"Geologie is een manier van leven", zal een geoloog waarschijnlijk zeggen wanneer hem naar zijn beroep wordt gevraagd, voordat hij overgaat tot droge en saaie formuleringen, waarbij hij uitlegt dat geologie de wetenschap is van de structuur en samenstelling van de aarde, over de geschiedenis van zijn geboorte, vorming en ontwikkelingspatronen, over de eens ontelbare, en vandaag helaas, 'geschatte' rijkdom van zijn ingewanden. Andere planeten in het zonnestelsel zijn ook objecten van geologisch onderzoek.
De beschrijving van een bepaalde wetenschap begint vaak met de geschiedenis van haar oorsprong en vorming, waarbij vergeten wordt dat het verhaal vol staat met onbegrijpelijke termen en definities, dus het is beter om eerst ter zake te komen.
Stadia van geologisch onderzoek
Het meest algemene schema van de onderzoeksreeks waarin al het geologische werk dat gericht is op het identificeren van minerale afzettingen kan worden "geperst"(hierna MPO genoemd) is in wezen als volgt: geologisch onderzoek (in kaart brengen van ontsluitingen van gesteenten en geologische formaties), prospectie, exploratie, berekening van reserves, geologisch rapport. Schieten, zoeken en verkenning zijn op hun beurt natuurlijk onderverdeeld in fasen, afhankelijk van de omvang van het werk en rekening houdend met hun doelmatigheid.
Om zo'n complex van werken uit te voeren, is een heel leger van specialisten betrokken van de meest uiteenlopende geologische specialiteiten, die een echte geoloog veel meer moet beheersen dan op het niveau van "een beetje van alles", omdat hij staat voor de taak om al deze veelzijdige informatie samen te vatten en uiteindelijk tot de ontdekking van een afzetting te komen (of te maken), aangezien geologie een wetenschap is die de ingewanden van de aarde bestudeert, voornamelijk voor de ontwikkeling van minerale hulpbronnen.
Familie van geologische wetenschappen
Net als andere natuurwetenschappen (natuurkunde, biologie, scheikunde, aardrijkskunde, enz.), is geologie een complex van onderling verbonden en verweven wetenschappelijke disciplines.
Geologische onderwerpen omvatten direct algemene en regionale geologie, mineralogie, tektoniek, geomorfologie, geochemie, lithologie, paleontologie, petrologie, petrografie, edelsteenkunde, stratigrafie, historische geologie, kristallografie, hydrogeologie, mariene geologie, vulkanologie en sedimentologie.
Toegepaste, methodologische, technische, economische en andere wetenschappen met betrekking tot geologie omvatten technische geologie, seismologie, petrofysica, glaciologie, geografie, geologiemineralen, geofysica, bodemkunde, geodesie, oceanografie, oceanologie, geostatistiek, geotechnologie, geo-informatica, geotechnologie, kadaster en landmonitoring, landbeheer, klimatologie, cartografie, meteorologie en een aantal atmosferische wetenschappen.
"Pure", veldgeologie is nog steeds grotendeels beschrijvend, wat een zekere morele en ethische verantwoordelijkheid oplegt aan de uitvoerder, dus de geologie, die zijn eigen taal heeft ontwikkeld, zoals andere wetenschappen, kan niet zonder filologie, logica en ethiek.
Omdat prospectie- en verkenningsroutes, vooral in moeilijk bereikbare gebieden, praktisch zonder toezicht zijn, wordt een geoloog altijd verleid door subjectieve, maar goed en mooi gepresenteerde oordelen of conclusies, en dit gebeurt helaas. Onschadelijke "onnauwkeurigheden" kunnen leiden tot zeer ernstige gevolgen, zowel in wetenschappelijke als productieve en materiële en economische termen, dus een geoloog heeft eenvoudigweg niet het recht op bedrog, vervorming en fouten, zoals een sapper of een chirurg.
De ruggengraat van de geowetenschappen is ingebouwd in een hiërarchische reeks (geochemie, mineralogie, kristallografie, petrologie, lithologie, paleontologie en eigenlijke geologie, inclusief tektoniek, stratigrafie en historische geologie), die de ondergeschiktheid van achtereenvolgens complexere onderzoeksobjecten weerspiegelt van atomen en moleculen naar de aarde als geheel.
Elk van deze wetenschappen is wijd vertakt in verschillende richtingen, en de geologie zelf omvat tektoniek, stratigrafie en historische geologie.
Geochemie
In het gezichtsveld van deze wetenschapliggen de problemen van de verdeling van elementen in de atmosfeer, hydrosfeer en lithosfeer.
Moderne geochemie is een complex van wetenschappelijke disciplines, waaronder regionale geochemie, biogeochemie en geochemische methoden voor het zoeken naar minerale afzettingen. Het onderwerp van studie voor al deze disciplines zijn de wetten van migratie van elementen, de voorwaarden voor hun concentratie, scheiding en herpositionering, evenals de processen van evolutie van de vormen van het vinden van elk element of associaties van verschillende, vooral vergelijkbare eigenschappen.
Geochemie is gebaseerd op de eigenschappen en structuur van het atoom en de kristallijne materie, op gegevens over thermodynamische parameters die een deel van de aardkorst of individuele schillen kenmerken, evenals op algemene patronen gevormd door thermodynamische processen.
De directe taak van geochemisch onderzoek in de geologie is de detectie van MPO, daarom wordt exploratiewerk voor ertsmineralen noodzakelijkerwijs voorafgegaan en vergezeld van geochemische onderzoeken, waarvan de resultaten worden gebruikt om verspreidingsgebieden van de nuttige component te identificeren.
Mineralogie
Een van de belangrijkste en oudste secties van de geologische wetenschap, die de enorme, mooie, ongewoon interessante en mysterieuze wereld van mineralen bestudeert. Mineralogische studies, waarvan de doelen, doelstellingen en methoden afhankelijk zijn van specifieke taken, worden uitgevoerd in alle stadia van prospectie en geologische verkenning en omvatten een breed scala aan methoden, van visuele beoordeling van de minerale samenstelling tot elektronenmicroscopie en röntgendiffractiediagnostiek.
Aanstadia van onderzoek, onderzoek en verkenning van MPO, onderzoeken worden uitgevoerd om de mineralogische zoekcriteria te verduidelijken en een voorlopige beoordeling van de praktische betekenis van potentiële afzettingen.
Tijdens de verkenningsfase van geologisch werk en bij het beoordelen van de reserves van erts of niet-metalen grondstoffen, wordt de volledige kwantitatieve en kwalitatieve minerale samenstelling vastgesteld met de identificatie van nuttige en schadelijke onzuiverheden, waarvan de gegevens worden genomen rekening mee bij het kiezen van een verwerkingstechnologie of het maken van een conclusie over de kwaliteit van grondstoffen.
Naast een uitgebreide studie van de samenstelling van gesteenten, zijn de belangrijkste taken van mineralogie de studie van de combinatiepatronen van mineralen in natuurlijke associaties en de verbetering van de principes van de systematiek van minerale soorten.
Kristalografie
Er was eens dat kristallografie werd beschouwd als een onderdeel van de mineralogie, en de nauwe relatie tussen hen is natuurlijk en duidelijk, maar tegenwoordig is het een onafhankelijke wetenschap met een eigen onderwerp en eigen onderzoeksmethoden. De taken van kristallografie bestaan uit een uitgebreide studie van de structuur, fysieke en optische eigenschappen van kristallen, de processen van hun vorming en de kenmerken van interactie met de omgeving, evenals veranderingen die optreden onder invloed van invloeden van verschillende aard.
De wetenschap van kristallen is onderverdeeld in fysische en chemische kristallografie, die de patronen van vorming en groei van kristallen bestudeert, hun gedrag onder verschillende omstandigheden, afhankelijk van de vorm en structuur, en geometrische kristallografie, het onderwerpdat zijn de geometrische wetten die de vorm en symmetrie van kristallen bepalen.
Tektoniek
Tektoniek is een van de kerntakken van de geologie, die de structuur van de aardkorst in structurele termen bestudeert, de kenmerken van zijn vorming en ontwikkeling tegen de achtergrond van bewegingen, vervormingen, fouten en dislocaties op verschillende schaal veroorzaakt door diepe processen.
Tectonics is onderverdeeld in regionale, structurele (morfologische), historische en toegepaste takken.
De regionale richting werkt met structuren zoals platforms, platen, schilden, gevouwen gebieden, zee- en oceaandepressies, transformatiefouten, breukzones, enz.
Een voorbeeld is het regionale structuur-tektonische plan dat de geologie van Rusland kenmerkt. Het Europese deel van het land ligt op het Oost-Europese platform, bestaande uit Precambrische stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten. Het gebied tussen de Oeral en de Yenisei ligt op het West-Siberische platform. Het Siberische Platform (Midden-Siberische Plateau) strekt zich uit van de Yenisei tot de Lena. Gevouwen gebieden worden vertegenwoordigd door de Oeral-Mongoolse, Pacifische en gedeeltelijk mediterrane gevouwen riemen.
Morfologische tektoniek bestudeert structuren van een lagere orde in vergelijking met regionale tektoniek.
Historische geotektoniek gaat over de geschiedenis van het ontstaan en de vorming van de belangrijkste soorten structurele vormen van oceanen en continenten.
De toegepaste richting van tektoniek wordt geassocieerd met de identificatie van patronenplaatsing van verschillende soorten MPO's in verband met bepaalde soorten morfostructuren en kenmerken van hun ontwikkeling.
In de "mercantile" geologische zin worden breuken in de aardkorst beschouwd als ertstoevoerkanalen en ertscontrolerende factoren.
Paleontologie
Betekent letterlijk "de wetenschap van oude wezens", paleontologie bestudeert fossiele organismen, hun overblijfselen en sporen van vitale activiteit, voornamelijk voor de stratigrafische dissectie van de rotsen van de aardkorst. De competentie van paleontologie omvat de taak om een beeld te herstellen dat het proces van biologische evolutie weerspiegelt op basis van gegevens die zijn verkregen als resultaat van de reconstructie van het uiterlijk, biologische kenmerken, reproductiemethoden en voeding van oude organismen.
Volgens vrij voor de hand liggende tekens is paleontologie onderverdeeld in paleozoölogie en paleobotanie.
Organismen zijn gevoelig voor veranderingen in de fysische en chemische parameters van hun leefgebied, dus ze zijn betrouwbare indicatoren voor de omstandigheden waarin gesteenten werden gevormd. Vandaar de nauwe band tussen geologie en paleontologie.
Op basis van paleontologische studies, samen met de resultaten van het bepalen van de absolute ouderdom van geologische formaties, is een geochronologische schaal samengesteld waarin de geschiedenis van de aarde is onderverdeeld in geologische tijdperken (Archeïsch, Proterozoïcum, Paleozoïcum, Mesozoïcum en Cenozoïcum). Tijdperken zijn onderverdeeld in perioden, en die zijn op hun beurt weer onderverdeeld in tijdperken.
We leven in het Pleistoceen (20 duizend jaar geleden tot heden) van het Kwartair, dat ongeveer 1 miljoen begonjaar geleden.
Petrografie
De studie van de minerale samenstelling van stollingsgesteenten, metamorfe en sedimentaire gesteenten, hun textuur- en structurele kenmerken en ontstaan wordt uitgevoerd door petrografie (petrologie). In de bundels van doorgelaten gepolariseerd licht wordt met een polarisatiemicroscoop onderzoek gedaan. Om dit te doen, worden dunne (0,03-0,02 mm) platen (secties) uit gesteentemonsters gesneden en vervolgens met Canadese balsem op een glasplaat gelijmd (de optische eigenschappen van deze hars liggen dicht bij die van glas).
Mineralen worden (de meeste) transparant en hun optische eigenschappen worden gebruikt om mineralen en hun samenstellende gesteenten te identificeren. De interferentiepatronen in dunne secties lijken op patronen in een caleidoscoop.
Een speciale plaats in de cyclus van de geologische wetenschappen wordt ingenomen door petrografie van afzettingsgesteenten. De grote theoretische en praktische betekenis ervan is te danken aan het feit dat het onderwerp van onderzoek moderne en oude (fossiele) sedimenten zijn, die ongeveer 70% van het aardoppervlak innemen.
Technische geologie
Technische geologie is de wetenschap van die kenmerken van de samenstelling, fysische en chemische eigenschappen, vorming, voorkomen en dynamiek van de bovenste horizonten van de aardkorst, die worden geassocieerd met economische, voornamelijk technische en constructieve menselijke activiteiten.
Technische en geologische onderzoeken zijn gericht op het uitvoeren van een uitgebreide en uitgebreide beoordeling van geologische factoren veroorzaakt door menselijke activiteiten in combinatie met natuurlijke geologische processen.
Als we ons herinneren dat, afhankelijk van de begeleidingsmethode, de natuurwetenschappen zijn onderverdeeld in beschrijvend en exact, dan behoort technische geologie natuurlijk tot de laatste, in tegenstelling tot veel van zijn "kameraden in de winkel".
Mariene geologie
Het zou oneerlijk zijn om het enorme deel van de geologie te negeren dat de geologische structuur en kenmerken bestudeert van de ontwikkeling van de aardkorst, die de bodem van de oceanen en zeeën vormt. Als we de kortste en meest ruime definitie volgen die kenmerkend is voor geologie (de studie van de aarde), dan is mariene geologie de wetenschap van de zee (oceaan) bodem, die alle takken van de "geologische boom" omvat (tektoniek, petrografie, lithologie, historische en quartaire geologie, paleogeografie, stratigrafie, geomorfologie, geochemie, geofysica, de leer van mineralen, enz.).
Onderzoek in de zeeën en oceanen wordt gedaan vanaf speciaal uitgeruste schepen, drijvende boorplatforms en pontons (op de plank). Voor de bemonstering worden naast het boren ook dreggen, clamshell-type grijpers en doorlopende buizen gebruikt. Met behulp van autonome en getrokken voertuigen worden discrete en continue fotografische, televisie-, seismische, magnetometrische en geolocatie-onderzoeken uitgevoerd.
In onze tijd zijn veel problemen van de moderne wetenschap nog niet opgelost, waaronder de onopgeloste mysteries van de oceaan en zijn binnenste. Mariene geologie wordt niet alleen geëerd omwille van de wetenschap van "het geheim duidelijk maken", maar ook om de kolossale minerale hulpbronnen van de wereldoceaan te ontwikkelen.
Basistheoriede taak van de moderne mariene tak van geologie is om de geschiedenis van de ontwikkeling van de oceanische korst te bestuderen en de belangrijkste patronen van zijn geologische structuur te identificeren.
Historische geologie is de wetenschap van de ontwikkelingspatronen van de aardkorst en de planeet als geheel in het historisch waarneembare verleden vanaf het moment van ontstaan tot heden. De studie van de geschiedenis van de vorming van de structuur van de lithosfeer is belangrijk omdat de tektonische verschuivingen en vervormingen die erin optreden de belangrijkste factoren lijken te zijn die de meeste veranderingen bepalen die op aarde plaatsvonden in vroegere geologische tijdperken.
Nu we een algemeen begrip van geologie hebben, kunnen we ons wenden tot de oorsprong ervan.
Excursie in de geschiedenis van de aardwetenschappen
Het is moeilijk te zeggen hoe ver de geschiedenis van de geologie duizenden jaren teruggaat, maar de Neanderthaler wist al waar hij een mes of bijl van moest maken, met behulp van vuursteen of obsidiaan (vulkanisch glas).
Van de tijd van de primitieve mens tot het midden van de 18e eeuw duurde het voorwetenschappelijke stadium van accumulatie en vorming van geologische kennis, voornamelijk over metaalertsen, bouwstenen, zouten en ondergronds water. Gesteenten, mineralen en geologische processen bij de interpretatie van die tijd werden al in de oudheid besproken.
Tegen de 13e eeuw ontwikkelde de mijnbouw zich in Aziatische landen en kwamen de fundamenten van mijnbouwkennis naar voren.
In de Renaissance (XV-XVI eeuw) werd het heliocentrische idee van de wereld (J. Bruno, G. Galileo, N. Copernicus) opgericht, de geologische ideeën van N. Stenon, Leonardo da Vinci en G. Bauer werd geboren, en ookde kosmogonische concepten van R. Descartes en G. Leibniz worden geformuleerd.
Tijdens de vorming van de geologie als wetenschap (XVIII-XIX eeuw), verschenen de kosmogonische hypothesen van P. Laplace en I. Kant en de geologische ideeën van M. V. Lomonosov, J. Buffon. Stratigrafie (I. Lehmann, G. Fuchsel) en paleontologie (J. B. Lamarck, W. Smith) werden geboren, kristallografie (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogie (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos en anderen), begint geologische kartering.
Tijdens deze periode werden de eerste geologische samenlevingen en nationale geologische onderzoeken gecreëerd.
Van de tweede helft van de 19e tot het begin van de 20e eeuw waren de belangrijkste gebeurtenissen de geologische waarnemingen van Charles Darwin, de creatie van de theorie van platforms en geosynclines, de opkomst van paleogeografie, de ontwikkeling van instrumentale petrografie, genetische en theoretische mineralogie, de opkomst van de concepten van magma en de theorie van ertsafzettingen. Petroleumgeologie begon op te komen en geofysica (magnetometrie, gravimetrie, seismometrie en seismologie) begon aan kracht te winnen. In 1882 werd het Geologisch Comité van Rusland opgericht.
De moderne periode in de ontwikkeling van de geologie begon in het midden van de 20e eeuw, toen aardwetenschappen computertechnologie adopteerden en nieuwe laboratoriuminstrumenten, gereedschappen en technische middelen verwierven, die het mogelijk maakten om de geologische en geofysische studie te beginnen van de oceanen en nabijgelegen planeten.
De meest opvallende wetenschappelijke prestaties waren de theorie van metasomatische zonering door D. S. Korzhinsky, de theorie van metamorfosefacies, de theorie van M. Strakhov over de soorten lithogenese, de introductie van geochemische methoden voor prospectie naar ertsafzettingen, enz.
Onder leiding van A. L. Yanshin, N. S. Shatsky en A. A. Bogdanov werden tektonische overzichtskaarten van de landen van Europa en Azië gemaakt, paleogeografische atlassen samengesteld.
Het concept van een nieuwe wereldwijde tektoniek werd ontwikkeld (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain en anderen), geodynamica, technische geologie en hydrogeologie stapten naar voren, een nieuwe richting in de geologie werd geschetst - ecologisch, dat is geworden een prioriteit vandaag.
Problemen van de moderne geologie
Tegenwoordig blijven de problemen van de moderne wetenschap over veel fundamentele kwesties onopgelost, en er zijn minstens anderhalfhonderd van dergelijke problemen. We hebben het over de biologische grondslagen van bewustzijn, de mysteries van het geheugen, de aard van tijd en zwaartekracht, de oorsprong van sterren, zwarte gaten en de aard van andere ruimtevoorwerpen. De geologie heeft ook veel problemen die nog moeten worden aangepakt. Dit betreft voornamelijk de structuur en samenstelling van het heelal, evenals de processen die in de aarde plaatsvinden.
Tegenwoordig neemt het belang van geologie toe vanwege de noodzaak om de groeiende dreiging van catastrofale geologische gevolgen in verband met irrationele economische activiteiten die de milieuproblemen verergeren, te beheersen en er rekening mee te houden.
Geologische formatie in Rusland
De vorming van modern geologisch onderwijs in Rusland wordt geassocieerd met de opening van een korps van mijningenieurs (toekomstig Mijnbouwinstituut) in St.begon toen het Instituut voor Geologie (nu GIN AH CCCP) in 1930 in Leningrad werd opgericht en vervolgens naar Moskou werd overgebracht.
Tegenwoordig neemt het Geologisch Instituut een leidende positie in onder onderzoeksinstellingen op het gebied van stratigrafie, lithologie, tektoniek en de geschiedenis van de wetenschappen van de geologische cyclus. De belangrijkste werkterreinen hebben betrekking op de ontwikkeling van complexe fundamentele problemen van de structuur en vorming van de oceanische en continentale korst, de studie van de evolutie van rotsformatie van continenten en sedimentatie in de oceanen, geochronologie, globale correlatie van geologische processen en verschijnselen, enz.
Trouwens, de voorloper van de GIN was het Mineralogisch Museum, dat in 1898 omgedoopt werd tot Museum voor Geologie en vervolgens in 1912 tot Geologisch en Mineralogisch Museum. Peter de Grote.
Sinds het begin is de basis van geologisch onderwijs in Rusland gebaseerd op het principe van de drie-eenheid: wetenschap - training - praktijk. Dit principe volgt vandaag, ondanks perestrojka-schokken, de onderwijsgeologie.
In 1999 namen de colleges van de Russische Ministeries van Onderwijs en Natuurlijke Hulpbronnen het concept van geologisch onderwijs over, dat werd getest in onderwijsinstellingen en productieteams die geologisch personeel 'cultiveren'.
Tegenwoordig kan hoger geologisch onderwijs worden gevolgd aan meer dan 30 universiteiten in Rusland.
En laat "voor verkenning in de taiga" of "naar de zwoele steppen" in onze tijd gaan - dit is niet meer zo prestigieus als vroeger,baan, geoloog kiest het omdat "blij wie kent het zeurende gevoel van de weg"…
