Kas yra geologijos apibrėžimas trumpai. Inžinerinė geologija kaip bendrosios geologijos šaka

- (graikų kalba, iš ge earth, ir žodis logos). Mokslas apie Žemės rutulio sudėtį ir sandarą bei jame įvykusius ir vykstančius pokyčius. Užsienio žodžių žodynas, įtrauktas į rusų kalbą. Chudinovas A.N., 1910. GEOLOGIJA Graikų kalba, iš ge, žemė ir logotipai ... Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

- (iš geo... ir...logy) mokslų kompleksas apie žemės plutos ir Žemės sudėtį, sandarą ir raidos istoriją. Geologijos ištakos siekia senovės laikus ir yra susijusios su pirmąja informacija apie uolienas, mineralus ir rūdas. Geologijos terminą įvedė norvegų... ... Didysis enciklopedinis žodynas

GEOLOGIJA, mokslas apie medžiagos struktūra ir Žemės sudėtis, jos kilmė, klasifikacijos, pokyčiai ir istorija, susijusi su geologine Žemės raida. Geologija suskirstyta į keletą skyrių. Pagrindinė MINERALOGIJA (naudingų... ... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

GEOLOGIJA, geologija, daug. ne, moteris (iš graikų kalbos ge earth ir logos mokymo). Mokslas apie žemės plutos sandarą ir joje vykstančius pokyčius. Istorinė geologija (tiria žemės plutos formavimosi istoriją). Dinaminė geologija (fizinių ir... Žodynas Ušakova

geologija- ir f. gTologie f. 1. Fizinė geografija; Geografija apskritai. Sl. 18. Geologija, Žemės rutulio mokslas, apie kalnų savybes, apie metinių laikų pokyčius. Corypheus 1 209. 2. Žemės plutos sandara kuriais metais. reljefas. BAS 2. Lex. sausio mėn. 1803: geologija; Sokolovas...... Istorijos žodynas Rusų kalbos galicizmas

Šiuolaikinė enciklopedija

Geognozijos rusų sinonimų žodynas. geologija daiktavardis, sinonimų skaičius: 12 aerogeologija (1) ... Sinonimų žodynas

- (iš geo... ir...logy), mokslų kompleksas apie žemės plutos ir Žemės sudėtį, sandarą ir raidos istoriją. Terminą „geologija“ įvedė norvegų gamtininkas M. P. Esholtas (1657). Geologiniai duomenys plačiai naudojami ekologijoje. Ekologiška...... Ekologijos žodynas

Geologija- (iš geo... ir...logija), mokslų kompleksas apie žemės plutos sudėtį, sandarą, raidos istoriją ir mineralų išsidėstymą joje. Apima: mineralogiją, petrografiją, geochemiją, mineralų mokslą, tektoniką, hidrogeologiją, geofiziką,... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

Mokslas apie Žemės sandarą, kilmę ir raidą, paremtas uolienų ir geologinių procesų tyrimais... Geologiniai terminai

Knygos

  • Geologija, A. Allisonas, D. Palmeris. Jau septintą kartą Jungtinėse Valstijose išleista amerikiečių mokslininkų Iros Allison ir Donaldo Palmerio knyga supažindina skaitytoją su geologija kaip mokslu, tyrinėjančiu mūsų planetą. Vidinis...
  • Geologija, N. V. Koronovskis, N. A. Jasamanovas. Vadovėlis sukurtas pagal federalinį valstybinį išsilavinimo standartą studijų kryptyje „Ekologija ir aplinkos vadyba“ (kvalifikacija „bakalauras“). Knygoje...

Geologijoje yra keturios mokslų grupės:

1. Mokslai, tiriantys Žemės materialinę sudėtį = GEOCHEMIJA.

2. Mokslai, tiriantys Žemėje vykstančius procesus = DINAMINĖ GEOLOGIJA arba GEODINAMIKA

3. Mokslai, tiriantys Žemės raidos istoriją = ISTORINĖ GEOLOGIJA.

4. Mokslai, skirti praktiškai panaudoti Žemės vidų = PRAKTINĖ GEOLOGIJA.

Į pirmą grupęŠie mokslai apima:

Geochemija – studijos cheminiai elementai, jų paplitimas ir migracija. Tai yra materijos tyrimo elementų lygis (atominiame lygmenyje).

Naftos chemija yra mokslas apie uolienų cheminę sudėtį oksiduose. Tai daugiau aukšto lygio tiriama medžiaga (atomų derinys – molekulinis lygis)

Mineralogija (iš prancūzų kalbos „minera“ – rūda) – mokslas apie mineralus. Mineralas yra natūralus chemiškai vienalytis kūnas, turintis tam tikrą cheminę sudėtį ir fizines savybes, atsirandančias dėl įvairūs procesai teka Žemėje. Tai dar aukštesnis materijos tyrimo lygis, kai atomai yra sujungti tam tikra tvarka.

Petrologija (anksčiau vadinta petrografija, „petra“ – uola, akmuo – graikiškai) yra magminių ir metamorfinių uolienų mokslas. Uolos jau laikomos kelių mineralų deriniais, nors yra ir uolienų, susidedančių iš vieno mineralo. Petrologija tiria uolienų mineraloginę ir cheminę sudėtį, jų savybes, ryšius tarp skirtingų uolienų, jų pokyčius laikui bėgant, kilmę ir formavimosi dėsningumus. Tai yra kitas medžiagos tyrimo lygis – veislės lygis.

Litologija (anksčiau nuosėdinių uolienų petrografija, „lithos“ - akmuo - graikų kalba) yra mokslas apie trečiąją (ir paskutinę) uolienų grupę - nuosėdines uolienas. Tai taip pat yra šios medžiagos tyrimo veislės lygis.

Kristalografija („kristallos“ – kalnų krištolas, graikų k.) – mokslas apie kristalus, jų išorinę formą ir vidinę struktūrą. Natūralūs mineralai dažniausiai yra kristaliniai kūnai, todėl jų formų ir formavimąsi reguliuojančių dėsnių tyrimas yra labai svarbus.

Kristalų chemija yra mokslas apie ryšį tarp mineralo formos ir jo cheminės sudėties.

Petrofizika yra mokslas apie fizines uolienų savybes (tankį, magnetizmą, elastingumą, radioaktyvumą, elektrinį laidumą ir kt.)

Antroji mokslų grupė apie procesus tiriančią Žemę skirstoma į procesus tiriančius mokslus endogeninis(gimė vidinių priežasčių) Ir egzogeninis(gimsta dėl išorinių priežasčių).

Mokslai, tiriantys endogeninius procesus:

Geotektonika („tektonika“ – statybininkas, graikų k.) – mokslas apie uolienų atsiradimo sąlygas, žemės plutos judėjimą ir jų sukeliamas deformacijas.


Tektonofizika – geotektonikos šaka, tirianti fizines sąlygas tektoniniams trikdžiams atsirasti.

Magmatizmo tyrimas yra mokslas apie magmos sudėtį ir joje vykstančius procesus.

Vulkanologija yra mokslas apie ugnikalnius ir procesus, susijusius su magmos išliejimu į paviršių.

Seismologija („seismo“ – drebėjimas, graikų k.) – mokslas apie žemės drebėjimus.

Metamorfizmo (metamorfozės – transformacijos) tyrimas – tai mokslas apie pokyčius, kuriuos uolienos patiria, kai jos yra panardintos į Žemės žarnas, veikiant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui.

Mokslai, tiriantys egzogeninius procesus:

Atmosferos reiškinių tyrimas yra mokslas apie uolienų kaitos procesus veikiant fiziniams, cheminiams ir organiniams veiksniams Žemės paviršiuje.

Hidrologija – mokslas apie paviršinių tekančių vandenų geologinį aktyvumą.

Hidrogeologija yra mokslas apie požeminio vandens geologinį aktyvumą.

Okeanologija – mokslas apie vandenynų ir jūrų geologinę veiklą.

Glaciologija („glacio“ – ledas, graik.) – mokslas apie ledynų geologinę veiklą.

Kriologija yra mokslas apie geologinius procesus amžinojo įšalo zonose.

Limnologija („limnos“ – ežeras, graikų k.) – ežerų ir pelkių geologinės veiklos tyrimas.

Tai pagrindiniai mokslai, yra ir kitų, pavyzdžiui, apie vėjo geologinį aktyvumą ir kt.

Trečioji mokslų grupė(istorinė geologija) apima šiuos mokslus:

Istorinė geologija – nagrinėja žemės plutos ir visos mūsų planetos istoriją, įskaitant ir organinę gyvybę.

Stratigrafija („strata“ sluoksnis, graikų k.) – mokslas apie nuosėdinių uolienų sluoksnius ir jų susidarymo seką.

Facijų tyrimas – tai mokslas apie nuosėdinių uolienų savybes ir jų susidarymo sąlygas.

Paleontologija – tai gyvūnų ir augalų organizmų iškastinių liekanų tyrimas (paleobotanika, paleozoologija, paleoekologija).

Paleogeografija yra praeities fizinės ir geografinės padėties tyrimas.

Paleotektonika yra praeities tektoninių sąlygų tyrimas.

KAM ketvirta grupėŽemės mokslai (praktinė geologija) apima tris pagrindines sritis:

Regioninė geologija,

Mineralinių išteklių doktrina (geologiniai tyrinėjimai),

Doktrina apie inžinerines sąlygas pastatų ir statinių statyba (inžinerinė geologija).

Regioninės geologijos uždavinys – aprašyti geologinė struktūra(tyrimas) – uolienų amžiaus seka, jų formuojamos struktūrinės formos, taip pat raidos istorija atskirų sričių(regionai) žemės plutos. Paprastai ši struktūra vaizduojama ant geologiniai žemėlapiai ai, skirtingos svarstyklės. Geologiniai žemėlapiai ir jų dariniai (tektoniniai ir kiti žemėlapiai) yra naudingųjų iškasenų paieškos ir tyrinėjimo bei įvairių statinių statybos pagrindas.

Mineralų tyrimas apima mineralų paiešką ir tyrinėjimą. Paieškų metu nustatomi bet kokie konkretūs naudingųjų iškasenų ištekliai, o žvalgymas – telkinio kokybės, kiekio ir pramoninių bei ekonominių charakteristikų (kelių, transporto, energijos, darbo išteklių ir kt.) nustatymas.

Inžinerinė geologija tiria dirvožemio savybes ir statybos sąlygas tam tikroje geologinėje aplinkoje.

Geologija , mokslas apie Žemės sandarą ir raidos istoriją. Pagrindiniai tyrimo objektai yra uolienos, kuriose yra geologinis Žemės įrašas, taip pat šiuolaikinės fiziniai procesai ir jos paviršiuje bei gelmėse veikiantys mechanizmai, kurių tyrimas leidžia suprasti, kaip mūsų planeta vystėsi praeityje.

Žemė nuolat keičiasi. Kai kurie pokyčiai vyksta staiga ir labai smarkiai (pavyzdžiui, ugnikalnių išsiveržimai, žemės drebėjimai ar dideli potvyniai), bet dažniau – lėtai (pašalinamas ne didesnis kaip 30 cm storio nuosėdų sluoksnis arba susikaupia per šimtmetį). Tokie pokyčiai nepastebimi per visą vieno žmogaus gyvenimą, tačiau tam tikra informacija apie pokyčius kaupiama per ilgą laiką, o reguliarių tikslių matavimų pagalba fiksuojami net nedideli žemės plutos judesiai. Pavyzdžiui, nustatyta, kad teritorija aplink Didžiuosius ežerus (JAV ir Kanada) ir Botnijos įlanką (Švedija) šiuo metu kyla, o rytinė Didžiosios Britanijos pakrantė skęsta ir potvyniai.

Tačiau daug prasmingesnės informacijos apie šiuos pokyčius slypi pačiose uolienose, kurios yra ne tik mineralų rinkinys, o Žemės biografijos puslapiai, kuriuos galima perskaityti, jei įvaldysite kalbą, kuria jie parašyti.

Tokia Žemės kronika labai ilga. Žemės istorija prasidėjo kartu su raida saulės sistema maždaug prieš 4,6 milijardo metų. Tačiau geologiniam įrašui būdingas fragmentiškumas ir neišsamumas, nes daugelis senovinių uolienų buvo sunaikintos arba padengtos jaunesnių nuosėdų. Spragas turi užpildyti koreliacija su įvykiais, kurie įvyko kitur ir apie kuriuos turima daugiau duomenų, taip pat pagal analogiją ir hipotezes. Santykinis uolienų amžius nustatomas pagal juose esančius iškastinių liekanų kompleksus, o nuosėdos, kuriose tokių liekanų nėra, – pagal abiejų santykinę padėtį. Be to, absoliutus amžius beveik visas uolienas galima nustatyti geocheminiais metodais.

Geologijos disciplinos

Geologija kaip savarankiškas mokslas atsirado XVIII a. Šiuolaikinė geologija yra padalinta į keletą glaudžiai tarpusavyje susijusių šakų. Tai apima: geofiziką, geochemiją, istorinę geologiją, mineralogiją, petrologiją, struktūrinę geologiją, tektoniką, stratigrafiją, geomorfologiją, paleontologiją, paleoekologiją, mineralų geologiją. Taip pat yra keletas tarpdisciplininių studijų krypčių: jūrų geologija, inžinerinė geologija, hidrogeologija, žemės ūkio geologija ir geologija. aplinką(ekogeologija). Geologija yra glaudžiai susijusi su tokiais mokslais kaip hidrodinamika, okeanologija, biologija, fizika ir chemija.

Žemės prigimtis

Pluta, mantija ir šerdis

Didžioji dalis informacijos apie vidinę Žemės sandarą gaunama netiesiogiai, remiantis seismografų fiksuojamų seisminių bangų elgsenos interpretavimu.

Žemės žarnyne buvo nustatytos dvi pagrindinės ribos, prie kurių staigiai pasikeičia seisminių bangų sklidimo pobūdis. Vienas iš jų, pasižymintis stipriomis atspindinčiomis ir laužiamomis savybėmis, yra 13-90 km gylyje nuo paviršiaus po žemynais ir 4-13 km po vandenynais. Ji vadinama Mohorovičio riba arba Moho paviršiumi (M) ir laikoma mineralų geochemine riba bei fazinio virsmo zona, veikiant aukštam slėgiui. Ši riba skiria žemės plutą ir mantiją. Antroji riba yra 2900 km gylyje nuo Žemės paviršiaus ir atitinka mantijos ir šerdies ribą.

Temperatūros

Remiantis tuo, kad išsilydžiusi lava išsiveržia iš ugnikalnių, yra nuomonė, kad Žemės žarnos yra karštos. Remiantis temperatūros matavimų kasyklose ir naftos gręžinių rezultatais, nustatyta, kad žemės plutos temperatūra nuolat didėja didėjant gyliui. Jei tokia tendencija tęstųsi iki pat Žemės šerdies, jos temperatūra būtų apytiksliai. 2925° C, t.y. žymiai viršytų įprastas lydymosi temperatūras žemės paviršiaus veislių Tačiau remiantis seisminių bangų sklidimo duomenimis, manoma, kad didžioji dalis Žemės vidaus yra kietos būsenos.

Žemės vidaus temperatūros klausimo, glaudžiai susijusio su ankstyvąja Žemės istorija, sprendimas yra labai svarbus, tačiau vis dar tebėra prieštaringas. Remiantis kai kuriomis teorijomis, Žemė iš pradžių buvo karšta, o vėliau atvėsusi, pagal kitas, iš pradžių ji buvo šalta, o vėliau įšilo veikiama šilumos, susidariusios radioaktyvių elementų irimo metu, ir aukšto slėgio gylyje.

Žemės magnetizmas

Paprastai manoma, kad magnetinis laukas yra sukurtas Žemės viduje, tačiau jo susidarymo mechanizmas nėra pakankamai aiškus. Magnetinis laukas negali būti nuolatinio Žemės geležinės šerdies įmagnetinimo rezultatas, nes temperatūra jau kelių dešimčių kilometrų gylyje yra žymiai žemesnė už Curie tašką – temperatūrą, kurioje medžiaga praranda savo magnetines savybes. Be to, hipotezė nuolatinis magnetas fiksuotoje padėtyje prieštarauja pastebėtiems pokyčiams magnetinis laukasšiuo metu ir praeityje.

Likęs įmagnetinimas išsaugomas nuosėdinėse ir vulkaninėse uolienose. Magnetito dalelės, nusėdusios ramiuose vandens telkiniuose, taip pat magnetiniai mineralai lavoje teka esant žemesnei nei Curie taško temperatūrai, atvėsta ir yra orientuotos vietinių magnetinio lauko linijų, buvusių formuojantis uolienoms, kryptimi. Paleomagnetiniai uolienų tyrimai leidžia nustatyti nusėdimo metu egzistavusių ir magnetinių dalelių orientaciją turėjusių magnetinių polių padėtį. Gauti rezultatai rodo, kad arba magnetiniai poliai, arba žemės plutos dalys laikui bėgant gerokai pakeitė savo padėtį Žemės sukimosi ašies atžvilgiu (pirmoji atrodo mažai tikėtina). Taip pat yra tvirtų įrodymų, kad žemynai pasislinko vienas kito atžvilgiu. Pavyzdžiui, nuostatos magnetinis polius, nustatyta pagal paleomagnetinius to paties amžiaus uolienų duomenis Šiaurės Amerika, Europa ir Australija, erdvėje nesutampa. Šie faktai patvirtina hipotezę, pagal kurią žemynai susiformavo iš vieno protožemyno dėl jo padalijimo į atskiras dalis ir vėlesnio jų atskyrimo.

Žemės gravitacinis laukas

Gravitacijos tyrimais nustatyta, kad žemės pluta ir mantija išsilenkia veikiant papildomoms apkrovoms. Pavyzdžiui, jei žemės pluta visur būtų vienodo storio ir tankio, tuomet būtų galima tikėtis, kad kalnuose (kur uolienų masė didesnė) traukos jėga būtų didesnė nei lygumose ar jūrose. Tačiau maždaug nuo XVIII amžiaus vidurio. pastebėta, kad gravitacinė trauka kalnuose ir šalia jų yra mažesnė nei tikėtasi (darant prielaidą, kad kalnai yra tiesiog papildoma žemės plutos masė). Šis faktas buvo paaiškintas tuo, kad yra „tuštumų“, kurios buvo aiškinamos kaip uolos, kurios kaitinant buvo susilpnėjusios, arba kaip druskinga kalnų šerdis. Tokie paaiškinimai pasirodė nepagrįsti, todėl 1850-aisiais buvo pasiūlytos dvi naujos hipotezės. žemės tektonika magminio silicio dioksidas

Pagal pirmąją hipotezę, žemės pluta susideda iš įvairaus dydžio ir tankio uolienų blokų, plūduriuojančių tankesnėje aplinkoje. Visų blokų pagrindai yra tame pačiame lygyje, o blokai, kuriems būdingas mažas tankis, turėtų būti didesnis aukštis nei turinčių blokų didelio tankio. Kalnų struktūros buvo imami kaip mažo tankio blokai, o vandenynų baseinai – kaip aukšti (su ta pačia abiejų bendra masė).

Pagal antrąją hipotezę, visų blokų tankis yra vienodas ir jie plūduriuoja tankesnėje aplinkoje, o skirtingo aukščio paviršiai paaiškinami skirtingu jų storiu. Ji žinoma kaip hipotezė kalnų šaknys, nes kuo aukštesnis blokas, tuo giliau jis panardinamas į aplinkinę terpę. 1940-aisiais buvo gauti seisminiai duomenys, kurie patvirtino mintį, kad kalnuotose vietovėse Žemės pluta storėja.

Izostazė

Kai tik pasiekia žemės paviršių papildoma apkrova(pavyzdžiui, dėl sedimentacijos, vulkanizmo ar apledėjimo) žemės pluta nusileidžia ir nuslūgsta, o pašalinus šią apkrovą (dėl denudacijos, tirpstančio ledo lakštų ir pan.), žemės pluta pakyla. Šis kompensavimo procesas, žinomas kaip izostazė, greičiausiai įvyks per horizontalų masės perkėlimą mantijoje, kur periodiškai gali lyti medžiaga. Nustatyta, kad kai kurios Švedijos ir Suomijos pakrantės dalys per pastaruosius 9000 metų, daugiausia dėl tirpimo, pakilo daugiau nei 240 m. ledo lakštą. Dėl izostazės taip pat susidarė iškilusios Didžiųjų ežerų pakrantės Šiaurės Amerikoje. Nepaisant tokių kompensacinių mechanizmų veikimo, dideli vandenynų baseinai ir kai kurios deltos turi didelį masės deficitą, o kai kuriose Indijos ir Kipro vietovėse – didelis masės perteklius.

Vulkanizmas

Lavos kilmė

Kai kuriose Žemės rutulio vietose ugnikalnio išsiveržimų metu magma teka ant žemės paviršiaus lavos pavidalu. Atrodo, kad daugelis vulkaninių salų lankų yra susiję su sistema gilių ydų. Žemės drebėjimų centrai yra maždaug iki 700 km gylyje nuo žemės paviršiaus, t.y. vulkaninė medžiaga ateina iš viršutinės mantijos. Ant salų lankų jis dažnai turi andezitinę sudėtį, o kadangi andezitai savo sudėtimi yra panašūs į žemyninę plutą, daugelis geologų mano, kad žemyninė plutašiose srityse jis didėja dėl mantijos medžiagos antplūdžio.

Vulkanai, veikiantys palei vandenynų kalnagūbrius (pavyzdžiui, Havajų), išsiveržia daugiausia bazaltinės sudėties medžiagą. Šie ugnikalniai greičiausiai siejami su negiliais žemės drebėjimais, kurių gylis neviršija 70 km. Kadangi bazaltinės lavos randamos tiek žemynuose, tiek palei vandenynų kalnagūbrius, kai kurie geologai teigia, kad tiesiai po Žemės pluta yra sluoksnis, iš kurio kyla bazaltinės lavos.

Tačiau neaišku, kodėl kai kuriose srityse iš mantijos medžiagos susidaro ir andezitai, ir bazaltai, o kitose – tik bazaltai. Jei, kaip dabar manoma, mantija iš tiesų yra ultramafinė (t. y. praturtinta geležimi ir magniu), tai iš mantijos gautos lavos turėtų būti bazaltinės, o ne andezitinės sudėties, nes andezito mineralų ultramafinėse uolienose nėra. Šį prieštaravimą išsprendžia plokščių tektonikos teorija, pagal kurią vandenyno pluta juda po salos lankais ir tirpsta tam tikrame gylyje. Šios išlydytos uolienos išsiveržia andezito lavos pavidalu.

Šilumos šaltiniai

Vienas iš neišspręstų problemų vulkaninio aktyvumo apraiškos yra nustatyti šilumos šaltinį, būtiną vietiniam bazalto sluoksnio ar mantijos tirpimui. Toks tirpimas turi būti labai lokalizuotas, nes praeinant seisminėms bangoms matyti, kad pluta ir viršutinė mantija paprastai yra kietos būsenos. Be to, šiluminės energijos turi pakakti išlydyti didžiulius kiekius kietos medžiagos. Pavyzdžiui, JAV upės baseine. Kolumbijos (Vašingtono ir Oregono valstijos) bazalto tūris daugiau nei 820 tūkstančių km 3; tokie pat dideli bazaltų sluoksniai yra Argentinoje (Patagonia), Indijoje (Dekano plynaukštėje) ir Pietų Afrikoje (Didysis Karoo kilimas). Šiuo metu yra trys hipotezės. Kai kurie geologai mano, kad tirpimą sukelia vietinės didelės radioaktyviųjų elementų koncentracijos, tačiau tokios koncentracijos gamtoje atrodo mažai tikėtinos; kiti teigia, kad tektoninius trikdžius poslinkių ir lūžių pavidalu lydi šiluminės energijos išsiskyrimas. Yra ir kitas požiūris, pagal kurį aukšto slėgio sąlygomis viršutinė mantija yra kietos būsenos, o slėgiui nukritus dėl trūkimo, ji ištirpsta ir pro plyšius teka skysta lava.

Geochemija ir Žemės sudėtis

Žemės cheminės sudėties nustatymas yra sunki užduotis, kadangi šerdis, mantija ir didžioji dalis plutos yra neprieinami tiesioginiam mėginių ėmimui ir stebėjimui, todėl išvados turi būti padarytos remiantis netiesioginių duomenų ir analogijų interpretavimu.

Žemė kaip milžiniškas meteoritas

Manoma, kad meteoritai yra anksčiau egzistavusių planetų, kurios savo sudėtimi ir struktūra buvo panašios į Žemę, fragmentai. Yra keletas meteoritų tipų. Garsiausias ir gana dažnas geležies meteoritai, sudarytas iš metalinės geležies ir geležies-nikelio lydinių, kurie, kaip manoma, sudarė esamų planetų šerdis ir pagal analogiją turėtų būti identiški žemės šerdies tankiui, sudėtimi ir magnetinėmis savybėmis.

Vystantis ir gilinant geologijos specializaciją, susiformavo nemažai mokslo krypčių (sekcijų).

  • - Naudingųjų iškasenų geologija tiria telkinių tipus, jų paieškos ir žvalgymo būdus.
  • – Hidrogeologija – geologijos šaka, tirianti požeminį vandenį.
  • – Inžinerinė geologija – geologijos šaka, tirianti geologinės aplinkos ir inžinerinių konstrukcijų sąveikas.
  • - Geochemija - geologijos šaka, tirianti Žemės cheminę sudėtį, procesus, kurie koncentruoja ir išsklaido cheminius elementus įvairiose srityseŽemė.
  • – Geofizika yra geologijos šaka, tirianti fizines Žemės savybes, kuri apima ir žvalgymo metodų rinkinį: gravitacinė žvalgyba, seisminė žvalgyba, magnetinė žvalgyba, įvairių modifikacijų elektrinė žvalgyba ir kt.
  • – Saulės sistemą tiria šios geologijos šakos: kosmochemija, kosmologija, kosmoso geologija ir planetologija.
  • – Mineralogija – geologijos šaka, tirianti naudingąsias iškasenas, jų genezės klausimus, kvalifikacijas. Litologija – tai uolienų, susidarančių vykstant procesams, susijusiems su Žemės atmosfera, biosfera ir hidrosfera, tyrimas. Šios uolienos ne visai tiksliai vadinamos nuosėdinėmis uolienomis. Amžinojo įšalo uolienos įgyja nemažai būdingos savybės ir geokriologijos tyrinėtos ypatybės.
  • - Petrografija yra geologijos šaka, tirianti magmines ir metamorfines uolienas, visų pirma iš aprašomosios perspektyvos – jų genezę, sudėtį, tekstūrinius ir struktūrinius ypatumus, taip pat klasifikaciją.
  • – Petrologija – geologijos šaka, tirianti magminių ir metamorfinių uolienų genezę ir atsiradimo sąlygas.
  • – Litologija (nuosėdinių uolienų petrografija) – geologijos šaka, tirianti nuosėdines uolienas.
  • - Geobarotermometrija yra mokslas, tiriantis mineralų ir uolienų susidarymo slėgio ir temperatūros nustatymo metodų rinkinį.
  • - Struktūrinė geologija yra geologijos šaka, tirianti žemės plutos sutrikimus.
  • – Mikrostruktūrinė geologija – geologijos šaka, tirianti uolienų deformacijas mikro lygmeniu, mineralų ir agregatų grūdelių mastu.
  • – Geodinamika yra mokslas, tiriantis Žemės evoliucijos pasekmes vykstančius procesus planetiškiausiu mastu. Ji tiria ryšį tarp procesų šerdyje, mantijoje ir žemės pluta.
  • – Tektonika – geologijos šaka, tirianti Žemės plutos judėjimą.
  • – Istorinė geologija – geologijos šaka, tirianti duomenis apie svarbiausių Žemės istorijos įvykių seką. Visi geologijos mokslai vienu ar kitu laipsniu yra istorinio pobūdžio esamų subjektų V istorinis aspektas ir pirmiausia užsiima formavimosi istorijos išaiškinimu modernios konstrukcijos. Žemės istorija skirstoma į du pagrindinius etapus – eonus, pagal organizmų atsiradimą su kietos dalys, paliekantis pėdsakus nuosėdinėse uolienose ir leidžiantis, remiantis paleontologiniais duomenimis, nustatyti santykinį geologinį amžių. Atsiradus iškasenoms Žemėje, prasidėjo fanerozojus – atviros gyvybės metas, o prieš tai buvo kriptozojaus arba prekambras – paslėptos gyvybės metas. Prekambro geologija išsiskiria kaip ypatinga disciplina, nes tiria specifinius, dažnai stipriai ir pakartotinai metamorfizuojamus kompleksus, turi specialius tyrimo metodus.
  • – Paleontologija tiria senovės gyvybės formas ir nagrinėja iškastinių liekanų, taip pat organizmų gyvybinės veiklos pėdsakų aprašymą.
  • – Stratigrafija – tai mokslas, nustatantis nuosėdinių uolienų santykinį geologinį amžių, uolienų sluoksnių skirstymą ir įvairių geologinių darinių koreliaciją. Vienas iš pagrindinių stratigrafijos duomenų šaltinių yra paleontologiniai apibrėžimai.
  • – Geochronologija – geologijos šaka, nustatanti uolienų ir mineralų amžių.

Pagrindiniai geologijos principai

Geologija yra istorijos mokslas, kurio svarbiausias uždavinys – nustatyti geologinių įvykių seką. Šiai užduočiai atlikti nuo seno buvo sukurta daugybė paprastų ir intuityvių įrankių. akivaizdžių ženklų laiko santykiai tarp uolų.

Intruzinius santykius vaizduoja kontaktai tarp intruzinių uolienų ir juos priimančių sluoksnių. Tokių ryšių požymių atradimas (kietėjimo zonos, pylimai ir kt.) aiškiai rodo, kad intruzija susiformavo vėliau nei šeimininko uolienos.

Skerspjūvio santykiai taip pat leidžia nustatyti santykinį amžių. Jei gedimas sulaužo akmenis, tai reiškia, kad jis susidarė vėliau nei jie.

Ksenolitai ir fragmentai patenka į uolienas sunaikinus jų šaltinį, jie susiformavo anksčiau nei jų pagrindinės uolienos ir gali būti naudojami santykiniam amžiui nustatyti.

Aktualizmo principas postuluoja, kad mūsų laikais veikusios geologinės jėgos panašiai veikė ir ankstesniais laikais. Jamesas Huttonas suformulavo aktualizmo principą sakydamas: „Dabartis yra raktas į praeitį“.

Teiginys nėra visiškai tikslus. „Jėgos“ sąvoka yra ne geologinė, o fizinė sąvoka, turinti netiesioginį ryšį su geologija. Teisingiau kalbėti apie geologinius procesus. Šiuos procesus lydinčių jėgų nustatymas galėtų būti pagrindinė užduotis geologija, ko, deja, nėra.

„Aktualizmo principas“ (arba aktualizmo metodas) yra „analogijos“ metodo sinonimas. Tačiau analogijos metodas nėra įrodinėjimo metodas, tai yra hipotezių formulavimo metodas, todėl visi modeliai, gauti taikant aktualizmo metodą, turėtų praeiti savo objektyvumo įrodinėjimo procedūrą.

Šiuo metu aktualizmo principas tapo stabdžiu plėtojant idėjas apie geologinius procesus.

Pirminio horizontalumo principas teigia, kad jūrinės nuosėdos susidaro horizontaliai.

Superpozicijos principas – klosčių ir lūžių nedrumstytos uolienos seka formavimosi tvarką, aukščiau esančios uolienos yra jaunesnės, o žemiau esančios pjūvyje – senesnės.

Galutinės sukcesijos principas teigia, kad tie patys organizmai yra paplitę vandenyne tuo pačiu metu. Iš to išplaukia, kad paleontologas, nustatęs uolienoje fosilijų liekanų rinkinį, gali rasti tuo pačiu metu susiformavusias uolienas.

Instrukcijos

Geologijos ištakos siekia senovės laikus ir yra susijusios su pačia pirmąja informacija apie uolienas, rūdas ir mineralus. Terminą „geologija“ įvedė norvegų mokslininkas M.P. Esholt 1657 m., o XVIII amžiaus pabaigoje tapo savarankiška gamtos mokslų šaka. XIX–XX amžių sandūra pasižymėjo kokybiniu geologijos raidos šuoliu – jos pavertimu mokslų kompleksu, susijusiu su fizikinių, cheminių ir matematinių tyrimų metodų diegimu.

Šiuolaikinė geologija apima daugelį ją sudarančių disciplinų, atskleidžiančių Žemės paslaptis skirtingos sritys. Vulkanologija, kristalografija, mineralogija, tektonika, petrografija – tai toli gražu ne visas sąrašas savarankiškos geologijos mokslo šakos. Geologija taip pat glaudžiai susijusi su taikomosios svarbos sritimis: geofizika, tektonofizika, geochemija ir kt.

Priešingai, geologija dažnai vadinama „mirusios“ gamtos mokslu. Žinoma, Žemės apvalkale vykstantys pokyčiai nėra tokie akivaizdūs ir trunka šimtmečius ir tūkstantmečius. Būtent geologija mums pasakoja, kaip formavosi mūsų planeta ir kokie procesai joje vyko per daugelį jos gyvavimo metų. Geologijos mokslas išsamiai pasakoja apie šiuolaikinį Žemės veidą, kurį sukūrė geologiniai „veikėjai“ - vėjas, šaltis, žemės drebėjimai, ugnikalnių išsiveržimai.

Praktinės geologijos svarbos žmonių visuomenei negalima pervertinti. Ji tyrinėja žemės gelmes, leisdama iš jų išgauti, be kurių žmogaus egzistavimas būtų neįmanomas. Žmonija nuėjo ilgą evoliucijos kelią – nuo ​​„akmens“ laikotarpio iki aukštųjų technologijų amžiaus. Ir kiekvieną jo žingsnį lydėjo nauji atradimai geologijos srityje, atnešę apčiuopiamos naudos visuomenės raidai.

Geologija taip pat gali būti vadinama istorijos mokslu, nes jos pagalba galite atsekti mineralų sudėties pokyčius. Tyrinėjant gyvų būtybių, gyvenusių planetoje prieš tūkstančius metų, liekanas, geologija pateikia atsakymus į klausimus, kada šios rūšys gyveno Žemėje ir kodėl jos išnyko. Iš fosilijų galima spręsti apie planetoje vykusių įvykių seką. Vystymosi kelias organinis gyvenimas per milijonus metų, įspausti Žemės sluoksniuose, kuriuos tyrinėja geologijos mokslas.

Video tema

Atkreipkite dėmesį

Kas yra geologija. Geologija (iš geologija) – mokslų apie žemės plutą ir gilesnes Žemės sferas kompleksas; V siaurąja prasmežodžiai – mokslas apie žemės plutos sudėtį, sandarą, judesius ir raidos istoriją bei mineralų išsidėstymą joje.

Naudingi patarimai

Šiame straipsnyje bus aptarta, kas yra geologija. Atskleidžiamas klausimas, kas yra šis mokslas, ką jis tiria, kokie jo tikslai ir uždaviniai. Apžvelgsime geologijos pagrindus ir metodus. Absoliučiai kiekviena iš šių sričių turi savo metodus, taip pat tyrimo principus. Istorinė geologija tiria praeityje vykusių geologinių procesų seką.

Susijęs straipsnis

Šaltiniai:

  • kas yra geologija

Daugumos žmonių sąmonėje geologas yra barzdotas vyras su plaktuku ir kuprine, kuris užsiima tik mineralų paieška, visiškai nesusijęs su civilizacija. Tiesą sakant, geologija yra labai sudėtingas ir daugialypis mokslas.

Ką veikia geologai?

Žemės plutos sudėties geologija, sandara, taip pat formavimosi istorija. Yra trys pagrindinės geologijos kryptys: dinaminė, istorinė ir aprašomoji. Dinamiškai tiria žemės plutos pokyčius, atsirandančius dėl įvairių procesų, tokių kaip erozija, sunaikinimas, žemės drebėjimai, vulkaninė veikla. Istorijos geologai sutelkia dėmesį į praeityje planetoje vykusių procesų ir pokyčių įsivaizdavimą. Dauguma įprastu būdu Geologas atitinka aprašomosios geologijos specialistus, nes būtent ši mokslo šaka tiria žemės plutos sudėtį ir tam tikrų fosilijų ar uolienų kiekį joje.

Geologija tapo populiariu mokslu mokslo ir technologijų revoliucijos epochoje, kai žmonijai reikėjo daug naujų išteklių ir energijos.

Aprašomosios geologijos podirvio tyrimai apima ne tik ekspedicijas imti mėginius ar žvalgomąjį gręžimą, bet ir duomenų analizę, geologinių žemėlapių sudarymą, plėtros perspektyvų vertinimą ir kompiuterinių modelių kūrimą. Darbas „lauke“, tai yra tiesioginis tyrimas ant žemės, trunka tik kelis sezono mėnesius, o likusį laiką praleidžia geologas. Natūralu, kad pagrindinis paieškos objektas yra mineralai.

Būtent geologija visų pirma sprendžia tikslų Žemės planetos amžių. Tobulėjant moksliniams metodams, žinoma, kad planetai yra apie 4,5 milijardo metų.

Taikomosios geologijos problemos

Mineralų geologai tradiciškai skirstomi į dvi pagrindines grupes: ieškančius rūdos telkinių ir tuos, kurie ieško nemetalinių mineralų. Tokį skirstymą lemia tai, kad nemetalinių mineralų formavimosi principai ir modeliai yra skirtingi, todėl geologai, kaip taisyklė, specializuojasi viename dalyke. Naudingos rūdos apima daugumą metalų, tokių kaip geležis, nikelis, auksas ir kai kurios mineralų rūšys. Nemetaliniams mineralams priskiriamos degiosios medžiagos (nafta, dujos, akmuo), įvairios statybinės medžiagos (molis, marmuras, skalda), cheminės sudedamosios dalys ir, galiausiai, brangieji ir pusbrangiai akmenys, tokie kaip deimantai, rubinai, smaragdai, jaspis, karneolis. ir daugelis kitų.

Geologo darbas – remiantis analitiniais duomenimis numatyti naudingųjų iškasenų atsiradimą tam tikroje vietovėje, atlikti tyrimus ekspedicijoje, siekiant patvirtinti ar paneigti savo prielaidas, o vėliau, remiantis gauta informacija, padaryti išvadą apie telkinio pramoninės plėtros perspektyvas. Šiuo atveju geologas remiasi apskaičiuotu mineralų skaičiumi, jų procentine dalimi žemės plutoje ir komerciniu gavybos pagrįstumu. Todėl geologas turi būti ne tik fiziškai atsparus, bet ir turėti gebėjimų analitinis mąstymas, išmanyti ekonomikos, geodezijos pagrindus, nuolat tobulinti savo žinias ir įgūdžius.

Video tema

Geoekologija yra mokslo sritis, apimanti ekologijos ir geografijos sritis. Šio mokslo dalykas ir uždaviniai nėra tiksliai apibrėžti jo rėmuose, nagrinėjama daug įvairių problemų, susijusių su gamtos ir visuomenės sąveika, su žmogaus įtaka kraštovaizdžiui ir kitoms geografinėms aplinkoms.

Geoekologijos istorija

Atskiru mokslu geoekologija tapo maždaug prieš šimtą metų, kai vokiečių geografas Karlas Trolis aprašė kraštovaizdžio ekologijos studijų kryptį. Jo požiūriu, tai turėtų vienyti ir ekologiniai principai ekosistemų tyrimuose.

Geoekologija Sovietų Sąjungoje vystėsi lėtai, šis terminas pirmą kartą buvo įvestas 70-aisiais. Iki XXI amžiaus pradžios abu gretimi laukai – ir – tapo pakankamai tikslūs, kad būtų galima numatyti, kaip keisis Žemės gamta ir įvairūs apvalkalai, priklausomai nuo žmogaus įtaka. Be to, mokslininkai jau gali rasti būdų, kaip išspręsti su neigiamas poveikis technogeninė veikla gamtoje. Todėl naujajame tūkstantmetyje pradėjo sparčiai vystytis geoekologija, plėtėsi jos veiklos mastai.

Geoekologija

Nepaisant to, kad tai darosi vis populiaresnė, moksliniu požiūriu jis nėra pakankamai aprašytas. Tyrėjai daugiau ar mažiau sutaria dėl geoekologijos uždavinių, tačiau aiškaus šio mokslo tyrimo dalyko nepateikia. Viena iš labiausiai paplitusių prielaidų apie temą skamba taip: tai aplinkoje ir įvairiuose Žemės apvalkaluose – hidrosferoje, atmosferoje ir kituose – vykstantys procesai, atsirandantys dėl antropogeninės intervencijos ir sukeliantys tam tikras pasekmes.

Geoekologijos studijose yra labai svarbus veiksnys – atliekant tyrimus būtina atsižvelgti tiek į erdvinius, tiek į laiko santykius. Kitaip tariant, geoekologams svarbu, kokia žmogaus įtaka gamtai įvairiais būdais geografines sąlygas, taip pat šių pasekmių pokyčiai laikui bėgant.

Geoekologai tiria biosferą veikiančius šaltinius, tiria jų intensyvumą ir nustato jų poveikio erdvinį ir laikinąjį pasiskirstymą. Jie sukuria ypatingą informacines sistemas, su kuria galite užtikrinti nuolatinę kontrolę natūrali aplinka. Kartu su ekologais jie svarsto užterštumo lygį įvairiose srityse: Pasaulio vandenyne, litosferoje, vidaus vandenyse. Jie bando aptikti žmogaus įtaką ekosistemų formavimuisi ir jų funkcionavimui.

Geoekologija nagrinėja ne tik esamą situaciją, bet ir prognozuoja bei modeliuoja galimas vykstančių procesų pasekmes. Tai leidžia išvengti nepageidaujamų pokyčių, o ne kovoti su jų pasekmėmis.

1. BENDROSIOS GEOLOGIJOS SKYRIAI. Mineralų geologija tiria telkinių tipus, jų paieškos ir žvalgymo būdus. aha ir spaudimas. Aiški šio ryšio išraiška yra geofizikos ir geochemijos atsiradimas. Geofizika jungia mokslų, nagrinėjančių fizines Žemės savybes ir joje vykstančius fizikinius procesus, rinkinį. Geochemija tiria Žemės cheminę sudėtį ir cheminių elementų pasiskirstymo, pasiskirstymo, kombinacijos ir migracijos žemės plutoje dėsnius. Šiuolaikinė geologija neapsieina be šių mokslų metodų ir išvadų taikymo, tačiau jų plėtra pasirodė įmanoma tik esant tvirtam geologiniam pagrindui. Ne mažiau Hidrogeologija yra geologijos šaka, tirianti požeminį vandenį. Inžinerinė geologija – geologijos šaka, tirianti geologinės aplinkos ir inžinerinių konstrukcijų sąveikas. Geochemija – geologijos šaka, tirianti Žemės cheminę sudėtį, procesus, kurie koncentruojasi ir išsklaido cheminius elementus įvairiose Žemės sferose. Geofizika yra geologijos šaka, tirianti fizines Žemės savybes, kuri taip pat apima tyrinėjimo metodų rinkinį: gravitacinė žvalgyba, seisminė žvalgyba, magnetinė žvalgyba, įvairių modifikacijų elektrinė žvalgyba ir kt. Šios geologijos šakos tiria Saulės sistemą : kosmochemija, kosmologija, kosmoso geologija ir planetologija. Mineralogija yra geologijos šaka, tirianti mineralus, jų genezės ir kvalifikacijos klausimus. Litologija yra uolienų, susidariusių procesuose, susijusiuose su Žemės atmosfera, biosfera ir hidrosfera, tyrimas. Šios uolienos ne visai tiksliai vadinamos nuosėdinėmis uolienomis. Amžinojo įšalo uolienos įgyja nemažai būdingų savybių ir savybių, kurias tiria geokriologija. ir padėties Visatoje, ji neapsieina be astronomijos išvadų ir astronautikos laimėjimų. Vadinasi, visa didžiulė gamtos mokslų sritis yra glaudžiai susijusi su geologija. Tai ypač ryškiai juntama mūsų laikais, kai vis labiau išryškėja mus supančios gamtos vienybė, visų gamtos procesų ir reiškinių tarpusavio ryšys. Tuo pačiu kasmet auga atskirų gamtos mokslų sričių specializacija, o žmogus nepajėgia detaliai aprėpti visų įvairių mokslo sričių pasiekimų ir metodų, kurie nuolat kaupiasi mokslinės kūrybos procese ir. iškelta praktika. Tai visiškai tinka geologijai. Viena vertus, geologija yra vieningas mokslas apie Žemę, kita vertus, tai eilė mokslų, tarpusavyje persipynusių ir glaudžiai tarpusavyje susijusių, tyrinėjančių. skirtingos pusės ir Žemės vystymosi ir formavimosi proceso rezultatus, tačiau siekiant skirtingų tikslų ir naudojant skirtingus metodus.Šiuo metu tarp geologijos šakų dažniausiai išskiriamos mokslo disciplinos, daugiausia tyrinėjančios: 1) žemės plutos medžiaginę sudėtį; 2) geologiniai procesai; 3) organinės gyvybės apraiškos ir jos raidos Žemėje istorija remiantis išnykusių organizmų liekanomis ir jų gyvybinės veiklos pėdsakais; 4) istorinė geologinių procesų seka. Istoriškai geologijos mokslai buvo įvardinti kaip ypatinga grupė, studijuojantys praktiniais klausimais jų sudėtis ir forma, fizinės savybės, susidarymo sąlygos ir kitimai. Su geologija ir fizika besiribojantis mokslas kristalografija tiria mineralų kristalinę struktūrą, kristalinės medžiagos fizines savybes, kristalų ir juos priimančios aplinkos sąveiką, taip pat kristalinėje aplinkoje vykstančius procesus. Petrografija, petrologija ir litologija yra uolienų mokslai, nagrinėjantys jų struktūrą ir sudėtį, formavimosi modelius, atsiradimo modelius ir paplitimą įvairiais požiūriais. Mokslų kompleksą, tiriantį geologinius procesus, vienija dinamiška geologija, nagrinėjanti procesus sukeliančių pokyčiusžemės pluta, formuojanti žemės paviršiaus reljefą ir lemianti visos Žemės raidą. Tokių identifikuoti lėmė plati tyrimo objektų įvairovė nepriklausomi mokslai, pavyzdžiui, vulkanologija, seismologija, geotektonika. Vulkanologija tiria ugnikalnių išsiveržimų procesus, ugnikalnių struktūrą, raidą ir susidarymo priežastis bei jų išskiriamų produktų sudėtį. Seismologija – mokslas apie geologines sąlygasžemės drebėjimų atsiradimas ir pasireiškimas. Geotektonika (tektonika) – mokslas, tiriantis žemės plutos judesius ir deformacijas bei jos sandaros ypatybes, atsirandančias dėl šių judesių ir deformacijų. Geotektonikos skyrius, nagrinėjantis įvairių uolienų išsidėstymo ir derinimo žemės plutoje pobūdį ir modelius, nustatant jos struktūrą, vadinamas struktūrine geologija. Tai dažnai laikoma nepriklausoma geologine disciplina. Mokslai, tiriantys išorinius (egzogeninius) geologinius procesus, vykstančius žemės plutos paviršinėse dalyse dėl sąveikos su atmosfera, hidrosfera ir biosfera, tiesioginis ryšys spręsti problemas, turinčias įtakos socialinis gyvenimas taigi ir geografinę aplinką. Todėl jie klasifikuojami kaip fizinė geografija , nors jie yra neatsiejamai susiję su dinamine geologija. Šie mokslai apima: 1) geomorfologiją – mokslą apie reljefo formų susidarymą ir raidą;, ledynai ir kt.) Žemėje, tai yra daugybė klausimų, kuriuos taip pat sprendžia glaciologija – ledynų mokslas ir limnologija – mokslas apie ežerus; 3) klimatologija ir kt. Mokslai, tiriantys gyvosios gamtos raidą geologiniu laiku, apima paleontologiją – mokslą, kuris yra toks pat biologinis kaip geologinis. Šio mokslo atsiradimas ir raida glaudžiai susiję su geologija, o jo reikšmė geologijos raidai didžiulė. Paleontologija, pagrįsta išnykusių gyvūnų ir augalų liekanų tyrimais, nustato santykinį uolienų amžių ir leidžia palyginti nevienalyčius vienu metu atsiradusius nuosėdinių darinių sluoksnius. Geologinė chronologija ir periodizacija geologinė istorija remiantis šio mokslo duomenimis. Tai taip pat labai svarbu išaiškinant fizines ir geografines praėjusių geologinių epochų sąlygas. Istorinė seka geologinius procesus tiria istorinė geologija. Tai geologinis įrašas, atkartojantis visą sudėtingą ir įvairiapusę žemės paviršiaus raidos istoriją, kalnų kūrimosi apraiškas, vulkanizmą, jūros judėjimą ir atsitraukimą, fizinių ir geografinių sąlygų pokyčius ir kt. istorinė geologija – stratigrafija – tiria sluoksniuotų nuosėdinių sluoksnių uolienų klodų seką ir nustato jų amžių pagal paleontologiją, o pastaruoju metu – ir geofiziką. Kiti jo skyriai – facijų ir paleogeografijos tyrimas – skirti identifikuoti tolimos praeities fizines ir geografines sąlygas bei atkurti žemės paviršiaus prigimtį įvairiais geologiniais laikotarpiais. Svarbiausi geologijos mokslai, nagrinėjantys praktinius klausimus, yra šie: naudingųjų iškasenų studijos, hidrogeologija ir inžinerinė geologija. Mineralų tyrimas yra seniausia šaka. Jis tiria visas natūralias mineralines darines, kurios gali būti tiesiogiai naudojamos žmonių arba naudojamos kaip metalų, mineralų ir cheminių elementų, reikalingų šalies ūkiui, gavybai objektas. Mineralų įvairovė ir didžiulė, bet toli gražu ne vienoda svarba lėmė, kad daugelis nagrinėjamų mokslo sričių buvo atskirtos į savarankiškas disciplinas, tokias kaip, pavyzdžiui, rūdos telkinių ir nemetalų telkinių tyrimas. Vėliau atsirado anglies geologija, naftos geologija, radioaktyviųjų elementų geologija ir kt. Galiausiai nauja svarbi mineralų mokslo šaka – metalogenija, 3. BENDRA INFORMACIJA APIE ŽEMĘ. GEOSFROS IR JŲ SĄVEIKOS PROCESAI. Vidinė Žemės struktūra visada domino žmoniją ir buvo daugelio mokslininkų tyrimų objektas nuo seniausių laikų iki šių dienų. Nepaisant to, patikimų duomenų apie vidinę Žemės sandarą vis dar yra labai mažai. Žemės sandaros tyrimas ir tikslios žinios turi didelę mokslinę ir praktinę reikšmę., kurio storis yra maždaug 20 000 km. Atmosfera, atsižvelgiant į kintančią jos sudėtį, yra padalinta į tris apvalkalus: troposferą, stratosferą ir jonosferą. Troposfera yra paviršinis atmosferos sluoksnis, kurio storis vidutinėse platumose yra 10-12 km. Troposferoje yra beveik 9/10 visos atmosferą sudarančių dujų masės ir beveik visi vandens garai. Didėjant aukščiui (tolstant nuo Žemės paviršiaus), temperatūra smarkiai sumažėja. 10-12 km aukštyje vidutinė temperatūra minus 55 ° C. Šiame sluoksnyje susidaro debesys ir koncentruojasi šiluminiai oro judėjimai, įskaitant visus geologinius procesus, vykstančius virš žemės paviršiaus (pavyzdžiui, medžiagų pernešimą ugnikalnio metu išsiveržimai, eoliniai ir kiti procesai). Stratosfera yra šalia troposferos esantis sluoksnis, kurio aukštis siekia 80–90 km. Dėl ozono buvimo stratosferoje, 30–55 km aukštyje esančiuose sluoksniuose nustatomas temperatūros padidėjimas iki plius 50 ° C. 80-90 km aukštyje temperatūra vėl nukrenta iki minus 60-90 ° C. Jonosfera yra aukščiausia ir labiausiai nutolusi nuo Žemės paviršiaus atmosferos dalis. 20 tūkstančių km aukštyje jis palaipsniui pereina į tarpplanetinę erdvę. Įrenginiai įdiegti dirbtiniai palydovai Žemėje buvo atskleista, kad viršutinių atmosferos sluoksnių tankis yra 5–10 kartų didesnis nei manyta anksčiau. Palydovai užfiksavo temperatūros padidėjimą jonosferos sluoksnyje 225 km aukštyje. Hidrosfera – atstovauja vandens apvalkalasŽemė. Tai apima viską natūralūs vandenys esantis netoli gilių vandenyno apkasų. Litosfera susideda iš įvairių uolienų ir mineralų, tai yra tam tikrų cheminių junginių arba, rečiau, vietinių cheminių elementų, pasižyminčių vienoda sudėtimi ir fizinėmis savybėmis. Litosferos cheminė sudėtis iki 16 km gylio pasižymi šių elementų vyravimu (pagal A. P. Vinogradovą, masės %): deguonis 46,8 natris 2,6 silicis 27,3 kalis 2,6 aliuminis 8,7 titanas 0,6 geležis 5,1 vandenilis 0,1 3,6 fosforo 0,08 magnio 2,1 anglies 0,1 likusieji cheminiai elementai sudaro apie 0,5 % žemės plutos sudėties. Taigi litosferos sudėtyje dominuoja deguonis, silicis, aliuminis, geležis ir kalcis, sudarydami įvairias uolienas.) šio apvalkalo kai kuriose vietose visiškai nėra arba jis yra nedidelio storio. Granito apvalkalo tankis yra 2,6-2,7 g/cm3 ir sudarytas iš granito sudėties uolienų. Bazalto apvalkalas yra tiesiai po granito apvalkalu. Jo storis siekia 30 km po žemyninėmis lygumomis (platformomis). Bazalto lukšto tankis yra 2,8-2,9 g/cm 3, nes jis sudarytas iš bazinių uolienų (bazaltų ir kt.), kuriose nėra silicio rūgšties. Dėl granito ir bazalto kevaluose vyraujančio silicio ir aliuminio jie sujungiami į geosferą, vadinamą sialiu, arba sialu (nuo žodžio silicium, kuris reiškia silicį). Bendras litosferos storis, įskaitant sialo apvalkalą, vidutiniškai 50-70 km. Po litosfera slypi peridotito apvalkalas, susidedantis iš uolienų, kurios yra dar šarmesnės (t. y. turinčios mažesnį silicio rūgšties kiekį) nei bazalto apvalkale. Šios geosferos, dar vadinamos simatiniu apvalkalu, uolienų tankis viršutinėje dalyje yra 3,2-3,4 g/cm3, apatiniuose sluoksniuose 4,0-4,5 g/cm3. Peridotito apvalkalas tęsiasi iki 1200 km gylio ir be pertrūkių dengia visą Žemės rutulį. Žemiau yra tarpinis apvalkalas iki 2900 km gylio. Jo tankis 5,3-6,5 g/cm3., įgijo metalų tankį. Pagal šiuolaikines idėjas, temperatūra viršutinėje Žemės centrinės šerdies dalyje neviršija 2,0-2,5 tūkst. Aukštas slėgis kartu su aukšta temperatūra Žemės šerdyje sukelia ypatingą elastingą-klampią ją sudarančios medžiagos būseną, kuri fizinėmis savybėmis priartėja prie skysčio. 4. SĄVOKOS APIE MINERALUS. Paviršiuje arba šalia jo esančios uolienos suteikia geologams pagrindinės informacijos, reikalingos geologinei praeičiai tirti. Uolos susideda iš mineralų arba senesnių uolienų fragmentų, kurie savo ruožtu taip pat susideda iš mineralų. Mineralams bendra yra jų kristalinė prigimtis. I. Pagrindinis kristalografijos dėsnis. Kristalografijos kaip mokslo gimimas siejamas su Nikolajaus Stenono vardu, kuris 1669 m. suformulavo kampų pastovumo dėsnį: „Kristalai“ skirtingomis kryptimis. Kadangi skirtingos medžiagos kristalinės struktūros kryptys, sudarytos pagal trimačio periodiškumo dėsnį, gali turėti nevienodus atstumus tarp atomų (mazgų), taigi ir skirtingo stiprumo cheminius ryšius, tada savybės tokiomis kryptimis gali skirtis ir patys kristalai bus anizotropiniai šių savybių atžvilgiu. Jei savybė nesikeičia priklausomai nuo krypties, tai medžiaga yra izotropinė. Gebėjimas savarankiškai kirpti, t.y., esant tam tikroms sąlygoms, įgauna natūralią įvairiapusę formą. Tai taip pat atskleidžia jo teisingumą vidinė struktūra. Būtent ši savybė skiria kristalinę medžiagą nuo amorfinės. Tai iliustruoja pavyzdys. Du rutuliai, išskaptuoti iš kvarco ir stiklo, panardinami į silicio dioksido tirpalą. Dėl to kvarcinis rutulys bus padengtas kraštais, o stiklinis liks apvalus. Simetrija yra labiausiai bendras modelis susiję su kristalinės medžiagos struktūra ir savybėmis. Tai viena iš apibendrinančių pamatinių fizikos ir gamtos mokslų sąvokų. E. S. Fedorovas (1901) pateikė simetrijos apibrėžimą. „Simetrija yra geometrinių figūrų savybė pakartoti savo dalis arba, tiksliau, jų savybė įvairios pozicijos sulygiuoti su pradine padėtimi╩. Taigi simetriškas objektas yra tas, kurį galima sujungti su savimi tam tikromis transformacijomis: sukimais ir/ar atspindžiais (žr. pav.). Tokios transformacijos vadinamos simetrinėmis operacijomis. (Daugiau apie tai adresu laboratoriniai užsiėmimai ). 3. Kristalogenezė. Gamtoje kristalai susidaro įvairių geologinių procesų metu iš tirpalų, lydalų, garų, dujų ar kietų fazių. Iš vandeninių tirpalų, nemaža dalis mineralinių rūšių atsiranda dėl kristalizacijos: druskos kristalų nusodinimo uždaruose rezervuaruose esant normaliai temperatūrai ir atmosferos slėgiui; kristalų augimas ant plyšių ir ertmių sienelių hidroterminių procesų metu dideliame gylyje slėgio ir temperatūros sąlygomis; antrinių mineralų atskirų kristalų susidarymas rūdos telkinių oksidacijos zonose. Daugelio mineralų kristalai susidaro iš daugiakomponentės ugningos skystos magmos. Be to, jei magmos kamera yra ant didelis gylis ugnikalnių išsiveržimai, lavos išsiliejimas į Žemės paviršių), stebima beveik akimirksniu kristalizacija, susidarius smulkiems mineralų kristalams ir net į stiklą panašiai medžiagai. Tų pačių mineralų kristalai gali susidaryti gamtoje tiek iš vandeninių tirpalų, tiek iš magminio lydalo. Pavyzdžiui: olivinas, kvarcas, žėrutis ir kt. Nedideli mineralų kiekiai susidaro iš dujų ir garų. Juose daugiausia vulkaninės kilmės mineralų. Pavyzdžiui: vietinė siera, amoniakas ir tt Visi žino snaiges - kristalizacijos iš vandens garų rezultatą. Perkristalizacijos metu gali susidaryti kristalai kietosios medžiagos. Ilgai kaitinant (atkaitinant), iš smulkių kristalų agregatų galima gauti stambių kristalų ir net pavienius kristalus. Pavyzdžiui: kalkakmenio perkristalizacija - susidaro stambaus kristalo marmuro agregatas (veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui). 4. Mineralų susidarymo priežastys ir sąlygos. Medžiagų dalelės (atomai, molekulės, jonai), sudarančios dujines ir skystas (išlydytas) medžiagas, nuolat juda. Kartkartėmis jie susiduria, sudarydami embrionus – mikroskopinius būsimos struktūros fragmentus. Didžiąja dalimišie embrionai suyra. Tačiau jei jie pasiekia kritinę vertę, tai yra, juose yra toks dalelių skaičius, kad papildymas kita dalelė branduolio augimas energetiškai būtų palankesnis nei jo suirimas, tada įvyksta postkristalizacija. Ši galimybė daugeliui medžiagų atsiranda arba nukritus temperatūrai, dėl ko mažėja šiluminiai svyravimai, arba padidėjus medžiagos koncentracijai tirpale ar dujose, todėl padidėja dalelių tikimybė. kita, t.y., į branduolių susidarymą. Šiuo atveju kristalizacija vyksta ne visame tūryje, o tik ten, kur atsiranda branduoliai. Branduolių atsiradimą palengvina svetimi kristalų fragmentai arba dulkių dalelės, kurių paviršiuje kaupiasi dalelės, taip palengvinant kristalizacijos pradžią. Dujinių ir skystų medžiagų kristalizacijos priežastis yra ta, kad būsena, kurioje daleles veikiančios jėgos yra subalansuotos, yra energetiškai palankesnė, ir tai pasiekiama tik esant tvarkingam medžiagų dalelių išdėstymui. Ir, atrodytų, augantis kristalas, linkęs, kiekvienai medžiagai tektų įsigyti specifinį, unikalų. Fiziškai įmanoma ideali pusiausvyros forma, nulemta tik kompozicijos ir struktūros. Tiesą sakant, to paties mineralo ar junginio kristalai būna įvairiausių formų. Tai paaiškinama tuo, kad kristalo formą įtakoja įvairios kintančios kristalizacijos sąlygos: temperatūra, slėgis, kristalą formuojančios terpės chemija ir dinamika ir kt.. 5. Mineralų kilmė Mineralų kilmė labai įdomi. Jų susidarymą kristalizacijos metu lemia tam tikri modeliai, lemiantys tris geologinių procesų ciklus: 1. magmos ciklas(iš graikų „magma“ - košė), tai yra mineralų susidarymas iš gilios kilmės skystų masių; 2. sedimentacijos ciklas (nuosėdinės, iš lotynų "sedimentum" - nuosėdos) - mineralų susidarymas dėl oro sąlygų, pernešimo, nusodinimo; 3. metamorfinis ciklas: magminė, supergeninė arba klimatinė ir metamorfinė. Pagrindinis procesas yra magminis. Tai siejama su išlydytos magmos aušinimu, diferenciacija ir kristalizacija esant įvairiems slėgiams ir temperatūroms. Magma daugiausia susideda iš šių cheminių komponentų: Si02, Al203, FeO, CaO, MgO, K2O joje yra ir kitų cheminių junginių, bet mažesniais kiekiais. Mineralai daugiausia susidaro 1000-1500°C temperatūroje ir kelių tūkstančių atmosferų slėgyje. Visos pirminės kristalinės uolienos susidaro iš magminės kilmės mineralų. Mineralai, kurių kilmė siejama su magma ir vidine Žemės šiluma, vadinami pirminiais. Tai lauko špatai – ortoklazė, albitas, anortitas, ortosilikatai – olivinas ir kt. Mineralai taip pat susidaro iš dujų (magmos dujinė fazė). Labiausiai paplitę iš jų yra pegmatitai, arba venų mineralai, ortoklazė su kvarcu, mikroklinas, apatitas, muskovitas, biotitas ir daugelis kitų. Tokie mineralai vadinami pneumatogeniniais. Iš karšto magmos skysčio (skystosios fazės) susidaro hidroterminiai mineralai – piritas, auksas, sidabras ir daugelis kitų. Supergeniniai procesai vyksta Žemės paviršiuje normaliomis sąlygomis, veikiant vandeniui, temperatūrai ir kitiems veiksniams. Dėl to tirpsta ir juda įvairūs cheminiai junginiai, atsiranda naujų (antrinių) mineralų, tokių kaip silvitas, kvarcas, kalcitas, rudoji geležies rūda ir kaolinitas. Supergeno ciklo mineralai susidaro esant slėgiui iki 1 atm ir žemesnėje nei 100°C temperatūroje. Aukštos kokybės kompozicija šių mineralų pasiskirstymas Žemės paviršiuje tam tikru mastu priklauso nuo geografinių platumų. Reikėtų pažymėti, kad to paties mineralo transformacijos metu turi fizinio, cheminio ir biologinio oro poveikio procesus. Metamorfinio proceso metu mineralai susidaro dideliame gylyje nuo Žemės paviršiaus, kai keičiasi fizinės ir cheminės sąlygos (temperatūra, slėgis, chemiškai aktyvių komponentų koncentracija). Tokiomis sąlygomis įvyksta daugelio anksčiau susidariusių pirminių ir antrinių mineralų transformacija. Tarp jų labiausiai paplitę yra hematitas, grafitas, kvarcas, ragas, talkas ir daugelis kitų. 6. FIZINĖS MINERALŲ SAVYBĖS 1. Optinės savybės Skaidrumas yra medžiagos gebėjimas perduoti šviesą. Pagal skaidrumo laipsnį visi mineralai skirstomi į tokias grupes: skaidrūs – kalnų krištolas, Islandijos špatas, topazas ir kt.; permatomas - sfaleritas, cinobaras ir kt.; nepermatomas – piritas, magnetitas, grafitas ir tt Daugelis mineralų, kurie dideliuose kristaluose atrodo nepermatomi, yra permatomi plonais fragmentais arba grūdelių krašteliais. Mineralų spalva yra svarbiausias diagnostinis požymis. Daugeliu atvejų tai yra dėl vidinių mineralo savybių (idiochromatinės spalvos) ir yra susijusi su chromoforinių elementų (Fe, Cr, Mn, N1, Co ir kt.) įtraukimu į jo sudėtį. Pavyzdžiui, chromo buvimas lemia žalią uvarovito ir smaragdo spalvą, mangano buvimas lemia rausvą arba alyvinę lepidolito, turmalino ar žvirblio spalvą. Kitų mineralų (dūminio kvarco, ametisto, moriono ir kt.) dažymo pobūdis slypi jų kristalų gardelių struktūros homogeniškumo pažeidime, arba medžiagos, kurios atsispindi spalvų pavadinimuose: obuolių žalia, žydra mėlyna, šokoladinė ruda ir kt. Standartais galima laikyti šių mineralų spalvų pavadinimus: violetinė - ametistas, mėlyna - azuritas, žalia - malachitas, geltona - orpimentas, raudona - cinobaras, ruda - limonitas, alavo balta - arsenopiritas, švino pilka - molibdenitas, geležies-juodas - magnetitas, žalvario geltona - chalkopiritas, metalo-aukso - auksas. 2. Brūkšnelio spalva yra smulkių mineralo miltelių spalva. Mineralų pėdsakus galima gauti perleidžiant tiriamąjį mineralą per matinį neglazūruotą porcelianinės lėkštės (sausainio) paviršių arba to paties porcelianinio cheminio indo paviršiaus fragmentą. Tai yra pastovesnis ženklas, palyginti su dažymu. Kai kuriais atvejais ruožo spalva sutampa su paties mineralo spalva, tačiau kartais pastebimas ryškus skirtumas: pavyzdžiui, plieno pilkas hematitas palieka vyšnių raudoną ruožą, žalvario geltonas piritas palieka juodą ruožą ir tt Blizgesys priklauso nuo mineralo lūžio rodiklio, t.y. reikšmės, apibūdinančios šviesos greičio skirtumą, kai jis pereina iš oro į kristalinę terpę. Praktiškai nustatyta, kad mineralai, kurių lūžio rodiklis yra 1,3-1,9, turi stiklo blizgesį (kvarcas, fluoritas, kalcitas, korundas, granatas ir kt.), kurių indeksas 1,9-2,6 - deimantų blizgesį (cirkonis, kasiteritas, sfaleritas, deimantas, rutilas ir kt.). Polimetalinis blizgesys atitinka mineralus, kurių lūžio rodiklis yra 2,6-3,0 (kupritas, cinobras, hematitas), o metalinis blizgesys - didesnis nei 3 (molibdenitas, stibnitas, piritas, galena, arsenopiritas ir kt.). Mineralo blizgesys priklauso ir nuo paviršiaus pobūdžio. Taigi lygiagrečios pluoštinės struktūros mineralai turi tipišką šilko blizgesį (asbestas), permatomi „sluoksniuoti“ ir sluoksniniai mineralai dažnai turi perlamutrinį blizgesį (kalcitas, albitas), nepermatomi arba peršviečiami mineralai, amorfiniai arba pasižymi sutrikusia kristalinės gardelės struktūra. (metamaktiniai mineralai) išsiskiria dervingu blizgesiu (pirochloras, pikio mišinys ir kt.). Mechaninės savybės Skilimas – tai kristalų savybė skilti tam tikromis kristalografinėmis kryptimis dėl jų kristalinių gardelių struktūros. Taigi kalcito kristalai, nepaisant jų išorinės formos, visada suskaidomi į romboedrus, o kubiniai fluorito kristalai - į oktaedrus. Skilimo tobulumo laipsnis skiriasi pagal šią priimtą skalę: Skilimas tobulas- smogus plaktuku, gaunamos skilimo žymės; Sunku gauti lūžį kitomis kryptimis (kalcitas, galena, fluoritas). Vidutinis skilimas- lūžį galima gauti visomis kryptimis, tačiau ant mineralinių fragmentų, kartu su nelygiu lūžiu, aiškiai matomos lygios blizgios skilimo plokštumos (piroksenai, skapolitas). Skilimas netobulas arba jo nėra. Tokių mineralų grūdeliai apsiriboja netaisyklingais paviršiais, išskyrus jų kristalų kraštus. Dažnai skirtingai orientuotos skilimo plokštumos tame pačiame minerale skiriasi tobulumo laipsniu. Taigi, gipsas turi tris skilimo kryptis: viena kryptimi skilimas yra labai tobulas, kitoje - vidutinis, trečioje - netobulas. Atskiri įtrūkimai, priešingai nei skilimas, yra šiurkštesni ir nėra visiškai plokšti; dažniausiai orientuojasi skersai mineraliniam pailgėjimui. Kink. Netobulo skilimo mineraluose svarbų vaidmenį diagnozuojant vaidina lūžiai - konchoidiniai (kvarcas, pirochlorai), skeveldriniai (vietiniuose metaluose), smulkūs vėžiagyviai. klampus (piritas, chalkopiritas, bornitas), nelygus ir kt. Kietumas arba mineralo atsparumo išoriniam mechaniniam poveikiui laipsnis. Paprasčiausias būdas jį nustatyti – subraižyti vieną mineralą kitu. Santykiniam kietumui įvertinti naudojama Moso skalė, pavaizduota 10 mineralų, iš kurių kiekvienas paskesnis subraižo visus ankstesnius. Kietumo standartais priimami šie mineralai: talkas – 1, gipsas – 2, kalcitas – 3, fluoritas – 4, apatitas – 5, ortoklazas – 6, kvarcas – 7, topazas – 8, korundas – 9, deimantas – 10. diagnostika Taip pat labai patogu naudoti braižant tokius objektus kaip varinė (kieta 3-3,5) ir plieninė (5,5-6) adata, peilis (5,5-6), stiklas (~5); Galite pabandyti nagais subraižyti minkštus mineralus (kietumas 2,5). Laboratorijoje įvairiais metodais galima tiksliai išmatuoti savitąjį svorį; Apytikslį mineralo savitąjį svorį galima gauti palyginus jį su įprastais mineralais, kurių savitasis svoris laikomas standartu. Visus mineralus pagal savitąjį svorį galima suskirstyti į tris grupes: lengvuosius – su sp. sveriantis mažiau nei 3 (halitas, gipsas, kvarcas ir kt.); vidutinis – su ritmais. sveriantis apie 3-5 (apatitas, korundas, sfaleritas, piritas ir kt.); sunkus – su ritmais sveriančių daugiau nei 5 (cinobaras, galena, auksas, kasiteritas, sidabras ir kt.). Magnetiškumas. Kai kuriems mineralams būdingi ryškūs geležis magnetines savybes t.y., jie pritraukia prie savęs smulkius geležinius daiktus – pjuvenas, kaiščius (magnetitas, nikelio geležis). Mažiau magnetinių mineralų (paramagnetiniai) traukia magnetas (pirotitas) arba elektromagnetas; Galiausiai yra mineralų, kuriuos atstumia magnetas - diamagnetinis (vietinis bismutas). Magnetinis bandymas atliekamas naudojant laisvai besisukančią magnetinę adatą, prie kurios galų atnešamas bandinys. Kadangi mineralų, turinčių skirtingas magnetines savybes, skaičius yra mažas, ši savybė yra svarbi diagnostinė vertė kai kuriems mineralams (pvz., magnetitui). Radioaktyvumas. Visi jų sudėtyje esantys mineralai pasižymi gebėjimu spontaniškai veikti alfa, beta ir gama spinduliuotę. radioaktyvieji elementai- uranas arba toris. Uolienoje radioaktyvūs mineralai dažnai yra apsupti raudonais arba rudais apvadais, o iš tokių mineralų grūdelių, įeinančių į kvarcą, lauko špatą ir kt., spinduliuoja radialiniai įtrūkimai. Radioaktyvioji spinduliuotė dirba ant fotopopieriaus. Kitos savybės. Diagnostikai lauko sąlygomis, ypač mineralų tirpumas vandenyje (chloridai) arba rūgštys ir šarmai cheminės reakcijos įjungta atskiri elementai

(Karbonatų diagnostikai svarbi reakcija su HCl, fosfatams – su amonio molibdo rūgštimi, su KOH – talku ir pirofilitu ir kt. (žr. skyrių „Diagnostika“ konkrečių mineralų aprašymuose), liepsnos spalva (pavyzdžiui, mineralai). , kurių sudėtyje yra stroncio, nuspalvina liepsną raudonai, natris – geltonai, kai kurie mineralai skleidžia kvapą (pavyzdžiui, arsenopiritas ir vietinis arsenas skleidžia būdingą česnako kvapą) ir tt Atskiri mineralai nustatomi liečiant (pvz.). , talkas). Stalo druska