"Geoloogia on elustiil," ütleb geoloog tõenäoliselt, kui tem alt küsitakse tema elukutse kohta, enne kui ta läheb edasi kuivade ja igavate formulatsioonide juurde, selgitades, et geoloogia on teadus Maa ehituse ja koostise kohta. selle sünni-, kujunemis- ja arengumustrite ajaloost, kunagisest loendamatutest ja tänapäeval, paraku, "hinnatud" rikkustest. Geoloogilise uurimistöö objektiks on ka teised päikesesüsteemi planeedid.
Konkreetse teaduse kirjeldus algab sageli selle tekke- ja kujunemisloost, unustades, et narratiiv on täis arusaamatuid termineid ja määratlusi, seega on parem asuda esm alt asja juurde.
Geoloogilise uurimistöö etapid
Uurimisjärjestuse kõige üldisem skeem, millesse saab "pigistada" kõik maavarade leiukohtade tuvastamisele suunatud geoloogilised tööd(edaspidi MPO) on sisuliselt järgmine: geoloogiline uuring (kivimite paljandite ja geoloogiliste moodustiste kaardistamine), geoloogilised uuringud, uuringud, varude arvutamine, geoloogiline aruanne. Laskmine, otsing ja luure on omakorda loomulikult jagatud etappideks sõltuv alt töö mahust ja nende otstarbekust.
Sellise tööde kompleksi tegemiseks on kaasatud terve armee spetsialiste kõige laiema spektriga geoloogilistest erialadest, mida tõeline geoloog peab valdama palju rohkem kui tasemel "natuke kõike", sest ta seisab silmitsi ülesandega kogu see mitmekülgne teave kokku võtta ja lõpuks jõuda maardla avastamiseni (või selleni teha), kuna geoloogia on teadus, mis uurib maa sisikonda eelkõige maavarade arendamiseks.
Geoloogiateaduste perekond
Nagu teised loodusteadused (füüsika, bioloogia, keemia, geograafia jne), on ka geoloogia omavahel seotud ja põimunud teadusharude kompleks.
Geoloogilised ained hõlmavad otseselt üld- ja piirkondlikku geoloogiat, mineraloogiat, tektoonikat, geomorfoloogiat, geokeemiat, litoloogiat, paleontoloogiat, petroloogiat, petrograafiat, gemoloogiat, stratigraafiat, ajaloolist geoloogiat, kristallograafiat, hüdrogeoloogiat, meregeoloogiat, vulkanoloogiat ja sedimentoloogiat.
Rakenduslikud, metodoloogilised, tehnika-, majandus- ja muud geoloogiaga seotud teadused hõlmavad insenerigeoloogiat, seismoloogiat, pettrofüüsikat, glatsioloogiat, geograafiat, geoloogiatmineraalid, geofüüsika, mullateadus, geodeesia, okeanograafia, okeanoloogia, geostatistika, geotehnoloogia, geoinformaatika, geotehnoloogia, katastri- ja maaseire, maakorraldus, klimatoloogia, kartograafia, meteoroloogia ja mitmed atmosfääriteadused.
"Puhas", väligeoloogia on endiselt suures osas kirjeldav, mis paneb esitajale teatud moraalse ja eetilise vastutuse, seega ei saa geoloogia, mis on välja töötanud oma keele, nagu ka teised teadused, ilma filoloogia, loogika ja eetikata.
Kuna geoloogide otsimine ja uurimismarsruudid, eriti raskesti ligipääsetavates piirkondades, on praktiliselt järelevalveta töö, ahvatlevad geoloogi alati subjektiivsed, kuid hästi ja kaunilt esitatud hinnangud või järeldused ja seda kahjuks juhtub. Kahjutud "ebatäpsused" võivad viia väga tõsiste tagajärgedeni nii teaduslikus kui tootmises ja materiaalses ja majanduslikus mõttes, seega pole geoloogil lihts alt õigust petta, moonutada ja eksitusi, nagu sapööril või kirurgil.
Geoteaduste selgroog on ehitatud hierarhilistesse sarjadesse (geokeemia, mineraloogia, kristallograafia, petroloogia, litoloogia, paleontoloogia ja geoloogia, sealhulgas tektoonika, stratigraafia ja ajalooline geoloogia), peegeldades järjestikku keerukamate uurimisobjektide alluvust. aatomitest ja molekulidest Maale tervikuna.
Igaüks neist teadustest on eri suundades lai alt hargnenud, samuti hõlmab geoloogia ise tektoonikat, stratigraafiat ja ajaloolist geoloogiat.
Geokeemia
Selle teaduse vaateväljaselementide jaotumise probleemid atmosfääris, hüdrosfääris ja litosfääris.
Kaasaegne geokeemia on teadusharude kompleks, sealhulgas piirkondlik geokeemia, biogeokeemia ja geokeemilised meetodid maavarade leiukohtade otsimiseks. Kõigi nende distsipliinide uurimisobjektiks on elementide migratsiooniseadused, nende kontsentreerimise, eraldamise ja taassadestamise tingimused, samuti iga elemendi või seoste leidmise vormide arenguprotsessid mitmest, eriti sarnasest omadusest.
Geokeemia põhineb aatomi ja kristalse aine omadustel ja struktuuril, andmetel termodünaamiliste parameetrite kohta, mis iseloomustavad osa maakoorest või üksikuid kestasid, aga ka üldistel termodünaamiliste protsesside käigus tekkivatel mustritel.
Geoloogia geokeemiliste uuringute otsene ülesanne on MPO tuvastamine, seetõttu eelneb maagi mineraalide uurimistöödele ja nendega kaasnevad tingimata geokeemilised uuringud, mille tulemuste põhjal tehakse kindlaks kasuliku komponendi levikualad..
Mineraloogia
Geoloogiateaduse üks peamisi ja vanimaid sektsioone, mis uurib tohutut, kaunist, ebatavaliselt huvitavat ja salapärast mineraalide maailma. Mineraloogilisi uuringuid, mille eesmärgid, eesmärgid ja meetodid sõltuvad konkreetsetest ülesannetest, viiakse läbi geoloogilise uurimise ja geoloogilise uurimise kõikides etappides ning need hõlmavad mitmesuguseid meetodeid alates mineraali koostise visuaalsest hindamisest kuni elektronmikroskoopia ja röntgendifraktsioondiagnostikani..
SeesMPO uuringu, otsingu ja uurimise etapid, viiakse läbi uuringud mineraloogiliste otsingukriteeriumide selgitamiseks ja potentsiaalsete maardlate praktilise tähtsuse esialgseks hindamiseks.
Geoloogilise töö uurimisetapi käigus ja maagi või mittemetallilise tooraine varude hindamisel tehakse kindlaks selle täielik kvantitatiivne ja kvalitatiivne mineraalne koostis koos kasulike ja kahjulike lisandite tuvastamisega, mille andmed võetakse arvestada töötlemistehnoloogia valikul või tooraine kvaliteedi kohta järelduse tegemisel.
Lisaks põhjalikule kivimite koostise uurimisele on mineraloogia põhiülesanneteks mineraalide kombineerimise mustrite uurimine looduslikes kooslustes ja mineraalide liikide süstemaatika põhimõtete täiustamine.
Kristallograafia
Kunagi peeti kristallograafiat mineraloogia osaks ning nendevaheline lähedane seos on loomulik ja ilmne, kuid tänapäeval on see iseseisev teadus, millel on oma teema ja oma uurimismeetodid. Kristallograafia ülesanded seisnevad kristallide struktuuri, füüsikaliste ja optiliste omaduste, nende moodustumise protsesside ja keskkonnaga suhtlemise iseärasuste, samuti erineva iseloomuga mõjude mõjul toimuvate muutuste põhjalikus uurimises.
Kristallide teadus jaguneb füüsikaliseks ja keemiliseks kristallograafiaks, mis uurib kristallide tekke- ja kasvumustreid, nende käitumist erinevates tingimustes sõltuv alt kujust ja struktuurist ning geomeetrilist kristallograafiat, teematmis on kristallide kuju ja sümmeetriat reguleerivad geomeetrilised seadused.
Tektoonika
Tektoonika on geoloogia üks tuumikharusid, mis uurib maakoore ehitust struktuurilises plaanis, selle kujunemise ja arengu iseärasusi erineva ulatusega liikumiste, deformatsioonide, rikete ja dislokatsioonide taustal, sügavad protsessid.
Tektoonika jaguneb piirkondlikuks, struktuurseks (morfoloogiliseks), ajalooliseks ja rakendusharuks.
Piirkondlik suund toimib selliste struktuuridega nagu platvormid, plaadid, kilbid, volditud alad, mere- ja ookeanisügavused, transformatsioonivead, lõhede tsoonid jne.
Näiteks on Venemaa geoloogiat iseloomustav regionaalne struktuur-tektooniline plaan. Riigi Euroopa osa asub Ida-Euroopa platvormil, mis koosneb eelkambriumi tard- ja moondekivimitest. Uuralite ja Jenissei vaheline territoorium asub Lääne-Siberi platvormil. Siberi platvorm (Kesk-Siberi platoo) ulatub Jenisseist Lenani. Volditud alasid esindavad Uurali-Mongoolia, Vaikse ookeani ja osaliselt Vahemere piirkonna volditud vööd.
Morfoloogiline tektoonika uurib piirkondliku tektoonikaga võrreldes madalamat järku struktuure.
Ajalooline geotektoonika käsitleb ookeanide ja mandrite struktuurivormide peamiste tüüpide tekke- ja kujunemislugu.
Tektoonika rakendatud suund on seotud mustrite tuvastamisegaerinevat tüüpi MPO-de paigutus seoses teatud tüüpi morfostruktuuride ja nende arengu iseärasustega.
"Merkantiilses" geoloogilises mõttes peetakse maakoore rikkeid maagi tarnekanaliteks ja maagi kontrollivateks teguriteks.
Paleontoloogia
Tõlkes "iidsete olendite teadus" uurib paleontoloogia fossiilseid organisme, nende jäänuseid ja elutegevuse jälgi, peamiselt maakoore kivimite stratigraafiliseks lahkamiseks. Paleontoloogia pädevusse kuulub ülesanne taastada iidsete organismide välimuse, bioloogiliste tunnuste, paljunemis- ja toitumismeetodite rekonstrueerimise tulemusena saadud andmete põhjal bioloogilise evolutsiooni protsessi kajastav pilt.
Üsna ilmsete märkide järgi jaguneb paleontoloogia paleozooloogiaks ja paleobotaanikaks.
Organismid on tundlikud oma elupaiga füüsikaliste ja keemiliste parameetrite muutuste suhtes, seega on need kivimite tekketingimuste usaldusväärsed näitajad. Siit tuleneb tihe seos geoloogia ja paleontoloogia vahel.
Paleontoloogiliste uuringute põhjal koos geoloogiliste moodustiste absoluutse vanuse määramise tulemustega on koostatud geokronoloogiline skaala, milles Maa ajalugu on jagatud geoloogilisteks ajastuteks (arheo, proterosoikum, paleosoikum, mesosoikum ja tsenosoikum). Ajastikud jagunevad perioodideks ja need omakorda ajastuteks.
Me elame Kvaternaari perioodi pleistotseeni ajastul (20 tuhat aastat tagasi tänapäevani), mis algas umbes 1 miljon.aastat tagasi.
Petrograafia
Tard-, moonde- ja settekivimite mineraalse koostise, nende tekstuuri- ja struktuuriomaduste ning tekkeuuringuid teostab petrograafia (petroloogia). Uuringud viiakse läbi polariseeriva mikroskoobi abil läbiva polariseeritud valguse kiirtes. Selleks lõigatakse kivinäidistest välja õhukesed (0,03–0,02 mm) plaadid (lõigud), mis liimitakse seejärel Kanada palsamiga klaasplaadile (selle vaigu optilised omadused on lähedased klaasi omadele).
Mineraalid muutuvad (enamik) läbipaistvaks ning nende optilisi omadusi kasutatakse mineraalide ja nende koostises olevate kivimite tuvastamiseks. Häiremustrid õhukeses lõikes meenutavad mustreid kaleidoskoobis.
Geoloogiateaduste tsüklis on eriline koht settekivimite petrograafial. Selle suur teoreetiline ja praktiline tähtsus tuleneb asjaolust, et uurimisobjektiks on tänapäevased ja iidsed (fossiilsed) setted, mis hõivavad umbes 70% Maa pinnast.
Insenerigeoloogia
Insenergeoloogia on teadus maakoore ülemiste horisontide koostise, füüsikaliste ja keemiliste omaduste, tekke, esinemise ja dünaamika omaduste kohta, mis on seotud majandusliku, peamiselt inseneri- ja ehitusliku inimtegevusega.
Inseneri- ja geoloogilised uuringud on suunatud inimtegevusest põhjustatud geoloogiliste tegurite igakülgsele ja igakülgsele hindamisele koos looduslike geoloogiliste protsessidega.
Kui meenutada, et olenev alt suunavast meetodist jagunevad loodusteadused kirjeldavateks ja täppisteadusteks, siis insenergeoloogia kuulub loomulikult viimaste hulka, erinev alt paljudest selle "seltsimeestest poes".
Meregeoloogia
Ookeanide ja merede põhja moodustava maakoore geoloogilist ehitust ja arengu iseärasusi uuriv geoloogia tohutu osa eiramine oleks ebaõiglane. Kui lähtuda geoloogiat (Maa uurimist) iseloomustavast lühimast ja mahukamast definitsioonist, siis meregeoloogia on mere (ookeani) põhja teadus, mis hõlmab kõiki "geoloogilise puu" harusid (tektoonika, petrograafia, litoloogia, ajalooline ja kvaternaarigeoloogia, paleogeograafia, stratigraafia, geomorfoloogia, geokeemia, geofüüsika, mineraalide õpetus jne).
Uuringuid meredes ja ookeanides tehakse spetsiaalselt varustatud laevadelt, ujuvatest puurplatvormidest ja pontoonidest (riiulil). Proovide võtmiseks kasutatakse lisaks puurimisele tragisid, clamshell-tüüpi haaratseid ja otsetorusid. Autonoomsete ja pukseeritavate sõidukite abil tehakse diskreetseid ja pidevaid foto-, televisiooni-, seismi-, magnetomeetrilisi ja geolokatsiooniuuringuid.
Meie ajal pole paljud kaasaegse teaduse probleemid veel lahendatud, sealhulgas ookeani ja selle sisemuse lahendamata saladused. Meregeoloogiat austatakse mitte ainult "saladuse selgeks tegemise" teaduse pärast, vaid ka selleks, et arendada maailma ookeani kolossaalseid maavarasid.
Teoreetilised alusedgeoloogia kaasaegse mereharu ülesanne on uurida ookeanilise maakoore kujunemislugu ja selgitada välja selle geoloogilise ehituse peamised mustrid.
Ajaloogeoloogia on teadus maakoore ja planeedi kui terviku arengumustrite kohta ajalooliselt vaadeldavas minevikus selle tekkimise hetkest kuni tänapäevani. Litosfääri ehituse kujunemisloo uurimine on oluline, sest selles toimuvad tektoonilised nihked ja deformatsioonid näivad olevat kõige olulisemad tegurid, mis määravad ära enamiku Maal möödunud geoloogilistel ajastutel toimunud muutustest.
Nüüd, kui meil on geoloogiast üldine arusaam, saame pöörduda selle päritolu poole.
Ekskursioon maateaduse ajalukku
Raske öelda, kui kaugele ulatub geoloogia ajalugu tuhandete aastate taha, kuid neandertallased teadsid juba, millest tulikivi või obsidiaani (vulkaanilise klaasi) abil nuga või kirvest valmistada.
Ürginimese ajast kuni 18. sajandi keskpaigani kestis geoloogiliste teadmiste kogunemise ja kujunemise eelteaduslik etapp peamiselt metallimaakide, ehituskivide, soolade ja põhjavee kohta. Kivimitest, mineraalidest ja geoloogilistest protsessidest tolle aja tõlgenduses räägiti juba iidsetel aegadel.
13. sajandiks arenes kaevandus Aasia riikides ja kaevandusalaste teadmiste alused olid tekkimas.
Renessansiajal (XV-XVI sajand) kinnistus heliotsentriline idee maailmast (J. Bruno, G. Galileo, N. Kopernik), N. Stenoni, Leonardo da Vinci ja geoloogilised ideed. G. Bauer sündisid ja kasõnastatakse R. Descartes'i ja G. Leibnizi kosmogoonilised mõisted.
Geoloogia kui teaduse kujunemise ajal (XVIII-XIX sajand) ilmusid P. Laplace'i ja I. Kanti kosmogoonilised hüpoteesid ning M. V. Lomonosovi, J. Buffoni geoloogilised ideed. Sündisid stratigraafia (I. Lehmann, G. Fuchsel) ja paleontoloogia (J. B. Lamarck, W. Smith), kristallograafia (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineraloogia (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos ja teised), algab geoloogiline kaardistamine.
Sellel perioodil loodi esimesed geoloogiaühingud ja riiklikud geoloogilised uuringud.
19. sajandi teisest poolest kuni 20. sajandi alguseni olid olulisemateks sündmusteks Charles Darwini geoloogilised vaatlused, platvormide ja geosünkliinide teooria loomine, paleogeograafia tekkimine, areng. instrumentaalne petrograafia, geneetiline ja teoreetiline mineraloogia, magma mõistete teke ja maagimaardlate teooria. Tekkima hakkas naftageoloogia ja hoogu saama geofüüsika (magnetomeetria, gravimeetria, seismomeetria ja seismoloogia). 1882. aastal asutati Venemaa Geoloogiakomitee.
Moodne periood geoloogia arengus algas 20. sajandi keskel, mil maateadus võttis omaks arvutitehnoloogia ning omandas uued laboriinstrumendid, tööriistad ja tehnilised vahendid, mis võimaldasid alustada geoloogilise ja geofüüsikalise uuringuga. ookeanidest ja lähedalasuvatest planeetidest.
Kõige silmapaistvamad teadussaavutused olid D. S. Koržinski metasomaatilise tsoneerimise teooria, metamorfismifaatsiate teooria, M. Strahhov litogeneesi tüüpidest, maagimaardlate uurimise geokeemiliste meetodite kasutuselevõtust jne.
A. L. Yanshini, N. S. Šatski ja A. A. Bogdanovi eestvedamisel koostati Euroopa ja Aasia riikide mõõdistustektoonilised kaardid, koostati paleogeograafilised atlased.
Töötati välja uue globaalse tektoonika kontseptsioon (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain jt), astusid edasi geodünaamika, insenergeoloogia ja hüdrogeoloogia, joonistus välja uus suund geoloogias - ökoloogiline, millest on saanud täna prioriteet.
Kaasaegse geoloogia probleemid
Täna on tänapäeva teaduse probleemid paljudes fundamentaalsetes küsimustes endiselt lahendamata ja selliseid küsimusi on vähem alt poolteistsada. Räägime teadvuse bioloogilistest alustest, mälu saladustest, aja ja gravitatsiooni olemusest, tähtede tekkest, mustadest aukudest ja teiste kosmoseobjektide olemusest. Geoloogial on ka palju probleeme, millega tuleb veel tegeleda. See puudutab peamiselt universumi struktuuri ja koostist, samuti Maa sees toimuvaid protsesse.
Tänapäeval suureneb geoloogia tähtsus, kuna on vaja kontrollida ja arvestada kasvavat katastroofiliste geoloogiliste tagajärgede ohtu, mis on seotud ebaratsionaalse majandustegevusega, mis süvendab keskkonnaprobleeme.
Geoloogiline moodustis Venemaal
Kaasaegse geoloogilise hariduse kujunemist Venemaal seostatakse mäeinseneride korpuse (tulevase Mäeinstituudi) avamisega Peterburis.sai alguse Geoloogia Instituut (praegu GIN AH CCCP) asutamine Leningradis 1930. aastal ja viidi seejärel üle Moskvasse.
Täna on Geoloogia Instituut juhtival positsioonil stratigraafia, litoloogia, tektoonika ja geoloogilise tsükli teaduste ajaloo alal teadusasutuste seas. Peamised tegevusvaldkonnad on seotud ookeanilise ja mandrilise maakoore ehituse ja kujunemise keeruliste fundamentaalsete probleemide väljatöötamisega, mandrite kivimite tekke ja ookeanide settimise evolutsiooni uurimisega, geokronoloogiaga, geoloogiliste protsesside globaalse korrelatsiooni ja nähtused jne
Muide, GIN-i eelkäija oli Mineraloogiamuuseum, mis 1898. aastal nimetati ümber Geoloogiamuuseumiks ja seejärel 1912. aastal Geoloogia- ja Mineraloogiamuuseumiks. Peeter Suur.
Venemaa geoloogilise hariduse aluseks on selle algusest peale olnud kolmainsuse põhimõte: teadus – koolitus – praktika. Vaatamata perestroika šokkidele järgib haridusgeoloogia tänapäeval seda põhimõtet.
Venemaa haridus- ja loodusvarade ministeeriumide kolleegiumid võtsid 1999. aastal vastu geoloogilise hariduse kontseptsiooni, mida katsetati haridusasutustes ja tootmismeeskondades, kes "kasvatavad" geoloogiatöötajaid.
Täna saab kõrggeoloogilist haridust omandada enam kui 30 Venemaa ülikoolis.
Ja laske minna "luureks taigasse" või lahkuge meie ajal "lämbetesse steppidesse" – see pole enam nii prestiižne kui vanasti,töö, geoloog valib selle, sest "õnnelik, kes tunneb tee närivat tunnet"…
