Що таке геологія і що вона вивчає

Дослідженням Землі займається геологія і геофізика. Ці науки взаємопов`язані один з одним. Геофізика вивчає мантію, кору, зовнішнє рідке і внутрішнє тверде ядро. В рамках дисципліни досліджуються океани, поверхневі і підземні води. Також ця наука вивчає фізику атмосфери. Зокрема, аерономії, кліматологію, метеорологію. Що таке геологія? В рамках цієї дисципліни здійснюються дещо інші дослідження. Далі з`ясуємо, що вивчає геологія.

Загальні відомості

Загальна геологія - це дисципліна, в рамках якої досліджується будова та закономірності розвитку Землі, а також інших планет, що відносяться до Сонячної системи. Крім того, це може бути застосовано і до їх природним супутникам. Загальна геологія являє собою комплекс наук. Дослідження будови Землі здійснюється за допомогою фізичних методів.

Основні напрямки

Всього їх три: історична, динамічна і описова геологія. Кожен напрямок відрізняється своїми основними принципами, а також методами дослідження. Далі розглянемо їх докладніше.

Описову напрям

Воно вивчає розміщення і склад відповідних тел. Зокрема, це відноситься до їх формам, розмірами, стосункам і послідовності залягання. Крім того, даний напрямок займається описом гірських порід і різних мінералів.

Дослідження еволюції процесів

Цим займається динамічний напрям. Зокрема, досліджуються процеси руйнування гірських порід, їх переміщення вітром, підземними або наземними хвилями, льодовиками. Також дана наука розглядає внутрішні виверження вулканів, землетруси, рух земної кори і накопичення опадів.

Хронологічний порядок

Говорячи про те, що вивчає геологія, слід сказати, що дослідження поширюються не тільки на явища, що мають місце на Землі. Один з напрямків дисципліни аналізує і описує хронологічний порядок процесів на Землі. Ці дослідження здійснюються в рамках історичної геології. Хронологічний порядок організований в спеціальну таблицю. Вона більше відома як геохронологическая шкала. Вона, у свою чергу, розбита на чотири інтервалу. Це було зроблено у відповідності зі стратиграфическим аналізом. Перший інтервал охоплює наступний період: формування Землі - теперішній час. Наступні шкали відображають останні сегменти попередніх. Вони відзначаються за допомогою зірочок в збільшеному масштабі.

Особливості абсолютного і відносного віку

Вивчення геології Землі має найважливіше значення для людства. Завдяки дослідженням став відомий вік Землі, наприклад. Геологічним подіям присвоюється точна дата, що відноситься до конкретного моменту часу. У даному випадку мова йде про абсолютне віці. Також події можуть бути віднесені до певних інтервалах шкали. Це і є відносний вік. Говорячи про те, що таке геологія, слід сказати, що в першу чергу це цілий комплекс наукових досліджень. В рамках дисципліни застосовуються різні способи визначення періодів, до яких прив`язані конкретні події.

Метод радіоізотопного датування

Він був відкритий на початку XX століття. Цей метод надає можливість для визначення абсолютного віку. До його відкриття геологи були сильно обмежені. Зокрема, використовувалися тільки відносні методи датування для того, щоб визначити вік відповідних подій. Подібна система здатна встановлювати тільки послідовний порядок останніх змін, а не дату їх здійснення. Проте, даний метод як і раніше залишається досить ефективним. Це відноситься до випадку, коли матеріали, позбавлені радіоактивних ізотопів, є в наявності.

Комплексне дослідження

Зіставлення певної стратиграфической одиниці з іншого відбувається за рахунок пластів. Вони складаються з осадових і гірських порід, скам`янілостей і поверхневих відкладень. У більшості випадків відносний вік визначається за допомогою палеонтологічного методу. У той же час абсолютний в основному базується на хімічних і фізичних властивостях гірських порід. Як правило, даний вік визначається радіоізотопного датування. Мається на увазі накопичення продуктів розпаду відповідних елементів, які входять до складу матеріалу. На основі отриманих даних встановлюється приблизна дата виникнення кожної події. Вони розміщуються у визначених точках загальної геологічної шкали. Для побудови точної послідовності цей фактор є дуже важливим.

Основні розділи

Коротко відповісти на питання про те, що таке геологія, досить складно. Тут треба зазначити, що наука включає в себе не тільки наведені вище напрямки, але і різні групи дисциплін. При цьому і сьогодні продовжується розвиток геології: з`являються нові гілки наукової системи. Існували раніше і формуються нові групи дисциплін пов`язані з усіма трьома напрямками науки. Таким чином, точних меж між ними немає. Те, що вивчає геологія, тією чи іншою мірою досліджується та іншими науками. В результаті відбувається зіткнення системи з іншими сферами знань. Існує класифікація наступних груп наук:

1. Прикладні дисципліни.
2. Про земній корі.
3. Про сучасні геологічних процесах.
4. Про історичній послідовності відповідних подій.
5. Регіональна геологія.

Мінералогія

Що вивчає геологія в рамках цього розділу? Дослідження стосуються мінералів, питаннях їх генезису, а також класифікації. Літологія займається вивченням порід, які утворилися в процесах, пов`язаних з гідросферою, біосферою і атмосферою Землі. Варто відзначити, що вони ще неточно називаються осадовими. Геокриології займається вивченням ряду характерних особливостей і властивостей, які набувають многолетнемерзлие гірські породи. Кристалографія спочатку була одним з напрямків мінералогії. В даний час її можна скоріше віднести до фізичної дисципліні.

Петрографія

Даний розділ геології вивчає метаморфічні і магматичні породи в основному з описової сторони. У даному випадку мова йде про їх генезис, склад, текстурних особливостях і класифікації.

Найбільш ранній розділ геотектоніки

Існує напрямок, який займається вивченням порушень земної кори і форм залягання відповідних тел. Його назва - структурна геологія. Треба сказати, що як наука геотектоніка з`явилася ще на початку XIX століття. Структурна геологія досліджувала тектонічні дислокації середнього і дрібного масштабу. Розмір - десятки-сотні кілометрів. Дана наука остаточно сформувалася тільки до кінця сторіччя. Таким чином, відбувся перехід до виділення тектонічних одиниць глобального і континентального масштабу. Надалі вчення поступово переросло в геотектоніка.

Тектоніка

Цей розділ геології вивчає рух земної кори. У нього також включаються такі напрямки:

1. Експериментальна тектоніка.
2. Неотектоніка.
3. Геотектоніка.

Вузькі розділи

• Вулканологія. Досить вузький розділ геології. Він займається вивченням вулканізму.
• Сейсмологія. Даний розділ геології займається вивченням геологічних процесів, які виникають під час землетрусів. Сюди також включається сейсморайонуванні.
• Геокриології. Цей розділ геології зосереджений на вивченні многолетнемерзлих порід.
• Петрологія. Даний розділ геології вивчає генезис, а також умови походження метаморфічних і магматичних гірських порід.

Послідовність процесів

Все, що вивчає геологія, сприяє кращому розумінню тих чи інших процесів на землі. Наприклад, хронологія подій є найважливішим предметом. Адже кожна геологічна наука носить історичний характер в тій чи іншій мірі. Вони розглядають існуючі освіти саме з цієї точки зору. Насамперед, ці науки з`ясовують послідовність формування сучасних структур.

Класифікація періодів

Всю історії Землі поділяють на два найбільших етапу, які називаються еонами. Класифікація відбувається відповідно до появи організмів з твердими частинами, які залишають сліди в осадових породах. Згідно з даними палеонтології, вони дозволяють визначити відносний геологічний вік.

Предмети досліджень

Фанерозой почався з появою копалин на планеті. Таким чином, розвивалася відкрита життя. Даному періоду передували докембрий і криптозой. У цей час існувала прихована життя. Геологія докембрію вважається особливою дисципліною. Справа в тому, що вона вивчає специфічні, в основному багаторазово і сильно метаморфозне комплекси. Крім того, для неї характерні особливі методи проведення досліджень. Палеонтологія зосереджена на вивченні древніх форм життя. Вона проводить опис викопних решток і слідів життєдіяльності організмів. Стратиграфія визначає відносний геологічний вік осадових гірських порід і розчленування їх товщ. Вона також займається кореляцією різних утворень. Палеонтологічні визначення являють собою джерело даних для стратиграфії.

Що таке прикладна геологія

Одні напрямки науки так чи інакше взаємодіють з іншими. Однак існують дисципліни, які знаходяться на кордоні з іншими відгалуженнями. Наприклад, геологія корисних копалин. Ця дисципліна займається методами пошуку і розвідки порід. Ділиться на такі види: геологію вугілля, газу, нафти. Також існує металогенія. Гідрогеологія зосереджена на вивченні підземних вод. Дисциплін досить багато. Всі вони мають практичне значення. Наприклад, що таке інженерна геологія? Це розділ, що займається дослідженням взаємодії споруд та навколишнього середовища. Тісно стикається з ним геологія грунтів, оскільки від складу грунту залежить, наприклад, вибір матеріалу для будівництва будівель.

Інші підтипи

• Геохімія. Цей розділ геології зосереджений на вивченні фізичних властивостей Землі. Також сюди включається комплекс розвідувальних методів, серед них електророзвідка різних модифікацій, магніто-, сейсмо і гравірозвідка.
• Геобаротермометрія. Дана наука займається вивченням комплексу методів визначення температур і тиску утворення гірських порід та мінералів.
• Мікроструктурна геологія. Цей розділ займається вивченням деформації порід на мікрорівні. Мається на увазі масштаб агрегатів і зерен мінералів.
• Геодинаміка. Дана наука зосереджена на вивченні процесів в планетарних масштабах, які відбуваються в результаті еволюції планети. Вивчається зв`язок механізмів в земній корі, мантії і ядрі.
• Геохронологія. Даний розділ займається визначенням віку мінералів і порід.
• Літологія. Вона ще називається петрографією осадових порід. Займається вивченням відповідних матеріалів.
• Історія геології. Цей розділ зосереджений на сукупності отриманих відомостей і рудному справі.
• Агрогеологія. Даний розділ відповідає за пошук, видобуток і використання агроруд для сільськогосподарських цілей. Крім того, він вивчає мінералогічний склад ґрунтів.

На вивченні Сонячної системи зосереджені наступні геологічні розділи:

1. Космологія
2. Планетологія.
3. Космічна геологія.
4. Космохімія.

Гірська геологія

Вона є диференційованою за видами мінеральної сировини. Існує підрозділ на геологію нерудних і рудних корисних порід. Даний розділ займається вивченням закономірності розміщення відповідних родовищ. Також встановлюється їх зв`язок з наступними процесами: метаморфізму, магматизму, тектоніки, осадкообразованія. Таким чином, з`явилася самостійна галузь знань, яка називається металогенією. Геологія нерудних корисних копалин також підрозділяється на науки про горючих речовинах і каустобиолитов. Сюди відносяться сланці, вугілля, газ, нафта. Геологія негорючих порід включає в себе будівельні матеріали, солі і багато іншого. Також в цей розділ входить гідрогеологія. Вона присвячена підземним водам.

Економічний напрям

Являє собою досить специфічну дисципліну. Вона з`явилася на стику економіки та геології корисних копалин. Дана дисципліна зосереджена на вартісних оцінках ділянок надр і родовищ. Термін "корисна копалина", враховуючи це, можна скоріше віднести до економічної сфери, ніж до геологічної.

Особливості розвідки

Геологія родовища являє собою великий науковий комплекс, в рамках якого проводяться заходи, що дозволяють визначити промислове значення ділянок залягання порід, які отримали позитивну оцінку за результатами пошуково-оцінних дій. Під час розвідки відбувається установка геолого-промислових параметрів. Вони, в свою чергу, необхідні для відповідної оцінки ділянок. Це також відноситься до переробки видобутих корисних копалин, забезпеченню експлуатаційних заходів, проектування будівництва гірничодобувних підприємств. Таким чином, відбувається визначення морфології тел відповідних матеріалів. Це дуже важливо для вибору системи наступної обробки корисних копалин. Відбувається установка контурів їхніх тіл. При цьому враховуються геологічні кордону. Зокрема, це відноситься до поверхні розломів і контактам литологически різних порід. Також відбувається облік характеру розподілу корисних копалин, наявності шкідливих домішок, вмісту попутних і основних компонентів.

Верхні горизонти кори

Їх вивченням займається інженерна геологія. Відомості, які отримують в ході вивчення ґрунтів, надають можливість визначення придатності відповідних матеріалів для будівництва конкретних об`єктів. Верхні горизонти земної кори часто називаються геологічної середовищем. Предметом вивчення даного розділу є відомості про її регіональних особливостях, динаміці і морфології. Вивчається і взаємодія з інженерними спорудами. Останні часто іменуються елементами техносфери. При цьому враховується планована, поточна або здійснена господарська діяльність людини. Інженерно-геологічна оцінка території передбачає виділення спеціального елемента, який характеризується однорідними властивостями.

Кілька основних принципів

Наведена вище інформація дозволяє досить ясно зрозуміти, що таке геологія. При цьому необхідно сказати, що наука вважається історичною. Вона має безліч важливих завдань. Насамперед, це стосується визначення послідовності геологічних подій. Для якісного виконання цих завдань вже давно був розроблений ряд інтуїтивно чергових і простих ознак, що відносяться до тимчасового співвідношенню порід. Інтрузивні взаємини представляють собою контакти відповідних порід і їх товщ. Усі висновки робляться на основі виявлених ознак. Відносний вік дозволяє визначити і січні взаємини. Наприклад, якщо розриває гірські породи, то це дозволяє зробити висновок про те, що розлом був утворений пізніше них. Принцип забезпечення безперервності полягає в тому, що будівельний матеріал, з якого утворюються шари, може бути розтягнутий по поверхні планети в тому випадку, якщо його не обмежує якась інша маса.

Історичні відомості

Перші спостереження прийнято відносити до динамічної геології. У даному випадку мається на увазі інформація про переміщення берегових ліній, розмиванні гір, виверженні вулканів і землетруси. Спроби класифікувати геологічні тіла і описати мінерали були у Авіценни і Аль-Бурині. В даний час деякі вчені припускають, що сучасна геологія зародилася в середньовічному ісламському світі. Подібними дослідженнями в епоху Відродження займалися Джироламо Фракасторо і Леонардо да Вінчі. Вони першими висунули припущення про те, що копалини раковини - це залишки вимерлих організмів. Також вони вважали, що історія самої Землі набагато довше, ніж біблійні уявлення про це. В кінці XVII століття виникла загальна теорія про планету, яка стала називатися ділювіанізма. Вчені того часу вважали, що скам`янілості і самі осадові породи були утворені через всесвітнього потопу.

Потреби в корисних копалин дуже швидко зросли вже ближче до кінця XVIII століття. Таким чином, стали вивчатися надра. В основному проводилося накопичення фактичних матеріалів, описів властивостей і особливостей гірських порід, а також дослідження умов їх залягання. Крім того, розроблялися прийоми спостереження. Практично весь XIX століття геологія цілком займалася питанням про точний вік Землі. Передбачувані оцінки досить сильно варіювалися: від ста тисяч років до мільярдів. Проте вік планети був спочатку визначений вже на початку XX століття. Багато в чому цьому посприяло радіометричне датування. Отримана тоді оцінка - близько 2 мільярдів років. В даний час справжній вік Землі встановлений. Він становить приблизно 4,5 мільярда років.