Космический снимок поверхности Земли. Виден вулкан и поток застывшей лавы

Кроме того, современные геологические карты строятся при использовании разнообразных геоинформационных технологий, позволяющих прежде всего использовать спутниковую навигацию для точного позиционирования геологических объектов и создавать для них базы данных.

В геологии широко применяются геофизические методы исследований. Они особенно важны для глубинного (объемного) геологического картирования и для прогноза распространения скрытых на глубине залежей полезных ископаемых. Они основаны на том, что горные породы разного состава обладают разными физическими свойствами (электропроводностью, способностью намагничиваться, способностью пропускать упругие колебания). Применение этих методов особенно важно в морской геологии, при поисках полезных ископаемых, залегающих под дном морей и океанов.

Также используются и разнообразные геохимические методы исследований. Они позволяют устанавливать причины миграции химических элементов в земной коре и находить их повышенные концентрации, с которыми могут быть связаны залежи полезных ископаемых. С помощью геохимических методов устанавливают параметры палеосреды (например, состав атмосферы, температуру и соленость древних бассейнов).

В геологических лабораториях используется сложнейшее оборудование для изотопного анализа, который позволяет устанавливать абсолютный возраст пород, приборы для определения химического состава пород, присутствия в них редких элементов и т. д.

В геологии широко применяются данные таких фундаментальных наук как физика, химия, математика, биология.

Одним из важнейших методов обобщений, касающихся природы геологических процессов, является метод актуализма, автором которого можно считать британского геолога XX века Чарльза Ляйеля. Кратко суть данного метода можно сформулировать так: «Настоящее есть ключ к познанию прошлого». Действительно, геолог не может наблюдать, как протекал тот или иной геологический процесс миллионы лет назад, но он может наблюдать современные геологические явления и сравнивать их результаты с результатами процессов в прошлом. Однако следует помнить, что применение данного метода имеет свои ограничения, поскольку, чем дальше по времени отстояла от нас та или другая геологическая эпоха, тем сильнее отличались ее условия от современных. За время существования Земли значительную эволюцию претерпели литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. Менялся состав и строение земной коры, возникали и исчезали континенты и океаны, менялся тепловой поток из земных недр, менялся тип деформаций горных пород. Значительно изменился химический состав атмосферы и климат. Все более сложными становились органические формы. Все это надо учитывать при восстановлении физико-географических условий прошлого.

Одна из серьезных трудностей, с которыми приходится сталкиваться геологам, – огромное количество геологических объектов, их разнообразие и разномасштабность (от химических элементов до континентов, океанов и Земли в целом). Другая трудность состоит в огромной длительности большинства геологических процессов, а следовательно, в невозможности наблюдать их и воспроизвести экспериментально. Тем не менее во многих отраслях геологии успешно развивается физическое моделирование геологических процессов. Так, в тектонике воспроизводятся различные деформации, в кристаллографии и минералогии проводится синтез кристаллов и минералов, в петрологии – синтез горных пород. В литологии – воспроизводят процессы осадконакопления и т. д. Эксперимент стал незаменимым средством изучения глубинных процессов, проходящих в условиях сверхвысоких температур и давлений, и не поддающихся непосредственному наблюдению.

Земля в космическом пространстве. Строение земного шара и планет земной группы.

Земля – одна из восьми планет Солнечной системы. Геологам необходимо иметь представление не только о строении и происхождении Земли, но и остальных планет Солнечной системы по ряду причин:

1. Для того, чтобы понять закономерности и механизмы развития Земли и земной коры, надо знать исходное состояние Земли при ее формировании.

2. Планеты Солнечной системы находятся на разных ступенях развития, при этом Земля ушла дальше других в своей эволюции. Поэтому изучение других планет (и особенно тех, которые входят в так называемую земную группу) дает ценнейший материал для познания ранних стадий развития Земли.

3. Сравнение строения и эволюции Земли и других планет позволяет выявить как общие для всех планет земной группы закономерности, так и особенности, присущие только нашей планете.

4. Солнце, Луна и другие тела Солнечной системы оказывают непосредственное влияние на земные геологические процессы (притяжение Луны и Солнца, падение метеоритов, периоды солнечной активности и т. д.). Это необходимо учитывать при изучении и расшифровке геологической истории Земли.

Изучением Земли и других планет в перечисленных аспектах занимается самостоятельная наука – сравнительная планетология.

Рассмотрим некоторые вопросы сравнительной планетологии.

Солнце – одна из типичных звезд галактики Млечного пути. Оно находится в центре огромной вращающейся системы, состоящей из восьми планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), их спутников, многочисленных астероидов, комет и метеоритов.