Эндогенные процессы.

 Геология. Эндогенные процессы.

 

 

ПРЕДМЕТ «ГЕОЛОГИЯ» В СТРУКТУРЕ НАУК О ЗЕМЛЕ

 

Два греческих слова «гео» и «логос» означают в переводе «учение о Земле». В настоящее время этот термин объединяет в себе целый ком­плекс фундаментальных и прикладных наук о Земле, начало которым положила общая геология. Под фундаментальными понимают те науки, которые разрабатывают понятия, открывают явления, закономерности, свойства, определяющие развитие геологии как науки. Сюда могут быть отнесены общая геология, историческая геология, минералогия, петро­графия и т.д. К прикладным принадлежат те направления, которые рабо­тают непосредственно на производство: создают приемы, методы, тех­нологию геологических исследований, в первую очередь, при поиске и разведке полезных ископаемых (геокартирование, структурная геоло­гия, инженерная геология и тому подобное). Фундаментальные науки определяют развитие прикладных, дают им теоретическую базу и фор­мируют образ мышления геологов-прикладников. Прикладные науки обеспечивают социально-экономический эффект геологических иссле­дований.

Предметом изучения геологии является земная кора, в частности, и вся Земля в целом: её возникновение как планеты Солнечной системы, формирование внутренних и внешних оболочек,их взаимодействие ме­жду собой. Так, конвективные движения в верхней мантии определяют передвижения литосферных плит. Земная кора находится в непрерывном взаимодействии с атмосферой, гидросферой, биосферой и ноосферой – зоной жизнедеятельности человека. Частично эти оболочки перекрывают друг друга. Например, часть воды, находящейся на поверхности земного шара, просачивается и циркулирует внутри земной коры в виде подземных вод. На сотни метров проникает в толщу горных пород смесь газов, условно называемая воздухом. Микроорганизмы обнаружены даже в поровых растворах, содержащихся в любом куске горной породы. Жизнедеятельность человека, ставшая на современном этапе новым геологическим фактором, влияет на формирование поверхностного рельефа, почвы, атмосферы.

Геология неразрывно связана с отраслями естествознания, изучающими смежные оболочки: метеорологией, гидрологией, биологией и экологией. На стыке этих наук сформировались и формируются новые научные дисциплины. Например, на стыке биологии  и геологии сформировалась палеонтология – наука о древних вымерших организмах; на стыке географии и геологии сформировалась геоморфология – наука о рельефе земного шара. Экология, самая молодая из вышеупомянутых наук, сформировалась на стыке геологии, географии, биологии и антропологии. Таким образом, геология, как базовая общеобразовательная дисциплина, необходима для всех перечисленных естественных специальностей.

 

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА ГЕОЛОГИИ

 

Методологической основой геологии является принцип актуализма – форма изучения процессов геологического прошлого путем сравнения с современными геологическими процессами. Допускается, что ветры, вулканы, наземные и подземные воды в прошлом изменяли поверхность планеты, так же как это происходит и в настоящее время. Наблюдая за образованием торфа из современных растений, можно сделать выводы об обстановках угленакопления в прошлые геологические периоды. Однако принцип актуализма не может быть реализован без определенных пространственно-временных ограничений. Дело в том, что геологические процессы имеют большую длительность – десятки и сотни миллионов лет. За это время вся наша планета и её кора претерпели ряд необратимых изменений. Например, в архейское время (на заре геологической истории Земли) осадконакопление происходило в бескислородной обстановке при высоких давлениях и температурах. Океанские воды тогда были горячими растворами сильных кислот, которые агрессивно реагировали со щелочами, содержащимися во вмещающих породах. В современном мире нигде нет подобных условий. Естественно, что принцип актуализма в данном случае применить невозможно. Таким образом, для применения принципа актуализма и использования его как метода исследования существуют достаточно жесткие рамки, которые не должны преступаться во избежание ошибок.

Весь комплекс процессов, происходящих внутри Земли и на её поверхности называют геологической формой движения материи. Исходя из этого, цель геологических исследований может быть сформулирована как изучение геологической формы движения материи, которая включает в себя механическое перемещение вещества и энергии (например, движение магмы), изменение строения и рельефа земной коры, физико-химические реакции, происходящие при этом. Важным элементом геологической формы движения материи является взаимодействие живой и неживой природы. На ранних стадиях геологическая форма движения материи включала в себя лишь процессы формирования литосферы, постепенно выплавлявшейсяза счет дифференциации вещества земного шара: легкие элементы (кремний, алюминий, натрий, калий) перемещались во внешнюю часть земного шара, а тяжелые (железо, никель) – накапливались в центре. В дальнейшем, по мере формирования атмосферы, гидросферы, биосферы в составе геологической формы движения все большую роль начинают играть процессы взаимодействия этих оболочек с литосферой. Так, одним из результатов взаимодействия биосферы и литосферы является массовое накопление в позднем докембрии, в результате жизнедеятельности микроорганизмов, окислов железа и кремния в виде  крупных месторождений железистых кварцитов. Значительный интерес представляет миграция элемента углерода. На ранних стадиях развития Земли в результате деятельности вулканов сформировалась атмосфера из углекислого газа. С появлением богатой наземной флоры, в результате жизнедеятельности растений, огромные массы элемента углерода возвращаются в земную кору в виде пластов каменного угля, образующегося после отмирания растений. С момента использования каменного угля и нефти в качестве энергоносителей углерод снова возвращается в атмосферу.

В процессе геологических исследований вносится определенный вклад в социально-экономическое развитие общества. На протяжении последнего столетия главной формой социально-экономического эффекта были прогнозирование, поиск и разведка полезных ископаемых. Эта задача остается актуальной и в наши дни. Однако в настоящее время возрастает социально-экономическая отдача геологии и по другим направлениям: прогнозирование землетрясений, изучение и определение ресурсов подземных вод, исследование геологических условий для промышленного строительства и градостроения. Важную роль играют геологические исследования в формировании принципиально новой отрасли знания – учения о взаимодействии человека с окружающей средой.