Bevezetés
ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK A GEOLÓGIÁRÓL
Előadás 1. Földtan és a földtani tudományok ciklusa. Rövid történeti áttekintés
MODERN FOGALMAK A FÖLDRŐL ÉS A FÖLDKÉGÉRŐL
2. előadás. A Föld eredete (kozmogonikus hipotézisek). Szerkezet és összetétel
Föld. A földkéreg szerkezete.
3. előadás A földkéreg anyagösszetétele. Ásványok. Sziklák
EXOGÉN FÖLDTANI FOLYAMATOK
4. előadás Időjárás (hipergenezis). A szél geológiai tevékenysége.
Felszíni és felszín alatti vizek geológiai aktivitása
5. előadás A gleccserek földtani tevékenysége.
Tengerek és óceánok geológiai tevékenysége
Endogén geológiai folyamatok
6. előadás Magmatizmus. Metamorfizmus
7. előadás A földkéreg mozgásai. Tektonikus szerkezetek. Földrengések
A FÖLD FEJLŐDÉSÉNEK TÖRTÉNETE
8. előadás Geokronológia és a földtani múlt rekonstrukciójának módszerei.
A Föld fejlődése a prekambriumban és a paleozoikumban
9. előadás A Föld fejlődése a mezozoikumban és a kainozoikumban. A negyedidőszak természete
ÁSVÁNYI ERŐFORRÁSOK
10. előadás Ásványlerakódások és mintázataik
elhelyezés. Racionális altalajhasználat
BELORÚSZ ÁLLAMI EGYETEM
FÖLDRAJZI KAR
Dinamikus Földtani Tanszék
ELŐADÁSTANFOLYAM
A SPECIÁLIS BEVEZETÉS
ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK A GEOLÓGIÁRÓL
Előadás 1. Földtan és a földtani tudományok ciklusa.Rövid történeti áttekintés
Geológia és a földtani tudományok ciklusa.
A geológia (görögül "geo" - föld, "logosz" - tanítás) az egyik legfontosabb tudomány a Földről. Tanulmányozza a Föld összetételét, szerkezetét, fejlődéstörténetét, a belsejében és felszínén lezajló folyamatokat. A modern geológia számos természettudomány - matematika, fizika, kémia, biológia, földrajz - legújabb eredményeit és módszereit használja. A tudomány és geológia e területein a jelentős előrelépést a Földdel kapcsolatos fontos határtudományok – a geofizika, a geokémia, a biogeokémia, a kristálykémia, a paleogeográfia – megjelenése és fejlődése jellemezte, amelyek lehetővé teszik a Föld összetételére, állapotára és tulajdonságaira vonatkozó adatok beszerzését. anyag a földkéreg mély részein és az alatta elhelyezkedő földhéjak. Különösen figyelemre méltó a geológia többoldalú kapcsolata a földrajzzal (tájtudomány, klimatológia, hidrológia, glaciológia, oceanográfia) a Föld felszínén lezajló különféle geológiai folyamatok ismeretében. A geológia és a földrajz kapcsolata különösen szembetűnő a földfelszín domborzatának és fejlődési mintázatainak vizsgálatában. A geológia a domborzattanulmányozás során a földrajz adatait használja fel, ahogyan a földrajz a geológiai fejlődéstörténetre és a különféle geológiai folyamatok kölcsönhatásaira támaszkodik. Ennek eredményeként a domborzattudomány - a geomorfológia valójában egyben határtudomány is.
A geofizikai adatok szerint a Föld szerkezetében több héjat különböztetnek meg: földkéreg, köpenyÉs A Föld magja. A geológia közvetlen tanulmányozásának tárgya a földkéreg és a felső köpeny alatta lévő szilárd réteg. litoszféra(görögül „öntött” - kő). A vizsgált objektum összetettsége a geológiai tudományok jelentős differenciálódását idézte elő, amelyek komplexuma a határtudományokkal (geofizika, geokémia stb.) együtt
Lehetővé teszi, hogy betekintést kapjunk szerkezetének különböző aspektusaiba, a folyamatban lévő folyamatok lényegére, fejlődéstörténetére stb.
A geológia számos fő területe közül az egyik
a litoszféra anyagösszetételének vizsgálata: kőzetek, ásványok, kémiai elemek. Egyes kőzetek magmás szilikátolvadékból keletkeznek, és ún tüzes vagy kitört; mások - üledékképződés és felhalmozódás útján tengeri és kontinentális körülmények között, és üledékesnek nevezik; harmadik - változása miatt a különböző kőzetek hatása alatt a hőmérséklet és a nyomás, folyékony és gáz folyadékok és az úgynevezett metamorf.
A litoszféra anyagösszetételének vizsgálatát a geológiai tudományok komplexuma végzi, amelyek gyakran egyesülnek a geokémiai körforgás elnevezéssel. Ezek közé tartozik: a kőzettani (görögül „petroo” – kő, szikla, „grafe” – írás, leírás), vagy a kőzettan – a magmás és metamorf kőzeteket, azok összetételét, szerkezetét, képződési körülményeit, a hatás alatti változás mértékét vizsgáló tudomány. különböző tényezők és a földkéregben való eloszlás mintája. A litológia (görögül "litho" - kő) az üledékes kőzeteket tanulmányozó tudomány. Az ásványtan olyan tudomány, amely ásványokat - természetes kémiai vegyületeket vagy kőzeteket alkotó egyedi kémiai elemeket - vizsgál. A krisztallográfia és a kristálykémia a kristályok és az ásványok kristályos állapotának tanulmányozása. A geokémia a litoszféra anyagi összetételét átfogó, szintetizáló tudomány, amely a fenti tudományok eredményein alapul, és a kémiai elemek történetét, eloszlásuk és vándorlásuk törvényeit tanulmányozza a Föld beleiben és felszínén. Az izotópgeokémia megszületésével a geológiában új lap nyílt a Föld geológiai fejlődéstörténetének helyreállításában.
A litoszféra anyagösszetételének, valamint más folyamatoknak a tanulmányozása különféle módszerekkel történik. Először is, ezek közvetlen geológiai módszerek - a kőzetek közvetlen tanulmányozása folyók, tavak, tengerek partján, bányák, bányák, fúrómagok természetes kiemelkedéseiben. Mindez viszonylag sekély mélységekre korlátozódik. A világ legmélyebb, és eddig egyetlen kútja, a Kola-kút mindössze 12,5 km-t ért el. De a földkéreg mélyebb horizontjai és a felső köpeny szomszédos része is elérhető közvetlen tanulmányozásra. Ezt elősegítik a vulkánkitörések, amelyek a felső köpeny szikláinak töredékeit hozzák magukhoz, kitört magma-lávafolyamokba zárva. Ugyanez a kép figyelhető meg a gyémántcsapágyas robbanócsövekben, amelyek mélysége 150-200 km-nek felel meg. A litoszféra anyagok vizsgálatában e direkt módszerek mellett széles körben alkalmazzák az optikai módszereket és egyéb fizikai és kémiai vizsgálatokat - röntgendiffrakciót, spektrográfiai stb. a kémiai és spektrális elemzések megbízhatósága, a kőzetek és ásványok racionális osztályozásának megalkotása, stb.
geológiai folyamatok modellezését lehetővé tevő kísérleti módszerek; mesterségesen szerezzenek különféle ásványokat és kőzeteket; óriási nyomásokat és hőmérsékleteket hoz létre, és közvetlenül megfigyelheti az anyag viselkedését ilyen körülmények között; megjósolni a litoszféra lemezeinek mozgását, sőt bizonyos mértékig elképzelni bolygónk felszínének megjelenését is az elkövetkező évmilliókban.
A geológiai tudomány következő iránya az dinamikus geológia, különböző geológiai folyamatok, a földfelszín domborzati formáinak, a különböző eredetű kőzetek kapcsolatainak, előfordulásuk természetének, alakváltozásainak tanulmányozása. Ismeretes, hogy a geológiai fejlődés során többszörös változás következett be a földfelszín összetételében, halmazállapotában, a földfelszín megjelenésében és a földkéreg szerkezetében. Ezek az átalakulások különféle geológiai folyamatokhoz és azok kölcsönhatásaihoz kapcsolódnak. Közülük két csoport emelkedik ki: 1) endogén(görög „endro” - belül), ill belső, a Föld termikus hatásával, a mélyében fellépő feszültségekkel, a gravitációs energiával és annak egyenetlen eloszlásával összefüggésben; 2) exogén(görög „exos* – kívül, külső), ill külső, jelentős változásokat okozva a földkéreg felszíni és felszínközeli részein. Ezek a változások a Nap sugárzó energiájával, a gravitációval, a víz és a légtömegek folyamatos mozgásával, a víz keringésével a felszínen és a földkéreg belsejében, az élőlények élettevékenységével és egyéb tényezőkkel függnek össze. Minden exogén folyamat szorosan összefügg az endogénekkel, ami a Föld belsejében és felszínén ható erők összetettségét és egységét tükrözi.
A dinamikus geológia területe magában foglalja geotektonika(görög "tectos" - építő, szerkezet, szerkezet) - tudomány, amely a földkéreg és a litoszféra szerkezetét, valamint azok időben és térben történő fejlődését tanulmányozza. A geotektonika sajátos ágai a következők: szerkezetföldtan, amely a kőzetek előfordulási formáival foglalkozik; tektonofizika, amely a kőzetek deformációjának fizikai alapjait vizsgálja; regionális geotektonika, amelynek vizsgálati tárgya a földkéreg egyes nagy régióin belüli szerkezete és fejlődése. A dinamikus geológia fontos ágai szeizmológia(görögül „seismos - remegés”) - a földrengések tudománya és vulkanológia, modern vulkáni folyamatokkal foglalkozó.
A földkéreg és a Föld egészének geológiai fejlődésének története a történeti geológia vizsgálatának tárgya, amely magában foglalja a rétegtan(görög „réteg” - réteg), amely a kőzetrétegek kialakulásának sorrendjével és különböző egységekre való felosztásával foglalkozik, valamint paleogeográfia(görögül „palyaios – ókori”), amely a Föld felszínének fiziográfiai körvonalait tanulmányozza a geológiai múltban, és paleotektonika, a földkéreg ősi szerkezeti elemeinek rekonstrukciója. A kőzetrétegek felosztása és a rétegek relatív geológiai korának megállapítása lehetetlen a fosszilis szerves maradványok vizsgálata nélkül, amellyel foglalkozunk. paleontológia, szorosan kapcsolódik mind a biológiához, mind a geológiához. Hangsúlyozandó, hogy fontos geológiai feladat a földkéreg egyes, régióknak nevezett területeinek földtani szerkezetének és fejlődésének tanulmányozása, amelyek szerkezeti és evolúciós jellemzői vannak. Ez általában megtörténik regionális geológia, amely gyakorlatilag a felsorolt geológiai tudományágak mindegyikét felhasználja, és az utóbbiak egymással kölcsönhatásban kiegészítik egymást, ami jól mutatja szoros kapcsolatukat és elválaszthatatlanságukat. A regionális vizsgálatokban a távérzékelési módszereket széles körben alkalmazzák, amikor helikopterekről, repülőgépekről és mesterséges földi műholdakról végeznek megfigyeléseket.
Széles körben alkalmazzák a közvetett ismereteket, elsősorban a földkéreg mélyszerkezetéről és a Föld egészéről. geofizika- fizikai kutatási módszereken alapuló tudomány. Az ilyen vizsgálatok során alkalmazott különféle fizikai tereknek köszönhetően a geológiai szerkezet tanulmányozására a magnetometriai, gravimetriai, elektrometriai, szeizmometriai és számos egyéb módszert különböztetnek meg. A geofizika szorosan kapcsolódik a fizikához, a matematikához és a geológiához.
A geológia egyik legfontosabb feladata az állam gazdasági erejének alapját képező ásványlelőhelyek előrejelzése. Erről szól a tudomány ásványi lelőhelyek, amelyek körébe mind az érc, mind a nemfémes ásványok, valamint az üzemanyagok - olaj, gáz, szén, olajpala - tartoznak. Ugyanilyen fontos ásványi anyag ma a víz, különösen a felszín alatti víz, amelynek eredetét, előfordulási körülményeit, összetételét és mozgási mintáit a tudomány vizsgálja. hidrogeológia(görög „hidr” - víz), mind a kémiával, mind a fizikával és természetesen a geológiával kapcsolatos.
Fontos mérnökgeológia - tudomány, amely a földkérget az élet és a különféle emberi tevékenységek médiumaként vizsgálja. A geológia alkalmazott ágaként kialakult, a mérnöki építmények építésének földtani viszonyait tanulmányozó tudomány ma a litoszférára és a környezetre gyakorolt emberi hatásokkal kapcsolatos fontos problémákat old meg. A mérnökgeológia kölcsönhatásban áll egyrészt a fizikával, a kémiával, a matematikával és a mechanikával, másrészt a geológia különböző tudományágaival, harmadrészt a bányászattal és az építőiparral. A közelmúltban önálló tudományként jelent meg geokriológia(görögül „krios - hideg, jég”), az Oroszország területének csaknem 50% -át elfoglaló „permafrost” kőzetek fejlődési területein zajló folyamatok tanulmányozása. A geokriológia szorosan kapcsolódik a mérnökgeológiához.
Az űrkutatás kezdete óta felmerült kozmikus geológia vagy bolygók geológiája. Az óceán és a tenger mélységének fejlődése vezetett a megjelenéshez tengeri geológia, Ennek jelentősége rohamosan növekszik annak köszönhetően, hogy a világon megtermelt olajnak már csaknem egyharmada a tengerek és óceánok fenekére esik.
A geológia elméleti problémáinak fejlesztése számos nemzetgazdasági probléma megoldásával párosul: 1) különféle ásványok új lelőhelyeinek felkutatása és feltárása, amelyek az ipar és a mezőgazdaság fő alapját képezik; 2) az ivó- és ipari vízellátáshoz, valamint a meliorációhoz szükséges felszín alatti vízkészletek tanulmányozása és meghatározása; 3) az épülő nagy építmények projektjeinek mérnöki-geológiai megalapozása és az építés befejezése utáni állapotváltozások tudományos előrejelzése; 4) a Föld belsejének védelme és ésszerű használata.
A Föld evolúciójának, keletkezésének és fejlődésének összes törvényének ismerete rendkívül fontos a természet általános materialista felfogásában, azokban a filozófiai konstrukciókban, amelyek a világ egységét tükrözik. Ez a geológia általános tudományos jelentősége.
A történelem rövid áttekintése.
A geológiai tudomány kezdete óta hosszú fejlődésen ment keresztül. A geológia gyökerei a távoli múltba nyúlnak vissza. Az ember tudatos élete hajnalán kezdte el tanulmányozni a Földet. A geológia legrégebbi ága a tanulmányozása ásványi. E tudomány születésének idejét jelzik az Egyiptomban és Nyugat-Ázsiában a Kr.e. IV. évezredben megjelent réztermékek leletei. Az arany pedig még korábban megjelent. Az ércek fejlődésével felmerült az igény az érces ásványok és hasznos kövek felismerésére és tanulmányozására. Így születik meg az ásványtan (latinul „minera” – érc).
Az ókori tudósok munkáiról hozzánk eljutott információk főként csak történelmi jelentőséggel bírnak, hiszen bennük a közös gondolatok fikcióval és legendákkal fonódnak össze. Azonban itt is tényeken alapuló tudományos elképzelésekkel találkozunk.
Értékesek Arisztotelész (Kr. e. 384-322) tanulmányai, aki bemutatta a Föld gömbölyűségének első csillagászati bizonyítékát, valamint Szamoszi Arisztarchosz (Kr. e. III. század) munkája, aki Kopernikusz világának heliocentrikus rendszerét vetítette előre. aki 18 évszázaddal később élt őt.
Hérodotosz (Kr. e. V. század) és Püthagorasz (Kr. e. 571-497) művei gazdag tényanyagot tartalmaznak a vulkánokról, a folyók működéséről és a folyódelta kialakulásáról. Nílus, a tengerszint ingadozásáról.
A kereskedelem és a népek közötti kommunikáció fejlődése a geodézia és a földrajz megjelenéséhez vezetett. 6000 évvel ezelőtt Egyiptomban fúrással építették a piramisokat. Az iránytűt Kínában találták fel (Kr. e. 3. század).
A középkorban, az egyházi-feudális ideológia uralmának időszakában a természettudomány fejlődése lelassult.
Keleten jelentős előrelépést értek el az ásványtan fejlődésében. Abu Ali Ibn Sina - Avicenna (980-1037) orvos és filozófus, valamint Khorezm Al-Biruni tudósa (972-1048) munkái nagymértékben hozzájárultak a geológia fejlődéséhez. Avicenna megalkotta az ásványtestek első, Európában a 18. századig általánosan elfogadott osztályozását, Al-Biruni pedig a közel-keleti tudósok közül az első, aki a világ heliocentrikus rendszere mellett szólt, és meghatározta a földgömb kerületét.
A világ komoly felfedezése a reneszánsz idején (XV. század vége - 16. század eleje) kezdődött. Ez a kézművességből a gyártásba való átmenet időszaka volt. Nagy földrajzi felfedezések előzték meg (Amerika felfedezése 1492-ben, Vasco da Gama indiai útja 1497-ben, Magellán világkörüli útja 1519-1522-ben).
A reneszánsz egyik jelentős tudósát Leonardo da Vincinek (1452-1519) kell nevezni. A tudás más területein végzett ragyogó munkái mellett Leonardo da Vinci hozzájárult a geológia fejlődéséhez. Elutasította a bibliai özönvíz és a világ isteni teremtésének gondolatát. A sziklákban talált kövületeket a szárazföld és a tenger mozgásának bizonyítékának tekintette.
Georg Bauer - Agricola (1494-1555) német tudós az érctestek előfordulását tanulmányozta. Bányászati technikával kapcsolatos munkái közismertek. N. Kopernikusz (1473-1543) „Az égi körök körforgásáról” című munkája a tudomány vallási rabszolgaság alóli felszabadításának kezdetét jelentette.
A tudományos geológia kialakulása a 18. század közepén kezdődött. Az egyik első, M. V. Lomonoszov (1711-1765) bevezette az aktualizmus elvét: a múlt geológiai folyamatainak tanulmányozását a modern jelenségek ismeretén keresztül. Földtani folyamatokról szóló megállapításai a mai napig ámulatba ejtik gondolatainak mélységét és természetről alkotott elképzeléseinek helyességét. M.V. Lomonoszovot joggal tekintik a tudományos geológia egyik alapítójának. Művei széles körben ismertek: „A föld rétegein”, „A fémek születésének szava a föld megrázkódtatásából”, „A kohászat vagy az érctestek első alapjai”.
M.V. Lomonoszov volt az első, aki helyesen határozta meg két, a Földön ható tényező szerepét: a külső erők (szél, víz, jég) - kívülről születtek, és a földgömb melegével összefüggő belső erők - belülről. A földfelszín alakját létrehozó és megváltoztató külső és belső geológiai tényezők munkáját értékelve M.V. Lomonoszov a Föld belső erőit helyezi előtérbe, amelyeknek nemcsak a magas hegyek, hanem egész kontinensek és a tenger mélységei is köszönhetik eredetüket.
A 18. század végén. A tudományban két egymásnak ellentmondó irányzat jelenik meg: a neptunisták, akiket A. Werner Freiberg Akadémia professzora inspirált, és a plutonisták, akiknek a feje D. Getton skót geológus volt.
A neptunisták úgy vélték, hogy a Föld minden változásának alapja a külső erők (víz, szél, jég, tenger), a plutonisták - a belső energia (vulkanizmus, földrengések) hatása. Mindkét iskola egyoldalúan közelítette meg a Föld fejlődésének magyarázatát, képviselőik elképzelései tévesek voltak.
A Föld eredetével kapcsolatos geológiai elképzelések kialakításában fontos szerepet játszik I. Kant német filozófus és P. Laplace francia matematikus és csillagász. Helyesen közelítették meg a Föld és a Naprendszer eredetének kérdését, megszabadítva azt az isteni teremtés gondolatától. Koncepciójuk a fejlődés és az evolúció gondolatán alapul.
A geológia fejlődésében nagy jelentőséggel bírt Charles Lyell (1797-1875) angol geológus munkája, amely 1833-ban jelent meg „Fundamentals of Geology” címmel. Charles Lyell a Föld fejlődését az anyag hosszú távú változásának eredményeként magyarázta. Munkájában részletes leírást ad a külső és belső dinamika földtani folyamatairól. C. Lyell, valamint M.V. Lomonoszov az aktualizmus elvéből indult ki: a jelen a kulcs a múlt megértéséhez. Igaz, ő is hibázott. Különösen távol állt attól, hogy megértse a Föld evolúciós fejlődését, mert azt hitte, hogy az egyszerűen véletlenszerűen változik.
Az evolúciós elképzelések a geológiában végül Charles Darwin „A fajok eredete a természetes kiválasztódás eszközeivel vagy a kedvelt fajok megőrzése az életért” című művének (1859) megjelenése után születtek meg.
A 19. században tovább halmozódtak a tények. Az ipar és az építőipar rohamos fejlődésével összefüggésben egyre nagyobb méretekben szükségessé váló, intenzívebb kutatásoknak és ásványkutatásoknak köszönhetően nagy mennyiségű tényanyag jelenik meg. Ez meghatározta a geológiai tudomány további fejlődését. Jelentősen hozzájárultak az orosz tudósok, akik materialista nézőpontból kezdtek közelíteni a különféle geológiai folyamatok magyarázatához.
1882-ben Szentpéterváron létrehozták a Földtani Bizottságot - a forradalom előtti időkben Oroszország geológiájának tanulmányozásának vezető központját.
A geológia fejlődéséhez nagymértékben hozzájáruló orosz tudósok közül mindenekelőtt meg kell nevezni A. P. Karpinskyt, akit joggal tekintenek az orosz geológia atyjának. Mintegy 500 tudományos közleményt írt a geológia, őslénytan, tektonika, rétegtan, kőzettani és egyéb területek különböző kérdéseiről. I. V. Mushketov lefektette a szeizmotektonikai kutatás alapjait. V. A. Obrucsev számos fontos kérdést dolgozott ki: az érctelepek geológiáját, a neotektonikát, a negyedidőszaki lelőhelyeket, a geomorfológiát és a földrajzot. Szibéria és Közép-Ázsia fő felfedezőjének tartják. A. P. Pavlov a negyedidőszaki lelőhelyek tanának megalapítója, kiemelkedő paleontológus és a moszkvai geológusiskola alapítója. E. S. Fedorov híres krisztallográfus, a kristálykémiai elemzés megalkotója és a kristályok fazettaszögének mérésére szolgáló teodolit goniométer. V. I. Vernadsky geokémiával, biogeokémiával és radiogeológiával foglalkozó munkái világhírűek.
A. E. Fersman, V. O. Kovalevszkij, A. D. Arhangelszkij, V. M. Severgin, N. I. Koksharov, P. V. Eremeev, F. Yu. Levinson-Lessing, A. N. Zavaritsky és még sokan mások a modern geológia alapítóinak neveként vonultak be a történelembe.
Az elmúlt évtizedekben a legnagyobb káliumsók (Szolikamsk), apatit-nefelin, réz-nikkel és vasérc lelőhelyek (Kola-félsziget, Karélia), gyémánt (Szibéria és Arhangelszk régió), a Kurszk mágneses anomália vasérc lelőhelyei, a legnagyobb olaj- és gázmezők (Nyugat-Szibéria) és számos más ásvány. Ezek közé tartozik egy egyedülálló réz-nikkel lerakódás platina csoportba tartozó fémekkel Norilsk területén.
Hazánk mára hatalmas ásványkincs-bázist hozott létre, amely a nemzetgazdaságot biztosítja a legfontosabb ásványi anyagokkal.
MODERN FOGALMAK A FÖLDRŐL ÉS A FÖLDKÉGÉRŐL Geológia Dokumentum
... előadásokÓraszám Haladás-figyelő lapok 1 2 3 4 Geológia 1. Geológia Hogyan a tudomány. Tantárgy és feladatok geológia. Ciklusgeológiaitudományok ...
Antropogén geológia
Fegyelmezési program... geológia. Az antropogén helyzet geológia rendszerben geológiaitudományok. 1. sz. laboratóriumi munka. Antropogén kapcsolatok geológia másokkal tudományokgeológiaiciklus... . – 182 p. Trofimov V.T. Előadások a környezetvédelemről geológia. Előadások 6-10 /Uch. juttatás. -...
2014-ben a Jamal-félsziget középső részén furcsa lyukat találtak a földben: egy kerek tölcsér átmérője körülbelül 20 méter, mélysége pedig körülbelül 50 méter. Eredete azóta is rejtély maradt. A Moszkvai Állami Egyetem tudósainak egy csoportja permafrost kőzetmintákat vizsgálva megállapította, hogy ez a kráter egy olyan jelenség miatt jött létre, amelyet korábban nem figyeltek meg a Földön. Múlt héten jelent meg a magazinban Tudományos Jelentések A cikk a kriovulkanizmus szempontjából írja le kialakulását, ezáltal nemcsak új mechanizmust javasol e szokatlan kráterek kialakulásához, hanem először ír le egy szárazföldi kriovulkánt is.
2014 nyarán a Jamal-félsziget középső részén, nem messze a Bovanenkovszkoje gázmezőtől szokatlan geológiai képződményt találtak: egy 20 méter átmérőjű és körülbelül 50 méteres mélységű, majdnem kör alakú krátert (ábra 1). 1). Eredetével kapcsolatban számos hipotézist terjesztettek elő, beleértve a meteorit becsapódását és a biogén gázok vándorlását az örökfagy olvadása miatt (lásd például M. Leibman et al., 2014. New permafrost feature-deep kráter Jamal középső részén (West Siberia, Oroszország ) válaszként a helyi éghajlati ingadozásokra, V. Olenchenko et al., 2015. A „Jamal-kráter”, az új geológiai szerkezet területére vonatkozó geofizikai felmérések eredményei), de mindegyiknek megvolt a maga hátránya. Elvileg a kráterszerű struktúrák kialakulása geokriológiai folyamatok eredményeként ritka, de nem rendkívüli jelenség (J. Mackay, 1979. Pingos of the Tuktoyaktuk Peninsula Area, Northwest Territories). Például 2017-ben két hasonló, de jóval kisebb méretű kráter kialakulását regisztrálták Jamalban.
A Jamal-kráter permafrost zónában található, ahol az éves átlaghőmérséklet –1°C és –5°C között van, a jég térfogata pedig 30-65%, gyakran jéglencsékben koncentrálódik. A modern technológiáknak köszönhetően még az építmény kialakulásának hozzávetőleges idejét is meg lehetett tudni: 2013-ig a műholdfelvételek szerint a kráter helyén egy nagy hullámvölgy volt (lásd a nap képét „Pingo ill. hullámhegyek”), körülbelül 8 méter magas és 50–55 méter átmérőjű.
A krátert keresztező vonal mentén a tudósok több kutat fúrtak, és permafroszt magokat (a kútból eltávolított hengeres kőzetoszlopokat) szereztek (2. ábra). A krátertől öt méterrel északra található egyik kút nagy jéglencsét tárt fel 5,8 m mélységben.Annak ellenére, hogy ennek a kútnak a mélysége 17 m volt, nem lehetett elérni a kút alsó határát. lencse. Ebből a lencséből és a szomszédos lyukakból mintákat vettünk további vizsgálat céljából. Jégből, huminsavakból és ásványi zárványokból álltak. Az elemzések kimutatták, hogy a tudósok két különböző, ősi tengeri üledékeket tartalmazó örökfagytípussal foglalkoznak: az első típust szinte érintetlen a termokarszt (az örökfagy felolvadásának és elpusztításának folyamata), a másodikat pedig éppen ellenkezőleg, intenzíven dolgozza fel. . Az első típusú minták jege kis mennyiségű fémet és szerves szenet, a második típusú minták jege pedig legfeljebb 3,5 g/liter mennyiségben tartalmazott szerves eredetű szénvegyületeket és sötétbarna lúgos oldatok zárványait (pH 8-9,5). A minták jég- és üledékkomponensei között egy másik különbség is megfigyelhető volt: az ősi üledékekben a fémek koncentrációja jelentéktelen volt (a SiO 2, CaO, Na 2 O kivételével), a jégmintákban pedig viszonylag magas. Ez a talajvíz és az olvadékvíz közötti hosszú távú kölcsönhatás eredményeként értelmezhető, ami ahhoz az elképzeléshez vezetett, hogy a kráter helyén valaha egy tó volt, amelynek alatta nagy felolvadt terület (talik).
A vizsgált minták fő jellemzője a szokatlanul magas gázkoncentráció, amely egyes mintákban eléri a 20 térfogatszázalékot. Ezek főleg CO 2 és N 2. De a metán - a kráter kialakulásának feltételezett felelőse - kevésnek bizonyult (néhány százalék). Ez, valamint az izotóp-analízis eredményei azt mutatták, hogy a gázok forrása nem a Bovanenkovo-lerakódás volt, ahogy korábban gondolták. A magasabb normál alkánok túlsúlya a szénhidrogének között (C 19 H 40 és b tartalmú vegyületek O nagyobb szénatomszámú) kimutatták, hogy a növényi maradványok lebomlása következtében keletkeztek.
A matematikai modellezés eredményei alapján megállapították a kráter kialakulását megelőző eseménysort. Először egy hosszú életű termokarszt tó alatt (pozitív hőmérsékletű folyékony víz) a permafrost felolvad (3. ábra, A), amely megközelítőleg akkora talikot képez, mint egy modern száraz tó, amelynek közepén egy kráter található. A geokriológusok szerint egy 60-70 méteres olvadási zóna kialakulása hozzávetőlegesen 3000 évig tart. Amikor a tó kiszárad, a felolvadt zóna a széleitől a középpont felé kezd visszafagyni (3. ábra, B). A tó életének utolsó szakaszában a feneke befagy, jégtakarót képezve a még nem teljesen befagyott talik felett (3. kép, C). A megmaradt víz a növekvő jég nyomása alatt elkezd kipréselődni, és az elmúlt száz évben létező hullámhegy alakul ki (3. ábra, D).
A vizsgált minták gáztartalma alapján a becslések szerint az oldott gázok a talik körülbelül 14 térfogatszázalékát tették ki. Fagyáskor ezeknek a gázoknak egy része a környező kőzetekre vándorolt, elkerülve a fagyást, egy részük (főleg a vízben jól oldódó CO 2) pedig a talikban maradt, növelve a nyomást és hozzájárulva a hullámhegy kialakulásához. A 6-8 méter vastag fagyos jégtakaró alatti víz miatt a talikban a nyomás elérheti az 5 bart is, de az áttöréshez körülbelül 10 bar kell. Ez az érték egészen elérhető, ha figyelembe vesszük a gázkomponens hozzájárulását. A talik alsó részén a nyomás eléri a 15 bar-t, ami lehetővé teszi a CO 2 -klatrátok képződését (ez a forgatókönyv, ha a folyadék gázzal telített). Ha kevés lenne a gáz, akkor a pingó megsemmisülésekor csak kis mennyiségű víz szabadulna fel, de kitörés és kráter kialakulása nem.
A kitörés előtt réteges szerkezet volt megfigyelhető a talikban: felolvadt talajok, amelyek alján nagy mennyiségű szén-dioxid-klatrát, középen víz oldott gázzal, felső részen túlnyomórészt gáz (4. kép, A). A kitörést a fagyott sapka repedései mentén jégékek képződése váltotta ki, és három szakaszból állt:
1) Pneumatikus szakasz (első percek): gáztalanítás a talik felső kamrájából, szén-dioxid-sugarak kibocsátása (4. ábra, B). A talaj nagy távolságra való szétszórása és a növényzet károsodása hideg gázsugárral.
2) Hidraulikus fokozat (több óra): víz kiömlése a kráterből (4. ábra, C) - a nyomás felszabadulása gázzal telített víz habosodását okozta (a parafa eltávolítása utáni pezsgőfolyamhoz hasonló hatás) . A jégsapka teljes behatolása és a kráter körüli tengely kialakulásának kezdete.
3) Phreatikus szakasz (5-25 óra): a gázhidrátok lebontása a talaj alsó rétegében, és a keletkező habbal a felszínre kerül (4. ábra, D). Mivel a gázhidrátok bomlása meglehetősen lassú folyamat, ez a fázis a kitörés leghosszabb szakasza.
Az események ezen rekonstrukciója lehetővé teszi, hogy kijelenthessük, hogy a Jamal-kráter kialakulása teljes értékű jelenség, „Elemek”, 2014. 02. 07. és Az Enceladus gravitációs mezőjének elemzése is folyékony víz jelenlétét jelzi rajta, „ Elemek”, 2014. 04. 07., valamint J. S. Kargel cikke, 1995. Kriovulkanizmus a jeges műholdakon). A korábbi kriovulkáni tevékenység nyomai bőségesen megtalálhatók a külső Naprendszerben. Ezen objektumok komoly vizsgálata 1979–1989-ben kezdődött, miután a Voyager szondák elrepültek a gázóriások jeges holdjai mellett, de közvetlen vizsgálatuk mindeddig nem volt elérhető, mivel egyetlen kriovulkánt sem fedeztek fel a Földön. Most úgy tűnik, hogy a tudósok megkapják ezt a lehetőséget.
Korábban azt feltételezték, hogy a kriovulkanizmushoz a kriovulkán alatt elhelyezkedő hőforrásra van szükség. Ez részben igaz, de a tárgyalt munka azt mutatja, hogy az ilyen folyamatok nem csak a víz felmelegedése, hanem annak kristályosodása miatt is létrejöhetnek: a jég kristályosodása gázzal telített rendszerekben nyomáslökésekhez vezet, és pl. magyarázat az Enceladuson megjelenő vízsugarakra (J. H. Waite Jr. és mtsai, 2009. Liquid water on Enceladus from ammonia and 40 Ar in the csónakben). A Jamal-kráter tanulmányozásából nyert adatok lehetővé tehetik, hogy új pillantást vethessünk a jeges testeken történt kitörésekre.
Földtani tudományok ciklusa. A Föld héjszerkezete.
A geológia az egyik alapvető természettudomány, amely a Föld szerkezetét, összetételét, eredetét és fejlődését vizsgálja. Felszínén és mélyén lezajló összetett jelenségeket, folyamatokat tárja fel. A modern geológia a Föld megértésében szerzett több évszázados tapasztalaton és számos speciális kutatási módszeren alapul. Más földtudományoktól eltérően a geológia az altalaj vizsgálatával foglalkozik. A geológia fő feladatai a bolygó külső sziklás héjának - a földkéregnek és a vele kölcsönhatásba lépő Föld külső és belső héjának (külső - légkör, hidroszféra, bioszféra; belső - köpeny és mag) tanulmányozása.
A geológia közvetlen kutatásának tárgyai az ásványok, a kőzetek, a fosszilis szerves maradványok és a geológiai folyamatok.
A geológia szorosan kapcsolódik más földtudományokhoz, például csillagászathoz, geodéziához, földrajzhoz, biológiához. A geológia olyan alapvető tudományokon alapul, mint a matematika, a fizika és a kémia. A geológia szintetikus tudomány, bár ugyanakkor számos, egymással összefüggő ágra, tudományágra oszlik, amelyek különböző aspektusokban vizsgálják a Földet, és információkat szereznek az egyes geológiai jelenségekről és folyamatokról. Így a litoszféra összetételének vizsgálatát a következők végzik: a magmás és metamorf kőzeteket vizsgáló kőzettan, az üledékes kőzeteket tanulmányozó litológia, az ásványtan - az ásványokat mint természetes kémiai vegyületeket vizsgáló tudomány, valamint a geokémia - a kőzetek tudománya. a kémiai elemek eloszlása és vándorlása a föld belsejében.
A földfelszín domborzatát alakító geológiai folyamatokat a dinamikus geológia vizsgálja, amelynek része a geotektonika, a szeizmológia és a vulkanológia.
A geológia azon része, amely a földkéreg és a Föld egészének fejlődéstörténetét vizsgálja, magában foglalja a rétegtani, őslénytani, regionális geológiát, és „Történelmi geológiának” nevezik.
A geológiában vannak olyan tudományok, amelyek nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak. Ilyen például az ásványlelőhelyek, hidrogeológia, mérnökgeológia, geokriológia.
Az elmúlt évtizedekben megjelentek és egyre fontosabbá válnak az űrkutatással (űrgeológia), valamint a tengerek és óceánok fenekével (tengergeológia) kapcsolatos tudományok.
Ezzel együtt vannak olyan geológiai tudományok, amelyek metszéspontban vannak más természettudományokkal: geofizika, biogeokémia, kristálykémia, paleobotanika. Ide tartozik a geokémia és a paleogeográfia is. A geológia és a földrajz legszorosabb és legváltozatosabb kapcsolata. A földrajzi tudományok, így a tájtudomány, a klimatológia, a hidrológia, az oceanográfia számára a legfontosabbak a földtani tudományok, amelyek a földfelszín domborzatának kialakulását és a földkéreg kialakulásának történetét az egész Földön befolyásoló folyamatokat vizsgálják.
A geológiában direkt, indirekt, kísérleti és matematikai módszereket alkalmaznak.
A közvetlen módszerek a földkéreg összetételének és szerkezetének közvetlen földi és távoli (troposzférából, űrből) történő vizsgálatának módszerei. A fő a geológiai felmérés és térképezés. A földkéreg összetételének és szerkezetének tanulmányozása természetes kiemelkedések (folyósziklák, szakadékok, hegyoldalak), mesterséges bányaműveletek (csatornák, bányák, bányák, bányák) és fúrások (max - 3,5-4 km) tanulmányozásával történik. India és Dél-Afrika , Kóla kút - több mint 12 km, projekt 15 km.) Hegyvidéki területeken a folyóvölgyekben természetes szakaszok figyelhetők meg, feltárva a kőzetrétegeket, amelyek összetett gyűrődésekben gyűltek össze, és a hegyépítés során 16-20 mélységből emelkedtek ki. km. Így a kőzetrétegek közvetlen megfigyelésének és vizsgálatának módszere csak a földkéreg egy kis, legfelső részére alkalmazható. Csak vulkáni területeken lehet megítélni az anyag összetételét 50-100 km mélységben a vulkánokból kitört lávából és a szilárd kibocsátásokból. és több, ahol általában vulkáni központok találhatók.
Közvetett - geofizikai módszerek, amelyek a Föld természetes és mesterséges fizikai mezőinek tanulmányozásán alapulnak, lehetővé téve az altalaj jelentős mélységének feltárását.
Vannak szeizmikus, gravimetriás, elektromos, magnetometrikus és egyéb geofizikai módszerek. Ezek közül a legfontosabb a szeizmikus ("szeismos" - rázás) módszer, amely a földrengések vagy mesterséges robbanások során fellépő rugalmas rezgések Földben terjedési sebességének vizsgálatán alapul. Ezeket a rezgéseket szeizmikus hullámoknak nevezzük, amelyek eltérnek a földrengések forrásától. 2 típusa van: a Vp longitudinális hullámok, amelyek a közeg térfogatváltozásokra adott reakciójaként keletkeznek, szilárd és folyékony anyagokban terjednek, és a legnagyobb sebességgel jellemezhetők, valamint a Vs keresztirányú hullámok, amelyek a közeg alakváltozásokra adott reakcióját jelentik. és csak szilárd testben terjednek. A szeizmikus hullámok sebessége a különböző kőzetekben eltérő, és rugalmassági tulajdonságaiktól és sűrűségüktől függ. Minél rugalmasabb a közeg, annál gyorsabban terjednek a hullámok. A szeizmikus hullámok terjedésének természetének tanulmányozása lehetővé teszi a labda különböző rugalmasságú és sűrűségű héjainak jelenlétének megítélését.
A kísérleti kutatások különböző geológiai folyamatok modellezésére, valamint különféle ásványok és kőzetek mesterséges előállítására irányulnak.
A geológiai matematikai módszerek a földtani információk hatékonyságának, megbízhatóságának és értékének növelését célozzák.
A Földnek 3 héja van: mag, köpeny és kéreg.
A mag a Föld legsűrűbb héja. Úgy gondolják, hogy a külső mag folyadékhoz közeli állapotban van. Az anyag hőmérséklete eléri a 2500 - 3000 0C-ot, a nyomás pedig ~ 300 GPa. A belső mag feltehetően szilárd állapotban van. A külső és belső ~ összetétele megegyezik - Fe - Ni, közel a meteoritok összetételéhez.
A köpeny a Föld legnagyobb héja. Tömeg - a bolygó tömegének 2/3-a. A felső köpenyre jellemző a függőleges és vízszintes heterogenitás. A kontinensek és az óceánok alatt szerkezete jelentősen eltér. Az óceánokban ~ 50 km mélységben, a kontinenseken pedig 80-120 km mélységben. elkezdődik egy csökkent szeizmikus sebességű réteg, amelyet szeizmikus hullámvezetőnek vagy asztenoszférának (vagyis az „erő nélküli geoszférának”) neveznek, és fokozott plaszticitás jellemzi. (A hullámvezető az óceánok alatt 300-400 km-ig, a kontinensek alatt 100-150 km-ig terjed.) A legtöbb földrengésforrás erre korlátozódik. Úgy gondolják, hogy magmakamrák keletkeznek benne, valamint a kéreg alatti konvekciós áramok zónája és a legfontosabb endogén folyamatok megjelenése.
V. V. Belousov a földkérget, a felső köpenyét, beleértve az asztenoszférát, egyesíti a tektonoszférával.
A köztes réteg és az alsó köpeny homogénebb környezettel rendelkezik, mint a felső köpeny.
A felső köpeny túlnyomórészt ferro-magnézium-szilikátokból (olivin, piroxének, gránátok) áll, ami megfelel a kőzetek peridotit összetételének. A C átmeneti rétegben a fő ásvány az olivin.
Kémiai összetétel: Si, Al? Fe (2+, 3+), Ti, Ca, Mg, Na, K, Mn. A Si és a Mg dominál.
A földkéreg a Föld felső héja, amely magmás, metamorf és üledékes kőzetekből áll, vastagsága 7-70-80 km. Ez a Föld legaktívabb rétege. Magmatizmus és tektonikus folyamatok megnyilvánulása jellemzi.
A földkéreg alsó határa szimmetrikus a Föld felszínére. A kontinensek alatt mélyen leereszkedik a köpenybe, az óceánok alatt pedig megközelíti a felszínt. A földkéreg a felső köpennyel az asztenoszféra felső határáig (azaz az asztenoszféra nélkül) alkotja a litoszférát.
A földkéreg függőleges szerkezetében három réteget különböztetünk meg, amelyek különböző összetételű, tulajdonságú és eredetű kőzetekből állnak.
1. réteg - felső vagy üledékes (sztratoszféra) üledékes és vulkáni-üledékes kőzetekből, agyagokból, agyagpalákból, homokos, vulkanikus és karbonátos kőzetekből áll. A réteg a Föld szinte teljes felületét lefedi. A mély mélyedésekben a vastagság eléri a 20-25 km-t, átlagosan - 3 km-t.
Az üledéktakaró kőzeteit gyenge diszlokáció, viszonylag kis sűrűség és a diagenetikusnak megfelelő kis változások jellemzik.
2. réteg - középső vagy gránit (gránit-gneisz), a kőzetek hasonlóak a gránit tulajdonságaihoz. Gneiszekből, granodioritokból, dioritokból, okalizokból, valamint gabbróból, márványokból, szilinitekből stb.
Ennek a rétegnek a kőzetei változatos összetételűek és diszlokációjuk mértékében. Lehetnek változatlanok vagy átalakultak. A gránitréteg alsó határát Conrad szeizmikus szakasznak nevezik. A réteg vastagsága 6-40 km. A Föld egyes részein ez a réteg hiányzik.
3. réteg - az alsó, a bazalt, nehezebb kőzetekből áll, amelyek tulajdonságaiban közel állnak a magmás kőzetekhez, bazaltokhoz.
A bazaltréteg és a köpeny között helyenként a bazaltrétegnél nagyobb sűrűségű, úgynevezett eklogitréteg található.
A réteg átlagos vastagsága a kontinentális részen ~ 20 km. A hegyláncok alatt eléri a 30-40 km-t, a mélyedések alatt pedig 12-13 és 5-7 km-re csökken.
A földkéreg átlagos vastagsága a kontinentális részben (N. A. Belyavsky) -40,5 km., min. - 7 - 12 km. óceánokban, max. - 70 - 80 km. (felvidék a kontinenseken).
Annotáció.
A geológiai tudományok története és módszertana általános kurzus célja, hogy a végzős szakember általános képet adjon a földtani tudományok fejlődésének előrehaladásáról, feltárja a tudományos kutatás módszertanának és az építés logikájának alapvető kérdéseit. tudományos kutatás; tükrözik a modern elképzeléseket a geológia néhány filozófiai problémájáról. A kurzus fontos célja az orosz geológia történetének tanulmányozása a geológiai ismeretek fejlődésének általános hátterében. A kurzus kreatív elsajátítása magában foglalja a geológiai és módszertani irodalom önálló tanulmányozását és egy absztrakt beírását a kurzustervbe.
Bevezetés.
A geológia története az általános természettudomány és a világkultúra egészének részeként. A geológiai ismeretek kialakulásának folyamata és a társadalom állapotának gazdasági, társadalmi, kulturális és történeti jellemzőinek fejlődése.
A módszertan a tudományos kutatás felépítésének alapelveinek és logikájának, a tudományos és oktatási tevékenység formáinak és módszereinek doktrínája. A geológia helye a természettudományok rendszerében. A földtani körforgás tudományainak osztályozása. A geológiatörténet periodizálásának elvei.
1. Földtani tudományok története.
1.1. A földtani ismeretek tudomány előtti fejlődési szakasza (az ókortól a 18. század közepéig).
Az emberi civilizáció kialakulásának időszaka (az ókortól a Kr.e. V. századig). Tapasztalati ismeretek felhalmozása kövekről, ércekről, sókról és talajvízről.
Ókori időszak (Kr. e. V. század – Kr. e. V. század). Ásványokról, kőzetekről és geológiai folyamatokról alkotott elképzelések megjelenése a természetfilozófia keretein belül. A plutonizmus és a neptunizmus eredete. A görög-római természetfilozófiai iskola legfontosabb képviselői.
Iskola korszak (Nyugat-Európában V - XV. század, más országokban VII - XVII. század). A tudomány fejlődésének megtorpanása, az egyházi dogmák túlsúlya Nyugat-Európában. A kézművesség és a bányászat fejlesztése. Az első egyetemek megalapítása. Az arab civilizáció és szerepe a természettudomány fejlődésében a 7 - 13. században. Az ókori rusz mesterségei, a Kőügyi Rend 1584-ben alapítása.
Reneszánsz időszak (XV-XVIII. század közepe). Nagy földrajzi felfedezések. A heliocentrikus világkép jóváhagyása. Leonardo da Vinci, Bernard Palissy, Nikolaus Stenon, Georg Bauer (Agricola) geológiai elképzelései. R. Descartes és G. Leibniz kozmogonikus fogalmai. Plutonizmus és deluvianizmus. A geológiai ismeretek fejlődése Oroszországban a Péter-reformok korában. A Bányászati Ügyrend létrehozása (1700), a Berg College (1718), a Tudományos Akadémia megnyitása (1725).
1.2. A geológia tudományos fejlődési szakasza (a XIX. század elejétől). Átmeneti időszak (18. század második fele).
E. Kant és P. Laplace kozmogóniai hipotézisei. J. Buffon, M. V. Lomonoszov geológiai elképzelései. A rétegtan eredete. A.G. Werner, tanítása és iskolája. J. Hutton (Hutton) és „A Föld elmélete”. Ellentmondások a külső és belső folyamatok szerepével kapcsolatban a Föld fejlődésében. A krisztallográfia fejlődése. A Moszkvai Egyetem (1755) és a Felső Bányászati Iskola (leendő Bányászati Intézet (1773)) megnyitása. Orosz akadémiai expedíciók. V.M. Severgin és szerepe az ásványtan fejlődésében.
A geológia fejlődésének hősi korszaka (XIX. század első fele). A biosztratigráfia és a paleontológia születése. Az első tektonikus hipotézis a "felemelkedési kráter" hipotézis. Katasztrófák és evolucionisták – történelmi vita két tudományos tábor között. A fanerozoos rétegréteg kialakulása. A földtani térképezés kezdete. Előrelépések az ásványok tanulmányozásában. Az ásványok tanulmányozásának kémiai szakaszának kezdete. Az ásványok szingóniájának, izomorfizmusának és polimorfizmusának és paragenézisének tana.
Charles Lyell és "Fundamentals of Geology..." (1830-1833) című könyve. Beszélgetések az egzotikus sziklák eredetéről. A glaciális elmélet kialakulása. Az első földtani társaságok és országos földtani kutatások létrehozása. Geológia Oroszországban a XIX. század első felében.
A geológia fejlődésének klasszikus korszaka (XIX. század második fele). Charles Darwin geológiai megfigyelései és „A fajok eredete a természetes kiválasztódás eszközeivel...” című könyvének hatása a geológia fejlődésére. Az evolúciós eszmék diadala a geológiában. Elie de Beaumont összehúzódási hipotézise és fejlesztése E. Suess munkáiban. A geoszinklinák és platformok tanának eredete. A paleogeográfia, geomorfológia, hidrogeológia kialakulása.
A mikroszkópos petrográfia fejlődése. A magma fogalmának kialakulása, fajtái és megkülönböztetése. A metamorfizmus tanának eredete, a kísérleti petrográfia kialakulása. Az elméleti és genetikai ásványtan fejlesztése. A krisztallográfia fejlődése. Az érctelepek tanának kialakulása. A kőolajgeológia eredete. A geofizika első lépései a Föld mélyszerkezetének tanulmányozásában. A geológusok közötti nemzetközi együttműködés kezdete. Az első nemzetközi geológiai kongresszusok. Az Oroszországi Földtani Bizottság megalapítása (1882).
A geológiai tudományok fejlődésének „kritikus” időszaka (XX. század 10-50. éve). Tudományos forradalom a természettudományban a 19-20. század fordulóján. Válság a geotektonikában. A kontrakciós hipotézis összeomlása. Alternatív tektonikai hipotézisek megjelenése. A mobilizmus eszméinek eredete - a kontinentális sodródás hipotézise. A mobilizmus megtagadása és a fixista eszmék újjáélesztése. A geoszinklinák és platformok tanának továbbfejlesztése. A mély hibák tanának kialakulása. A neotektonika és a tektonofizika eredete. A geofizika továbbfejlesztése. A Föld héjszerkezetének modelljének elkészítése Geofizikai kutatási módszerek kidolgozása és geofizikai adatok földtani értelmezése.
Az anyagtudományok fejlődése. A röntgendiffrakciós elemzés alkalmazása a kristályok tanulmányozásában, a kristálykémia és a szerkezeti ásványtan megjelenése. A geokémia eredete. A bioszféra és a nooszféra tana. A kőzettan és ágainak (petrolkémia, magmakémia, űrkőzettan) fejlődése. A metamorfizmus tanának fejlődése. Az érctelepek tanának fejlesztése; a hidrotermikus elmélet továbbfejlesztése. Ásványtan. Termobarometria. Előrelépések a metallogénészetben.
A litológia kialakulása és a paleogeográfia fejlődése. A formációk tanának eredete. A fosszilis tüzelőanyagok geológiájának fejlesztése. Az olaj- és gázmedencék tana. A szén geológiája. A hidrogeológia továbbfejlesztése, a felszín alatti vizek vertikális hidrokémiai és hidrodinamikai zónázási problémájának fejlesztése. Hidrogeológiai térképezés. A permafrost tudomány eredete.
A geológia fejlődésének legújabb korszaka (a huszadik század 60-90-es évei). A geológia műszaki újrafelszerelése: elektronmikroszkóp, mikroszonda, tömegspektrométer, számítógép, mélytengeri és ultramély fúrások, a Föld feltárása az űrből stb. Az óceánok és bolygók intenzív geológiai és geofizikai kutatásának kezdete Naprendszer. A mobilizmus újjáéledése a geotektonikában. Az asztenoszféra kialakítása. Paleomágnesesség. Az óceán fenekének tágulásának (terjedésének) hipotézise. Az új globális tektonika vagy lemeztektonika új paradigma a geológiában. Egyéb alternatív mobilista koncepciók.
„Digitális forradalom” a geofizikában, a kutatási geofizika és a tengeri geofizika módszereinek fejlesztése. Előrelépések a földkéreg és a felső köpeny tanulmányozásában.
Előrelépések a paleontológiában; a fosszilis maradványok új csoportjai, a szerves világ fejlődési szakaszai és a bioszféra evolúciója, nagy szisztematikus csoportok kihalása és globális biocenotikus válságok. Sztratigráfia fejlesztése, új módszerek bevezetése: magneto- és szeizmikus rétegtan, radiokronometria; a prekambriumi rétegtan vizsgálata.
A földi anyagokkal foglalkozó tudományok továbbfejlesztése. Izotópok kozmokémiája és geokémiája, kísérleti ásványtan és kőzettan; a metamorf fácies tanának fejlesztése; geokémiai módszerek az érctelepek felkutatására.
Az olaj- és gázgeológia elméleti alapjainak fejlesztése.
Összehasonlító planetológia és jelentősége a Föld fejlődésének korai szakaszainak megfejtésében. A hidrogeológia, mérnökgeológia és geokriológia továbbfejlesztése. Egy új irány megjelenése a geológiában - a környezetgeológia. Geológusok nemzetközi együttműködése. A geológia jelenlegi állapota és közvetlen kilátásai. A litoszférikus lemeztektonikától a Föld általános globális geodinamikai modelljéig. Globális geodinamikai modellek és geoökológia. A geológia társadalmi, ideológiai, gazdasági funkciói. A geológia modern problémáinak rövid áttekintése.
A geológia oktatásának története és a geológusok tudományos iskolái a Moszkvai Egyetemen.
2. Földtani tudományok módszertana.
2.1. A geológia tárgya és tárgya, ezek változásai a tudomány fejlődése során. Az anyag fejlődésének geológiai formája. A földtani tudományok módszerei (általános tudományos, speciális). Törvények a geológiában. Az idő problémája a geológiában.
2...2. A földtani tudományok általános fejlődési mintái. A földtani tudományok differenciálódási és integrációs folyamatai. Tudományos forradalmak a geológiában.
2.3. A tudományos kutatás felépítésének elvei. A keresés tárgyának rögzítése, a probléma megfogalmazása, a kutatási módszerek feladatának meghatározása. Hipotetikus modell, felépítésének alapjai. Elméleti modell, felépítésének és fejlesztésének alapjai. Tények, helyük és jelentősége a tudományos kutatásban.
2.4. A paradigma szerepe az empirikus és elméleti kutatásban. A modellszemlélet fogalma a földtani kutatásokban. Rendszerelemzés és alapelvei. A földtani objektumok rendszermodelljének jellemzői. Földtani objektumok fraktál jellege. Az anyag önszerveződésének folyamatai és a geológiai modellek megalkotásának elvei. A nem egyensúlyi termodinamika és a geodinamikai folyamatok törvényei.
Irodalom
- Belousov V.V. Esszék a geológia történetéről. A földtudomány eredeténél (geológia a XVIII. század végéig). - M., - 1993.
- Vernadsky V.I. Válogatott tudománytörténeti munkák. - M.: Tudomány, - 1981.
- Kuhn T. A tudományos forradalmak szerkezete - M.: Haladás, - 1975.
- Povarennykh A.S., Onoprienko V.I. Ásványtan: múlt, jelen, jövő. - Kijev: Naukova Dumka, - 1985.
- Az elméleti geológia modern elképzelései. - L.: Nedra, - 1984.
- Khain V.E. A modern geológia főbb problémái (geológia a XXI. század küszöbén) - M.: Tudományos világ, 2003..
- Khain V.E., Ryabukhin A.G. A földtani tudományok története és módszertana. - M.: MSU, - 1996.
- Hallem A. Nagy geológiai viták. M.: Mir, 1985.
