Наука про склад будову історію розвитку земної кори

Геологія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Геоло́гія (від дав.-гр. γῆ — земля, і λογος — наука) — сукупність наук про тверду оболонку Землі, її будову, речовинний склад, рухи та історію розвитку, а також процеси, що її створили.

Інакше: геологія — це наука і вивчення твердої та рідкої речовини, що складають Землю. Галузь геології охоплює вивчення складу, структури, фізичних властивостей, динаміки та історії земних матеріалів, а також процесів, за допомогою яких вони формуються, переміщуються і змінюються. Геологія є основною академічною дисципліною, яка також важлива для: видобутку корисних копалин і вуглеводнів, знань про небезпечні природні явища та пом’якшення їх наслідків, деяких областей геотехнічної інженерії та розуміння минулих кліматичних умов і довкілля.

Вперше термін «геологія» увів норвезький природознавець М. Ешольт (норв. Mikkel Pederson Escholt) у 1657 у книзі «Геологія Норвегії» (норв. Geologia Norvegica)[1][2].

Предмет геології[ред. | ред. код]

Від інших наук про Землю, таких як океанографія чи метеорологія, геологія відрізняється тим, що досліджує тверду оболонку Землі — літосферу і те, що знаходиться під нею. Предметом вивчення у геології є:

  • речовинний склад земної кори;
  • внутрішня будова земної кори;
  • процеси, що відбуваються в земній корі і на її поверхні;
  • рухи та історія розвитку земної кори;
  • закономірності утворення й поширення корисних копалин.

Найближче до геології серед наук про Землю знаходяться: фізична географія, геоморфологія, ґрунтознавство, гляціологія і геодезія. На стику геології і біології знаходиться палеонтологія (наука про викопні організми), геології і фізики — геофізика (досліджує фізичні властивості надр Землі), геології і хімії — геохімія (вивчає хімічний склад гірських порід і руд та поведінку хімічних елементів в Земній корі).

Методи геології[ред. | ред. код]

Пізнання певної ділянки Землі здійснюється шляхом спостереження і опису залягання гірських порід у природних відслоненнях, кар’єрах, шурфах, свердловинах тощо. При цьому описуються і визначаються послідовність нашарування порід у розрізі та поховані в них рештки тварин і рослин, заміряються елементи залягання, вивчається речовин. склад гірських порід і мінералів за допомогою усіх доступних методів, з’ясовується їх відносний і абсолютний геологічний вік. Останнім часом широко застосовується фотозйомка території з літальних апаратів. Кінцевим результатом такого комплексного вивчення окремих ділянок земної поверхні, що називається геологічним зніманням, є побудова геологічної карти. Геологічна карта будь-якого регіону — першоджерело будови земної кори, речовинного складу гірських порід і мінералів, виявлення мінерально-сировинних ресурсів[1].

Геологічні науки[ред. | ред. код]

Геологія — це велика фундаментальна галузь науки. Вона об’єднує велику кількість наук про земну кору і більш глибокі сфери Землі. Геологічні науки вивчають склад, будову, походження, розвиток Землі і геосфер, що її складають, у першу чергу земну кору, процеси, що відбуваються в ній, закономірності утворення і розміщення родовищ корисних копалин.

До сучасних геологічних наук належать:

  • Геологія корисних копалин вивчає типи родовищ, методи їх пошуку і розвідки.
  • Мінералогія — розділ геології, що вивчає мінерали, питання їх походження, кваліфікації. Вивченням порід, утворених у процесах, пов’язаних з атмосферою, біосферою та гідросферою Землі, займається літологія. Ці породи не зовсім точно називаються ще осадовими гірськими породами. Багаторічномерзлі гірські породи набувають ряд характерних властивостей та особливостей, вивченням яких займається геокріологія.
  • Літологія — розділ геології, що вивчає утворення осадових порід.
  • Петрологія — розділ геології, що вивчає походження гірських порід.
  • Петрографія — розділ геології, що вивчає походження гірських порід, утворених при високих температурах і тиску.
  • Седиментологія — розділ геології, що вивчає процеси осадонакопичення.
  • Геобаротермометрія — наука, що вивчає комплекс методів визначення тиску і температур утворення мінералів і гірських порід.
  • Структурна геологія — розділ геології, що вивчає геологічні структури земної кори та їх зміну протягом геологічної історії.
  • Мікроструктурна геологія — розділ геології, що вивчає деформацію порід на мікрорівні, в масштабі зерен мінералів і агрегатів.
  • Геодинаміка — наука, що вивчає зміни планетарного масштабу в результаті еволюції Землі. Вона вивчає зв’язок процесів в ядрі, мантії та земній корі.
  • Тектоніка — розділ геології, що вивчає рух Земної кори.
  • Історична геологія — галузь геології, що вивчає дані про послідовність найважливіших подій в історії Землі. Всі геологічні науки в тій чи іншій мірі мають історичний характер, історичні геологи розглядають існуючі утворення в історичному аспекті і займаються в першу чергу з’ясуванням історії формування сучасних структур. Історія Землі розділяється на два найбільші етапи — еону, за появи організмів з твердими частинами, що залишають сліди в осадових породах і дозволяють за даними палеонтології провести визначення відносного геологічного віку. З появою копалин на Землі почався фанерозой — час відкритого життя, а до цього був криптозой або докембрій — час прихованого життя. Геологія докембрію виділяється в особливу дисципліну, тому що займається вивченням специфічних, часто сильно і багаторазово метаморфізованних комплексів і має особливі методи дослідження.
  • Палеонтологія вивчає давні викопні форми життя і займається описом копалин залишків, а також слідів життєдіяльності організмів.
  • Стратиграфія — наука про визначення відносного геологічного віку осадових гірських порід, розчленування товщ порід і кореляції різних геологічних утворень. Одним з основних джерел даних для стратиграфії є палеонтологічні визначення.
  • Геохронологія — розділ геології, що визначає вік порід та мінералів.
  • Еволюційна геологія — розділ геології, що вивчає зміну земної кори.
  • Планетарна геологія (астрогеологія) — розділ геології, що досліджує планетарно-астрономічні фактори геологічного розвитку Землі та інших планет, а також геологію твердих небесних тіл, таких як планети та їхні супутники, астероїди, комети та метеорити. Є одночасно розділом Планетології.
  • Морська геологія — розділ геології, що вивчає геологічну будову океанічного дна.
  • Вулканологія галузь геології, яка вивчає вулкани та вулканічні гірські породи.
  • Інженерна геологія — розділ геології, що вивчає взаємодії геологічного середовища та інженерних споруд.
  • Математична геологія — розділ геології, що використовує математичні методи для вивчення гірських порід, геологічних процесів та об’єктів.
  • Гідрогеологія — розділ геології, що вивчає геологічні аспекти розвідки, пошуку та утворення підземних вод.
  • Геологічна гляціологія — розділ геології, що вивчає геологічні процеси руху та утворення льодовиків.
Читайте также:  Сроки заразности при кори

Геологічні процеси, що відбуваються на поверхні планети (або на невеликій глибині), вивчаються із залученням фізико-географічних наук (геоморфологія, кліматологія, гідрологія, океанологія, гляціологія і ін.); при дослідженні глибинних процесів, визначенні радіологічного віку, при геолого-пошукових і геолого-розвідувальних роботах використовуються методи геохімії та геофізики (фізики «твердої» Землі, включаючи сейсмологію). У проблемах походження і ранній історії Землі велике значення мають астрономія і планетологія.

Історія розвитку науки[ред. | ред. код]

Портрет Вільяма Вістона із діаграмою, яка ілюструє його теорію кометарного катастрофізму, описану в праці A New Theory of the Earth

Дослідження фізичної матерії Землі почалося ще принаймні у Стародавній Греції, із праці Теофраста (372-287 рр. до Р. Х.) Peri Lithon (Про камені). За Римської імперії Плінієм Старшим було детально описане практичне застосування багатьох мінералів і металів, а також правильно пояснене походження бурштину.

Ряд сучасних дослідників, серед яких Філдінг Г. Гаррісон, вважають, що початки сучасної геології слід шукати у середньовічному ісламському світі[3]. Абу аль-Райхан аль-Біруні (973-1048 рр.) був одним із перших мусульманських геологів, хто включив до своїх праць записи з геології Індії, у яких припускалося, що на території Індійського субконтиненту у прадавні часи було море.[4] Ісламський мислитель Ібн Сіна (Авіценна, 981-1037) запропонував докладне пояснення формування гір, походження землетрусів та інших фундаментальних питань сучасної геології, тим самим заклавши основу подальшого розвитку цієї науки.[5]

Міркування про Землю, її утворення, різні елементи можна зустріти у давньогрецьких вчених, наприклад, у Аристотеля (у метеорологічному трактаті), у римських вчених (Тіт Лукрецій Кар «Про природу речей»).

Основи понять про будову Землі, корисні копалини вивчалися в Києво-Могилянській академії в курсі натурфілософії та фізики. Як наука геологія сформувалась у XVIII ст. Її основи і основи окремих геологічних дисциплін викладено у працях українських та зарубіжних вчених (Ф. Прокопович, М. В. Ломоносов, І. І. Лепьохін, Д. І. Соколов, В. Ф. Зуєв, В. О. Ковалевський, Дж. Гаттон, І. Кант, Ж. Кюв’є, Дж. Дана, А. Д. Архангельський, Д. В. Наливкін, Є. С. Федоров, О. П. Карпінський, В. І. Вернадський, І. М. Губкін). В Україні значний внесок в геологію зробили Н. Д. Борисяк, В. В. Різниченко, В. Г. Бондарчук, Є. К. Лазаренко та інші.

Геолог на майданчику розвідувального буріння

Геологія в сучасній Україні[ред. | ред. код]

В нашій країні проблеми геології вивчають установи НАН України (Інститут геологічних наук, Інститут геології і геохімії горючих копалин), відповідні кафедри вузів, відомчі установи (Інститут нафти і газу, Інститут мінеральних ресурсів) та інші.

Структура[ред. | ред. код]

Поділяється на ряд дисциплін:

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. ↑ а б Геологія // Енциклопедія сучасної України : у 30 т. / ред. кол. І. М. Дзюба [та ін. ; НАН України, НТШ. — К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2001­-2020. — 10 000 прим. — ISBN 944-02-3354-X.
  2. ↑ Михайличенко О. В. Історія науки і техніки: Навчальний посібник / Михайличенко О. В. — Суми: СумДПУ, 2013. — 346 с.
  3. ↑ Філдінг Г. Гаррісон у своїй праці «Історія медицини» писав:
  4. ↑ Abdus Salam (1984), «Islam and Science». In C. H. Lai (1987), Ideals and Realities: Selected Essays of Abdus Salam, 2nd ed., World Scientific, Singapore, pp. 179-213.
  5. ↑ Toulmin, S. and Goodfield, J. (1965), ‘The Ancestry of science: The Discovery of ‘, Hutchinson & Co., London, p. 64
Читайте также:  Где можно сделать прививку от кори в ставрополе

Література[ред. | ред. код]

  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
  • Геологія з основами геохімії та палеонтології: посібник для студ. хім. та біол. спец. вищ. навч. закл. / Й. М. Свинко, М. Я. Сивий. — Вид. 2-ге, доповн. — Тернопіль: ТНПУ ім. В. Гнатюка, 2011. — 384 с. — ISBN 978-966-7425-89-0
  • Геологія і ми / І. К. Латиш, І. О. Падалка ; ред. канд. геол. наук. А. І. Радченко. — Київ: Академперіодика, 2010. — 178 с. — ISBN 978-966-360-131-1
  • Геологія України / В. Г. Бондарчук, Інститут геологічних наук АН УРСР. — Київ: Видавництво АН УРСР, 1959. — 832 с.
  • Динамічна геологія (Загальна геологія): навчальний посібник / Володимир Мізерський ; переклад доцента Р. Смішка. − Видання 2-е, виправлене. − Львів: ЛНУ імені Івана Франка, 2011. − 356 с.
  • Загальна та нафтогазова геологія: навч. посібник з грифом МОН / В. Г. Суярко та ін. — Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2013. — 212 с.
  • М. О. Шалімов. Геологія з основами геоморфології: конспект лекцій — Одеса: Наука і техніка, 2006. — 144 с.
  • Основи геології: навч. посібник / В. Г. Суярко та ін. — Полтава: Полтавський національний технічний університет, 2012. − 151 с.
  • Спеціальні методи в геології: [навч. посіб. для студентів ВНЗ / Багрій І. Д. та ін.] ; за заг. ред. І. Д. Багрія, В. І. Альохіна ; Держ. ВНЗ «Донец. нац. техн. ун-т». — Покровськ (Донец. обл.): ДонНТУ, 2017. — 215 с. : іл., табл. — ISBN 978-966-377-210-3

Англійською[ред. | ред. код]

  • (англ.) Allison I. S., Palmer D. F. Geology. The Science of A Changing Earth. — : McGraw-Hill Book Company, Inc, 1980. — ISBN 978-0070011212.

Посилання[ред. | ред. код]

  • Геологія // Українська мала енциклопедія : 16 кн. : у 8 т. / проф. Є. Онацький. — Накладом Адміністратури УАПЦ в Аргентині. — Буенос-Айрес, 1958. — Т. 1, кн. II : Літери В — Ґ. — С. 234. — 1000 екз.
  • Pazynych V. Traces of water vortices are a new geomorphological object https://www.academia.edu/32049178/Traces_of_water_vortices_are_a_new_geomorphological_object
  • Спілка геологів України.
  • (англ.) U.S. Geological Survey (USGS) — Геологічна служба США.
  • (англ.) ProGEO — Європейське товариство зі збереження геологічних пам’яток природи.
  • (рос.) Все про геологію — неофіційний сайт геологічного факультету Московського державного університету.
  • (рос.) Геовікіпедія.
  • (рос.) Відеолекції з геології — Постнаука.
  • (рос.) Державний геологічний музей імені В. І. Вернадського РАН.

Источник

Земна кора

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кора.

Земна́ кора́ — зовнішній шар земної кулі, одна зі структурних оболонок планети, як ядро, мантія. Земна кора є твердим утворенням товщиною 5-40 км, що становить 0,1-0,5 % радіуса Землі. Від мантії Землі відокремлена поверхнею Мохоровичича. Фактично земна кора ніби плаває на поверхні магми, і тому на планеті спостерігаються її деформації та рухи. В основі сучасних уявлень про структуру лежать геофізичні дані про швидкість поширення пружних (переважно поперечних) хвиль.

Типи земної кори[ред. | ред. код]

Схематичний профіль перехідної зони «континент-океан»

Земна кора відрізняється під материками та океанами за складом та потужністю. Розрізняють материкову та океанічну земну кору, що різняться за складом, будовою, потужністю й іншими характеристиками. У залежності від густини порід, що її складають, у корі виділяють три шари: «базальтовий», «гранітний» та осадовий.

Потужність континентальної кори в залежності від тектонічних умов становить від 25-45 км (на платформах) до 60-80 км (в областях гороутворення). У континентальній корі розрізняють осадовий (до 20-25 км), «гранітний» або «гранітно-метаморфічний» (в середньому 15 км, густина порід 2,6-2,7 т/м³) і «базальтовий» (20-35 км, густина порід 2,7-3,0 т/м³) шари. Назви «гранітного» і «базальтового» шарів умовні і історично пов’язані з виділенням межі Конрада, яка їх розділяє. Обидва ці шари іноді об’єднують в поняття консолідованої кори.

Основна відмінність океанічної кори від континентальної — відсутність «гранітного» шару, істотно менша потужність (2-10 км), більш молодий вік (юра, крейда, кайнозой), велика латеральна однорідність. Океанічна кора складається з трьох шарів. Перший шар, або осадовий, має потужність до 1-2 км. Другий шар — вулканічний, або акустичний підмурівок, має в середньому потужність 1-2 км (за іншими даними, 1,2-1,8 км). Детальні дослідження дозволили розділити його на три горизонти (2А, 2В і 2С). Третій шар океанічної кори — «базальтовий» потужністю 4-8 км (інші дані — від 2 до 5 км).

Вік[ред. | ред. код]

Материкова земна кора є послідовним нашаруванням осадових гірських порід різного віку. Нижні горизонти таких нашарувань є найстаршими. Часто вони можуть бути метаморфізованими, тобто такими, які пройшли певну термічну обробку в земних надрах. Вік гірських порід визначають застосовуючи спеціальні методи. Цим займається наука геохронологія. Великою кількістю радіологічних досліджень доведено, що вік найстарших гірських порід земної кори за торієм-232 є не більшим ніж 3,5 мільярда років. Тому заведено вважати, що вік найстарших гірських порід земної кори не перевищує 3,5 млрд років — а вік нашої планети — приблизно 5 млрд років.

Читайте также:  Презентация на тему заболевание корь

Протягом перших 2 млрд років, можливо, сформувалося від 50 % до 70-80 % всієї сучасної континентальної кори, в наступні 2 млрд років — щонайбільше 40 %, і лише близько 10 % — за останні 500 млн років, тобто у фанерозої. Переломний момент в розвитку земної кори мав місце у пізньому докембрії, коли в умовах існування великих плит вже зрілої континентальної кори стали можливі великомасштабні горизонтальні переміщення, що супроводжувалися субдукцією та обдукцією новоутвореної літосфери. З цього часу утворення і розвиток земної кори відбувається в геодинамічній обстановці, зумовленій механізмом тектоніки плит.

Рухи[ред. | ред. код]

Земна кора, як і гідросфера, є рухомою системою. Глибинними розломами земна кора розділена на блоки. В результаті взаємодії двох сил — тяжіння Землі до Місяця і відцентрової внаслідок обертання Місяця навколо Землі, виникають добові вертикальні рухи земної кори а також припливи і відпливи води в океанах і морях. Подібно такі рухи відбуваються за рахунок обертання Землі разом з Місяцем довкола Сонця. Встановлено, що такі плавні рухи земної кори відбуваються двічі протягом доби і досягають амплітуди декількох десятків сантиметрів. Напрямки цих рухів не є постійними, вони періодично змінюються. У масштабі мільйонів років вони викликали затоплення морем величезних територій і навпаки — виникнення та ріст гірських масивів. Унаслідок такого піднімання земної кори ростуть молоді гори, наприклад структури альпійської гірської системи, до якої належать і Крим, і Карпати. Геофізичними дослідженнями встановлено, що зараз поверхня Карпат піднімається зі швидкістю 0,1 — 10 мм за рік.

Коливальні рухи земної кори[ред. | ред. код]

Повільні плавні безперервні вертикальні переміщення мас гірських порід; одна з форм тектонічних рухів. Причину їх вбачають у глибинних процесах, що відбуваються в мантії Землі, деякі вчені — у космогенних процесах. Коливальні рухи земної кори впливають на зміни рівня Світового океану, що є однією з причин трансгресій та регресій моря, на склад, шаруватість і потужність осадів, на інтенсивність процесів денудації тощо.

Радіальні рухи земної кори[ред. | ред. код]

Рухи земної кори, паралельні радіусу Землі. Протікають повільно або швидко, при землетрусах — стрибкоподібно. Нерідко називаються коливальними рухами земної кори.

Основні тектонічні елементи земної кори[ред. | ред. код]

Найбільш древні і тектонічно малорухливі обширні області материків — древні платформи (кратони), утворені фундаментом з метаморфічних порід докембрійської, в основі архейської і ранньопротерозойської доби, які виступають на поверхню в межах щитів, і платформних чохлів. Євразія поділяється на такі платформи: Східноєвропейська, Сибірська, Китайсько-Корейська, Південнокитайська, Індостанська, Аравійська. На других материках — по одній платформі більш великих розмірів. Інший основний тип тектонічних областей материків і перехідних зон — широкі і досить протяжні рухомі пояси, що виникли 1,6-1 млрд років тому і які протягом пізнього протерозою і фанерозою пройшли складну історію тектонічного розвитку.

Головні типи сучасних тектонічних областей ложа океанів — їх рухомі зони — так звані серединно-океанічні рифтові пояси і розташовані між ними і околицями материків більш стабільні області — океанічні плити.

Геологічна будова Землі[2]

Глибина[3]

км

ШариЩільність

г/см³

0-60Літосфера
0-35(75)Земна кора2,2-2,9
35-60… Верхня мантія Землі3,4-4,4
35-2890Мантія3,4-5,6
70-150(400)… Астеносфера
2890-5100Зовнішнє ядро9,9-12,2
5100-6378Внутрішнє ядро12,8-13,1

Хімічний склад[ред. | ред. код]

Більшість (99,79 %) маси кори припадає усього на 9 елементів, масові частки яких представлені в наступній таблиці[4]:

Оскільки кисень і кремній є найбільш поширеними елементами, їх сполуки — силікати, є основними породооутворюючими породами земної кори.

Див. також[ред. | ред. код]

  • Континентальна земна кора
  • Океанічна земна кора
  • Перехідні зони «континент-океан»

Примітки[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  • Дослідження гравітаційного поля, топографії океану та рухів земної кори в регіоні Антарктики: монографія / О. М. Марченко, К. Р. Третяк, А. Я. Кульчицький та ін. ; за заг. ред. О. М. Марченка, К. Р. Третяка ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. — 308 c. : іл., 6 окр. арк. іл. — Бібліогр.: с. 294-304 (221 назва). — ISBN 978-617-607-206-5
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
  • Третяк П. Р. Лісівнича історія. Навчальний посібник. — Львів, 2002.

Источник