Предмет и задачи геологии, объекты геологических исследований. Методология геологии

Введение: геология - наука о Земле. Предмет и задачи геологии, объекты геологических исследований

В настоящем курсе излагаются основы геологических знаний, что и определяет его название. Он является основой для дальнейшего изучения всего цикла геологических дисциплин и, кроме того, имеет большое общеобразовательное значение. Крупнейший советский геолог Владимир Афанасьевич Обручев (1939 г.) писал «Человек, не знающий основ геологии, подобен слепому … Он не понимает многого, что представляется его глазам. Он будет воспринимать только внешние формы, а не сущность явлений. Будет видеть, но не понимать. Важно, чтобы каждый образованный гражданин был знаком с основами геологии и понимал ее роль и значение».

Геологические знания служат основой для поисков и разведок месторождений полезных ископаемых. В комплексе с другими науками геологические знания необходимы для строительства разнообразных инженерных и многих других народнохозяйственных объектов.

Современная геология изучает состав, строение и историю Земли, закономерности и процессы формирования земной коры, слагающих ее минералов, горных пород, руд и других полезных ископаемых, а также историю развития жизни на Земле.

Основным объектом изучения геологии является земная кора, т.е. твердая, наружная оболочка Земли до глубины первых десятков километров.

Место геологии в ряду естественных наук. Науки, на которые подразделяется современная геология

В своем развитии геология опиралась и опирается на различные естественные науки, а по мере накопления фактического материала сама явилась родоначальницей ряда наук. Можно выделить несколько основных направлений, на которые расчленяется геология:

1) науки, изучающие вещественный состав Земли;

2) науки, изучающие процессы, протекающие в Земле (динамическая геология);

3) науки, изучающие историю Земли (историческая геология);

4) науки, направленные непосредственно на практическое использование недр земли.

Рассмотрим этот вопрос несколько подробнее.

К наукам первого направления относятся: кристаллография - (греч. – горный хрусталь) – наука о кристаллах, их внешней форме и внутренней структуре. Минералы в большинстве случаев – тела кристаллические; поэтому изучение их формы и законов, управляющих их образованием, имеет большое значение; минералогия – (французск. – mineral) – наука о минералах (природных химических соединениях), изучающая во взаимной связи их состав и форму, физические свойства, условия образования и изменения; петрография (греч. «петра» – камень, скала) – наука о горных породах (представляющих сочетание нескольких минералов), их составе, строении, формах залегания и распространении; геохимия - изучает закономерности распределения, сочетания и перемещения отдельных химических элементов в недрах Земли и на ее поверхности.

Динамическая геология – наука о процессах, протекающих в недрах Земли и на ее поверхности, формирующих рельеф земной поверхности и обусловливающих развитие Земли в целом. Большое разнообразие объектов исследования привело к выделению из динамической геологии целого ряда самостоятельных наук: петрология - наука, всесторонне изучающая магматические и метаморфические горные породы с точки зрения их вещественного состава, геологических особенностей и генезиса; вулканология - наука, изучающая процессы вулканических извержений, строение, развитие и причины образования вулканов, состав продуктов, ими выбрасываемых; сейсмология - наука о геологических условиях возникновения и проявления землетрясений; геотектоника (греч. – строитель) - наука, изучающая движения и деформаций в земной коре и верхней мантии; учение о метаморфизме (греч. «мета» - после, «морфи» - вид, наружность) – наука об изменениях, которые претерпевают горные породы в недрах Земли под воздействием высокой температуры и большого давления.

Перечисленные науки изучают процессы внутренней динамики (эндогенные). Внешние (экзогенные) геологические процессы, происходящие в поверхностных частях земной коры в результате взаимодействия с атмосферой, гидросферой, биосферой изучаются следующими науками: литологией – наукой о составе, структурах, текстурах и генезисе осадочных горных пород; гидрологией – учение о геологической деятельности поверхностных проточных вод; гидрогеологией – учение о геологической деятельности подземных вод; гляциологией – учение о геологической деятельности ледников, льда, снега; лимнологией (греч. озеро, болото) – учение о геологической деятельности болот и озер; учение о выветривании т.е. о процессах изменения горных пород под действием физических, химических и органических агентов на поверхности Земли.

Историческая геология занимается изучением земной коры и органической жизни. Она, в свою очередь, подразделяется на ряд наук: стратиграфию (лат. stratum – покрывало) – учение о слоях осадочных пород и последовательности их залегания; учение о фациях (лат. facies – наружность, форма), т.е. о свойствах осадочных пород и условиях образования; палеонтологию (греч. древний, сущий) – учение об ископаемых остатках организмов, как животных, так и растительных; собственно историческую геологию – учение о развитии земной коры, о закономерностях, управляющих ее развитием, о последовательности геологических событий, протекающих на Земле за всю ее историю.

К практическим ветвям геологии относятся те ее отрасли, которые занимаются изучением недр Земли в практических целях: учение о полезных ископаемых – древнейшая отрасль геологических знаний, которую справедливо считают родоначальницей современной геологии. Занимается теорией образования месторождений различных полезных ископаемых и закономерностями их распределения в недрах земной коры; разведочное дело, разрабатывающее методику поисков и разведок полезных ископаемых, способы эффективной оценки месторождений; инженерная геология – изучает геологические условия возведения различных инженерных сооружений; экономическая геология – разрабатывает вопросы экономики использования минерального сырья; рудничная, шахтная и промысловая геологии – науки, изучающие методы геологического обслуживания (соответственно) рудников, шахт, нефтяных промыслов в процессе их эксплуатации.

Имеется еще целый ряд наук методического либо прикладного характера: геологическое картирование, дистанционные методы и др.

Изучением Земли кроме геологии занимается еще целый ряд наук – геодезия, геофизика, астрономия и др., каждая из которых рассматривает Землю с определенной точки зрения и имеет свои методы и задачи. Геодезия, например, занимается изучением размеров и формы Земли, изображением земной поверхности на картах и планах. Астрономию интересует Земля как небесное тело и положение ее в мировом пространстве.