Головна » Статті » Теорія географії » Геологія [ Додати статтю ]

Геологія як наука
геологія, наука, предмет, об'єкт дослідження, розвиток геології            Назва "геологія" походить від двох грецьких слів: gеo Земля і logos поняття, вчення, наука. Отже геологія це комплекс наук про будову й розвиток Землі. Однак Земля як об’єкт може вивчатися з різних позицій. Тому вивчає ряд наук: астрономія, геодезія, фізична географія, геофізика, геохімія тощо. Кожна з цих наук має своє завдання і свій метод дослідження.

 Астрономія вивчає Землю як космічне тіло, як планету Сонячної системи; геодезія форму і розміри Землі; фізична географія поверхню Землі, природу; геофізика і геохімія займаються дослідженнями фізичних властивостей і хімічного складу Землі. Особливістю геології є те, що вона займається вивченням надр Землі. Основне завдання геології полягає у вивченні будови і складу та історії розвитку Землі, насамперед верхньої оболонки літосфери.

 Із зростанням відомостей про Землю з геології виділився ряд споріднених наук: мінералогія, петрографія, динамічна геологія, геотектоніка, палеонтологія, історична геологія, геоморфологія, геохімія, геофізика тощо.

Геологічні науки висвітлюють певне коло питань, а саме: ) науки, що вивчають речовинний склад Землі, мінералогія, петрографія; 2) науки про будову Землі і процеси, які відбуваються в ній, геотектоніка, динамічна геологія, вулканологія, сейсмологія, геологія моря; 3) науки, що вивчають історію Землі, палеонтологія, історична геологія, палеогеографія ;4) науки прикладного характеру вчення про корисні копалини, гідрогеологія, інженерна геологія тощо.

 Розглянемо коротко зміст основних з названих наук:

 мінералогія - фізичні властивості і хімічна природа мінералів, тобто природних хімічних сполук, які беруть участь у будові земної кори;

 петрографія - склад, будова, походження і умови залягання гірських порід;

 геотектоніка - рухи і будова земної кори, форми залягання верств гірських порід;

 динамічна геологія - процеси, які змінюють земну кору і вигляд Землі в цілому;

 палеонтологія - наука про давні викопні організми, їх будову, розвиток, географічне поширення в різні періоди історії Землі; вона тісно пов'язана з зоологією і ботанікою, бо з допомогою вивчають історію розвитку рослинного і тваринного світу;

 історична геологія - геологічна історія Землі від найдавніших часів до сучасної епохи, встановлює послідовність змін, які відбувалися протягом  існування;

 палеогеографія - фізико географічні умови, які існували на поверхні Землі у минулі геологічні епохи;

 геоморфологія - форми рельєфу земної поверхні, їх походження і розвиток;

 вчення про корисні копалини - дослідження походження, закономірностей поширення і форм залягання корисних копалин;

 гідрогеологія - умови залягання води в земній корі, склад, походження і властивості;

 інженерна геологія - гірські породи земної кори, їх придатність для будівництва різних споруд: будинків, мостів, каналів тощо; для цього вивчають їх міцність і стійкість до температурних змін, навантажень та можливості розвитку в них різноманітних шкідливих геологічних процесів (зсувів, суфозій, карсту, просадок та ін.).

 Усі геологічні науки тісно пов'язані між собою і дають загальну картину будови і розвитку земної кори і Землі в цілому.

 2. Вивчення речовинного складу земної кори і геологічних процесів, які в ній відбуваються, проводиться за допомогою різних методів. Перш за все це метод спостереження безпосереднє вивчення гірських порід у природних відслоненнях на берегах річок, озер, морів, у шахтах і інших гірничих виробках. Найбільш повні і всесторонні спостереження проводяться в процесі геологічного знімання. Геологічне знімання називають також геологічним картуванням, бо воно завжди або супроводжується складанням геологічної карти або спирається на геологічну карту і вносить в неї ті чи інші доповнення і уточнення. Відомості про глибокі горизонти земної кори і верхньої мантії одержують в процесі вивчення вилитої на поверхню магми. Крім прямих методів у вивченні речовини земної кори використовують оптичні та інші фізичні й хімічні методи дослідження (рентгеноструктурні, спектрографічні тощо) з широким застосуванням для обробки  х даних математичних методів. В останні десятиріччя в геології використовуються експериментальні методи, які дають змогу моделювати геологічні процеси, одержувати в лабораторних умовах штучні мінерали, гірські породи тощо. Під час регіональних досліджень використовують дистанційні методи, коли спостереження здійснюється з вертольотів, літаків і космічних кораблів. Для вивчення глибинної будови земної кори і Землі в цілому також використовують опосередковані методи пізнання, зокрема геофізичні засновані на вивченні фізичних властивостей гірських порід.

 Геологія тісно пов'язана з географією, хімією, ботанікою, зоологією та іншими науками природничого циклу. Вона є основою для вивчення спеціальних географічних дисциплін: фізичної географії, загального землезнавства, геоморфології тощо. Вона має велике значення у вивченні еволюції географічної оболонки. Вивчення родовищ різних видів корисних копалин є потрібним елементом для глибокого засвоєння курсу економічної географії.

 Зв'язок з хімією проявляється в тому, що геологія вивчає хімічний склад земної кори, походження, властивості, використання природних хімічних сполук мінералів. Вивчення мінералів сприяє більш глибокому засвоєнню суті хімічних процесів, які відбувають ся у природі і можуть бути відтворені в лабораторних умовах. Крім цього, надрові багатства є основним джерелом сировини для хімічної промисловості.

 Зв'язок з біологією проявляється в тому, що геології, зокрема палеонтологія, дає неоціненний матеріал у вигляді скам'янілостей для вивчення історії виникнення і розвитку органічного світу.

 З іншого боку вивчення умов життя сучасних рослинних і тваринних організмів допомагає геологам більш упевнено відтворювати палеогеографічні умови минулих періодів історії Землі.

Геології має велике значення для підготовки вчителів географії, біології, хімії та інтегрованого курсу природознавства.

 Тому, по перше, що вона, як писав академік В.О.Обручев "вчить нас дивитися відкритими очима на навколишню природу і розуміти історію  розвитку", тобто вона дає наукове пояснення цілому ряду природних процесів і явищ. По друге, тому, що елементи курсу геології входять до складу курсів ряду вузівських і шкільних навчальних дисциплін: географії рідного краю, загальної географії, географії світу, географії України, а також природознавства, ботаніки, зоології, загальної біології, хімії тощо. Щоб подавати ці геологічні відомості учням на належному науковому рівні, вчитель повинен мати глибоку теоретичну і практичну підготовку в галузі геології. Немаловажна роль мальовничих геологічних об'єктів кристалів і мінеральних агрегатів, скель, підземних лабіринтів) у естетичному вихованні майбутніх учителів і учнів. Геологія тісно пов'язана з практичною діяльністю людини. Вона допоможе виявити родовища різноманітних корисних копалин, що використовуються у промисловості, сільському господарстві. Тільки після інженерно-геологічного обґрунтування проектів розпочинають будівництво великих житлових будинків і промислових об'єктів, залізничних і шосейних шляхів сполучення, гідроелектростанцій, тунелів, каналів, нафто і газопроводів тощо. Гірські породи і рельєф є важливими факторами ґрунтоутворення, які потрібно завжди враховувати в сільськогосподарській діяльності.

 Разом з тим, слід пам'ятати. що надто інтенсивне, не раціональне використання надрових багатств може завдати непоправної шкоди як мінеральним ресурсам (призвести до  х виснаження), так і навколишньому природному середовищу взагалі. Тому охорона і раціональне використання надр Землі набуває все більшої актуальності.

 3. Основні етапи розвитку геології

 Накопичення відомостей про Землю і виникнення геології як науки тісно пов'язане з практичною діяльністю людини, з пошуками корисних копалин. З археології відомо, що людина використовувала певні види гірських порід для виготовлення знарядь праці, ще десятки тисяч років тому, в епоху кам'яного віку. Такі знаряддя часто трапляються серед молодих відкладів на стоянках,  їх можна побачити в багатьох краєзнавчих музеях України. Першими гірськими породами, які використовували наші далекі предки для своїх потреб, були кремінь, базальт, габро та інші тверді породи, пізніше самородні метали й руди, пошуки яких були складнішими. Зростаючі потреби в корисних копалинах змушували людей вести  х пошуки. Так поступово люди набували досвіду, збагачувалися геологічними знаннями. Однак як самостійна наука геологія з'явилася порівняно недавно, близько 250 років тому.

 В історії розвитку геології можна виділити кілька етапів. Перший з них охоплює античний період (два три тисячоліття до нашої  ери), другий І ХV ст., третій ХV ХVІІ ст., четвертий ХVІІІ першу половину ХІХ ст., п'ятий від другої половини ХІХ ст. до наших днів.

 Перші три етапи часто об'єднують у один етап, який називають д о н а у к о в и м. Він характеризується поступовим нагромадженням спостережень і фактів і першими спробами їх аналізу й узагальнень. Так, Аристотель доводив, що Земля має форму кулі, що одні й ті самі місця не залишаються завжди сушею або морем, що море приходить туди, де раніше була суша і навпаки, ділянки, які були сушею, покриваються морем. Він висловив думку, що більшість руд і мінералів виникає внаслідок просочення із глибин Землі різних газів. Піфагор учив, що обличчя Землі постійно змінюється, що море й суша ведуть між собою боротьбу. Страбон твердив, що Земля зазнає вертикальних рухів, вона то піднімається, то опускається, завдяки чому виникають острови. Ще за кілька сот років до нашої ери китайці дали назву ряду мінералів і описали їх. У першому столітті нашої  ери Пліній Старший написав 36 томну працю під назвою "Природнича історія", в якій підведено підсумок геологічних знань на початок нашої ери. Сам він загинув під час дослідження виверження Везувію у 79 р.н.е. Таким чином, ще до початку нашої ери вчені зібрали й почасти узагальнили чималий матеріал, висловили ряд цікавих і важливих думок з геології.

 Проте протягом наступних майже 5 ти віків, з І до ХV ст., розвиток геології майже повністю був загальмований, а здобуті раніше наукові відомості забуті.

 Третій етап в розвитку геології починається в епоху Відродження і пов'язаний з іменами видатних вчених цієї епохи Леонардо да Вінчі (1452 529), Георго Агріколи (1494 555). Перший, працюючи на будівництві іригаційних споруд в Італії, дійшов висновку, що ділянки суші, на яких ведеться будівництво, в минулому були морським дном, бо в гірських породах, якими вони складені, є багато решток морських організмів, тобто що на Землі відбуваються зміни. Агрікола працював у Чехії та Саксонії. Він склав перші посібники з мінералогії, гірничої справи та металургії. Велике значення для розвитку геології мали праці М.Коперника (1473 543) з астрономії. Він першим довів геліоцентризм Сонячної системи (тобто що планети, в тому числі й Земля обертаються навколо Сонця).

 У ХVІІ ст. великий внесок у розвиток геології зробив датський вчений Н.Стено (1638 86). Він дійшов висновку, що всі осадові породи відкладалися горизонтальними верствами на широких просторах. Якщо вони тепер залягають похило, то це є наслідком пізніших змін, а також того, що всі висоти і навіть гори не є постійними. Таким чином, Н.Стено заклав основи стратиграфії (науки про нашарування гірських порід) і тектоніки. Услід за Н.Стено цінні узагальнення дав Лейбніц (1646 716). Він першим висловив думку, що кристалічні (магматичні) гірські породи утворилися з розплавленої гарячої маси з якої колись складалась Земля і яка потім застигла.

 Кінець ХVІІ та початок ХVІІІ ст. є часом швидкого розвитку капіталізму, значного зростання попиту на різні корисні копалини, а, відповідно, і розвитку гірничої справи, нагромадження нових наукових фактів про будову земної кори.

 Четвертий етап знаменується становленням геології як науки, він охоплює ХVІІІ і першу половину ХІХ ст. Цей етап у розвитку геології пов'язаний з іменами М.В.Ломоносова(1711 765),А.Вернера (1750 817), Д.Геттона (1726 797), В.Сміта (1769 839), Ч.Лайєля (1797 875) і ін. М.В.Ломоносов правильно оцінив геологічні процеси, вказав на їх тривалість, надавав великого значення взаємодії ендогенних і екзогенних процесів у розвитку земної кори. Великого значення набули його роботи з мінералогії та гірничої справи.

 А.Вернер, професор Фрейберзької академії в Саксонії, був одним з основоположників сучасної мінералогії. У галузі теоретичної геології він очолював так звану школу нептуністів і твердив, що основним геологічним фактором у перетворенні Землі є вода; з вод океану, який колись покривав Землю, послідовно відкладалися всі гірські породи, в тому числі і граніти, гнейси, кристалічні сланці, базальти тощо. Появу вулканів він пов'язував з підземними пожежами.

 Шотландський вчений Д. Геттон (засновник школи плутоністів) вважав, що головна роль в геологічних процесах належить підземним силам (внутрішній теплоті Землі, вогню) і відкидав думку про осадове походження магматичних порід (гранітів, базальтів тощо). Боротьба нептуністів і плутоністів тривала декілька десятиріч і завершилася перемогою останніх.

 Головну роль в розвитку геології на цьому етапі відіграла розробка палеонтологічного методу визначення відносного віку гірських порід англійським вченим В.Смітом.

 Суть його полягає в тому, що відносний вік гірських порід визначають за рештками відмерлих організмів, бо з кожним комплексом різних за віком осадових порід пов'язаний комплекс власних організмів. У першій половині ХІХ ст. почалося систематичне вивчення решток вимерлих організмів з метою розчленування осадових товщ і вироблення єдиної для всіх країн геохронологічної шкали. До цього часу належить також зародження палеонтології і історичної геології як самостійних наук. В 1830 1833 р.р. вийшла в світ відома праця англійського вченого Ч.Лайєля "Основи геології", в якій науково обґрунтовано метод актуалізму. В основу методу покладено уявлення про те, що в минулому відбувалися такі ж геологічні процеси, як і нині, а значить, що порівнюючи давні осадки з сучасними, можна встановити умови їх утворення, відтворити давню історію Землі.

 У 838р. швейцарський геолог А.Греслі (1814 865) ввів поняття "фація" для визначення фізико-географічних умов, що зумовлюють ті або інші особливості порід.

 У 869р. російський дослідник М.О.Головкінський встановив закономірність у розподілі фацій в просторі і часі. Встановив закон кореляції фацій. Сформулював основні принципи осадкоутворення і показав залежність формування рельєфу і річкових терас від вертикальних рухів земної кори. Ці дослідження відкрили новий етап у розвитку історичної

геології, завданням стало не тільки вивчення геохронології і стратиграфії, порід, а й реконструкція фізико-географічних умов.

 Дальший розвиток палеогеографічних досліджень пов'язаний з іменем М.І.Андрусова (1861 924),який застосував палеогеографічний аналіз і вивчення фацій для розроблення детальної стратиграфії неогену півдня Росії і України. Розроблена ним стратиграфічна схема неогенових морських відкладів не втратила свого значення і тепер.

 П'ятий етап розвитку геології  ознаменувався виникненням і розвитком вчення про геосинкліналі і платформи, яке відіграло значну роль у подальшому розвитку геологічної науки. На основі цього вчення та інших наукових досягнень відбувається остаточне формування геології як науки. З геології виділяється ряд самостійних наук, таких як історична геологія, тектоніка, регіональна геологія та ряд інших. Продовжується дальший розвиток геологічної науки, вдосконалюються старі й появляються нові методи досліджень геохімічні, геофізичні, дистанційні тощо. На цьому етапі великий вклад у розвиток геології внесли такі вчені: Дж.Холл (1811 898), Д.Дена (1813 895) засновники вчення про геосинкліналі; О.П.Карпінський (1847 936), О.П.Павлов (1854 929), В.О.Обручев (1863 956), В.І.Вернадський (1863 945), О.Є.Ферсман (1883 945), С.С.Смірнов (1895 947), М.С.Шатський (1895 960) та ін.

 У вивчення геологічної будови України значний вклад внесли: К.П.Феофілактов (1818 901), Ю.Медвецький (1845 918), П.А.Тутковський (1858 930), Л.І.Лутугін (1864 915),В.Д.Ласкарєв (1868 954), О.О.Борисяк (1872 944), В.Г.Бондарчук (1905 993), Є.К.Лазаренко (1912 979), Я.М.Бєлєвцев (1912 ), О.С.Вялов (1904 988) та ін.

 К.П.Феофілактов проводив геологічні дослідження в основному в межах Київської, Полтавської, Волинської, Подільської і Чернігівської губерній. Вивчав кристалічні породи України, одним з перших в Росії здійснив інженерно геологічні дослідження. Засновник Київської школи геологів.

 Ю.Медвецький одним з перших розпочав роботу над вивченням геології Карпат, вивчав стратиграфію флішових відкладів. Велике значення мають його дослідження соляних родовищ Калуша, Бохні і Велічки (в Польщі). Він перший учений Галичини, який показав шляхи використання геології і технічної науки у промисловому розвитку краю. Він був засновником геолого-мінералогічного музею Політехнічної школи одного з найкращих в Європі за рівнем систематики і кількістю зразків. Написав підручники з петрографії і кристалографії. Тричі обирався ректором Політехнічної  школи у Львові (нині університет Львівська політехніка), організував кафедру геології  у Львівському університеті.

 П.А.Тутковський український геолог, палеонтолог, географ, академік УРСР, свої  наукові дослідження присвятив регіональній геології  України (особливо Полісся), був одним з засновників четвертинної  геології  в Україні. Вперше в нашій країні розробив методику вивчення мікропалеонтологічних решток з кайнозойських відкладів. Був один з організаторів АН УРСР, директором Інституту геології , директором Національного геологічного музею, професором Київського університету.

 П.І.Лутугін понад 20 років присвятив геологічним дослідженням в Донецькому кам'яновугільному басейні. Вперше склав геологічний розріз вугільної  товщі, визначивши не лише загальну потужність, але й число вугільних верств і прошарків. Розробив методику детального геологічного картування. Складені ним геологічні карти Донбасу були одними з кращих у світовій практиці.

 В.Д.Ласкарєв, професор Одеського університету вивчив неогенові і четвертинні відклади південно західної  частини України, а також геоморфологію, петрографію, тектоніку і корисні копалини цієї  території . Його праця "Геологические исследования Юго Западой России" (1914) не втратила свого значення до наших днів.

 О.О.Борисяк вивчав стратиграфію, палеогеографіїю і тектоніку Донбасу. Вперше описав ряд давніх викопних ссавців. Автор підручників "Курс палеонтології" і "Курс історичної геології ".

 В.Г.Бондарчук, академік АН УРСР, професор Київського університету, директор Інституту геологічних наук АН УРСР, працював в різних галузях геологічної  науки (регіональної , загальної  і четвертинної  геології , тектоніки, геоморфології). Автор монографій "Геологічна структура УРСР" (1946), "Геологія України" (1959), "Тектоорогенія" (1961). Під його керівництвом вперше складено Палеогеографічний атлас УРСР (1960). В.С.Соболєв, академік, професор Львівського університету, досліджував магматичні і метаморфічні породи докембрію України і Сибірської  платформи. Передбачив можливість алмазоносності Сибірської  платформи.

 Є.К.Лазаренко, академік, професор, ректор Львівського університету, директор Інституту геологічних наук АН УРСР. Наукові дослідження присвячені регіональній мінералогії  України та питанням загальної  мінералогії  (систематики і номенклатури мінералів, теорії  їх генезису). Основні праці: "Курс мінералогії" ч.1 3 (1958 961), "Мінералогія вивержених комплексів Західної  Волині" (1960), "Мінералогія осадочних утворень Прикарпаття" (1962), "Мінералогія Закарпаття (1963), "Мінералогія Поділля"(1969), "Мінералогія Донецького басейну" (1975), "Мінералогія Криворізького басейну" (1977) та "Мінералогія Приазов'я" (1981), ряд інших праць.

 Я.М.Бєлєвцев (1912 ), академік, професор Київського університету, вивчав геологію і генезис рудних корисних копалин, головним чином залізних руд Криворізького залізорудного басейну та загальнометалогені  докембрію і розробив теорію рудоутворення. Під його керівництвом складені карти металоносності України .Автор робіт "Генезис руд Криворізького басейну" (1959), "Металогенія України і Молдавії " (1974), "Метаморфогенне рудоутворення" (1979) та ін.

 О.С.Вялов, академік, професор Львівського університету, розробив тектонічну схему Карпат, склав карту прогнозів нафтоносності західних областей України, розробив схему стратиграфії  Карпатського флішу і неогенових молас Передкарпатського і Закаратського прогинів. Був учасником   Антарктичної  експедиці  АН СРСР (1955 956), президентом Українського палеонтологічного товариства.

 Починаючи з 50 0-х років ХХ ст. геологія вступила в новий етап історії  свого розвитку. Завдяки науково технічному прогресу геологи одержали значно більші можливості для пізнання будови і розвитку земної  кори. Особливо цінні дані було одержано в процесі вивчення ложа океанів, де виявлено нові, невідомі до цього тектонічні структури. Геофізики підтвердили існування у верхній мантії ослабленого шару астеносфери, відкрили явище залишкової  намагніченості гірських порід (палеомагнетизм). Ці й інші дані привели до створення концепції , яка одержала назву "нової глобальної  тектоніки" або "тектоніки плит" і яка відкриває нову важливу сторінку в розвитку геологічної  науки.

 

 

Л І Т Е Р А Т У Р А

 1.Браун Д.,Массет А. Недоступная Земля. М., Мир,1984.

 2.Войткевич Г.В . Основы теории происхождения Земли. М.,Недра,1988.

 3.Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет.М., Недра, 1983.

 4.Земля. Введение в общую геологию. т.1,2.М., Мир, 1974.

 5.Магницкий В.А.Внутреннее строение и физика Земли.М., Недра, 1965.

6. Рингвуд А.Е. Состав и происхождение Земли.М.,Мир,1981.

 7. Рудник В.А., Соботович Э.В. Ранняя история Земли.Л.,Недра,1984.

 8.Стейси Ф. Физика Земли. М.,Мир,1972.

 9.Уіппл Ф.Л. Сім'я Сонця.М.,Ми<

Фото: http://geoserv.krc.karelia.ru
Джерело: http://Література
Категорія: Геологія | Додав: wiktor (01.01.2011) W
Переглядів: 19222 | Теги: об'єкт дослідження, геологія, наука, предмет, розвиток геології | Рейтинг: 0.0/0
Матеріали по темі:
Всього коментарів: 0
avatar