Геологія(від гео. і .логия), комплекс наук про Землі; наука про склад, будову, рухи і історію розвитку земної кору і розміщення в ній корисних копалини

Геологія — обєднює велику кількість наук. Геологія, не обмежується вивченням Землі. Сонячна Система вивчається такими розділами геології, як космохімія, космологія, космічна геологія і планетологія.

Планету Земля можна розділити на оболонки. Зовнішня, газова оболонка Землі - атмосфера. Рідка оболонка планети - гідросфера складається з океану, системи річок і озер і підземних вод. Населена життям оболонка Землі - біосфера. Велика частина Землі знаходиться в твердому стані, і саме тверда Земля є предметом вивчення комплексу геологічних наук. Проте усі оболонки інтенсивно взаємодіють один з одним, і їх не можна розглядати окремо. Але і Землю цілком не можна розглядати як замкнуту систему. Земля отримує з космосу речовину і енергію. Вивчення дії космосу на Землю - пограничне поле між геологією, астрономією і космологією.

Хим. склад Землі, процеси,, концентруючі і розсіювальні хим елементи в різних сферах Землі є предметом вивчення геохімії. Вивченням физ властивостей планети Земля физ методами займається геофізика, що включає розвідувальні методи: гравиразведка, сейсморозвідка, магніторозвідка, електророзвідка.

Тверда оболонка Землі, тобто земна кора в основному складається з мінералів. Вивченням мінералів, питаннями їх генезису, класифікації і визначення займається мінералогія. Мінерали утворюють гірські породи. Описом і класифікацією гірських порід, утворених при високих температурах і лещатах, займається петрографія, а вивченням їх походження - петрологія. Вивченням порід, утворених в процесах, пов'язаних з атмосферою, біосферою і гідросферою Землі, займається літологія. Ці породи не зовсім точно називаються ще осадовими гірськими породами. Багаторічномерзлі гірські породи придбавають ряд характерних властивостей і особливостей, вивченням яких займається геокріологія.

Істотну роль у вивченні геологічних явищ грає геобаротермометрия - комплекс методів визначення тиску і температур утворення мінералів і гірських порід.

Земля - " жива", активно така, що міняється планета. У ній відбуваються рухи, що розрізняються по масштабу на багато порядків. Процесами найбільшого, планетарного масштабу займається геодинаміка. Вона вивчає зв'язок процесів в ядрі, мантії і земній корі. Рухи земної кору в меншому масштабі, на рівні блоків земної кори вивчає тектоніка. Структурна геологія займається вивченням, описом і моделюванням найважливіших порушень земної кору - розломів і складок. Мікроструктурна геологія вивчає деформацію порід на мікрорівні - у масштабі зерен мінералів і агрегатів.

Все геолог науки в тому або іншому ступені мають історичний характер і займаються з'ясуванням історії формування сучасних структур. Дані про послідовність найважливіших подій в історії Землі узагальнює історична геологія. Історія Землі ділиться на два найбільші етапи - эона, по появі організмів з твердими частинами, що залишають сліди в осадових породах і дозволяють за даними палеонтології провести визначення відносного геологічного віку. З появою копалин на Землі почався фанерозой - година відкритого життя, а до цього був криптозой або докембрий - година прихованого життя. Геологія докембрия виділяється в особливу дисципліну, оскільки займається вивченням метаморфизованных комплексів.

Палеонтологія вивчає древні форми життя і займається описом викопних залишків, а також слідів життєдіяльності організмів. Стратиграфия - наука про визначення відносного геолог віку осадових порід, розчленовуванні товщ порід і кореляції різних геологобразований. Одним з основних джерел даних для стратиграфии є палеонтологічні визначення.

Визначенням абсолютного віку порід займається Ядерна геохронологія (чи абсолютна геохронологія), що спирається на явище радіоактивного розпаду урану, торія, калію, стронцію та ін. Геологія корисних копалини вивчає типи родовищ, методи їх розвідки. Окремою наукою є Геологія пальних копалин - нафти, природного газу, вугілля.

1. Шляхи розвитку геології на Україні.

Народження Геологія відносять до кінці 18 - нач 19 вв.; покликана розділяти шари земної кору за віком на підставі залишків древньої фауни і флори, що збереглися в них. Пізніше за відкриття в цій області дозволили узагальнити і систематизувати розрізнені раніше мінералогічні і палеонтологічні дані, побудувати геохронологічної шкали і створити геологічні реконструкції.

На базі Українського наукового товариства в Києві 14 листопада 1918 р. засновано Українську Академію Наук (УАН), яка стала головним осередком української науки, об' єднавши як існуючі, так і новостворені встанови і заклади. Деремо президентом УАН було призначено академіка В. Вернадського. Академіками стали також П. Тутковський, М. Туган-Барановський, С. Тимошенко та ін. Осередками наукових досліджень сталі заклади й організації Української Академії Наук, науково-дослідні інститути, кафедри. Українська Академія Наук 1921 р. була перейменована у Всеукраїнську Академію Наук.

Геологія отримала розвиток, коли в 1918 р. було створено Український геологічний комітет на чолі з відомим геологом В. Лучицьким, згодом реорганізований в Українське геологічне управління, що вивчало геологічну будову території України У цей година академік В. Вернадський організував у Києві геохім лабораторію. В. Лучицький і Б. Лічков виконали деру схему гідрогеологічного районування України, В. Чирвінський опублікував книгу "Фосфорити України" і завершивши працю "Головні корисні копалини України у зв'язку з її геологічною минувшиною". Хоча ще йшла громадянська війна, В. Різніченко досліджував гідрогеолог умови Волині, М. Безбородько - Український кристалічний щит, Й. Пачоський - флору і фауну України, гідрологічна комісія УАН - питання організації водного господарства України.

Учені та фахівці окремих галузей науки об' єднувались у наукові товариства при ВУАН. Булі засновані нові товариства, зокрема Науково-педагогічне, Ботанічне, Геологічне, Економічне. Науково-краєзнавчі товариства діяли в Полтаві, Дніпропетровську, Чернігові, Запоріжжі, Миколаєві, Кам' янці - Подільському, Славуті.

У 20-х рр. у Київському, Одеському, Харківському, Дніпропетровському університетах відкрито геолого-географічні факультети. На тій година вузи виконували роль тільки навчальних закладів. Підготовку наукових кадрів вели науково-дослідницькі кафедри.

Інститу́т геологі́чних нау́до НАН Украї́ні — заснований 1926 року в Києві. Розробляє теоретичні питання геологічної науки на основі всебічного вивчення будови та історії геологічного розвитку території України, досліджує корисні копалини, проблеми морської геології. Засновником та деремо директором Українського науково-дослідного геологічного інституту був акад. Тутковський Павло Аполлонович. У 1930-1940-х роках інститут займається питаннями розширення мінерально — сировинної бази та комплексного вивчення природних ресурсів України. Розробляються проблеми геології Полісся і Нижнього Дніпра(Л. Г. Ткачук), вивчаються поліметалічні руди Донбасу(Т. Ю. Лапчик, І. Л. Личак,), марганцеві руди Нікопольщини(І. А. Лепікаш), карбон Донбасу(К. Й. Новик), а з 1935 р. розпочинаються роботи з вивчення проблем нафтогазоносності Дніпровсько — Донецької западини(Ф. О. Лисенко, О. М. Куциба). За годину існування інституту науковцями зроблено значний внесок у розвиток уявлення про геологічну будову території України. Було закладено теоретичні основи пізнання, будови та розвитку земної кору, розвитку органічного світу, палеогеографії, закономірностей осадонакопичення та розташування родовищ корисних копалин. Чимало успіхів досягнуте у вивченні геології дна Чорного та Азовського морів і Світового океану, вирішенні найважливіших народногосподарських завдань Великого Донбасу, Кривого Рогу, проблем мінерально— сировинного комплексу України(паливно-енергетичних, водних ресурсів, корисних копалин).

Зв'язок геології з іншими природознавчими та технічними науками. Геологія тісно пов'язана з великим числом ін. наук. Тому важко встановити точні межі Геологія як науки і визначити однозначно її предмет.

Широке застосування при геолог дослідженнях физ і хим методів сприяло бурхливому розвитку таких пограничних дисциплін, як фізика Землі і геохімія. Фізика Землі вивчає фізичні властивості Землі і її оболонок, а також геологічні процеси, що відбуваються в цих оболонках. Геохімія розглядає хімічний склад Землі і закони поширення і міграцій в ній хімічних елементів. Геологія не може обійтися без застосування методів і виведень цих наук.

2) Тісний зв'язок об' єднує Геологія з геодезією і з комплексом фізико - географічних наук (геоморфологією, кліматологією, гідрологією, океанологією, гляціологією та ін.), в завдання яких входити вивчення рельєфу земної поверхні, вод суші і Світового океану, кліматів Землі та ін. питань, що стосуються будови, складу і розвитку географ оболонки.

3) Для повного розуміння історії Землі необхідно знати її початковий стан; таке питання вирішує планетна космогонія, т. е. розділ астрономії, що вивчає проблему утворення планет.

4) У питаннях походження і розвитку органічного життя на Землі Геологія взаємозв 'язана з біолог науками і передусім з палеонтологією. Знання біолог і биохимпроцессов необхідно геологові для з'ясування шляхів утворення ряду гірських порід і корисних(нафти, вугілля) копалини.

5) Геологія тісно пов'язана з іншими науками про Землю, наприклад з астрономією, геодезією, географією, біологією. Геологія спирається на такі фундаментальні науки як математика, фізика, хімія. Геологія є синтетичною наукою, хоча в тій же година розпадається на безліч взаємозв 'язаних галузей, наукових дисциплін, що вивчають Землю в різних аспектах і одержуючих відомості про окремі геологічні явища і процеси.

Так, вивченням складу літосфери займаються: петрологія, що досліджує магматичні і метаморфічні породи, літологія, що вивчає осадові гірські породи, мінералогія −наука, що вивчає мінерали як природні хим з' єднання і геохімія − наука про розподіл і міграцію хим елементів в надрах землі.

6) Геологічні процеси, що формують рельєф земної поверхні, вивчає динамічна геологія, частиною якої є геотектоніка, сейсмологія і вулканологія.

7) Розділ геології, що займається вивченням історії розвитку земної кору і Землі в цілому, включає стратиграфию, палеонтологію, регіональну геологію і носити назву Історична геологія.

8) Є в геології науки, що мають велике практичне значення. Такі, як про родовища корисних копалини, гідрогеологія, інженерна геологія, геокріологія.

У останні десятиліття з'явилися і набувають все більшого значення науки пов' язані з дослідженням космосу (космічна геологія), дна морів і океанів (морська геологія).

Геологічні науки знаходяться на стику з ін. природними науками: геофізика, біогеохімія, кристаллохимия, палеоботаніка. До таких відносяться також геохімія і палеогеографія. Найбільш близький і різнобічний зв'язок геології з географією. Для географічних наук, таких як ландшафтоведение, кліматологія, гідрологія, океанографія, понад вусі важливі геологічні науки, що вивчають процеси, що впливають на формування рельєфу земної поверхні і історію утворення земної кори усієї Землі.

4. Методологія в сучасних геологічних науках.

Геологія − комплекс наук про Землі; наука про склад, будову, рухи і історію розвитку земної кору і розміщення в ній корисних копалини. Польове обстеження: Геолог дослідження певної території розпочинаються з вивчення і зіставлення гірських порід, спостережуваних на поверхні Землі в різних природних оголеннях, а також в штучних виробленнях(кар' єрах, шахтах). Породи вивчаються як в їх природному заляганні, так і шляхом відбору зразків, що піддаються потім лабораторному дослідженню.

Обов'язковим елементом польових робіт геолога є геолог зйомка, що супроводжується складанням геологічної карти і геологічних профілів. На карті зображається поширення гірських порід, вказується їх вік, склад порід і характер їх залягання. Геологічні профілі відбивають взаємне розташування шарів гірських порід по вертикалі на подумки проведених розрізах. Геологічні карти і профілі служать одним з основних документів, на підставі яких робляться емпіричні узагальнення і виведення, обгрунтовуються пошуки і розвідка корисних копалини, оцінюються умови при зведенні інженерних споруд. Для уточнення даних геологічної зйомки іноді прибігають до буріння свердловин, які дозволяють витягнути на поверхню гірські породи, що залягають на достатній глибині. Крім того, проводитися т. н. опорне буріння при якому великі території покриваються більш менш рівномірною мережею глибоких свердловин, що дає можливість скласти загальну схему геологічної будови країни, повніше використати ці зйомки. З середини 20 ст. в СРСР і США здійснюється буріння свердловин глибиною до 7 км і більше. Успішно проводитися буріння морського дна в місцях відносно малих глибин. З кінця 60-х рр. 20 ст. американські геологи ведуть буріння в океані із спеціально обладнаних кораблів.

Методи безпосереднього вивчення надр не дають можливості пізнати будову Землі глибше, ніж на декілька км (іноді до 20) від її поверхні. Тому навіть для вивчення геосфер, що пролягають нижче. Геологія використовує непрямі методів, розроблених ін. науками. Часто застосовується комплекс геологічних, геофизичних і геохімічних методів.

У геолог. дослідженнях розрізняють три основні напрями.

Завданням першого з них ( описоваГеологія) служить опис мінералів, гірських порід і їх типів; вивчення складу, форми, розмірів, взаємовідносин, послідовності залягання і усіх інших питань, пов'язаних з сучасним розміщенням і складом геологічних тіл(шарів гірських порід, гранітних масивів та ін.).

Другий напрям ( динамічнаГеологія) − вивченні геолог процесів і їх еволюції. Цих процесів належать як зовнішні по відношенню до земної кори і глибших геосфер(руйнування гірських порід, перенесення і перевідкладення вітром, льодовиками, наземними і підземними водами; накопичення опадів на дні річок, озер, морів, океанів та ін.), так і внутрішні(рухи земної кори, землетрусу, виверження вулканів і супутні їм явища). Геолог процеси вивчаються не лише в природних умовах, але і експериментально.

Відновлення картини геологічного минулого Землі(історико-геологічна реконструкція) складає суть третього напряму геологи досліджень( історичнаГеологія). Завдання цього напряму −изучение поширення і послідовності освіти геолог. нашарувань та ін. геолог. тіл, а також до встановлення послідовності різних геолог процесів і подій, напр. процесів освіти і руйнування покладів корисних копалини, трансгрессий і регресій морів, зміни епох оледенінь епохами межледниковий і так далі

Усі три напрями Геологія нерозривно пов'язані один з одним і дослідження кожного геолог об'єкту, як і будь-якій території, ведеться з усіх трьох точок зору, хоча кожен напрям є самостійним в сенсі основних принципів і методів дослідження. Специфічна особливість геолог процесів полягає в тому, що багато хто з них протікає на величезних територіях і триває впродовж мільйонів і навіть мільярдів років; у цьому полягає трудність їх дослідження.

При аналізі історико-геологічних даних береться до уваги принцип послідовності нашарування шаруватих осадових товщ Землі; враховується також безповоротна еволюція органічного світу, що відобразилася в скам'янілих залишках рослинних і тваринних організмів, які зберігаються в пластах осадових порід(Палеонтологічний метод). Кожній з епох в розвитку Землі відповідали певні рослини і тварини. Це послужило основою для встановлення відносного віку товщ гірських порід і дозволило підрозділити історію останніх 600 млн. років життя Землі на послідовні відрізки часу - ери, які діляться на дрібніші одиниці геологічного часу - періоди, епохи і віки. Дослідження показують, що 80% об'єму осадової оболонки Землі утворюють найдревніші, докембрийские, товщі, тривалість утворення яких складає принаймні 6/7 усій відомій геологічній історії. Окрім відносного віку, визначається абсолютний, або радіометричний, вік геологічних тел. Метод його обчислення грунтований на законі постійності швидкостей радіоактивного розпаду; в якості початкових даних беруться цифри відносної кількості розщеплюючого елементу і продуктів його розпаду в досліджуваній гірській породі або мінералі. Цей метод має особливе значення для прадавніх докембрийских товщ Землі, дуже бідно охарактеризованих органічними залишками.

Широко використовується в Геологія метод актуалізму, згідно з яким в схожих умовах геологічні процеси йдуть схожим чином; Принцип актуалізму постулював, що геологічні сили, що діють у наш час, аналогічно працювали і в колишні часи. Джеймс Хаттон сформулював принцип актуалізму фразою «Сьогодення — ключ до майбутнього».

Тому, спостерігаючи сучасні процеси, можна судити про те, як йшли аналогічні процеси у далекому минулому. Сучасні процеси можна спостерігати в природі(наприклад, діяльність річок) або створювати штучно(піддаючи, наприклад, зразки гірських порід дії високої температури і тиску). Таким шляхом часто вдається встановити фізико-географічні і фізико-хімічні умови, в яких відкладалися древні шари, а для метаморфічних гірських порід і зразкову глибину, на якій стався метаморфізм(зміна). Проте географічна і геологічна обстановка в житті Землі безповоротно мінялася; тому, чим дрівніші товщі, тим менше можливості застосування методу актуалізму.

Інтрузивні взаємовідносини представлені контактами інтрузивних порід і товщ, що вміщують їх. Це вказує на те, що інтрузія утворилася пізніше, ніж вміщуючі породи.

Січні взаємовідносини також дозволяють визначити відносний вік. Якщо розлом рве гірські породи, означає він утворився пізніше, ніж вони.

Ксеноліт і уламки потрапляють в породи в результаті руйнування свого джерела, відповідно вони утворилися раніше порід, що вміщують їх, і можуть бути використані для визначення відносного віку.

Принцип первинної горизонтальності стверджує, що морські опади при освіті залягають горизонтально.

Принцип суперпозиції полягає в тому, що породизалягають вище молодше, а нижче по розрізу — древніший.

Принцип фінальної сукцесії постулював, що в одне і теж час в океані поширені одні і ті ж організми. З цього виходить, що палеонтолог, визначивши набір викопних залишків в породі, може знайти породи, що одночасно утворилися.