Контрольная работа по "Геологии"

Геология это  наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований - горные породы, в которых запечатлена геологическая летопись Земли, а также современные физические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхности, так и в недрах, изучение которых позволяет понять, каким образом происходило развитие нашей планеты в прошлом. Земля постоянно изменяется. Некоторые изменения происходят внезапно и весьма бурно (например, вулканические извержения, землетрясения или крупные наводнения), но чаще всего - медленно (за столетие сносится или накапливается слой осадков мощностью не более 30 см). Такие перемены не заметны на протяжении жизни одного человека, но накоплены некоторые сведения об изменениях за продолжительный срок, а при помощи регулярных точных измерений фиксируются даже незначительные движения земной коры. Например, таким образом установлено, что территория вокруг Великих озер (США и Канада) и Ботнического залива (Швеция) в настоящее время поднимается, а восточное побережье Великобритании - опускается и затапливается. Однако значительно более содержательная информация об этих изменениях заключается в самих горных породах, представляющих собой не просто совокупность минералов, а страницы биографии Земли, которые можно прочесть, если владеть языком, которым они написаны. Такая летопись Земли весьма продолжительна. История Земли началась одновременно с развитием Солнечной системы примерно 4,6 млрд. лет назад. Однако для геологической летописи характерны фрагментарность и неполнота, т.к. многие древние породы были разрушены или перекрыты более молодыми осадками. Пробелы должны восполняться посредством корреляции с событиями, происходившими в других местах и о которых имеется больше данных, а также методом аналогий и выдвижением гипотез. Относительный возраст пород определяется на основании комплексов содержащихся в них ископаемых остатков, а отложений, в которых такие остатки отсутствуют, - по взаимному расположению тех и других. Кроме того, абсолютный возраст почти всех пород может быть установлен геохимическими методами. См. также РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ. Геологические дисциплины. Геология выделилась в самостоятельную науку в 18 в. Современная геология подразделяется на ряд тесно взаимосвязанных отраслей. К ним относятся: геофизика, геохимия, историческая геология, минералогия, петрология, структурная геология, тектоника, стратиграфия, геоморфология, палеонтология, палеоэкология, геология полезных ископаемых. Существуют также несколько междисциплинарных областей исследований: морская геология, инженерная геология, гидрогеология, сельскохозяйственная геология и геология окружающей среды (экогеология). Геология тесно связана с такими науками, как гидродинамика, океанология, биология, физика и химия. Призвана помочь будущим профессионалам-экологам изучить процессы, происходящие на Земле. Получить хорошие знания взаимосвязей геологических наук, всесторонне изучающих Землю и её недра. Ознакомиться с теориями развития Земли, основными геотектоническими гипотезами происхождения океанов и морей. Необходимость получения таких знаний диктуется методологией современной экологии, где применяются принципы комплексного изучения экосистем. Изучение данного курса тесно связана с такими дисциплинами как экология, география, биология, метеорология, гидрология, океанология.

Отдельные наблюдения и высказывания, которые принято  считать истоками геологии, относятся  к глубокой древности. Характерно, что высказывания античных учёных (Пифагора, Аристотеля, Плиния, Страбона и др.) касаются землетрясений, извержений вулканов, размывания гор, перемещения береговых линий морей и т.п., т. е. явлений динамической геологией. Только в средние века появляются попытки описания и классификации геологических тел, например описание минералов узбекским учёным Бируни и таджикским естествоиспытателем Ибн Синой (латинизированный - Авиценна). К эпохе Возрождения относятся первые суждения (если не считать ранних упоминаний об этом у древнегреческого учёного Страбона) об истинной природе ископаемых раковин как остатках вымерших организмов и о большой, по сравнению с библейскими представлениями, длительности истории Земли (итальянские учёные Леонардо да Винчи в 1504-06, Дж. Фракасторо в 1517). Разработка первых представлений о смещении слоев и их первоначальном горизонтальном залегании принадлежит датчанину Н. Стено (1669), который впервые дал анализ геологического разреза (в Тоскане), объясняя его как последовательность геологических событий. 

Слово "геология" появилось в печати в 15 веке, но имело  тогда совершенно другое значение, чем то, которое вкладывается в  него теперь. В 1473 в Кельне вышла  книга епископа Р. де Бьюри "Philobiblon" ("Любовь к книгам"), в которой геологией называется весь комплекс закономерностей и правил "земного" бытия, в противоположность теологии - науке о духовной жизни. В современной его понимании термин "геология" впервые был применен в 1657 норвежским естествоиспытателем М. П. Эшольтом в работе, посвященной крупному землетрясению, охватившему всю Южную Норвегию (Geologia Norwegica, 1657). В конце 18 века нем. геолог Г. К. Фюксель предложил, а немецкий минералог и геолог А. Г. Вернер ввёл (1780) в литературу термин "геогнозия" для явлений и объектов, изучаемых геологами на поверхности Земли. С этого времени и до середины 19 в. термин "геогнозия" шире, чем в других странах, применялся в России и Германии (хотя чёткого разграничения между понятиями "геология" и "геогнозия" не было). В Великобритании и Франции этот термин употреблялся очень редко, а в Америке почти совсем не применялся. С середины 19 века термин "геогнозия" в России постепенно исчезает. Некоторое время он ещё встречается в названиях учёных степеней и в названиях кафедр старых русских университетов, но к 1900 он уже не фигурирует, вытесняясь термином "геология".

Геология. Предмет и методы исследования. 

Геология —  наука о Земле. Земля — очень  сложное материальное тело, имеющее  свою большую историю, свое настоящее  и свое будущее. Как небесное тело, она является частицей космоса, планетой Солнечной системы. Космические  законы и явления распространяются на нее, например, в виде всемирного тяготения, солнечной радиации и  других форм, вызывают приливные течения, в значительной мере определяют климат, поддерживают жизнь и имеют самое  непосредственное отношение (прямое или  косвенное) к многообразным происходящим на Земле процессам, к ее строению и составу. Вместе с тем на Земле  происходят чисто земные процессы, свойственные в каждый данный момент только ей, неизвестные на других планетах и определяющие ее индивидуальность. Космические и «земные» процессы тесно связаны между собой  и в совокупности определяют Землю  такой, какой мы видим ее, с ее горами и морями, лесами и пустынями, с бурно кипящей жизнью, с ее прошлым, теряющимся в необозримых  просторах Вселенной, с ее будущим, едва намечающимся лишь в фантастических творениях научной мысли. 
 

Современная геология изучает состав, строение и историю  Земли, закономерности и процессы формирования земной коры, слагающих ее минералов, горных пород, руд и других полезных ископаемых и их взаимные отношения, а также историю развития жизни  на Земле. Практическое значение геологии очень велико и разнообразно. Вся  мощная современная техника основана на использовании продуктов земных недр — нефти, угля, металлов, различных  строительных материалов, подземных  вод и др. Необходимость поисков  извлечения разнообразного минерального сырья способствует развитию геологических  исследований, ставит перед геологией  все новые теоретические и  практические задачи, требует скорейшего их решения. 

Очень велико и  познавательное значение геологии. Как  наука о Земле, ее происхождении  и формировании, затрагивающая вопросы  происхождения и развития жизни, геология всегда была в центре ожесточенной идеологической борьбы, являлась важнейшим  звеном в борьбе за материалистическое понимание мира, против идеалистических  мировоззрений и религиозных  предрассудков. 

Земля состоит из ядра и нескольких оболочек, обладающих различным составом и разными физическими свойствами. Практическая работа геолога протекает в пределах верхней части твердой оболочки — земной коры, находящейся в постоянном взаимодействии с внешними (атмосферой, гидросферой и биосферой) и с внутренними оболочками, обладающими иным составом и другими физическими свойствами, чем земная кора. В зависимости от этого геологические процессы делятся на внешние (экзогенные), связанные с взаимодействием земной коры с внешними оболочками и через них с космосом, и внутренние (эндогенные), связанные с развитием материи в глубоких недрах планеты.

При геологических  исследованиях изучаются главным  образом верхние горизонты земной коры непосредственно в естественных обнажениях (выходах на поверхность  Земли горных пород из-под наносов) и в обнажениях искусственных  — горных выработках (закопушках, канавах, шурфах, карьерах, шахтах, буровых скважинах и др.). Для изучения глубинных частей земного шара применяются главным образом геофизические методы. Объектами геологических исследований являются: 

1) природные тела, слагающие верхние горизонты  земной коры (горные породы, руды, минералы и др.), в частности  их строение и состав; 

2) расположение  природных тел в земной коре, определяющее геологическое строение  или структуру последней; 

3) различные геологические  процессы, как внешние, так и  внутренние, в результате которых  природные тела появились и  появляются, изменяются и исчезают, а также формируется рельеф  земной поверхности; 

4) причины и  закономерности возникновения и  развития геологических процессов,  а также закономерности развития  Земли в целом. 

Специфической особенностью развития Земли являются исключительная длительность и огромные масштабы многих существеннейших геологических  процессов, распространяющихся на огромные территории и растягивающихся на миллионы и миллиарды лет. По сравнению  с этим не только жизнь отдельных  людей, но и существование всего  человечества представляется мгновенным эпизодом в истории планеты. Геологические  процессы, изменяющие земную кору и  формирующие ее, если и могут наблюдаться (многие из них вообще недоступны для  непосредственного наблюдения и  не-воспроизводимы в лабораторных условиях), то на протяжении ничтожно короткого промежутка времени по сравнению с их общей продолжительностью. Судить об этих процессах можно лишь по их результатам, проявляющимся, например, в образовании различных пород и руд, геологических структур, разных типов рельефа земной поверхности и т. д., определяющим строение и состав земной коры. Понять эти процессы можно, восстанавливая шаг за шагом их историю и в конечном счете историю Земли, ее твердой оболочки. Вот почему геология прежде всего — историческая наука. Она стала успешно развиваться лишь после того, как были выяснены в XVII— XVIII вв. общие закономерности процесса осадконакопления (порядок формирования слоистых осадочных пород), а также была разработана на рубеже XVIII и XIX вв. методика определения относительного возраста осадочных пород, основанная на изучении включенных в них остатков вымерших организмов. Изучение этих остатков показало, что каждой эпохе развития Земли соответствуют определенные, свойственные ей формы органического мира — животные и растения, населявшие в то время Землю. 

Метод определения  относительного возраста горных пород  позволил разработать общую для  планеты геохронологическую шкалу, выделить запечатленные в камнях эры, периоды, эпохи и века в развитии органической жизни и соответственно разделить массы горных пород, слагающих  верхние горизонты земной коры, на последовательно сменяющиеся группы, системы, отделы и ярусы, отвечающие по времени образования эрам, периодам, эпохам и векам. Это позволило также установить последовательность проявления, масштаб и относительную длительность геологических процессов, имевших место в геологическом прошлом. 

Значительно позднее  — после открытия радиоактивного распада — были разработаны методы определения точного (абсолютного) возраста (точнее, времени первичного образования или преобразования) горных пород. Применение этих методов  показало, что длительность существования  земной коры превосходит 3,5—4 млрд. лет, причем основная часть этого времени  приходится на древнейшие эры в жизни  Земли — архейскую и протерозойскую, для выяснения истории которых палеонтологический метод непригоден. Изучение строения докембрийских толщ на радиометрической основе позволило выявить ряд крупнейших переломных моментов («великих обновлений») в истории формирования земной коры в эти древнейшие времена. 

Однако для суждения о геологических процессах оказалось  недостаточно представления о их возрасте, длительности проявления и масштабах. Для этого нужно было понять и объяснить их сущность, содержание и направленность. Ж.Кювье и его ученики (А. Д. Орбиньи, Ж. Агассис и др.), выявившие изменения органического мира, объясняли их периодически повторявшимися в истории Земли катастрофами, уничтожавшими все организмы. Появление после катастроф новой жизни объяснялось новыми актами творения. Эти взгляды разделялись крупнейшими европейскими геологами XIX в. и были положены в основу представлений о вулканизме, горообразовании и др. Они сыграли отрицательную роль в развитии геологии, так как объясняли развитие Земли мистическими причинами («чудесами», по образному выражению Ф. Энгельса). Поэтому в развитии геологии огромное значение имело введение эволюционного метода, известного под названием актуализма. 

Актуализм возник стихийно в борьбе против религиозных  представлений о сотворении мира в XVI и XVII вв., но был оформлен лишь в 30-х годах XIX в. крупнейшим английским геологом Ч. Лайелем. Сущность этого метода заключается в определении решающей роли связи настоящего с прошедшим для понимания геологических процессов. Как писал Ч. Лайель, «настоящее — ключ к познанию прошлого», т. е. только тщательное изучение современных геологических процессов и сравнение их результатов с результатами геологических процессов далекого прошлого может указать правильный путь к пониманию сущности последних. Принцип актуализма оказал огромное положительное влияние на развитие современной геологии, и с ним справедливо связывают начало ее зарождения.