История развития геологии

ЛЕКЦИЯ № 1. Введение в геологию

Геология - от греческого “ Гея “- Земля, логос- наука, т.е. наука о Земле. Геология - наука о строении, составе и развитии Земли, и прежде всего её верхней оболочки – литосферы. Она тесно связана со всеми естественными науками: физикой, химией, биологией, космогонией, планетологией.

Геология разделяется на группы самостоятельных наук.

1. Науки, изучающие вещественный состав Земной коры:

• геохимия
• кристаллография
• минералогия
• петрография
• литология

2. Науки, изучающие геологические процессы:

• динамическая геология
• вулканология
• тектоника
• геоморфология
• рудогенез.

3. Науки, изучающие историческую последовательность геологических процессов:

• историческая геология
• стратиграфия
• геотектоника
• металлогения.

4. Прикладная геология:

• гидрогеология
• инженерная геология
• поиски и разведка МПИ
• рудничная и шахтная геология
• геологическое картирование.

Мы будем изучать цикл наук о вещественном составе Земной коры, геологических процессах и их роли в образовании различных минералов, горных пород и полезных ископаемых.

История развития геологии

Первые зачатки научных знаний появились в трудах мыслителей античного мира: Геродота, Аристотеля, Страбона и др.

В эпоху Возрождения (Х V - XVI в. в.) Леонардо да Винчи показал, что наличие остатков морских организмов свидетельствует о перемещении границ моря и суши и не связано с библейским мифом о всемирном потопе.

Большое влияние на развитие геологии оказало учение Н.Коперника, показавшего место Земли в Солнечной системе.

В России основателем геологической науки по праву считается М.В. Ломоносов, написавший труды: ”О слоях земных”, “Слово о рождении металлов от трясения Земли”.

Большую роль в развитии геологии играли первые гипотезы о происхождении Земли Канта (1755)-Лапласа (1796), которые предполагали образование Земли в результате постепенного остывания и сжатия раскаленной газовой туманности.

Английский ученый В. Смит и французский Ж. Кювье применили палеонтологические методы определения возраста горных пород, что позволило установить основные этапы развития Земли и земной коры. Огромен вклад в геологию Ч. Дарвина с его учением об эволюции животного мира и Ч. Лайеля, предложившего метод актуализма - “Настоящее - ключ к прошедшему”.

В дореволюционной России большой вклад в мировую геологию внесли выдающиеся геологи: Е.С. Федоров, А.П. Карпинский, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг, А.П. Павлов, В.А. Обручев, В.И. Вернадский, И.В. Мушкетов и др.

В советское время важный вклад внесла плеяда ученых – Д.В. Наливкин, А.Д. Архангельский, А.Е. Ферсман, Н.М. Страхов, В.Е. Хаин, С.С. Смирнов, В.Н. Заварицкий и др. Огромный вклад в развитие минерально-сырьевой базы страны внесли геологи - практики, которые открыли более 20 тыс. новых месторождений ПИ.

В последние десятилетия геология стала охватывать не только сушу, но и морские глубины, и космические высоты.

Основой всех геологических исследований является представление о вещественном составе Земли и земной коры. Из химии мы знаем, что в составе земной коры, атмосфере и гидросфере известны более 100 химических элементов. В тоже время, вычисления среднего химического состава земной коры, проведенные многими геологами показали, что > 80 % составляют Si, Al, и О2, а 98 %- всего 8 элементов – О, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K. Остальные элементы составляют 2%, но без них не было бы всего многообразия минерального состава.

Минералы - это природные химические соединения или химические элементы. Они образуются в определенных физико-химических условиях и обладают стабильным химическим составом и физическими свойствами.

Горная порода - природное соединение одного или нескольких минералов, образующихся в результате проявления различных геологических процессов в недрах Земли или на её поверхности.

Таким образом, вещественный состав земной коры можно представить как иерархию:

химический элемент→ минерал → горная порода.

Мы рассмотрим минералы, горные породы и геологические процессы, определяющие их образование и преобразование.