Teknillinen geologia yleisen geologian haarana.

Geologia - on monimutkainen tiede maapallosta, sen rakenteesta, koostumuksesta, kehityshistoriasta sekä sen ilmassa, vedessä ja kivikuorissa tapahtuvista prosesseista. Geologian pääasiallinen tutkimuskohde on Maan ulompi kiinteä kuori - litosfääri(maankuori): sen koostumus, rakenne, siinä tapahtuvat prosessit ja kehityshistoria sekä mineraalien, mukaan lukien erilaiset rakennusmateriaalit, leviämismallit ja muodostumisolosuhteet.

Maankuoren eri kivien tutkiminen tarjoaa meille lukuisia todisteita siitä, että se muuttuu jatkuvasti kehittyessään. Siksi tieteellisillä geologisilla näkemyksillä Maan alkuperästä ja elämän kehittymisestä sillä oli suuri rooli kaikkien luonnonilmiöiden materialistisen selityksen voitossa.

Geologista tietämystä käytetään laajasti kansantalouden eri alojen käytännössä. Tieto auttaa löytämään malmeja, öljyä, hiiltä, ​​kaasua, kaikenlaisia ​​rakennusmateriaaleja ja muita mineraaleja. Ainoastaan ​​geologian tietämykseen tukeutuen on mahdollista pystyttää erilaisia ​​teknisiä rakenteita (rakennuksia, siltoja, teitä, patoja, tunneleita, puolustusrakenteita jne.) ja tehdä niistä riittävän vakaita ja kestäviä pienimmällä raha-, työ- ja aikakululla. .

Tuotantovoimien kehittymisen ja ympäröivän maailman tieteellisen tiedon syventyessä kehittyi myös geologia. Mutta sen kehittyessä tietyt geologian alat erotettiin itsenäisiksi tieteiksi. Näin muodostuneet: kristallografia, mineralogia, petrografia, dynaaminen ja historiallinen geologia, hydrogeologia, geomorfologia, kvaternaarigeologia, tekninen geologia, maaperätiede jne.

Yksi vanhimmista geologisten tieteiden haaroista, joka kehittyi mineraalien louhinnan ja käytön yhteydessä, oli mineralogia- tiede mineraaleista, niiden koostumuksesta, fysikaalisista ominaisuuksista ja muodostumisprosesseista.

Kristallografia- tiede kiteistä, niiden ulkoisesta muodosta ja sisäisestä rakenteesta. Kristallografia tutkii sekä luonnollisia mineraalikappaleita että erilaisia ​​keinotekoisia materiaaleja. Aineen kiteinen tila on erittäin tärkeä huomioida rakennusmateriaalitekniikassa.

Petrografia- tiede maankuoren kivistä, jotka yleensä koostuvat useista mineraaleista. Petrografia tutkii kivien alkuperää, koostumusta ja ominaisuuksia, esiintymisolosuhteita ja maantieteellistä levinneisyyttä.

dynaaminen geologia- tiede maankuoressa ja sen pinnalla tapahtuvista ja sitä muuttavista prosesseista (maankuoren liikkuminen, tulivuoren toiminta, maanjäristykset, kivien tuhoutuminen, tuhotuotteiden siirtyminen ja laskeuma).

historiallinen geologia- tutkii maankuoren ja sen asuttaneiden kasvi- ja eläinorganismien kehityshistoriaa sekä maankuoren muodostavien kivien peräkkäistä muodostumista ajassa.

Erityinen geologian ala tutkii menneinä geologisina ajanjaksoina esiintyneiden kasvi- ja eläinorganismien fossiilisia jäänteitä ja mahdollistaa kivien suhteellisen iän määrittämisen. paleontologia.

hydrogeologia- tiede pohjavedestä, sen muodostumisesta, esiintymisestä, liikkumisesta, ominaisuuksista ja olosuhteista, jotka määräävät sen käytön kansantaloudessa, sekä niiden vaikutuksesta teknisten rakenteiden vakauteen, mukaan lukien tiet jne.

Tienrakennuksen kannalta erityisen tärkeä on Kvaternaarigeologia, jonka tehtävänä on tutkia viimeisimmän kvaternaarikauden esiintymiä nykypäivään.

Kansantalouden ja kulttuurin jatkuva kasvu maassamme on johtanut uusien geologisten tieteenalojen kehitykseen - insinöörigeologia, maaperätiede, ikirouta jne.

Tekninen geologia tutkii maankuoren pintakerrosten nykytilaa ja dynamiikkaa ihmisen insinööritoiminnan yhteydessä. Sen tehtävänä on ottaa huomioon ne geologiset ilmiöt ja prosessit (maanvyörymät, maanvyörymät, jäätyminen, karsti jne.), jotka määräävät teknisten rakenteiden (sillat, rakennukset, tiet, padot jne.) rakentamisen edellytykset ja toimenpiteiden luonteen, varmistaa maan luonnollisten massojen vakauden.

Perustiede on suhteellisen nuori geologinen tieteenala ja tutkii maankuoren pintakerrosten mahdollisten kivien alkuperää, koostumusta, rakennetta ja ominaisuuksia ymmärtääkseen niitä ihmisen insinööritoiminnan kohteena. Maaperätiede liittyy orgaanisesti tekniseen geologiaan ja hyödyntää laajasti geologisia menetelmiä kivien (maaperän) tutkimiseen. Maaperän tutkimuksessa käytetään laajalti myös maaperätieteen menetelmiä, fysikaalista ja kolloidikemiaa, rakennemekaniikkaa ja hajakappaleiden mekaniikkaa.

1.2. Kotimaisten tutkijoiden rooli teknisen geologian kehityksessä.

Tarve saada geologit mukaan rakentamiseen syntyi 1800-luvun puolivälissä, jolloin teiden, siltojen, tunneleiden, erilaisten teollisuus- ja siviilirakennusten ja rakenteiden rakentaminen kehittyi laajasti Euroopan ja Amerikan edistyneissä maissa. Kokemus on osoittanut, että ilman teknisiä ja geologisia selvityksiä ja joskus erikoistutkimuksia on mahdotonta varmistaa rakentamisen luotettavuutta ja monimutkaisempien ja kalliimpien rakenteiden tehokasta, häiriötöntä toimintaa.

Venäjällä geologista tutkimusta tehtiin alun perin rautateiden rakentamisen aikana, ja monet niistä ylittivät alueita, joilla on monimutkainen geologinen rakenne ja rakenteille vaarallisten geologisten prosessien kehittyminen. Esimerkiksi suuria geologisia tutkimuksia tehtiin rautatien rakentamisen aikana Kaukasuksen alueen, Siperian rautatien, Trans-Kaspian tien ja muiden rakenteiden läpi. Tutkimuksiin osallistuivat merkittävimmät geologit: A. L. Karpinsky (1847-1936), D. L. Ivanov, L. V. Mushketov, A. P. Pavlov (1854-1929), V. A. Obrutšev (1863-1956) ja monet muut. Myöhemmin geologisten tutkimusten tarve alkoi tuntua muissakin rakentamistyypeissä.

Viime vuosisadan alussa geologiset tutkimukset vesitekniselle, liikenne-, teollisuus-, siviili-, maatalous- ja muuntyyppiselle rakentamiselle saivat laajan ulottuvuuden. 1920-luvun lopulta lähtien näitä töitä on kutsuttu teknis-geologiseksi. Vuonna 1932 Moskovan geologiseen instituuttiin perustettiin maailman ensimmäinen teknisen geologian laitos, jota johti F.P. Savarinsky (1881-1946). 1930-luvun alusta lähtien on julkaistu menetelmäkäsikirjoja, ohjeita ja käsikirjoja teknis-geologisista tutkimuksista (I.V. Popov ym.). Vuonna 1937 oppikirja, jonka on kirjoittanut F.P. Savarinsky "Insinöörigeologia".

Geologia - tiede Maan, muiden aurinkokunnan planeettojen ja niiden luonnollisten satelliittien koostumuksesta, rakenteesta ja kehitysmalleista.

Geologian historia

Maan fysikaalisten materiaalien (mineraalien) tutkimus juontaa juurensa ainakin muinaiseen Kreikkaan, jolloin Theophrastus (372-287 eKr.) kirjoitti Peri Lithonin (Kiveistä). Rooman aikakaudella Plinius Vanhin kuvaili yksityiskohtaisesti monia mineraaleja ja metalleja sekä niiden käytännön käyttöä ja tunnisti oikein meripihkan alkuperän.

Jotkut nykyajan tutkijat, kuten Fielding H. Garrison, uskovat, että moderni geologia sai alkunsa keskiaikaisesta islamilaisesta maailmasta. Al-Biruni (973-1048 jKr.) oli yksi ensimmäisistä muslimigeologeista, jonka kirjoitukset sisältävät varhaisen kuvauksen Intian geologiasta. Hän oletti, että Intian niemimaa oli kerran meri. Islamilainen tutkija Ibn Sina (Avicenna, 981-1037) tarjosi yksityiskohtaisen selvityksen vuorten muodostumisesta, maanjäristysten alkuperästä ja muista aiheista, jotka ovat keskeisiä nykyaikaiselle geologialle ja jotka tarjoavat tarvittavan perustan tieteen edelleen kehitykselle. Kiinassa tietosanakirjatieteilijä Shen Kuo (1031-1095) muotoili hypoteesin maan muodostumisesta: havaintoihinsa satojen kilometrien päässä merestä sijaitsevissa vuoristoissa geologisessa kerroksessa olevien eläinten fossiilisten kuorien havaintojen perusteella hän päätteli, että maa oli muodostunut vuoristoeroosion ja lietekertymän seurauksena.

Niels Stensenille (1638-1686) tunnustetaan kolme stratigrafian määrittelevää periaatetta: superpositioperiaate (englanniksi), kerrosten ensisijaisen horisontaalisuuden periaate (englanniksi) ja geologisten kappaleiden muodostumisjärjestyksen periaate (englanniksi).

Sanaa "geologia" käytti ensin Ulisse Aldrovandi vuonna 1603, sitten Jean André Deluc vuonna 1778, ja Horace Benedict de Saussure otti sen käyttöön kiinteänä terminä vuonna 1779. Sana tulee kreikan kielestä ??, joka tarkoittaa "maata" ja ????? tarkoittaa "opetusta". Toisen lähteen mukaan sanaa "geologia" käytti kuitenkin ensimmäisenä norjalainen pappi ja tiedemies Mikkel Pedersøn Escholt (1600-1699). Esholt käytti termiä ensimmäisen kerran kirjassaan Geologica Norvegica (1657).

Historiallisesti on käytetty myös termiä geognosia (tai geognostiikka). Tämän nimen mineraalien, malmien ja kivien tieteelle ehdottivat saksalaiset geologit G. Füchsel (vuonna 1761) ja A. G. Werner (vuonna 1780). Termin kirjoittajat merkitsivät heillä geologian käytännön alueita, jotka tutkivat pinnalla havaittavia kohteita, toisin kuin silloisessa puhtaasti teoreettisessa geologiassa, joka käsitteli Maan syntyä ja historiaa, sen kuorta ja sisäistä rakennetta. Termiä käytettiin erikoiskirjallisuudessa 1700- ja 1800-luvun alussa, mutta se alkoi jäädä pois käytöstä 1800-luvun jälkipuoliskolla. Venäjällä termi säilytettiin 1800-luvun loppuun asti akateemisen arvonimen ja tutkinnon nimikkeissä "Minerologian ja geognosian tohtori" ja "mineralogian ja geognosian professori".

William Smith (1769-1839) piirsi ensimmäisiä geologisia karttoja ja aloitti kivikerrostumien järjestämisen tutkimalla niiden sisältämiä fossiileja.

James Huttonia pidetään usein ensimmäisenä modernina geologina. Vuonna 1785 hän esitteli Edinburghin kuninkaalliselle seuralle paperin nimeltä The Theory of the Earth. Tässä artikkelissa hän selitti teoriansa, jonka mukaan maapallon täytyy olla paljon vanhempi kuin aiemmin luultiin, jotta vuorille jää riittävästi aikaa kulua ja sedimentit muodostavat merenpohjaan uusia kiviä, jotka vuorostaan ​​nousivat. muuttumaan kuivaksi maaksi. Vuonna 1795 Hutton julkaisi kaksiosaisen teoksen, jossa kuvattiin näitä ajatuksia (Vol. 1, Vol. 2).

Huttonin seuraajat tunnettiin plutonilaisina, koska he uskoivat, että jotkut kivet muodostuivat tulivuoren toiminnan seurauksena ja ovat seurausta laavan laskeutumisesta tulivuoresta, toisin kuin neptunistit, joita johti Abraham Werner, joka uskoi, että kaikki kivet asettuivat suuresta valtamerestä, jonka taso laski vähitellen ajan myötä.

Charles Lyell julkaisi ensimmäisen kerran kuuluisan kirjansa Fundamentals of Geology vuonna 1830. Kirja, joka vaikutti Charles Darwinin ideoihin, edisti menestyksekkäästi aktualismin leviämistä. Tämä teoria väittää, että hitaita geologisia prosesseja on tapahtunut kautta maapallon historian ja tapahtuu edelleen tänään, toisin kuin katastrofi, teoria, jonka mukaan Maan piirteet muodostuvat yhdessä katastrofitapahtumassa ja pysyvät muuttumattomina sen jälkeen. Vaikka Hutton uskoi aktualismiin, ideaa ei tuolloin hyväksytty laajalti.

Suurimman osan 1800-luvusta geologia pyöri maapallon tarkan iän ympärillä. Arviot ovat vaihdelleet 100 000:sta useisiin miljardeihin vuosiin. 1900-luvun alussa radiometrinen ajoitus mahdollisti Maan iän määrittämisen, arviolta kaksi miljardia vuotta. Tämän laajan ajanjakson ymmärtäminen on avannut oven uusille teorioille planeetan muokkauksista.

Geologian merkittävin saavutus 1900-luvulla oli levytektoniikan teorian kehittäminen vuonna 1960 ja planeetan iän jalostaminen. Levytektoniikan teoria syntyi kahdesta erillisestä geologisesta havainnosta: merenpohjan leviämisestä ja mantereiden ajautumisesta. Teoria mullisti maatieteen. Maan iän tiedetään tällä hetkellä olevan noin 4,5 miljardia vuotta.

Herättääkseen kiinnostuksen geologiaa kohtaan Yhdistyneet Kansakunnat julisti vuoden 2008 "Maaplaneetan kansainväliseksi vuodeksi".

Geologian alat

Geologian erikoistumisen kehittämisen ja syventämisen aikana on muodostunut useita tieteellisiä suuntauksia (osastoja).

Geologian osat on lueteltu alla.

• Mineraaligeologia tutkii esiintymien tyyppejä, niiden etsintä- ja etsintämenetelmiä.
• Hydrogeologia on geologian ala, joka tutkii pohjavettä.
• Tekninen geologia – geologian ala, joka tutkii vuorovaikutuksia
• geologinen ympäristö ja tekniset rakenteet.
• Geokemia on geologian haara, joka tutkii Maan kemiallista koostumusta, prosesseja, jotka keskittyvät ja levittävät kemiallisia alkuaineita eri puolille maapalloa.
• Geofysiikka on maapallon fysikaalisia ominaisuuksia tutkiva geologian haara, joka sisältää myös joukon tutkimusmenetelmiä: painovoima, seisminen, magneettinen, sähköinen, erilaiset modifikaatiot jne.
• Seuraavat geologian alat käsittelevät aurinkokunnan tutkimusta: kosmokemia, kosmologia, avaruusgeologia ja planetologia.
• Mineralogia on geologian ala, joka tutkii mineraaleja, niiden syntykysymyksiä ja pätevyyttä. Maan ilmakehään, biosfääriin ja hydrosfääriin liittyvissä prosesseissa muodostuneiden kivien tutkimus on mukana litologiassa. Näitä kiviä ei tarkalleen kutsuta sedimenttikiviksi. Ikiroutakivet saavat joukon tunnusomaisia ​​ominaisuuksia ja piirteitä, joita geokryologia tutkii.
• Petrografia on geologian haara, joka tutkii magmaisia ​​ja metamorfisia kiviä pääasiassa kuvaukselta - niiden syntyä, koostumusta, rakenteellisia ja rakenteellisia ominaisuuksia sekä luokittelua.
• Petrologia on geologian haara, joka tutkii magmaisten ja metamorfisten kivien syntyä ja olosuhteita.
• Litologia (sedimenttikivien petrografia) on geologian haara, joka tutkii sedimenttikiviä.
• Geobarotermometria on tiede, joka tutkii joukkoa menetelmiä mineraalien ja kivien muodostumisen paineen ja lämpötilojen määrittämiseksi.
• Rakennegeologia on geologian haara, joka tutkii maankuoren häiriöitä.
• Mikrorakennegeologia on geologian ala, joka tutkii kivien muodonmuutoksia mikrotasolla, mineraalien ja aggregaattien rakeiden mittakaavassa.
• Geodynamiikka on tiede, joka tutkii planeettojen laajimman mittakaavan prosesseja Maan evoluution seurauksena. Se tutkii ytimen, vaipan ja maankuoren prosessien suhdetta.
• Tektoniikka on geologian haara, joka tutkii maankuoren liikettä.
• Historiallinen geologia on geologian haara, joka tutkii tietoa maapallon historian suurten tapahtumien järjestyksestä. Kaikki geologiset tieteet ovat tavalla tai toisella luonteeltaan historiallisia, ne tarkastelevat olemassa olevia muodostumia historiallisesta näkökulmasta ja keskittyvät ensisijaisesti nykyaikaisten rakenteiden muodostumishistorian selvittämiseen. Maan historia on jaettu kahteen suureen vaiheeseen - eoneihin, kiinteitä osia sisältävien organismien ilmaantumisen mukaan, jättäen jälkiä sedimenttikiviin ja mahdollistavat paleontologian mukaan suhteellisen geologisen iän määrittämisen. Fossiilien ilmaantuessa Maahan, fanerozoic alkoi - avoimen elämän aika, ja sitä ennen se oli kryptotoosi tai prekambria - piilotetun elämän aika. Prekambrian geologia erottuu erityistieteenä, sillä se tutkii tiettyjä, usein voimakkaasti ja toistuvasti metamorfoituneita komplekseja ja sillä on erityisiä tutkimusmenetelmiä.
• Paleontologia tutkii muinaisia ​​elämänmuotoja ja käsittelee fossiilisten jäänteiden kuvausta sekä organismien elintärkeän toiminnan jälkiä.
• Stratigrafia on tiedettä sedimenttikivien suhteellisen geologisen iän, kalliokerrosten jakautumisen ja erilaisten geologisten muodostumien korrelaatioiden määrittämisestä. Yksi stratigrafian tärkeimmistä tietolähteistä on paleontologiset määritelmät.
• Geokronologia on geologian ala, joka määrittää kivien ja mineraalien iän.
• Geokryologia on geologian ala, joka tutkii ikiroutakiviä.
• Seismologia on geologian ala, joka tutkii geologisia prosesseja maanjäristysten aikana, seismisiä vyöhykkeitä.
• Vulkanologia on geologian ala, joka tutkii

Geologian perusperiaatteet

Geologia on historiallinen tiede, ja sen tärkein tehtävä on määrittää geologisten tapahtumien järjestys. Tämän tehtävän suorittamiseksi on muinaisista ajoista lähtien kehitetty useita yksinkertaisia ​​ja intuitiivisia merkkejä kivien ajallisista suhteista.

Tunkeutuvia suhteita edustavat tunkeutuvien kivien ja niitä ympäröivien kerrosten väliset kontaktit. Tällaisten suhteiden merkkien löytäminen (kovettumat vyöhykkeet, padot jne.) osoittaa yksiselitteisesti, että tunkeutuminen muodostui myöhemmin kuin isäntäkivet.

Seksuaalisten suhteiden avulla voit myös määrittää suhteellisen iän. Jos vika repii kiviä, se muodostui myöhemmin kuin ne.

1. YLEISEN GEOLOGIAN OSAT. Mineraaligeologia tutkii esiintymien tyyppejä, niiden etsintä- ja etsintämenetelmiä. Hydrogeologia on geologian ala, joka tutkii pohjavettä. Teknillinen geologia on geologian ala, joka tutkii geologisen ympäristön ja teknisten rakenteiden välisiä vuorovaikutuksia. Geokemia on geologian haara, joka tutkii Maan kemiallista koostumusta, prosesseja, jotka keskittyvät ja levittävät kemiallisia alkuaineita eri puolille maapalloa. Geofysiikka on Maan fysikaalisia ominaisuuksia tutkiva geologian haara, joka sisältää myös joukon tutkimusmenetelmiä: painovoima, seisminen, magneettinen, sähköinen, erilaiset modifikaatiot jne. Aurinkokunnan tutkimusta suorittaa seuraavat osat geologia: kosmokemia, kosmologia, avaruusgeologia ja planetologia. Mineralogia on geologian ala, joka tutkii mineraaleja, niiden syntykysymyksiä ja pätevyyttä. Maan ilmakehään, biosfääriin ja hydrosfääriin liittyvissä prosesseissa muodostuneiden kivien tutkimus on mukana litologiassa. Näitä kiviä ei tarkalleen kutsuta sedimenttikiviksi. Ikiroutakivet saavat joukon tunnusomaisia ​​ominaisuuksia ja piirteitä, joita geokryologia tutkii. Litologia on geologian ala, joka tutkii sedimenttikivien muodostumista. Petrologia on geologian ala, joka tutkii kivien alkuperää. Petrografia on geologian ala, joka tutkii korkeissa lämpötiloissa ja paineissa muodostuneiden kivien alkuperää. Geobarotermometria on tiede, joka tutkii joukkoa menetelmiä mineraalien ja kivien muodostumisen paineen ja lämpötilojen määrittämiseksi. Maa on "elävä", aktiivisesti muuttuva planeetta. Siinä tapahtuu liikkeitä, jotka eroavat mittakaavaltaan monilla suuruusluokilla. Rakennegeologia on geologian haara, joka tutkii maankuoren häiriöitä. Mikrorakennegeologia on geologian ala, joka tutkii kivien muodonmuutoksia mikrotasolla, mineraalien ja aggregaattien rakeiden mittakaavassa. Geodynamiikka on tiede, joka tutkii planeettojen laajimman mittakaavan prosesseja Maan evoluution seurauksena. Se tutkii ytimen, vaipan ja maankuoren prosessien suhdetta. Tektoniikka on geologian haara, joka tutkii maankuoren liikettä. Historiallinen geologia on geologian haara, joka tutkii tietoa maapallon historian suurten tapahtumien järjestyksestä. Kaikki geologiset tieteet ovat tavalla tai toisella luonteeltaan historiallisia, ne tarkastelevat olemassa olevia muodostumia historiallisesta näkökulmasta ja keskittyvät ensisijaisesti nykyaikaisten rakenteiden muodostumishistorian selvittämiseen. Maan historia on jaettu kahteen suureen vaiheeseen - eoneihin, kiinteitä osia sisältävien organismien ilmaantumisen mukaan, jättäen jälkiä sedimenttikiviin ja mahdollistavat paleontologian mukaan suhteellisen geologisen iän määrittämisen. Fossiilien ilmaantuessa Maahan, fanerozoic alkoi - avoimen elämän aika, ja sitä ennen se oli kryptotoosi tai prekambria - piilotetun elämän aika. Prekambrian geologia erottuu erityistieteenä, sillä se tutkii tiettyjä, usein voimakkaasti ja toistuvasti metamorfoituneita komplekseja ja sillä on erityisiä tutkimusmenetelmiä. Paleontologia tutkii muinaisia ​​elämänmuotoja ja käsittelee fossiilisten jäänteiden kuvausta sekä organismien elintärkeän toiminnan jälkiä. Stratigrafia on tiedettä sedimenttikivien suhteellisen geologisen iän, kalliokerrosten jakautumisen ja erilaisten geologisten muodostumien korrelaatioiden määrittämisestä. Yksi stratigrafian tärkeimmistä tietolähteistä on paleontologiset määritelmät. Geokronologia on geologian ala, joka määrittää kivien ja mineraalien iän. 2. TEKNISET GEOLOGIAN PAIKKA JA SUHTEET MUIHIN AINEIHIN. Geologia nojautui ja tukeutuu kehityksessään erilaisiin luonnontieteisiin, ja faktamateriaalien kertyessä siitä tuli itsestään joidenkin luonnontieteiden esi-isä, joita ei enää pidetä geologisina tieteinä. Siten aineen rakennetta ja muutosta koskevissa kysymyksissä, sen ominaisuuksien ja liikelakien tutkimisessa geologia liittyy läheisesti fysiikkaan ja kemiaan ja käyttää laajasti näiden tieteiden perusmenetelmiä. Tämän yhteyden elävä ilmaus on geofysiikan ja geokemian ilmaantuminen. Geofysiikka yhdistää tieteiden kokonaisuuden, joka tarkastelee Maan fysikaalisia ominaisuuksia ja siinä tapahtuvia fyysisiä prosesseja. Geokemia tutkii Maan kemiallista koostumusta ja kemiallisten alkuaineiden jakautumisen, jakautumisen, yhdistelmän ja kulkeutumisen lakeja maankuoressa. Nykygeologia ei tule toimeen ilman näiden tieteiden menetelmien ja päätelmien soveltamista, mutta myös niiden kehittäminen oli mahdollista vain vankalla geologisella pohjalla. Yhtä läheinen yhteys yhdistää geologian sellaisiin tieteisiin kuin geodesia, joka tutkii maan kokoa ja muotoa, tai fyysinen maantiede, joka kattaa laajan valikoiman maantieteellistä ympäristöä määrääviä luonnonolosuhteita (reljeef, ilmasto, maaperät jne.). Maapallon elämän syntyä ja kehitystä koskevissa kysymyksissä geologia liittyy läheisesti biologisiin tieteisiin, ja selvittääkseen Maan syntyongelmaa, sen suhdetta muihin taivaankappaleisiin ja sen sijaintia maailmankaikkeudessa, se ei voi pärjätä ilman tähtitieteen päätelmiä ja astronautiikan saavutuksia. Näin ollen koko luonnontieteen laaja ala liittyy läheisesti geologiaan. Tämä tuntuu erityisen voimakkaasti meidän aikanamme, jolloin ympärillämme olevan luonnon yhtenäisyys, kaikkien luonnonprosessien ja -ilmiöiden vuorovaikutus on käymässä yhä selvemmäksi. Samaan aikaan yksittäisten luonnontieteen alueiden erikoistuminen kasvaa vuosi vuodelta, eikä ihminen pysty kattamaan yksityiskohtaisesti kaikkia eri tieteenalojen saavutuksia ja menetelmiä, jotka kertyvät jatkuvasti tieteellisen luovuuden ja käytännön mukaan. Tämä pätee täysin myös geologiaan. Geologia on toisaalta yksi maapallon tiede, toisaalta se on joukko tieteitä, jotka kietoutuvat toisiinsa ja liittyvät läheisesti toisiinsa ja jotka tutkivat kehitys- ja muodostumisprosessin eri näkökohtia ja tuloksia. Maapallolla, mutta eri päämäärien ja eri menetelmien avulla. Tällä hetkellä geologian haaroista erotetaan yleensä tieteenalat, jotka tutkivat pääasiassa: 1) maankuoren materiaalikoostumusta; 2) geologiset prosessit; 3) orgaanisen elämän ilmenemismuotoja ja sen kehityshistoriaa maan päällä, joka perustuu sukupuuttoon kuolleiden organismien jäänteisiin ja niiden elintärkeän toiminnan jälkiin; 4) geologisten prosessien historiallinen järjestys. Käytännön kysymysten tutkimista käsittelevät geologiset tieteet ovat historiallisesti erottuneet erityisryhmässä, vaikka ne liittyvätkin sisällöltään läheisesti "teoreettiseen geologiaan", ja jälkimmäinen puolestaan ​​käsittelee tärkeimpien käytännön ongelmien ratkaisua. . Erityinen geologisten tieteenalojen ryhmä muodostuu metodologisista sekä geologia- ja taloustieteistä, jotka tutkivat geologian eri aloilla käytettyjä tutkimusmenetelmiä sekä menetelmiä tehokkaimman ja taloudellisemman ratkaisun löytämiseksi geologian avulla kansantalouden eri pyyntöihin. liittyvät kaivosraaka-aineiden etsintään, louhintaan ja käyttöön sekä erilaisten rakenteiden rakentamiseen. Lopuksi, viime aikoina "merigeologia" on noussut itsenäiseksi haaraksi - tieteenä, joka tutkii merten ja valtamerten koostumusta, rakennetta, mineraaleja ja muodostumishistoriaa käyttämällä erityisiä tutkimusmenetelmiä jyrkästi erilaisissa olosuhteissa. subaerialeista. Geologisia tieteenaloja, jotka tutkivat pääasiassa maankuoren materiaalikoostumusta, ovat mineralogia, kristallografia, petrografia, petrologia ja litologia. Mineralogia on tiede mineraaleista (luonnollisista kemiallisista yhdisteistä), joka tutkii niiden koostumusta ja muotoa, fysikaalisia ominaisuuksia, muodostumisolosuhteita ja yhteyksien muutoksia. Mineraalien kiderakenteen, kiteisen aineen fysikaalisten ominaisuuksien, kiteiden ja niiden isäntäympäristön välisen vuorovaikutuksen sekä kiteisessä ympäristössä tapahtuvien prosessien tutkimusta suorittaa kristallografia - geologian ja fysiikan rajalla oleva tiede. . Petrografia, petrologia ja litologia ovat tieteitä kivistä, kun tarkastellaan eri näkökulmista niiden rakennetta ja koostumusta, muodostumismalleja, esiintymis- ja levinnemuotoja. Geologisia prosesseja tutkivaa tiedekokonaisuutta yhdistää dynaaminen geologia, joka ottaa huomioon prosessit, jotka aiheuttavat muutoksia maankuoressa, muodostavat maanpinnan kohokuviota ja määräävät maan kehityksen kokonaisuutena. Monipuoliset tutkimuskohteet johtivat itsenäisten tieteiden erottamiseen dynaamisesta geologiasta, kuten vulkanologiasta, seismologiasta ja geotektoniikasta. Vulkanologia tutkii tulivuorenpurkausprosesseja, tulivuorten rakennetta, kehitystä ja muodostumisen syitä sekä niiden päästämien tuotteiden koostumusta. Seismologia on tiedettä maanjäristysten esiintymisen ja ilmentymisen geologisista olosuhteista. Geotektoniikka (tektoniikka) on tiede, joka tutkii maankuoren liikkeitä ja muodonmuutoksia sekä niiden liikkeistä ja muodonmuutoksista johtuvia sen rakenteen ominaisuuksia. Rakennegeologiaksi kutsutaan sitä geotektoniikan osaa, joka pohtii maankuoren erilaisten kiviainesten luonnetta ja sijoittumista sekä yhdistelmää maankuoressa, jotka määräävät sen rakenteen. Sitä pidetään usein itsenäisenä geologisena tieteenalana. Tieteet, jotka tutkivat ulkoisia (eksogeenisiä) geologisia prosesseja, jotka tapahtuvat maankuoren pintaosissa vuorovaikutuksen seurauksena ilmakehän, hydrosfäärin ja biosfäärin kanssa, liittyvät suoraan yhteiskunnalliseen elämään vaikuttavien ja siten maantieteellistä ympäristöä määräävien kysymysten ratkaisemiseen. Siksi niitä kutsutaan fyysiseksi maantiedoksi, vaikka ne liittyvät erottamattomasti dynaamiseen geologiaan. Näitä tieteitä ovat: 1) geomorfologia - tiede maamuotojen muodostumisesta ja kehityksestä; 2) maahydrologia, joka tutkii vesialueita (joet, järvet, suot, pohjavedet, lumipeite, jäätiköt jne.) maapallolla, eli valtavaa määrää kysymyksiä, joita myös glasiologia - jäätikkötiede ja limnologia - tiede kattaa järvet ; 3) ilmastotiede jne. Tieteet, jotka tutkivat elävän luonnon kehitystä geologisen ajan kuluessa, ovat paleontologia - tiede, joka on yhtä biologinen kuin geologinen. Tämän tieteen synty ja kehitys liittyy läheisesti geologiaan, ja sen merkitys geologian kehitykselle on valtava. Paleontologia, joka perustuu sukupuuttoon kuolleiden eläinten ja kasvien jäänteiden tutkimukseen, määrittää kivien suhteellisen iän ja mahdollistaa samanaikaisesti syntyneiden sedimenttimuodostelmien heterogeenisten kerrosten vertailun. Geologinen kronologia ja geologisen historian periodisointi perustuvat tämän tieteen tietoihin. Sillä on myös suuri merkitys menneiden geologisten aikakausien fyysisten ja maantieteellisten olosuhteiden selvittämisessä. Historiallinen geologia tutkii geologisten prosessien historiallista järjestystä. Tämä on geologinen ennätys, joka toistaa koko monimutkaisen ja monimuotoisen historian maan pinnan kehityksestä, vuoristorakentamisen ilmenemismuodoista, tulivuoresta, meren etenemisestä ja vetäytymisestä, fyysisten ja maantieteellisten olosuhteiden muutoksista jne. Yksi tärkeimmistä osista historiallinen geologia - stratigrafia - tarkastelee kerrostuneiden sedimenttikivien kerrostumisjärjestystä ja määrittää niiden iän paleontologian ja viime aikoina geofysiikan mukaan. Sen muut osat - facies-oppi ja paleogeografia - tähtäävät kaukaisen menneisyyden fyysisten ja maantieteellisten olosuhteiden tunnistamiseen ja maanpinnan luonteen uudelleenluomiseen eri geologisina ajanjaksoina. Tärkeimpiä käytännön kysymyksiä käsittelevistä geologisista tieteistä ovat: mineraalien oppi, hydrogeologia, tekninen geologia. Mineraalioppi on geologisen tiedon vanhin haara, jota pidetään oikeutetusti modernin geologian esi-isänä. Se tutkii kaikkia luonnollisia mineraalimuodostelmia, jotka ovat joko suoraan ihmisten käytettävissä tai toimivat kohteena kansantalouden kannalta tarpeellisten metallien, mineraalien ja kemiallisten alkuaineiden louhinnassa. Mineraalien monimuotoisuus ja niiden valtava, mutta kaukana yhtä tärkeä merkitys johtivat useiden kyseessä olevan tieteen osa-alueiden erottamiseen itsenäisiksi tieteenaloiksi, kuten malmiteorian ja ei-malmiesiintymien teorian. Myöhemmin syntyi hiilen geologia, öljyn geologia, radioaktiivisten alkuaineiden geologia jne. Lopuksi uusi tärkeä mineraalitieteen ala on metallogenia. GEOSFIERIT JA NIIDEN VUOROVAIKUTUKSEN PROSESSIT. Maan sisäinen rakenne on aina kiinnostanut ihmiskuntaa, ja se on ollut monien tiedemiesten tutkimuskohteena muinaisista ajoista nykypäivään. Tästä huolimatta maapallon sisäisestä rakenteesta on edelleen hyvin vähän luotettavaa tietoa. Maan rakenteen tutkimisella ja täsmällisellä tuntemuksella on suuri tieteellinen ja käytännön merkitys. Maan runko on rakenteeltaan samankeskinen ja koostuu ytimestä ja useista kuorista, joiden tiheys kasvaa äkillisesti maan pinnasta sen keskustaan. Maapallon muodostavia samankeskisiä kuoria kutsutaan geosfääreiksi. Maan ulompi geosfääri on ilmakehä, joka on ilmakuori, jonka paksuus on noin 20 000 km. Ilmakehä, sen muuttuva koostumus huomioon ottaen, jaetaan kolmeen kuoreen: troposfääriin, stratosfääriin ja ionosfääriin. Troposfääri - ilmakehän pintakerros, jonka paksuus keskimmäisillä leveysasteilla on 10-12 km. Troposfääri sisältää lähes 9/10 kaasujen kokonaismassasta, jotka muodostavat ilmakehän, ja lähes kaiken vesihöyryn. Korkeuden kasvaessa (liikkuen poispäin maan pinnasta) lämpötila laskee jyrkästi. 10-12 km korkeudessa keskilämpötila on miinus 55 °C. Tähän kerrokseen muodostuu pilviä ja lämpöilmaliikkeet keskittyvät, mukaan lukien myös kaikki maanpinnan yläpuolella tapahtuvat geologiset prosessit (esim. aineiden kulkeutuminen tulivuoren aikana purkaukset, eolian ja muut prosessit). Stratosfääri on troposfääriä seuraava kerros, jonka korkeus on 80-90 km. Stratosfäärissä olevan otsonin vuoksi lämpötilan nousua jopa plus 50 °C havaitaan kerroksissa 30-55 km korkeudella. 80-90 km:n korkeudessa lämpötila laskee jälleen miinus 60-90 °C:seen. Ionosfääri on ilmakehän ylin ja kauimpana Maan pinnasta. 20 tuhannen kilometrin korkeudessa se siirtyy vähitellen planeettojen väliseen avaruuteen. Maan keinotekoisiin satelliitteihin asennetut instrumentit ovat paljastaneet, että ilmakehän ylempien kerrosten tiheys on 5-10 kertaa suurempi kuin aiemmin on ajateltu. Satelliitit tallensivat ionosfäärikerroksen lämpötilan nousun 225 km:n korkeudessa. Hydrosfääri - on maapallon vesikuori. Se sisältää kaikki merten ja valtamerten luonnolliset vedet, joet, järvet sekä arktisen ja Etelämantereen mannerjää. Pohjavesi on myös läheistä sukua hydrosfäärin vesille. Toisin kuin muut geosfäärit, hydrosfääri ei muodosta jatkuvaa maan kuorta. Se peittää 70,8 % maan pinnasta ja muodostaa valtameret. Hydrosfäärin keskisyvyys on 3,75 km, suurin syvyys on 11,5 km (Marian kaivanto). Maan ulompaa kiinteää geosfääriä kutsutaan litosfääriksi, joka yhdistetään usein termiin maankuori. Maan kiinteää kuorta on tutkittu eri menetelmin 15-20 kilometrin syvyyteen. Kerrosteelle tehtiin suora tutkimus porareikien avulla vain 8 km:n syvyyteen. Kolmas osa maankuoren pinnasta putoaa litosfäärin reunuksille, jotka muodostavat maanosat. Mannerten korkein kohta on Mount Everest Himalajalla, jonka korkeus on 8,88 km. Manneristen ulkonemien keskikorkeus on vain noin 0,7 km merenpinnan yläpuolella. Usein korkeat vuoret sijaitsevat lähellä syviä valtamerihautoja. Litosfääri koostuu erilaisista kivistä ja mineraaleista eli tietyistä kemiallisista yhdisteistä tai harvemmin alkuperäisistä kemiallisista alkuaineista, jotka erottuvat yhtenäisestä koostumuksestaan ​​ja fysikaalisista ominaisuuksistaan. Litosfäärin kemialliselle koostumukselle 16 kilometrin syvyyteen on tyypillistä seuraavien alkuaineiden vallitsevuus (A.P. Vinogradovin mukaan painoprosentteina): happi 46,8 natrium 2,6 pii 27,3 kalium 2,6 alumiini 8,7 titaani 0,6 rauta 5,1 kalsium 5,1 3,6 fosfori 0,08 magnesium 2,1 hiili 0,1 loput monista kemiallisista alkuaineista yhdessä muodostavat noin 0,5 % maankuoren koostumuksesta. Siten litosfäärin koostumusta hallitsevat happi, pii, alumiini, rauta ja kalsium, jotka muodostavat erilaisia ​​kiviä. Syvissä kaivoissa, kaivoksissa ja tunneleissa tehdyt havainnot ovat osoittaneet, että kun menemme syvemmälle Maahan, lämpötila nousee keskimäärin 33 metrin välein 1°C geotermisen askeleen. Maalämpöporras poikkeaa eri puolilla maapalloa keskiarvosta ja saavuttaa paikoin 100 metriä tai enemmän. Ilmakehän, hydrosfäärin ja litosfäärin välillä on jatkuva vuorovaikutus, jonka seurauksena maankuoren ulkokuoren koostumuksessa ja rakenteessa tapahtuu merkittäviä muutoksia. Yläkerroksen alla olevassa litosfäärissä, joka koostuu sedimenttikivistä / laskevassa järjestyksessä, erotetaan graniitti- ja basalttikuoret. Graniittikuori saavuttaa suurimman paksuuden (jopa 50 km) nykyaikaisten vuorijonojen alla (esimerkiksi Pamirit, Alpit jne.). Valtameren painaumien alla (Atlantin ja Intian valtameren pohja) tämä kuori puuttuu paikoin kokonaan tai sen paksuus on pieni. Graniittikuoren tiheys on 2,6-2,7 g/cm3 ja se koostuu graniittikoostumuksellisista kivistä. Basalttikuori sijaitsee suoraan graniittikuoren alla. Sen paksuus on 30 kilometriä mannertasankojen (tasanteiden) alla. Basalttikuoren tiheys on 2,8-2,9 g/cm3, koska se koostuu emäksisistä kiveistä (basaltit jne.), joissa piihappoa on vähän. Piin ja alumiinin hallitsevan graniitti- ja basalttikuorten vuoksi ne yhdistetään geosfääriksi, jota kutsutaan sialikiksi tai s ja a l (sanasta silicium, joka tarkoittaa piitä). Litosfäärin kokonaispaksuus, mukaan lukien siaalikuori, on keskimäärin 50-70 km. Litosfäärin alla on peridotiittikuori, joka koostuu vieläkin peruskivestä (esim. eli pienemmällä piihappopitoisuudella) kuin basalttikuoressa. Tämän geosfäärin, jota kutsutaan myös simaattiseksi kuoreksi, kivien tiheys on yläosassa 3,2–3,4 g/cm3 ja alemmissa kerroksissa 4,0–4,5 g/cm3. Peridotiittikuori on jakautunut 1200 km:n syvyyteen ja peittää maapallon kokonaan ilman keskeytyksiä. Alla on välikuori 2900 km:n syvyyteen. Sen tiheys on 5,3-6,5 g/cm3. Akateemikko A.E. Fersman kutsui tätä vyöhykettä malmigeosfääriksi uskoen, että se sisältää suuria määriä puhtaita metalleja, kuten rautaa ja nikkeliä. Maan sisäosa eli keskusydin alkaa 2900 km:n syvyydestä ja saavuttaa maan keskipisteen eli 6370 km:n syvyyteen. Siten keskiytimen säde on 3470 km ja sen tiheys on 9,0-10,0 ja 11,0 g/cm3 aivan keskustassa. Oletetaan, että Maan ytimessä on silikaattikoostumus, ja sen koostumus ei sisällä enempää rautaa kuin muissa sisäisissä geosfääreissä (kuoret). Ytimen suuri tiheys selittyy sillä, että tässä oleva aine on erittäin korkeassa paineessa saavuttanut metallien tiheyden. Nykyaikaisten käsitteiden mukaan lämpötila maan keskiytimen yläosassa ei ylitä 2,0-2,5 tuhatta astetta. Korkea paine yhdistettynä korkeaan lämpötilaan Maan ytimessä aiheuttaa sen ainesosan erityisen elastis-viskoosisen tilan, joka fysikaalisten ominaisuuksiensa puolesta lähestyy nestettä. 4. MINERAALEISTA KOSKEVAT KÄSITTEET. Pinnalla tai sen lähellä olevat kivet tarjoavat geologeille perustiedot, joita he tarvitsevat tutkiakseen geologista menneisyyttä. Kivet koostuvat mineraaleista tai vanhempien kivien fragmenteista, jotka puolestaan ​​koostuvat myös mineraaleista. Yhteistä mineraaleille on niiden kiteinen olemus. I. Kristallografian peruslaki. Kristallografian synty tieteenä liittyy Nicholas Stenonin nimeen, joka vuonna 1669 muotoili kulmien pysyvyyden lain: "Saman aineen (mineraalin) eri muotoisilla kiteillä on vakiot kulmat vastaavien pintojen välillä." Koska toisistaan ​​riippumatta kaksi muuta tiedemiestä M. V. Lomonosov (1740) ja ranskalainen mineralogi Jean - B. Rome de Lisle löysivät tämän lain, sitä pitäisi kutsua Stenon - Lomonosov - Rooma de Lislen laiksi. 2. Luonnollisten kiteisten aineiden ominaisuudet. Yksi kiteen pääominaisuuksista on tasaisuus. Kappale on katsottava homogeeniseksi, jos äärellisillä etäisyyksillä mistä tahansa sen pisteestä on muita, jotka vastaavat sitä paitsi fyysisesti, myös geometrisesti; t. eli ovat samassa ympäristössä kuin alkuperäiset, koska materiaalihiukkasten sijoittelua kideavaruudessa "ohjataan" spatiaalinen hila, voidaan olettaa, että kiteen pinta on materialisoitunut litteä solmuhila ja reuna on materialisoitunut solmurivi. Yleensä hyvin kehittyneet kidepinnat määritetään solmuverkoilla, joilla on suurin solmutiheys. Pistettä, jossa kolme tai useampi kasvot yhtyvät, kutsutaan kiteen huipuksi. Anisotropia on kiteen kykyä osoittaa erilaisia ​​ominaisuuksia eri suuntiin. Koska kolmiulotteisen jaksollisuuden lain mukaan rakennetun aineen kiderakenteen eri suunnissa voi olla eri etäisyydet atomien (solmujen) välillä ja näin ollen eri vahvuisia kemiallisia sidoksia, ominaisuudet voivat vaihdella tällaisten suuntien välillä. kiteet itse ovat anisotrooppisia näiden ominaisuuksien suhteen. Jos ominaisuus ei muutu suunnan myötä, aine on isotrooppinen. Kyky rajoittaa itseään, eli tietyissä olosuhteissa saada luonnollinen monitahoinen muoto. Tämä osoittaa myös sen oikean sisäisen rakenteen. Tämä ominaisuus erottaa kiteisen aineen amorfisesta. Esimerkki havainnollistaa tätä. Kaksi kvartsista ja lasista veistettyä palloa lasketaan piidioksidiliuokseen. Tämän seurauksena kvartsipallo peittyy faseteilla ja lasi pysyy pyöreänä. Symmetria on yleisin kuvio, joka liittyy kiteisen aineen rakenteeseen ja ominaisuuksiin. Se on yksi fysiikan ja yleensä luonnontieteen yleistävistä peruskäsitteistä. E. S. Fedorov (1901) antoi symmetrian määritelmän. ╚Symmetria on geometristen kuvioiden ominaisuus toistaa osia tai, tarkemmin sanottuna, niiden ominaisuus eri asennoissa olla linjassa alkuperäisen sijainnin kanssa╩. Siten tällainen objekti on symmetrinen, joka voidaan yhdistää itsensä kanssa tietyillä muunnoksilla: kierroksilla ja (ja) heijastuksilla (katso kuva). Tällaisia ​​muunnoksia kutsutaan symmetrisiksi operaatioiksi. (Tästä lisää laboratoriossa). 3. Kristallogeneesi. Luonnossa kiteitä muodostuu erilaisten geologisten prosessien aikana liuoksista, sulatuksista, höyryistä, kaasuista tai kiinteistä faaseista. Vesiliuoksista merkittävä osa mineraalilajeista johtuu kiteytymisestä: suolakiteiden saostumisesta suljetuissa säiliöissä normaalilämpötilassa ja ilmanpaineessa; kiteiden kasvu halkeamien ja onteloiden seinillä hydrotermisten prosessien aikana suurissa syvyyksissä paine- ja lämpötilaolosuhteissa; sekundääristen mineraalien erillisten kiteiden muodostuminen malmiesiintymien hapettumisvyöhykkeille. Monien mineraalien kiteitä muodostuu monikomponenttisesta tulisesta nestemäisestä magmasta. Samaan aikaan, jos magmakammio sijaitsee suurella syvyydellä ja magma jäähtyy hitaasti, niin sillä on aikaa kiteytyä hyvin ja kiteet kasvavat melko suuriksi ja hyvin viistoisiksi. Jos jäähtyminen tapahtuu nopeasti (esimerkiksi tulivuorenpurkausten aikana, laavavuodon aikana maan pinnalle), havaitaan lähes välitön kiteytyminen, jolloin muodostuu pienimmät mineraalikiteet ja jopa lasimainen aine. Samojen mineraalien kiteitä voi muodostua luonnossa sekä vesiliuoksista että magmaattisista sulaista. Esimerkiksi: oliviini, kvartsi, kiille ja muut. Kaasuista ja höyryistä muodostuu pieni määrä mineraaleja. Niissä on pääasiassa vulkaanista alkuperää olevia mineraaleja. Esimerkiksi: natiivi rikki, ammoniakki jne. Kaikki tietävät lumihiutaleet - vesihöyryn kiteytymisen seurauksena. Kiteitä voi muodostua kiinteiden aineiden uudelleenkiteytymisen aikana. Pitkäaikaisella lämmityksellä (hehkuttamalla) hienorakeisista kiviaineksista voidaan saada karkearakeisia ja jopa yksittäiskiteitä. Esimerkiksi: kalkkikivien uudelleenkiteytyminen - muodostuu karkearakeinen marmoriaggregaatti (korkeiden lämpötilojen ja paineen vaikutuksesta). 4. Syyt ja olosuhteet mineraalien muodostumiselle. Materiaalihiukkaset (atomit, molekyylit, ionit), jotka muodostavat kaasumaisia ​​ja nestemäisiä (sulaneita) aineita, ovat jatkuvassa liikkeessä. Ajoittain ne törmäävät muodostaen ytimiä - tulevan rakenteen mikroskooppisia fragmentteja. Suurimmaksi osaksi nämä alkiot hajoavat. Jos ne kuitenkin saavuttavat kriittisen arvon, eli sisältävät niin paljon hiukkasia, että seuraavan hiukkasen lisäys tekisi ytimen kasvusta energeettisesti sen hajoamista edullisemmaksi, tapahtuu jälkikiteytystä. Tällainen mahdollisuus ilmenee useimmille aineille joko lämpötilan laskussa, jonka seurauksena lämpövaihtelut pienenevät, tai aineen pitoisuuden kasvaessa liuoksessa tai kaasussa, mikä lisää hiukkasten kohtaamisen todennäköisyyttä. toisiaan, eli ytimien ilmestymiseen. Tässä tapauksessa kiteytymistä ei tapahdu koko tilavuudessa, vaan vain siellä, missä ytimet ilmestyvät. Ytimen ilmaantumista helpottaa vieraiden kiteiden tai pölyhiukkasten fragmenttien läsnäolo, joiden pinnalle hiukkaset kerätään, mikä helpottaa kiteytymisen alkamista. Kaasumaisten ja nestemäisten aineiden kiteytymisen syynä on, että sellainen tila on energisesti edullisempi, jossa hiukkasiin vaikuttavat voimat ovat tasapainossa, ja tämä saavutetaan vain materiaalihiukkasten järjestetyssä järjestelyssä. Ja näyttää siltä, ​​että kasvavan kiteen, joka pyrkii tasapainotilaan, täytyisi hankkia tietty, ainutlaatuinen jokaiselle aineelle. Fyysisesti mahdollinen ihanteellinen tasapainomuoto, johtuen vain koostumuksesta ja rakenteesta. Itse asiassa saman mineraalin tai yhdisteen kiteitä esiintyy monissa eri muodoissa. Tämä selittyy sillä, että erilaiset muuttuvat kiteytysolosuhteet jättävät jälkensä kiteen muotoon: lämpötila, paine, kiteitä muodostavan väliaineen kemia ja dynamiikka jne. 5. Mineraalien alkuperä Mineraalien alkuperä on erittäin tärkeä mielenkiintoista. Niiden muodostuminen kiteytymisen aikana johtuu tietyistä kuvioista, jotka määrittävät kolme geologisten prosessien sykliä: 1. magmaattinen kierto(kreikan sanasta "magma" - sotku), eli mineraalien muodostuminen syvää alkuperää olevista nestemäisistä massoista; 2. sedimentaatiosykli(sedimentti, lat. "sedimentum" - sedimentti) - mineraalien muodostuminen sään, siirron, laskeuman kautta; 3. metamorfinen kierto (kreikkalaisesta "metamorfismista" - muunnos, muunnos) - uusien mineraalien ilmestyminen kahdessa ensimmäisessä jaksossa syntyneiden vanhojen muutoksen seurauksena. Kaikki muutokset mineraalien rakenteessa etenevät huomaamattomasti, mineraalien kehittyminen tapahtuu hyvin hitaasti. Alkuperän mukaan mineraalit jaetaan primääriin ja toissijaisiin. Primääriset mineraalit ovat niitä, jotka muodostuvat ensimmäistä kertaa maankuoressa tai sen pinnalle magman kiteytymisprosessissa. Ensisijaisia ​​yleisimpiä mineraaleja ovat kvartsi, maasälpä, kiille, jotka muodostavat graniittia tai rikkiä tulivuoren kraattereissa. Toissijaiset mineraalit muodostuivat normaaleissa olosuhteissa primäärimineraalien hajoamistuotteista sään, saostumisen ja vesiliuosten suolojen kiteytymisen seurauksena tai elävien organismien elintärkeän toiminnan seurauksena. Näitä ovat keittiösuola, kipsi, sylvin, ruskea rautamalmi ja muut. On monia prosesseja, jotka johtavat mineraalien muodostumiseen luonnossa. Seuraavat prosessit erotetaan: magmaattinen, supergeeni tai ilmastollinen ja metamorfinen. Pääprosessi on magmaattinen. Se liittyy sulan magman jäähtymiseen, erilaistumiseen ja kiteytymiseen eri paineissa ja lämpötiloissa. Magma koostuu pääasiassa seuraavista kemiallisista komponenteista: Si02, Al203, FeO, CaO, MgO, K2O, se sisältää myös muita kemiallisia yhdisteitä, mutta pienempiä määriä. Mineraalit muodostuvat tässä tapauksessa pääasiassa 1000-1500 °C:n lämpötilassa ja useiden tuhansien ilmakehän paineessa. Kaikki primaariset kiteiset kivet muodostuvat magmaista alkuperää olevista mineraaleista. Kivennäisaineita, joiden alkuperä liittyy magmaan ja maan sisäiseen lämpöön, kutsutaan primaariseksi. Näitä ovat maasälpät - ortoklaasi, albiitti, anortiitti, ortosilikaatit - oliviini ja muut. Kaasuista (magman kaasufaasi) muodostuu myös mineraaleja. Yleisimmät niistä ovat pegmatiitit tai suonimineraalit, ortoklaasi kvartsin kanssa, mikrokliini, apatiitti, muskoviitti, biotiitti ja monet muut. Tällaisia ​​mineraaleja kutsutaan pneumatogeenisiksi. Magman kuumasta nesteestä (nestefaasi) muodostuu hydrotermisiä mineraaleja - rikkikiisua, kultaa, hopeaa ja monia muita. Hypergeeniprosesseja tapahtuu maan pinnalla normaaleissa olosuhteissa veden, lämpötilan ja muiden tekijöiden vaikutuksesta. Tämän seurauksena erilaiset kemialliset yhdisteet liukenevat ja liikkuvat, ilmaantuu uusia (sekundaarisia) mineraaleja, kuten sylviini, kvartsi, kalsiitti, ruskea rautamalmi ja kaoliniitti. Hypergeenisyklin mineraaleja muodostuu jopa 1 atm:n paineissa ja alle 100°C lämpötiloissa. Näiden mineraalien laadullinen koostumus maan pinnalla riippuu jossain määrin maantieteellisistä leveysasteista. On huomattava, että saman mineraalin muuntaminen eri olosuhteissa voi edetä eri tavalla. Esimerkiksi hydromicoja ei muodosteta vain kiillestä, vaan myös keinotekoisesti. Päämateriaali supergeenialkuperää olevien mineraalien muodostumiselle ovat rapaantuneita primaarikiviä tai jo muunnosprosessin läpikäyneitä. Myös elävät organismit osallistuvat tähän prosessiin. Hypergeenisyklin mineraalit, jotka muodostuvat ulkoisten prosessien vaikutuksesta, ovat osa sedimentti- ja kantakiviä. Eksogeenisiä mineraalien muodostumisprosesseja tapahtuu sekä maan pinnalla että säänkuoressa. Eksogeenisten mineraalien muodostumiselle fyysiset, kemialliset ja biologiset rapautumisprosessit ovat tärkeitä. Metamorfisen prosessin aikana mineraaleja muodostuu suurilla syvyyksillä maan pinnasta fysikaalisten ja kemiallisten olosuhteiden muuttuessa (lämpötila, paine, kemiallisesti aktiivisten komponenttien pitoisuus). Näissä olosuhteissa monet aiemmin muodostuneet primaariset ja sekundaariset mineraalit muuttuvat. Niistä yleisimmät ovat hematiitti, grafiitti, kvartsi, sarvisekoitus, talkki ja monet muut. 6. MINERAALIEN FYSIKAALISET OMINAISUUDET 1. Optiset ominaisuudet Läpinäkyvyys on aineen ominaisuus siirtää valoa. Läpinäkyvyysasteesta riippuen kaikki mineraalit jaetaan seuraaviin ryhmiin: läpinäkyvä - vuorikristalli, islantilainen spar, topaasi jne.; läpikuultava - sfaleriitti, kinaperi jne.; läpinäkymätön - rikkikiisu, magnetiitti, grafiitti jne. Monet mineraalit, jotka näyttävät läpinäkymättömiltä suurissa kiteissä, ovat läpikuultavia ohuina paloina tai rakeiden reunoissa. Mineraalien väri on tärkein diagnostinen ominaisuus. Monissa tapauksissa se johtuu mineraalin sisäisistä ominaisuuksista (idiokromaattiset värit) ja liittyy kromoforielementtien (Fe, Cr, Mn, N1, Co jne.) sisällyttämiseen sen koostumukseen. Esimerkiksi kromin esiintyminen aiheuttaa uvaroviittien ja smaragdin vihreän värin, mangaanin esiintyminen lepidoliitin, turmaliinin tai varpuniitin vaaleanpunaisen tai lilan värin. Muiden mineraalien (savukvartsi, ametisti, morion jne.) värin luonne johtuu niiden kidehilojen rakenteen yhtenäisyyden rikkomisesta, niissä esiintyvistä erilaisista vioista. Joissakin tapauksissa mineraalin väri voi johtua hienoimmista hajallaan olevista mekaanisista epäpuhtauksista (allokromaattisista väreistä) - jaspis, akaatti, aventuriini jne. Värin osoittaminen mineralogiassa, menetelmä vertailla kaivon väriin. tunnetut esineet tai aineet ovat yleisiä, mikä näkyy värien nimissä: omenanvihreä, taivaansininen, suklaanruskea jne. Seuraavien mineraalien värien nimiä voidaan pitää standardeina: violetti - ametisti, sininen - azuriitti, vihreä - malakiitti, keltainen - orpimentti, punainen - sinobar, ruskea - limoniitti "tina-kalkki-valkoinen - arsenopyriitti, lyijynharmaa - molybdeniitti, rauta-musta - magnetiitti, messinki-keltainen - kalkopyriitti, metallikulta - kulta. Viivan väri on mineraalin hienon jauheen väri. Mineraalin ominaisuus saadaan johtamalla testattu mineraali posliinilautasen (keksin) mattapintaisen lasittamattoman pinnan tai posliinikemiallisen lasiesineen saman pinnan palasen yli. Tämä on pysyvämpi ominaisuus verrattuna väritykseen. Joissakin tapauksissa viivan väri on sama kuin itse mineraalin väri, mutta joskus siinä on jyrkkä ero: esimerkiksi teräksenharmaa hematiitti jättää kirsikanpunaisen viivan, messinginkeltainen pyriitti - musta jne. loisto riippuu mineraalin taitekertoimesta, eli suuresta, joka kuvaa valon nopeuden eroa sen siirtyessä ilmasta kiteiseen väliaineeseen. Käytännössä on todettu, että mineraaleilla, joiden taitekerroin on 1,3-1,9, on lasimainen kiilto (kvartsi, fluoriitti, kalsiitti, korundi, granaatti jne.). ), jonka indikaattori on 1,9-2,6 - timantin kiilto (zirkoni, kasiteriitti, sfaleriitti, timantti, rutiili jne.). Polymetallinen kiilto vastaa mineraaleja, joiden taitekerroin on 2,6-3,0 (kupritti, sinobar, hematiitti) ja metallista - yli 3 (molybdeniitti, antimoniitti, rikkikiisu, galenia, arsenopyriitti jne.). Mineraalin kiilto riippuu myös pinnan luonteesta. Mineraaleissa, joissa on samansuuntainen kuiturakenne, havaitaan siis tyypillinen silkkinen kiilto (asbesti), läpikuultavilla "kerroksisilla" ja lamellisilla mineraaleilla on usein helmiäissävy (kalsiitti, albiitti), läpikuultavia tai läpikuultavia mineraaleja, amorfisia tai jolle on tunnusomaista häiriintynyt kidehilan rakenne (metamictic mineraalit) eroavat hartsimaisen kiillon (pyrochlore, pichblende, jne.). 2. Mekaaniset ominaisuudet Halkeaminen - kiteiden ominaisuus halkeilla tiettyihin kristallografisiin suuntiin niiden kidehilojen rakenteen vuoksi. Siten kalsiittikiteet, riippumatta niiden ulkoisesta muodosta, halkeavat aina halkeamisen myötä romboedreiksi ja kuutiofluoriittikiteet oktaedreiksi. Halkeamisen täydellisyysaste vaihtelee seuraavan hyväksytyn asteikon mukaan: Leikkaus on erittäin täydellinen- kide hajoaa helposti ohuiksi levyiksi (kiille, kloriitti, molybdeniitti jne.). Leikkaus täydellinen- vasaralla lyömällä saadaan halkeamat; on vaikea saada katkosta muihin suuntiin (kalsiitti, galenia, fluoriitti). Leikkaus on keskimääräistä- murtuma voidaan saada kaikkiin suuntiin, mutta mineraalin palasissa epätasaisen murtuman ohella havaitaan selkeästi sileät kiiltävät halkeamistasot (pyrokseenit, skapoliitti). Leikkaus on epätäydellinen tai puuttuu. Tällaisten mineraalien rakeita rajoittavat epäsäännölliset pinnat, lukuun ottamatta niiden kiteiden pintaa. Usein saman mineraalin eri tavoin suunnatut halkeamistasot eroavat täydellisyyden asteelta. Joten kipsillä on kolme halkeamissuuntaa: yhden mukaan - halkeaminen on erittäin täydellistä, toisen mukaan - keskitasoa ja kolmannen mukaan - epätäydellinen. Erotushalkeamat, toisin kuin halkeamat, ovat karkeampia eivätkä aivan tasaisia; useimmiten suunnattu mineraalien venymän poikki. Tauko. Mineraaleissa, joissa on epätäydellinen pilkkoutuminen, katkolla on merkittävä rooli diagnoosissa - konkoidinen (kvartsi, pyrokloori), sirpaloitunut (luontaismetallit), pieni halkeama. viskoosi (pyriitti, kalkopyriitti, borniitti), epätasainen jne. Kovuus tai mineraalin ulkoisen mekaanisen rasituksen kestävyysaste. Helpoin tapa määrittää se on raaputtaa yksi mineraali toisella. Suhteellisen kovuuden arvioimiseksi otettiin käyttöön Mohsin asteikko, jota edustaa 10 mineraalia, joista jokainen myöhempi naarmuttaa kaikkia edellisiä. Seuraavat mineraalit hyväksytään kovuusstandardeiksi: talkki - 1, kipsi - 2, kalsiitti - 3, fluoriitti - 4, apatiitti - 5, ortoklaasi - 6, kvartsi - 7, topaasi - 8, korundi - 9, timantti - 10. Kun diagnosointia on myös erittäin kätevä käyttää sellaisten esineiden naarmuuntamiseen, kuten kupari (kiinteä 3-3,5) ja teräs (5,5-6) neula, veitsi (5,5-6), lasi (~ 5); pehmeitä mineraaleja voi yrittää raapia kynsillä (tv. 2.5). Hauraus, muokattavuus, elastisuus. Hauraus mineralogisessa käytännössä tarkoittaa mineraalin ominaisuutta murentua, kun viiva vedetään veitsellä tai neulalla. Vastakkainen ominaisuus - sileä, kiiltävä jälki neulasta (veitsestä) - osoittaa mineraalin ominaisuuden muuttaa muotoaan plastisesti. Muovattavat mineraalit litistetään vasaralla ohueksi levyksi, elastiset pystyvät palauttamaan muotonsa kuorman poistamisen jälkeen (kiille, asbesti). 3. Muut ominaisuudet Ominaispaino voidaan mitata tarkasti laboratoriossa eri menetelmillä; likimääräinen arvio mineraalin ominaispainosta saadaan vertaamalla sitä tavallisiin mineraaleihin, joiden ominaispaino otetaan standardiksi. Kaikki mineraalit voidaan jakaa ominaispainon mukaan kolmeen ryhmään: kevyt - lyönnillä. paino alle 3 (haliitti, kipsi, kvartsi jne.); keskipitkä - lyönnillä. paino noin 3-5 (apatiitti, korundi, sfaleriitti, rikkikiisu jne.); raskas - ud. jotka painavat yli 5 (cinnabar, galenia, kulta, kasiteriitti, hopea jne.). Magneettinen. Joillekin mineraaleille on ominaista voimakas ferromagneettisia ominaisuuksia, eli ne houkuttelevat pieniä rautaesineitä - sahanpurua, nastat (magnetiitti, nikkelirauta). Vähemmän magneettisia mineraaleja (paramagneettinen) vetää puoleensa magneetti(pyrrotiitti) tai sähkömagneetti; Lopuksi on mineraaleja, jotka hylkivät magneetti, diamagneettinen(alkuperäinen vismutti). Magnetismitesti suoritetaan vapaasti pyörivällä magneettineulalla, jonka päihin koenäyte tuodaan. Koska mineraalien, joilla on selkeät magneettiset ominaisuudet, määrä on pieni, tällä ominaisuudella on suuri diagnostinen arvo joillekin mineraaleille (esimerkiksi magnetiitille). Radioaktiivisuus. Kaikille radioaktiivisia alkuaineita sisältäville mineraaleille - uraania tai toriumia - on ominaista kyky spontaaniin alfa-, beeta- ja gammasäteilyyn. Kivessä radioaktiivisia mineraaleja ympäröivät usein punaiset tai ruskeat reunat, ja säteittäiset halkeamat säteilevät tällaisten mineraalien rakeista, joita ovat kvartsi, maasälpä jne. Radioaktiivinen säteily vaikuttaa valokuvapaperiin. Muut ominaisuudet. Kenttädiagnostiikassa mineraalien liukoisuus veteen (kloridit) tai happoihin ja emäksiin, erityiset kemialliset reaktiot yksittäisiin alkuaineisiin ovat tärkeitä (reaktio HCl:n kanssa on tärkeä karbonaattien diagnosoinnissa, ammoniummolybdaatilla fosfaateille, KOH:n kanssa talkille ja pyrofylliitille jne. (katso "Diagnostiikka" tiettyjen mineraalien kuvauksissa), liekkivärjäys (esimerkiksi strontiumia sisältävät mineraalit värjäävät liekin punaiseksi, natrium - keltaiseksi).Joistakin mineraaleista tulee hajua lyötyessään tai rikkoutuessaan (siis arsenopyriitti ja alkuperäinen arseeni erittelee ominaista valkosipulin hajua) jne. Erilliset kivennäisaineet määritetään koskettamalla (esim. talkki on rasvaista koskettamalla). Ruokasuola ja muut suolamineraalit tunnistetaan helposti maun perusteella.

Geognosian oppikirja

Historiallisesti termiä geognosia (tai geognostiikka) on käytetty rinnakkain. Tämän nimen mineraalien, malmien ja kivien tieteelle ehdottivat saksalaiset tiedemiehet G. Fuchsel (vuonna 1761) ja A. G. Werner (vuonna 1780). He nimesivät geologian käytännön alueita, jotka tutkivat pinnalla havaittavia kohteita, toisin kuin tuolloin puhtaasti teoreettinen geologia, joka käsitteli Maan syntyä ja historiaa, sen sisäistä rakennetta. Termiä geognosia käytettiin länsimaisessa kirjallisuudessa 1800-luvun jälkipuoliskolle asti.

Venäjällä geognosian termi säilytettiin 1800-luvun loppuun asti tieteenalojen ja nimikkeiden nimissä: "Minerologian ja geognosian tohtori" tai "mineralogian ja geognosian professori". Esimerkiksi V. V. Dokuchaev sai vuonna 1883 mineralogian ja geognosian tohtorin tutkinnon.

1840-luvulla "Geology and Geognosy" oli kaivoslehden temaattinen osio

Fiktiossa sanat geologi ja geologia julkaistiin vuonna 1862 I. S. Turgenevin romaanissa - Isät ja pojat.

GEOLOGIAN OSAT

Geologisen tutkimuksen pääsuuntaukset.

Geologin työkalut:

• 1. Kuvaileva - käsittelee geologisten kappaleiden sijainnin ja koostumuksen tutkimista, mukaan lukien niiden muoto, koko, suhde, esiintymisjärjestys, sekä kuvaus eri mineraaleista ja kivistä.
• 2. Dynaaminen - tarkastelee geologisten prosessien kehitystä, kuten kivien tuhoutumista, niiden siirtymistä tuulen, jäätiköiden, pohja- tai pohjaveden mukana, sateen kertymistä (ulkopuolisesti suhteessa maankuoreen) tai maankuoren liikettä , maanjäristykset, tulivuorenpurkaukset (sisäiset).
• 3. Historiallinen geologia - käsittelee menneisyyden geologisten prosessien järjestystä.

Geologiset tieteenalat toimivat kaikilla kolmella geologian suunnalla, eikä tarkkaa ryhmittelyä ole. Uusia tieteenaloja ilmaantuu geologian ja muiden tietoalojen leikkauspisteeseen. TSB tarjoaa seuraavan luokituksen: tieteet maankuoresta, tieteet nykyaikaisista geologisista prosesseista, tieteet geologisten prosessien historiallisesta järjestyksestä, soveltavat tieteet sekä aluegeologia

Maan tieteet

maankuoren geologinen tutkimus

Minerologian esineet:

• · Mineralogia -- geologian ala, joka tutkii mineraaleja, niiden syntykysymyksiä, pätevyyttä. Maan ilmakehään, biosfääriin ja hydrosfääriin liittyvissä prosesseissa muodostuneiden kivien tutkimus on mukana litologiassa. Näitä kiviä ei tarkalleen kutsuta sedimenttikiviksi. Ikiroutakivet saavat joukon tunnusomaisia ​​ominaisuuksia ja piirteitä, joita geokryologia tutkii.
• · Petrografia (Petrology) - geologian haara, joka tutkii magmaisia, metamorfisia ja sedimenttikiviä - niiden kuvausta, alkuperää, koostumusta, rakenteellisia ja rakenteellisia ominaisuuksia sekä luokitusta.
• · Rakennegeologia - geologian haara, joka tutkii geologisten kappaleiden esiintymismuotoja ja häiriöitä maankuoressa.
• · Kristallografia - alun perin yksi mineralogian alueista, nyt enemmän fyysistä tieteenalaa.

Nykyaikaisten geologisten prosessien tieteet

Vulkanologia on tulivuorten tutkimus.

Tai dynaaminen geologia:

• · Tektoniikka -- geologian haara, joka tutkii maankuoren liikettä (geotektoniikka, neotektoniikka ja kokeellinen tektoniikka).
• · Vulkanologia on geologian haara, joka tutkii vulkanismia.
• · Seismologia -- geologian haara, joka tutkii geologisia prosesseja maanjäristysten aikana, seismiset vyöhykkeet.
• · Geokryologia on geologian ala, joka tutkii ikiroutakiviä.
• · Petrologia (petrografia) -- geologian ala, joka tutkii magmaisten ja metamorfisten kivien syntyä ja alkuperäolosuhteita.

Tieteet geologisten prosessien historiallisesta järjestyksestä

Fossiilisia jäänteitä tutkii paleontologia

Geologisia kerroksia tutkitaan stratigrafian avulla

Tai historiallinen geologia:

• · Historiallinen geologia - geologian haara, joka tutkii tietoja maapallon historian tärkeimpien tapahtumien järjestyksestä. Kaikki geologiset tieteet ovat tavalla tai toisella luonteeltaan historiallisia, ne tarkastelevat olemassa olevia muodostumia historiallisesta näkökulmasta ja keskittyvät ensisijaisesti nykyaikaisten rakenteiden muodostumishistorian selvittämiseen. Maan historia on jaettu kahteen suureen vaiheeseen - eoneihin, kiinteitä osia sisältävien organismien ilmaantumisen mukaan, jättäen jälkiä sedimenttikiviin ja mahdollistavat paleontologisten tietojen mukaan suhteellisen geologisen iän määrittämisen. Fossiilien ilmaantuessa maapallolle alkoi fanerozoic - avoimen elämän aika, ja sitä ennen se oli kryptotoosi eli prekambria - piiloelämän aika. Prekambrian geologia erottuu erityistieteenä, sillä se tutkii tiettyjä, usein voimakkaasti ja toistuvasti metamorfoituneita komplekseja ja sillä on erityisiä tutkimusmenetelmiä.
• · Paleontologia tutkii muinaisia ​​elämänmuotoja ja käsittelee fossiilisten jäänteiden kuvausta sekä organismien elintärkeän toiminnan jälkiä.
• · Stratigrafia - tiede sedimenttikivien suhteellisen geologisen iän määrittämisestä, kivikerrostumien jakautumisesta ja erilaisten geologisten muodostumien korrelaatiosta. Yksi stratigrafian tärkeimmistä tietolähteistä on paleontologiset määritelmät.

Sovellettavat tieteenalat

• · Mineraaligeologia tutkii esiintymien tyyppejä, niiden etsintä- ja etsintämenetelmiä. Se on jaettu öljy- ja kaasugeologiaan, hiiligeologiaan ja metallogeniaan.
• · Hydrogeologia – geologian ala, joka tutkii pohjavettä.
• · Tekninen geologia -- geologian ala, joka tutkii geologisen ympäristön ja teknisten rakenteiden vuorovaikutusta.

Muut geologian alat

Ne liittyvät pääasiassa lähitieteisiin:

• · Geokemia -- geologian haara, joka tutkii Maan kemiallista koostumusta, prosesseja, jotka keskittyvät ja levittävät kemiallisia alkuaineita eri puolille maapalloa.
• Geofysiikka - geologian haara, joka tutkii Maan fysikaalisia ominaisuuksia, joka sisältää myös joukon tutkimusmenetelmiä: painovoima, seisminen, magneettinen, sähköinen, erilaiset modifikaatiot jne.
• · Geobarotermometria – tiede, joka tutkii joukkoa menetelmiä mineraalien ja kivien muodostumisen paineen ja lämpötilan määrittämiseksi.
• · Mikrorakennegeologia - geologian haara, joka tutkii kivien muodonmuutoksia mikrotasolla, mineraalien ja aggregaattien rakeiden mittakaavassa.
• · Geodynamiikka - tiede, joka tutkii Maan kehitystä planeetan mittakaavassa, prosessien suhdetta ytimessä, vaipassa ja maankuoressa.
• · Geokronologia -- geologian osa, joka määrittää kivien ja mineraalien iän.
• · Litologia (sedimenttikivien petrografia) on geologian haara, joka tutkii sedimenttikiviä.
• · Geologian historia -- osa geologisen tiedon ja kaivostoiminnan historiaa.
• · Agrogeologia -- geologian haara, joka tutkii kaivosten etsintää ja maatalouden malmien käyttöä maataloudessa sekä maatalousmaan mineralogista koostumusta.
• · Jotkut geologian osat menevät Maan ulkopuolelle - avaruusgeologia tai planetologia, kosmokemia, kosmologia.

Voit myös nähdä täydellisen luettelon geologisen syklin tieteistä.

Geologian tieteiden joukossa on monia eri aloja. Artikkeli keskittyy öljyn ja kaasun geologiaan. Tämä on soveltavaa tiedettä. Sen tehtävänä on tutkia kaasun, öljyn, niiden esiintymien, peltojen, altaiden, renkaiden kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, orgaanisen aineen geokemiaa.

Yleistä tietoa

Öljy- ja kaasugeologian asiantuntijoiden koulutusta toteutetaan kaivosalan sekä öljy- ja kaasuteollisuuden tutkimukseen erikoistuneissa yliopistoissa. Kurssi nimeltä "Soveltava geologia" on myös tarkoitettu tutkimaan hiilivetyjen kertymis- ja kulkeutumisprosesseja sekä öljy- ja kaasukenttien sijainnin päämalleja.

Öljy on sana, joka tulee arabian sanasta "nafat" (käännettynä - sylkeä). Siitä lähtien, kun amerikkalainen yrittäjä porasi öljykaivon Pennsylvaniaan ja ihmiset ymmärsivät öljyntuotannon tärkeyden, geologeja on kiinnostanut yksi kysymys: mihin nämä kaivot pitäisi porata?

Siitä lähtien on ehdotettu monia erilaisia ​​​​teorioita öljyesiintymien muodostumisen edellytyksistä, jotka ennustavat olosuhteita sen varastojen löytämiselle. Sovellettavan geologian tiede alkoi kehittyä, joka ei menetä merkitystään ja toimii paitsi öljyntuotannon alalla, myös kaasuteollisuudessa.

Mitä tieteenaloja opiskellaan?

Tätä erikoisuutta opiskellessaan opiskelijat sukeltavat mielenkiintoisimpien teorioiden maailmaan, joista yksi on antikliininen. Se herättää melko pitkän ja vakavan huomion. Antikliininen teoria syntyi jo ennen kuin ensimmäinen öljykaivo porattiin. Mutta se ei ole menettänyt merkitystään tähän päivään asti. Teoriassa puhumme öljykertymien ja antikliinisen laskostumisen välisestä suhteesta. Lisäksi opiskelija perehtyy öljyn ja kaasun kemiaan, niiden kemialliseen koostumukseen ja analyysimenetelmiin. Oppimisprosessissa tutkitaan välttämättä Maan lämmön ja lämmön lähteitä, kivien ja mineraalien magnetismia. Tulevilla asiantuntijoilla on oltava tietoa pohjavesiesiintymistä ja niiden tutkimusmenetelmistä sekä jätteiden hävittämisestä maapallon suolistoon.

Tämä tiede tutkii vahvaa kotimaista luonnonvarapohjaa sekä öljyn ja kaasun tuotannon kehitystä. Oppimateriaalit tarjoavat mahdollisuuden tutkia geologisten prosessien, öljyn ja kaasun fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien teoreettisia kysymyksiä sekä esiintymien muodostumiseen ja sijoittamiseen liittyviä kysymyksiä. Lisäksi edellytyksenä on käytännön osan läsnäolo: öljyn ja kaasun geologian laboratorio- ja valvontatyöt. Tämän erikoisalan opetusprosessissa kiinnitetään erityistä huomiota perusaineisiin, koska ilman perustaa, kuten tiedät, tiedon talo on hauras. Soveltavaa geologiaa voidaan pääsääntöisesti opiskella sekä kokopäiväisesti että osa-aikaisesti.

Mitä taitoja valmistuneilla on?

Mitä mahdollisuuksia soveltava geologia tarjoaa erikoisuutena? Mikä se on? Tämän erikoisalan asiantuntijoita valmistavat koulutusohjelmien laatijat edellyttävät, että öljy- ja kaasugeologian alan yliopistoista valmistuneet hallitsevat öljy- ja kaasukenttien etsintä- ja tutkimusmenetelmät (geologiset ja geofysikaaliset) sekä rakentamisen kehityksen ja periaatteet. dynaamiset ja tilastolliset mallit, jotka osoittavat hiilivetyesiintymiä. Kaivosinsinöörit ovat valmistuneet geologisista osastoista erikoistuen soveltavaan geologiaan.

Missä mennä töihin valmistumisen jälkeen?

Kaivosinsinöörit osallistuvat tutkimusmatkoihin ja geologiseen etsintään, öljyn ja kaasun tuotannon tutkimus- ja suunnittelutyöhön, esiintymien kehityksen seurantaan. Tällaiset asiantuntijat pystyvät suorittamaan geofysikaalisia ja geologisia kenttätutkimuksia, tekemään geologisen perustelun esiintymien kehittämiselle sekä arvioimaan luonnonvaroja ja mineraalivarantoja. He tutkivat öljy- ja kaasuvarantojen kiviä ja voivat luoda muinaiset olosuhteet, joissa öljy- ja kaasualtaat muodostuivat. Kaivosinsinöörit määrittävät poraus- ja kaivostoiminnan tekniikan. Kaikki nämä tiedot ja taidot hankkivat tulevat asiantuntijat geologisesta erikoisuudesta "Applied Geology".

Mikä tämä erikoisuus on ja miten se eroaa yleisgeologiasta?

Kun olet erikoistunut öljy- ja kaasugeologiaan, opiskelet tiettyä tieteen ja materiaalituotannon aluetta, joka liittyy öljy- ja kaasukenttien teolliseen kehittämiseen ja hyödyntämiseen. Tämä koskee sekä maa- että vesialueita. Tällaisen asiantuntijan ammatillisen toiminnan kohteita ovat suorat öljy- ja kaasuesiintymät sekä kaasukondensaatti.

Yleinen geologia tutkii Maan ja jopa muiden aurinkokunnan planeettojen monimutkaista rakennetta, geologisten kappaleiden evoluution ja muodostumisen päämalleja, geologisen tutkimuksen perusperiaatteita ja perusmenetelmiä.

Siksi, jos olet kiinnostunut kaasun ja öljyn tuotannosta, sinun tulee valita yliopisto, jota kutsutaan "kaivostoiminnaksi". Soveltavaa geologiaa opiskellaan myös yliopistoissa erityisellä erikoisalalla "öljy ja kaasu".

Opetuksen taso

Tällaisissa yliopistoissa työskentelee pääsääntöisesti korkeasti koulutettuja opettajia, joilla on suuri osuus professorihenkilöstöstä, joka tunnetaan geologisissa tiedeyhteisöissä.

Nykyään suurimmalla osalla geologisista tiedekunnista on nykyaikainen materiaali- ja tekninen perusta, joka mahdollistaa erittäin monimutkaisten tehtävien ratkaisemisen öljy- ja kaasupotentiaalin sekä geoekologisten ongelmien etsinnässä, etsinnässä, arvioinnissa. "Soveltavan geologian" ("Öljyn ja kaasun geologia") erikoistumiskoulutuksessa käytetään uusinta tietokonetekniikkaa, ja opiskelijoilla itsellään on mahdollisuus työskennellä ammattimaisilla työasemilla, hallita maailman johtavien erikoisohjelmistopaketteja. öljy- ja kaasuteollisuuden toimijat.

Mitä geodesia tutkii?

Tämä tiede on peräisin muinaisista ajoista. Nimi on kreikkalaista alkuperää. Muinaisina aikoina hän osallistui Maan tutkimukseen jakamalla sen koordinaattijärjestelmään. Nykyaikainen geodesiatiede liittyy keinotekoisten satelliittien tutkimukseen, elektronisten koneiden, instrumenttien ja tietokoneiden käyttöön kohteen sijainnin määrittämiseen maan pinnalla. Hän tutkii tämän esineen muotoa, sen mittoja. Siksi tämä tiede on läheisessä yhteydessä matematiikan, erityisesti geometrian ja fysiikan kanssa. Tällaisen asiantuntijan tehtävänä on luoda koordinaattijärjestelmä ja rakentaa geodeettisia verkkoja pisteiden sijainnin määrittämiseksi planeettamme pinnalla.

Työllisyys

Yleensä kaikki geologisten tiedekuntien erikoisalat ovat arvostettuja. Geologian opiskelu on mielenkiintoista. Ja sellaisen erikoistumisen kuin sovelletun geologian ja geodesian avulla voit saada työtä johtavissa suurimmissa kotimaisissa öljy- ja kaasuyhtiöissä ja ulkomailla. Valmistuneiden ammatillinen toiminta tapahtuu usein akateemisissa ja osastojen tutkimusorganisaatioissa. Nämä asiantuntijat ovat kysyttyjä malminetsintä- ja tuotantoyrityksissä, erilaisissa koulutusjärjestelmän (ylemmän, toisen asteen erityis- ja toisen asteen) oppilaitoksissa.

Päteviä asiantuntijoita tarvitaan aina hallintokoneistossa, alueilla, joilla he käsittelevät mineraalivarastokysymyksiä, sekä hallinnossa ja maaperän käytön osastoilla. Lisäksi monet valmistuneet työskentelevät laitoksissa, jotka liittyvät hydrogeologisiin kysymyksiin, teknis-geologisiin ja ympäristöongelmiin. He työskentelevät organisaatioissa, jotka osallistuvat pohjaveden etsintään ja hyödyntämiseen, niiden suojelemiseen ehtymiseltä ja saastumiselta. Monet asiantuntijat työskentelevät rakennusalan suunnittelu- ja mittaustyötä tekevissä yrityksissä.