legate de perestroika, geologia educațională urmează astăzi.
În 1999, colegiile Ministerelor Educației și Resurselor Naturale din Rusia au adoptat conceptul de educație geologică, care a fost testat în instituții de învățământ și echipe de producție care „cultivează” personalul geologic.
Astăzi, învățământul geologic superior poate fi obținut în peste 30 de universități din Rusia.
Și dați drumul „pentru recunoaștere în taiga” sau lăsați „pentru stepele înfățișate” în vremea noastră - acesta nu mai este la fel de prestigios ca înainte,job, geolog o alege pentru că „fericit cine cunoaște sentimentul sâcâitor al drumului”…
