„Геологията е начин на живот“, вероятно ще каже геологът, когато го попитат за професията му, преди да премине към сухи и скучни формулировки, обяснявайки, че геологията е науката за структурата и състава на земята, за историята на неговото раждане, формиране и закономерности на развитие, за някога безбройните, а днес, уви, „оценени“богатства на недрата му. Други планети в Слънчевата система също са обект на геоложки изследвания.
Описанието на определена наука често започва с историята на нейния произход и формиране, забравяйки, че разказът е пълен с неразбираеми термини и дефиниции, така че е по-добре първо да стигнем до същността.
Етапи на геоложки изследвания
Най-общата схема на изследователската последователност, в която могат да бъдат "втиснати" всички геоложки работи, насочени към идентифициране на минерални находища(наричано по-нататък МПО), по същество е следното: геоложко проучване (картиране на разкрития на скали и геоложки образувания), търсене, проучване, изчисляване на запаси, геоложки доклад. Стрелбата, търсенето и разузнаването, от своя страна, естествено са разделени на етапи в зависимост от мащаба на работата и като се вземе предвид тяхната целесъобразност.
За извършване на такъв комплекс от работи се включва цяла армия от специалисти от най-широк набор от геоложки специалности, които истинският геолог трябва да владее много повече, отколкото на ниво „от всичко по малко“, т.к. той е изправен пред задачата да обобщи цялата тази разнообразна информация и в крайна сметка да стигне до откриването на находище (или да го направи), тъй като геологията е наука, която изучава земните недра основно за разработване на минерални ресурси.
Семейство на геоложките науки
Като други природни науки (физика, биология, химия, география и др.), геологията е комплекс от взаимосвързани и преплетени научни дисциплини.
Геоложките предмети директно включват обща и регионална геология, минералогия, тектоника, геоморфология, геохимия, литология, палеонтология, петрология, петрография, гемология, стратиграфия, историческа геология, кристалография, хидрогеология, морска геология, вулканология и седиментология.
Приложните, методологически, технически, икономически и други науки, свързани с геологията, включват инженерна геология, сеизмология, петрофизика, глациология, география, геологияминерали, геофизика, почвознание, геодезия, океанография, океанология, геостатистика, геотехнология, геоинформатика, геотехнология, кадастър и мониторинг на земята, управление на земята, климатология, картография, метеорология и редица атмосферни науки.
"Чиста", полева геология все още е до голяма степен описателна, което налага определена морална и етична отговорност на изпълнителя, така че геологията, разработила собствен език, подобно на други науки, не може без филология, логика и етика.
Тъй като търсенето и проучването на маршрути, особено в труднодостъпни райони, е практически неконтролирана работа, геологът винаги се изкушава от субективни, но добре и красиво представени преценки или заключения и това, за съжаление, се случва. Безобидни „неточности“могат да доведат до много сериозни последици както в научно-производствен, така и в материално-икономически план, така че геологът просто няма право на измама, изкривяване и грешка, като сапьор или хирург.
Гръбнакът на геонауките е вграден в йерархична поредица (геохимия, минералогия, кристалография, петрология, литология, палеонтология и собствена геология, включително тектоника, стратиграфия и историческа геология), отразяваща подчинението на последователно по-сложни обекти на изследване от атоми и молекули до Земята като цяло.
Всяка от тези науки е широко разклонена в различни посоки, както и самата геология включва тектоника, стратиграфия и историческа геология.
Геохимия
В полезрението на тази наукалежат проблемите с разпределението на елементите в атмосферата, хидросферата и литосферата.
Съвременната геохимия е комплекс от научни дисциплини, включително регионална геохимия, биогеохимия и геохимични методи за търсене на минерални находища. Предмет на изследване за всички тези дисциплини са законите на миграцията на елементите, условията за тяхното концентриране, отделяне и повторно отлагане, както и процесите на еволюция на формите на намиране на всеки елемент или асоциации от няколко, особено сходни по свойства.
Геохимията се основава на свойствата и структурата на атома и кристалната материя, на данни за термодинамични параметри, които характеризират част от земната кора или отделни черупки, както и на общи модели, образувани от термодинамични процеси.
Пряката задача на геохимичните изследвания в геологията е откриването на MPO, следователно проучвателните работи за рудни минерали задължително се предшестват и придружават от геохимични проучвания, резултатите от които се използват за идентифициране на области на дисперсия на полезния компонент.
Минералогия
Един от основните и най-стари раздели на геоложката наука, изучаващ огромния, красив, необичайно интересен и мистериозен свят на минералите. Минералогичните проучвания, чиито цели, задачи и методи зависят от конкретни задачи, се извършват на всички етапи на проучване и геоложко проучване и включват широк спектър от методи от визуална оценка на минералния състав до електронна микроскопия и рентгенова дифракционна диагностика..
Включеноетапи на проучване, търсене и проучване на МПО, извършват се проучвания с цел изясняване на минералогичните критерии за търсене и предварителна оценка на практическото значение на потенциалните находища.
По време на проучвателния етап на геоложката работа и при оценка на запасите от рудни или неметални суровини се установява пълният му количествен и качествен минерален състав с идентифициране на полезни и вредни примеси, данните за които се вземат имайте предвид при избора на технология за обработка или заключение за качеството на суровините.
В допълнение към цялостното изследване на състава на скалите, основните задачи на минералогията са изучаването на моделите на комбиниране на минерали в природни асоциации и подобряването на принципите на систематиката на минералните видове.
Кристалография
Някога кристалографията се е смятала за част от минералогията и тясната връзка между тях е естествена и очевидна, но днес тя е независима наука със собствен предмет и свои методи на изследване. Задачите на кристалографията се състоят в изчерпателно изследване на структурата, физическите и оптичните свойства на кристалите, процесите на тяхното образуване и особеностите на взаимодействието с околната среда, както и промените, настъпващи под въздействието на влияния от различно естество.
Науката за кристалите е разделена на физическа и химическа кристалография, която изучава моделите на образуване и растеж на кристалите, тяхното поведение при различни условия в зависимост от формата и структурата, и геометрична кристалография, предметкоито са геометричните закони, управляващи формата и симетрията на кристалите.
Tectonics
Тектониката е един от основните клонове на геологията, който изучава структурата на земната кора в структурно отношение, особеностите на нейното формиране и развитие на фона на различни по мащаб движения, деформации, разломи и дислокации, причинени от дълбоки процеси.
Тектониката е разделена на регионални, структурни (морфологични), исторически и приложни клонове.
Регионалната посока оперира със структури като платформи, плочи, щитове, сгънати зони, морски и океански депресии, трансформни разломи, рифтове и др.
Пример е регионалният структурно-тектонски план, който характеризира геологията на Русия. Европейската част на страната е разположена на източноевропейската платформа, изградена от докамбрийски магмени и метаморфни скали. Територията между Урал и Енисей се намира на Западносибирската платформа. Сибирската платформа (Средносибирско плато) се простира от Енисей до Лена. Сгънатите зони са представени от Уралско-монголския, Тихоокеанския и частично средиземноморския нагънат пояс.
Морфологичната тектоника изучава структури от по-нисък порядък в сравнение с регионалната тектоника.
Историческата геотектоника се занимава с историята на възникването и формирането на основните типове структурни форми на океани и континенти.
Приложената посока на тектоника е свързана с идентифицирането на моделипоставяне на различни видове МПО във връзка с определени видове морфоструктури и особености на тяхното развитие.
В "меркантилния" геоложки смисъл, разломите в земната кора се разглеждат като канали за доставка на руда и фактори, контролиращи рудата.
Палеонтология
Буквално означаваща "науката за древните същества", палеонтологията изучава изкопаемите организми, техните останки и следи от жизнена дейност, главно за стратиграфска дисекция на скалите на земната кора. Компетентността на палеонтологията включва задачата за възстановяване на картина, която отразява процеса на биологична еволюция въз основа на данни, получени в резултат на реконструкцията на външния вид, биологичните особености, методите на размножаване и хранене на древните организми.
Според доста очевидни признаци, палеонтологията се дели на палеозоология и палеоботаника.
Организмите са чувствителни към промените във физичните и химичните параметри на местообитанието си, така че те са надеждни индикатори за условията, при които са се образували скалите. Оттук и тясната връзка между геологията и палеонтологията.
Въз основа на палеонтологични изследвания, заедно с резултатите от определяне на абсолютната възраст на геоложките образувания, е съставена геохронологична скала, в която историята на Земята е разделена на геоложки ери (архейска, протерозойска, палеозойска, мезозойска и кайнозойски). Ерите са разделени на периоди, а тези от своя страна са разделени на епохи.
Живеем в ерата на плейстоцена (преди 20 хиляди години до наши дни) на кватернерния период, който започва около 1 милионпреди години.
Петрография
Изследването на минералния състав на магматични, метаморфни и седиментни скали, техните текстурни и структурни характеристики и генезис се извършва чрез петрография (петрология). Изследванията се извършват с помощта на поляризационен микроскоп в лъчите на предавана поляризирана светлина. За да направите това, тънки (0,03-0,02 mm) плочи (секции) се изрязват от скални образци, след което се залепват върху стъклена плоча с канадски балсам (оптичните характеристики на тази смола са близки до тези на стъклото).
Минералите стават прозрачни (повечето) и техните оптични свойства се използват за идентифициране на минералите и съставящите ги скали. Интерференционните модели в тънкия разрез приличат на модели в калейдоскоп.
Специално място в цикъла на геоложките науки заема петрографията на седиментните скали. Голямото му теоретично и практическо значение се дължи на факта, че предмет на изследване са съвременни и древни (изкопаеми) седименти, които заемат около 70% от земната повърхност.
Инженерна геология
Инженерната геология е наука за онези особености на състава, физичните и химичните свойства, образуването, възникването и динамиката на горните хоризонти на земната кора, които са свързани с икономически, предимно инженерни и строителни дейности на човека.
Инженерно-геоложките проучвания са насочени към извършване на цялостна и изчерпателна оценка на геоложките фактори, причинени от човешката дейност във връзка с естествените геоложки процеси.
Ако си припомним, че в зависимост от метода на насочване, природните науки се делят на описателни и точни, тогава инженерната геология, разбира се, принадлежи към последната, за разлика от много от нейните „другари в цеха“.
Морска геология
Би било несправедливо да се игнорира огромната част от геологията, която изучава геоложката структура и особеностите на развитието на земната кора, която образува дъното на океаните и моретата. Ако следваме най-кратката и обширна дефиниция, която характеризира геологията (изучаването на Земята), тогава морската геология е науката за морското (океанското) дъно, обхващаща всички клонове на „геоложкото дърво“(тектоника, петрография, литология, историческа и кватернерна геология, палеогеография, стратиграфия, геоморфология, геохимия, геофизика, доктрината за минералите и др.).
Изследванията в моретата и океаните се извършват от специално оборудвани кораби, плаващи сондажни платформи и понтони (на шелфа). За вземане на проби, в допълнение към пробиване, се използват драги, грайфери тип мида и правопреходни тръби. С помощта на автономни и теглени превозни средства се извършват дискретни и непрекъснати фотографски, телевизионни, сеизмични, магнитометрични и геолокационни изследвания.
В наше време много проблеми на съвременната наука все още не са разрешени, а те включват неразгаданите мистерии на океана и неговата вътрешност. Морската геология е почитана не само заради науката за „разкриване на тайната“, но и за разработване на колосалните минерални ресурси на Световния океан.
Основни теоретичнизадачата на съвременния морски клон на геологията е да изучава историята на развитието на океанската кора и да идентифицира основните закономерности на нейната геоложка структура.
Историческата геология е наука за закономерностите на развитие на земната кора и планетата като цяло в исторически наблюдаваното минало от момента на нейното формиране до наши дни. Изучаването на историята на формирането на структурата на литосферата е важно, тъй като тектонските измествания и деформации, възникващи в нея, изглежда са най-важните фактори, които определят повечето от промените, настъпили на Земята през миналите геоложки епохи.
Сега, когато имаме общо разбиране за геологията, можем да се обърнем към нейния произход.
Екскурзия в историята на науката за Земята
Трудно е да се каже колко далеч назад е историята на геологията от хиляди години, но неандерталците вече са знаели от какво да направят нож или брадва, използвайки кремък или обсидиан (вулканично стъкло).
От времето на първобитния човек до средата на 18 век продължава преднаучният етап на натрупване и формиране на геоложки знания, главно за метални руди, строителни камъни, соли и подземни води. Скалите, минералите и геоложките процеси в тълкуването на това време са били обсъждани още в древни времена.
До 13-ти век добивът се развива в азиатските страни и се появяват основите на минното знание.
През Ренесанса (XV-XVI в.) се утвърждава хелиоцентричната идея за света (Дж. Бруно, Г. Галилей, Н. Коперник), геоложките идеи на Н. Стенон, Леонардо да Винчи и Родени са Г. Бауер, а същоса формулирани космогоничните концепции на Р. Декарт и Г. Лайбниц.
По време на формирането на геологията като наука (XVIII-XIX в.) се появяват космогоничните хипотези на П. Лаплас и И. Кант и геоложките идеи на М. В. Ломоносов, Ж. Буфон. Родени са стратиграфията (I. Lehmann, G. Fuchsel) и палеонтологията (J. B. Lamarck, W. Smith), кристалографията (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), минералогията (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos и други), започва геоложкото картографиране.
През този период са създадени първите геоложки общества и национални геоложки проучвания.
От втората половина на 19-ти до началото на 20-ти век най-значимите събития са геоложките наблюдения на Чарлз Дарвин, създаването на теорията за платформите и геосинклинали, появата на палеогеографията, развитието на инструментална петрография, генетична и теоретична минералогия, възникване на концепциите за магмата и теорията за рудните находища. Нефтената геология започва да се появява и геофизиката (магнетометрия, гравиметрия, сеизмометрия и сеизмология) започва да набира скорост. През 1882 г. е основан Геологическият комитет на Русия.
Съвременният период в развитието на геологията започва в средата на 20-ти век, когато науката за Земята възприема компютърните технологии и придобива нови лабораторни инструменти, инструменти и технически средства, което дава възможност да се започне геоложко-геофизично изследване на океаните и близките планети.
Най-забележителните научни постижения са теорията за метасоматичното зониране от Д. С. Коржински, теорията за метаморфизма на фациите, теорията на М. Страхов за видовете литогенеза, въвеждането на геохимични методи за търсене на рудни находища и др.
Под ръководството на А. Л. Яншин, Н. С. Шацки и А. А. Богданов бяха създадени обзорни тектонски карти на страните от Европа и Азия, съставени са палеогеографски атласи.
Разработена е концепцията за нова глобална тектоника (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain и др.), геодинамиката, инженерната геология и хидрогеологията пристъпват напред, очертава се ново направление в геологията - екологично, което се превърна в приоритет днес.
Проблеми на съвременната геология
Днес, по много фундаментални въпроси, проблемите на съвременната наука все още остават нерешени и има поне сто и половина такива въпроси. Говорим за биологичните основи на съзнанието, мистериите на паметта, природата на времето и гравитацията, произхода на звездите, черните дупки и природата на други космически обекти. Геологията също има много проблеми, които тепърва ще бъдат решени. Това се отнася главно до структурата и състава на Вселената, както и процесите, протичащи вътре в Земята.
Днес значението на геологията нараства поради необходимостта да се контролира и отчита нарастващата заплаха от катастрофални геоложки последици, свързани с ирационални икономически дейности, които изострят проблемите на околната среда.
Геоложки образувания в Русия
Формирането на съвременното геоложко образование в Русия е свързано с откриването на корпус от минни инженери (бъдещ Минен институт) в Св.започва, когато Институтът по геология (сега GIN AH CCCP) е създаден в Ленинград през 1930 г. и след това е прехвърлен в Москва.
Днес Геоложкият институт заема водеща позиция сред изследователските институции в областта на стратиграфията, литологията, тектониката и историята на науките за геоложкия цикъл. Основните области на дейност са свързани с разработването на комплексни фундаментални проблеми на структурата и формирането на океанската и континенталната кора, изучаването на еволюцията на скалообразуването на континентите и седиментацията в океаните, геохронологията, глобалната корелация на геоложките процеси и явления и др.
Между другото, предшественикът на GIN е Минералогическият музей, преименуван през 1898 г. в Геоложки музей, а след това през 1912 г. в Геоложки и минералогически музей. Петър Велики.
От самото си създаване основата на геоложкото образование в Русия се основава на принципа на триединството: наука - обучение - практика. Този принцип, въпреки шокове на перестройката, образователната геология следва днес.
През 1999 г. колегиумите на Министерството на образованието и природните ресурси на Русия приеха концепцията за геоложко образование, която беше тествана в образователни институции и производствени екипи, които "култивират" геоложки персонал.
Днес висше геоложко образование може да се получи в повече от 30 университета в Русия.
И пуснете "за разузнаване в тайгата" или напуснете "в знойните степи" в наше време - това вече не е толкова престижно, колкото преди,работа, геологът я избира, защото "щастлив, който познава досадното усещане на пътя"…
