La geologia és la ciència de què? Què fan els geòlegs? Problemes de la geologia moderna

Taula de continguts:

La geologia és la ciència de què? Què fan els geòlegs? Problemes de la geologia moderna
La geologia és la ciència de què? Què fan els geòlegs? Problemes de la geologia moderna
Anonim

"La geologia és una forma de vida", és probable que digui un geòleg quan se li pregunta sobre la seva professió, abans de passar a formulacions seques i avorrides, explicant que la geologia és la ciència de l'estructura i la composició de la terra. sobre la història del seu naixement, formació i patrons de desenvolupament, sobre les riqueses abans innombrables, i avui, per desgràcia, "estimades" de les seves entranyes. Altres planetes del sistema solar també són objecte d'investigació geològica.

la geologia és la ciència de
la geologia és la ciència de

La descripció d'una ciència concreta sovint comença amb la història del seu origen i formació, oblidant que la narració està plena de termes i definicions incomprensibles, per la qual cosa és millor anar primer al punt.

Fases de la investigació geològica

L'esquema més general de la seqüència d'investigació en el qual es poden "espremer" tots els treballs geològics destinats a identificar jaciments minerals(en endavant, MPO), en essència, és el següent: prospecció geològica (cartografia d'afloraments de roques i formacions geològiques), prospecció, exploració, càlcul de reserves, informe geològic. El rodatge, la recerca i el reconeixement, al seu torn, es divideixen naturalment en etapes en funció de l'escala de treball i tenint en compte la seva conveniència.

Per dur a terme tan complex d'obres, hi intervenen tot un exèrcit d'especialistes de la més àmplia gamma d'especialitats geològiques, que un autèntic geòleg ha de dominar molt més que a nivell de "una mica de tot", perquè s'enfronta a la tasca de resumir tota aquesta informació versàtil i, finalment, arribar al descobriment d'un jaciment (o fer-lo), ja que la geologia és una ciència que estudia les entranyes de la terra principalment per al desenvolupament dels recursos minerals..

Família de Ciències Geològiques

Com altres ciències naturals (física, biologia, química, geografia, etc.), la geologia és un complex de disciplines científiques interconnectades i entrellaçades.

Les assignatures geològiques inclouen directament la geologia general i regional, la mineralogia, la tectònica, la geomorfologia, la geoquímica, la litologia, la paleontologia, la petrologia, la perografia, la gemologia, l'estratigrafia, la geologia històrica, la cristal·lografia, la hidrogeologia, la geologia marina, la vulcanologia i la sedimentologia.

Les ciències aplicades, metodològiques, tècniques, econòmiques i altres relacionades amb la geologia inclouen la geologia de l'enginyeria, la sismologia, la petrofísica, la glaciologia, la geografia i la geologia.minerals, geofísica, ciències del sòl, geodèsia, oceanografia, oceanologia, geoestadística, geotecnologia, geoinformàtica, geotecnologia, cadastre i seguiment del sòl, gestió del sòl, climatologia, cartografia, meteorologia i una sèrie de ciències de l'atmosfera.

"Pura", la geologia de camp és encara en gran part descriptiva, la qual cosa imposa una certa responsabilitat moral i ètica a l'intèrpret, de manera que la geologia, havent desenvolupat un llenguatge propi, com altres ciències, no pot prescindir de la filologia, la lògica i l'ètica.

Com que les rutes de prospecció i exploració, sobretot en zones de difícil accés, és una feina pràcticament sense supervisió, un geòleg sempre se sent temptat per judicis o conclusions subjectives, però ben presentades i ben presentades, i això, malauradament, passa. Les "incorreccions" inofensives poden tenir conseqüències molt greus tant en termes científics com de producció i materials i econòmics, de manera que un geòleg simplement no té dret a l'engany, la distorsió i l'error, com un sapador o un cirurgià.

La columna vertebral de les geociències està integrada en una sèrie jeràrquica (geoquímica, mineralogia, cristal·lografia, petrologia, litologia, paleontologia i geologia pròpiament dita, inclosa la tectònica, l'estratigrafia i la geologia històrica), reflectint la subordinació d'objectes d'estudi successivament més complexos. des dels àtoms i les molècules fins al conjunt de la Terra.

Cadauna d'aquestes ciències està àmpliament ramificada en diferents direccions, així com la geologia mateixa inclou la tectònica, l'estratigrafia i la geologia històrica.

Geoquímica

En el camp de visió d'aquesta ciènciaradiquen els problemes de la distribució dels elements a l'atmosfera, la hidrosfera i la litosfera.

Ciències Naturals
Ciències Naturals

La geoquímica moderna és un complex de disciplines científiques, com ara la geoquímica regional, la biogeoquímica i els mètodes geoquímics de prospecció de jaciments minerals. L'objecte d'estudi de totes aquestes disciplines són les lleis de migració dels elements, les condicions per a la seva concentració, separació i redeposició, així com els processos d'evolució de les formes de trobar cada element o associacions a partir de diversos, especialment similars en propietats.

La geoquímica es basa en les propietats i l'estructura de l'àtom i de la matèria cristal·lina, en dades sobre paràmetres termodinàmics que caracteritzen part de l'escorça terrestre o capes individuals, així com en patrons generals formats per processos termodinàmics.

La tasca directa de la investigació geoquímica en geologia és la detecció de MPO, per tant, els treballs d'exploració de minerals minerals van necessàriament precedits i acompanyats d'estudis geoquímics, els resultats dels quals s'utilitzen per identificar àrees de dispersió del component útil..

Mineralogia

Una de les seccions principals i més antigues de la ciència geològica, que estudia el vast, bell, inusualment interessant i misteriós món dels minerals. Els estudis mineralològics, els objectius, objectius i mètodes dels quals depenen de tasques específiques, es porten a terme en totes les etapes de prospecció i exploració geològica i inclouen una àmplia gamma de mètodes des de l'avaluació visual de la composició mineral fins a la microscòpia electrònica i el diagnòstic de difracció de raigs X..

Activatfases de prospecció, recerca i exploració de MPO, es realitzen estudis per aclarir els criteris de recerca mineralògics i una avaluació preliminar de la importància pràctica dels jaciments potencials.

La geologia és la ciència que estudia
La geologia és la ciència que estudia

Durant l'etapa d'exploració dels treballs geològics i quan s'avaluen les reserves de mineral o de matèries primeres no metàl·liques, s'estableix la seva composició mineral quantitativa i qualitativa completa amb la identificació d'impureses útils i nocives, les dades de les quals es prenen tenir en compte a l'hora d'escollir una tecnologia de processament o fer una conclusió sobre la qualitat de les matèries primeres.

A més d'un estudi exhaustiu de la composició de les roques, les principals tasques de la mineralogia són l'estudi dels patrons de combinació de minerals en associacions naturals i la millora dels principis de la sistemàtica de les espècies minerals.

Cristalografia

Hi havia una vegada, la cristal·lografia es considerava una part de la mineralogia, i l'estreta relació entre ells és natural i evident, però avui és una ciència independent amb un tema i mètodes d'investigació propis. Les tasques de la cristal·lografia consisteixen en un estudi exhaustiu de l'estructura, les propietats físiques i òptiques dels cristalls, els processos de la seva formació i les característiques d'interacció amb l'entorn, així com els canvis que es produeixen sota la influència d'influències de diversa naturalesa.

treball geològic
treball geològic

La ciència dels cristalls es divideix en cristal·lografia física i química, que estudia els patrons de formació i creixement dels cristalls, el seu comportament en diverses condicions segons la forma i l'estructura, i la cristal·lografia geomètrica, el temaque són les lleis geomètriques que regeixen la forma i la simetria dels cristalls.

Tectònica

La tectònica és una de les branques bàsiques de la geologia, que estudia l'estructura de l'escorça terrestre en termes estructurals, les característiques de la seva formació i desenvolupament en el context de moviments a escala diferent, deformacions, falles i dislocacions causades per processos profunds.

història de la geologia
història de la geologia

La tectònica es divideix en branques regionals, estructurals (morfològiques), històriques i aplicades.

La direcció regional opera amb estructures com ara plataformes, plaques, escuts, zones plegades, depressions marines i oceàniques, falles transformadores, zones de rift, etc.

Un exemple és el pla estructural-tectònic regional que caracteritza la geologia de Rússia. La part europea del país es troba a la plataforma d'Europa de l'Est, composta per roques ígnies i metamòrfiques del Precambri. El territori entre els Urals i el Yenisei es troba a la plataforma de Sibèria Occidental. La plataforma siberiana (altiplà de Sibèria mitjana) s'estén des del Yenisei fins al Lena. Les zones plegades estan representades pels cinturons plegats Ural-Mongol, Pacífic i parcialment mediterranis.

La tectònica morfològica estudia estructures d'ordre inferior en comparació amb la tectònica regional.

La geotectònica històrica tracta de la història de l'origen i la formació dels principals tipus de formes estructurals dels oceans i continents.

La direcció aplicada de la tectònica s'associa amb la identificació de patronscol·locació de diversos tipus de MPO en relació amb determinats tipus de morfoestructures i característiques del seu desenvolupament.

En el sentit geològic "mercantil", les falles de l'escorça terrestre es consideren canals de subministrament de mineral i factors de control del mineral.

Paleontologia

Literalment significa "la ciència dels éssers antics", la paleontologia estudia els organismes fòssils, les seves restes i els rastres d'activitat vital, principalment per a la dissecció estratigràfica de les roques de l'escorça terrestre. La competència de la paleontologia inclou la tasca de restaurar una imatge que reflecteixi el procés d'evolució biològica a partir de les dades obtingudes com a resultat de la reconstrucció de l'aspecte, les característiques biològiques, els mètodes de reproducció i la nutrició dels organismes antics.

Segons signes força evidents, la paleontologia es divideix en paleozoologia i paleobotànica.

Els organismes són sensibles als canvis en els paràmetres físics i químics del seu hàbitat, per la qual cosa són indicadors fiables de les condicions en què es van formar les roques. D'aquí l'estreta connexió entre la geologia i la paleontologia.

A partir d'estudis paleontològics, juntament amb els resultats de la determinació de l'edat absoluta de les formacions geològiques, s'ha elaborat una escala geocronològica en la qual la història de la Terra es divideix en èpoques geològiques (Arqueic, Proterozoic, Paleozoic, Mesozoic i Cenozoic). Les èpoques es divideixen en períodes i aquestes, al seu torn, es divideixen en èpoques.

Vivim a l'era del Plistocè (fa 20 mil anys fins a l'actualitat) del període quaternari, que va començar al voltant d'1 miliófa anys.

Petrografia

L'estudi de la composició mineral de les roques ígnies, metamòrfiques i sedimentàries, les seves característiques texturals i estructurals i la gènesi es realitza mitjançant petrografia (petrologia). La investigació es realitza mitjançant un microscopi polaritzador en els feixos de llum polaritzada transmesa. Per fer-ho, es tallen plaques (seccions) primes (0,03-0,02 mm) de mostres de roca, després s'enganxen a una placa de vidre amb bàlsam canadenc (les característiques òptiques d'aquesta resina són properes a les del vidre).

Els minerals es tornen transparents (la majoria) i les seves propietats òptiques s'utilitzen per identificar els minerals i les roques que els constitueixen. Els patrons d'interferència de la secció fina s'assemblen als patrons d'un calidoscopi.

ciència de la terra
ciència de la terra

Un lloc especial en el cicle de les ciències geològiques l'ocupa la petrografia de les roques sedimentàries. La seva gran transcendència teòrica i pràctica es deu al fet que el tema d'investigació són els sediments (fòssils) moderns i antics, que ocupen aproximadament el 70% de la superfície terrestre.

Enginyeria de geologia

La geologia de l'enginyeria és la ciència d'aquelles característiques de la composició, propietats físiques i químiques, formació, aparició i dinàmica dels horitzons superiors de l'escorça terrestre, que s'associen a les activitats humanes econòmiques, principalment d'enginyeria i construcció.

L'enginyeria i els estudis geològics tenen com a objectiu realitzar una avaluació exhaustiva i exhaustiva dels factors geològics causats per les activitats humanes juntament amb els processos geològics naturals.

Si recordem que, segons el mètode d'orientació, les ciències naturals es divideixen en descriptives i exactes, aleshores la geologia de l'enginyeria, per descomptat, pertany a aquesta última, a diferència de molts dels seus "camarades de botiga".

Geologia marina

Seria injust ignorar la gran secció de la geologia que estudia l'estructura geològica i les característiques del desenvolupament de l'escorça terrestre, que forma el fons dels oceans i mars. Si seguim la definició més curta i àmplia que caracteritza la geologia (l'estudi de la Terra), aleshores la geologia marina és la ciència del fons del mar (oceà), que cobreix totes les branques de l'"arbre geològic" (tectònica, petrografia, litologia, etc.). geologia històrica i quaternaria, paleogeografia, estratigrafia, geomorfologia, geoquímica, geofísica, la doctrina dels minerals, etc.)

La recerca en mars i oceans es porta a terme des de vaixells especialment equipats, plataformes de perforació flotants i pontons (a la plataforma). Per al mostreig, a més de la perforació, s'utilitzen drages, pinces tipus clamshell i tubs rectes. Amb l'ajuda de vehicles autònoms i remolcats, es realitzen prospeccions fotogràfiques, televisives, sísmiques, magnetomètriques i de geolocalització discretes i continuades.

problemes de la ciència moderna
problemes de la ciència moderna

En el nostre temps, molts problemes de la ciència moderna encara no s'han resolt, i aquests inclouen els misteris no resolts de l'oceà i el seu interior. La geologia marina és honrada no només pel bé de la ciència de "aclarir el secret", sinó també per desenvolupar els recursos minerals colossals de l'oceà mundial.

Teòrica bàsicala tasca de la branca marina moderna de la geologia és estudiar la història del desenvolupament de l'escorça oceànica i identificar els principals patrons de la seva estructura geològica.

La geologia històrica és la ciència dels patrons de desenvolupament de l'escorça terrestre i del planeta en el seu conjunt en el passat històricament observable des del moment de la seva formació fins a l'actualitat. L'estudi de la història de la formació de l'estructura de la litosfera és important perquè els desplaçaments tectònics i les deformacions que s'hi produeixen semblen ser els factors més importants que determinen la majoria dels canvis que es van produir a la Terra en èpoques geològiques passades..

Ara que tenim una comprensió general de la geologia, podem recórrer als seus orígens.

Excursió a la història de les ciències de la Terra

És difícil dir fins a quin punt la història de la geologia es remunta a milers d'anys, però els neandertals ja sabien de què fer un ganivet o una destral amb sílex o obsidiana (vidre volcànic).

Des de l'època de l'home primitiu fins a mitjans del segle XVIII, va durar l'etapa precientífica d'acumulació i formació de coneixements geològics, principalment sobre minerals metàl·lics, pedres de construcció, sals i aigües subterrànies. Les roques, els minerals i els processos geològics en la interpretació d'aquella època ja es parlaven des de l'antiguitat.

Al segle XIII, la mineria s'estava desenvolupant als països asiàtics i les bases del coneixement miner estaven sorgint.

Al Renaixement (segles XV-XVI) es va establir la idea heliocèntrica del món (J. Bruno, G. Galileo, N. Copèrnic), les idees geològiques de N. Stenon, Leonardo da Vinci i van néixer G. Bauer, i tambées formulen els conceptes cosmogònics de R. Descartes i G. Leibniz.

Durant la formació de la geologia com a ciència (segles XVIII-XIX), van aparèixer les hipòtesis cosmogòniques de P. Laplace i I. Kant i les idees geològiques de M. V. Lomonosov, J. Buffon. Van néixer l'estratigrafia (I. Lehmann, G. Fuchsel) i la paleontologia (J. B. Lamarck, W. Smith), la cristal·lografia (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), la mineralogia (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos i altres), comença la cartografia geològica.

Durant aquest període es van crear les primeres societats geològiques i estudis geològics nacionals.

Des de la segona meitat del segle XIX fins a principis del segle XX, els esdeveniments més significatius van ser les observacions geològiques de Charles Darwin, la creació de la teoria de plataformes i geosinclinals, l'aparició de la paleogeografia, el desenvolupament de petrografia instrumental, mineralogia genètica i teòrica, l'aparició dels conceptes de magma i la teoria dels jaciments de mineral. Va començar a sorgir la geologia del petroli i la geofísica (magnetometria, gravimetria, sismometria i sismologia) va començar a agafar impuls. El 1882 es va fundar el Comitè Geològic de Rússia.

El període modern en el desenvolupament de la geologia va començar a mitjans del segle XX, quan les ciències de la Terra van adoptar la tecnologia informàtica i van adquirir nous instruments de laboratori, eines i mitjans tècnics, que van permetre iniciar l'estudi geològic i geofísic. dels oceans i planetes propers.

Els assoliments científics més destacats van ser la teoria de la zonificació metasomàtica de D. S. Korzhinsky, la teoria de la fàcies del metamorfisme, la teoria de M. Strakhov sobre els tipus de litogènesi, la introducció de mètodes geoquímics per a la prospecció de jaciments de mineral, etc.

Sota el lideratge d'AL Yanshin, N. S. Shatsky i A. A. Bogdanov, es van crear mapes tectònics de prospecció dels països d'Europa i Àsia, es van compilar atles paleogeogràfics.

Es va desenvolupar el concepte d'una nova tectònica global (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain i altres), la geodinàmica, la geologia de l'enginyeria i la hidrogeologia van avançar, es va esbossar una nova direcció en geologia: ecològica, que s'ha convertit en una prioritat avui.

Problemes de la geologia moderna

Avui, en moltes qüestions fonamentals, els problemes de la ciència moderna encara romanen sense resoldre, i hi ha almenys un centenar i mig d'aquests problemes. Estem parlant dels fonaments biològics de la consciència, els misteris de la memòria, la naturalesa del temps i la gravetat, l'origen de les estrelles, els forats negres i la naturalesa d' altres objectes espacials. La geologia també té molts problemes que encara s'han de resoldre. Això es refereix principalment a l'estructura i la composició de l'Univers, així com als processos que tenen lloc a l'interior de la Terra.

Avui, la importància de la geologia està augmentant a causa de la necessitat de controlar i tenir en compte l'amenaça creixent de conseqüències geològiques catastròfiques associades a activitats econòmiques irracionals que agreugen els problemes ambientals.

Formació geològica a Rússia

La formació de l'educació geològica moderna a Rússia està associada amb l'obertura d'un cos d'enginyers de mines (futur Institut de Mines) a St.va començar quan l'Institut de Geologia (ara GIN AH CCCP) es va establir a Leningrad el 1930 i després es va traslladar a Moscou.

Avui, l'Institut Geològic ocupa una posició de referència entre les institucions de recerca en l'àmbit de l'estratigrafia, la litologia, la tectònica i la història de les ciències del cicle geològic. Les principals àrees d'activitat estan relacionades amb el desenvolupament de problemes fonamentals complexos de l'estructura i formació de l'escorça oceànica i continental, l'estudi de l'evolució de la formació de roques dels continents i la sedimentació als oceans, la geocronologia, la correlació global dels processos geològics i fenòmens, etc.

Per cert, el predecessor del GIN va ser el Museu Mineralògic, rebatejat el 1898 pel Museu de Geologia, i després el 1912 pel Museu Geològic i Mineralògic. Pere el Gran.

Des dels seus inicis, la base de l'educació geològica a Rússia s'ha basat en el principi de la trinitat: ciència - formació - pràctica. Aquest principi, malgrat els xocs de la perestroika, la geologia educativa segueix avui.

El 1999, els col·legis dels Ministeris d'Educació i Recursos Naturals de Rússia van adoptar el concepte d'educació geològica, que es va provar en institucions educatives i equips de producció que "cultiven" personal geològic.

geòleg laboral
geòleg laboral

Avui, l'educació geològica superior es pot obtenir a més de 30 universitats de Rússia.

I deixeu anar "per al reconeixement a la taigà" o deixeu-ho "a les estepes sensuals" en els nostres temps: això ja no és tan prestigiós com abans,feina, el geòleg l'escull perquè "feliç qui sap la sensació molesta de la carretera"…

Recomanat: