Uvod

Geosciences

Čovek je radoznalo stvorenje. Uvijek ga je zanimala podloga na kojoj živi, ​​po kojoj hoda, kojom se hrani. Osim toga, čovjek jednostavno ne može živjeti ako se ne snalazi u okruženju. Odavde su potekle mnoge različite nauke koje proučavaju Zemlju: geografija, geologija, geofizika, geohemija, geometrija, geodezija.

Sve ove nauke objekat general - zemlja.

Na grčkom, riječ "geo" znači Zemlja.

Ali objekti su različiti. Svaka od ovih nauka proučava određeni aspekt datog objekta.

Geometrija – veličina, oblik.

Geodezija – reljef.

Geografija je struktura Zemljine površine, njene vanjske ljuske.

Geofizika – fizička svojstva i fizička polja.

Geohemija – hemijski sastav.

Predmet studija geologija je gornje ljuske Zemlje - zemljina kora i gornji dio plašta. Sastav, struktura, procesi, obrasci distribucije minerala.

U tom smislu, geologija uključuje i geofiziku i geohemiju. Geologija je šira nauka. To se ogleda u samom terminu „geologija“.

Riječ "logos" znači "znanje". One. "znanje o zemlji"

Veze sa drugim geoznanostima i šire

Unutrašnji procesi Zemlje ogledaju se u strukturi i sastavu njene površine, njenih spoljašnjih omotača - hidrosfere, atmosfere, biosfere, stoga je geologija usko isprepletena sa naukama kao što su geografija, geodezija, biologija . Na primjer, vulkanski konus je element reljefa, ali je istovremeno nastao zbog dubokih procesa.

Ili mora i okeane. Voda ispunjava udubljenja na površini - elemente reljefa i formira sam reljef, ali se pojavila iz dubine Zemlje i aktivno učestvuje u formiranju sedimentne ljuske. Većina sedimentnih stijena taložena je u morima i okeanima. Voda je glavni agens za zaštitu od vremenskih prilika.

Životinjski svijet (ili biosfera) postoji na površini Zemlje i proučava ga nauka biologije. Ali nakon umiranja, ostaci organizama postaju dio sedimentnih stijena, uključujući tako vrijedne minerale kao što su nafta i ugljen nastaju u potpunosti iz organske tvari.

Organski ostaci pronađeni u drevnim sedimentnim stijenama koriste se za određivanje starosti tih stijena. Organizmi i njihove vitalne funkcije aktivno sudjeluju u procesima vremenskih uvjeta.

Općenito, Zemlja je jedinstven prirodni sistem u kojem su svi elementi međusobno povezani i u interakciji.

Nauke o geološkom ciklusu

Geologija je raznolika nauka. Procesi koje ona proučava su različiti. Koriste se različite metode. Jedna osoba ne može sve ovo pokriti. Stoga su u okviru geološke nauke postupno identificirani odvojeni pravci, proučavajući jedan ili drugi aspekt predmeta, koristeći vlastite metode. Zovu se nauke o geološkom ciklusu.

Nauka o mineralima - prirodnim hemijskim jedinjenjima se zove mineralogija. Petrografija i petrologija proučava magmatske i metamorfne stijene, njihov sastav i porijeklo, litologija- isto, ali u vezi sa sedimentnim stijenama. Geohemija bavi se distribucijom i migracijom hemijskih elemenata, kristalografija– obrasci formiranja kristalne materije.

Nauka proučava strukturu zemljine kore i litosfere i njihovu evoluciju. geotektonika, geološka tijela, njihova struktura i sastav – strukturna geologija.

Stratigrafija bavi se problemima redoslijeda formiranja stijena. Paleontology proučava drevne, fosilne organizme, paleogeografija– fizičko-geografski uslovi koji su nekada postojali.

Proučavaju se obrasci formiranja mineralnih naslaga i njihova distribucija metalogenija i mineragenija, geologija uglja, geologija nafte i gasa.

Geološki ciklus uključuje i nauke kao što su hidrogeologija– porijeklo, uslovi nastanka i migracije, sastav podzemnih voda i inženjerske geologije, proučavanje geoloških uslova i rada različitih inženjerskih objekata.

Postojala je čak i nauka sa smiješnim, nelogičnim nazivom - kosmička geologija (Geologija Mjeseca, Marsa, itd.).

Sa razvojem geološke nauke u cjelini, s pojavom novih metoda, pojavljuju se nove, uglavnom samostalne naučne podjele u okviru postojećih nauka.

U okviru geohemije se pojavio izotopska geologija.

U okviru litologije - sedimentologija.

U okviru mineralogije - fizika minerala, biomineralogija.

U okviru petrologije – vulkanologija.

U okviru geotektonike - geodinamika.

Geolozi također koriste takve jedinice kao što su:

Primijenjena geologija, Teorijska geologija, Regionalna geologija, Istorijska geologija, Dinamička geologija, Proizvodna geologija, Eksperimentalna geologija itd.

I naš predmet se zove opšta geologija.

"general" jer moramo dobiti ideju, iako u najopštijim terminima, o većini pravaca i aspekata geološke nauke. Oni bi trebali postaviti temelje za dalje dubinsko proučavanje pojedinih oblasti.

Metodologija

Geologija se, kao i druge prirodne nauke, zasniva na istorijskoj metodologiji. Generalno, ovo je istorijska nauka. Svaka od nauka geološkog ciklusa razmatra svoj predmet (objekt) iz istorijske perspektive: porijeklo - život - smrt.

Osnova ove metodologije je princip aktualizma – « sadašnjost je ključ za razumevanje prošlosti(formulisao poznati engleski geolog iz 19. vijeka C. Lyell). Prepoznato je da prošli geološki procesi, iako različiti od modernih, nisu toliko različiti da se ne mogu rekonstruisati koristeći analogiju sa modernim procesima. Istraživač ne može direktno promatrati kako se odvijao ovaj ili onaj proces, na primjer, prije 50 miliona godina. Ali on može vrlo detaljno proučiti kako se sličan proces odvija danas, pred našim očima, i proširiti svoje zaključke na geološku prošlost. Samo korištenjem principa aktualizma geolozi su mogli stvoriti koherentne teorije o endogenim i egzogenim procesima.

Međutim, treba imati na umu da princip aktualizma ima određena ograničenja. Što je ova ili ona geološka era dalje od naše ere, to bi se uslovi te ere mogli više razlikovati od savremenih.

U ranim fazama razvoja Zemlje temperatura na njenoj površini mogla je biti znatno viša nego danas, u atmosferi nije bilo slobodnog kiseonika, a organski život je bio primitivan. Sa ove tačke gledišta, za geologa su važni podaci o drugim planetama Sunčevog sistema i podaci iz komparativne planetologije.

Tokom razvoja Zemlje evoluirali su sastav i struktura zemljine kore. Pojavili su se novi minerali i stijene, a drugi nestali, promijenio se tip deformacije stijena, promijenio se reljef i klima.

Organski svijet je evoluirao posebno brzo, vršeći sve veći utjecaj na geološke procese. Sve ovo se mora uzeti u obzir kada se koristi princip aktualizma, koji se mora primjenjivati ​​u širem smislu komparativno-istorijska metoda.

Metode

Geologija koristi veliki broj različitih metoda, kako samih geoloških, tako i metoda drugih nauka. Direktni, indirektni, eksperimentalni, matematički

Direktne geološke metode uključuju direktna promatranja stijena i minerala, geoloških struktura u prirodnim izdanima, umjetnih rudarskih radova i jezgara bušotina.

Većina izdanaka omogućava proučavanje presjeka do dubine od desetina i stotina metara. Duboki rudnici i duboki bunari (do 3-4 km) su relativno rijetki. Nekoliko bunara dostiže 8-9 km, a samo jedan – Kola – je nešto više od 12 km.

Indirektne metode se zasnivaju na proučavanju geofizičkih polja – prirodnih i vještačkih. Oni omogućavaju analizu unutrašnje strukture Zemlje, njenih pojedinačnih geosfera i geoloških struktura. Ovo seizmički, gravimetrijski, električni, magnetometrijski metode.

Eksperimentalne metode su usmjerene na modeliranje geoloških procesa: umjetni rast kristala i stijena, proučavanje talina i faznih prijelaza iz umjetnih mješavina minerala, proučavanje termodinamičkih uslova za nastanak stijena i minerala itd.

Matematičke metode, uključujući matematičko modeliranje.

“Litosfera Zemlje” - Šema formiranja Zemlje. Aktivni vulkani. 5. Formiranje Svjetskog okeana. 4. Atmosfera sačinjena od vulkanskih gasova. Unutrašnja struktura zemlje. Lava. Ugasli vulkani, litosfera – antropogeni uticaj. Vulkani. ANDE su najduže planine na Zemlji. Formiranje planinskih lanaca. Koraljnih grebena. Slojevi zemljine kore.

“Kretanje Zemljine kore” - Lekcija br. 22. Raznolikost u pojavi stijena. 5-6 bodova - laka oštećenja zgrada. 1-2 boda - slabo drhtanje, koje osoba ne osjeća. Graben. Kretanje materije. Horst. Osjećaju se potresi jačine 3-4 stepena, ali ne dolazi do razaranja. 11-12 bodova - sve na površini zemlje je uništeno. MOĆ ZEMLJE.

“Egzogeni procesi” - Distribuirati na male dubine - do 20-30 metara. 19. Sedimentacija - taloženje, nakupljanje istisnute supstance. Rezultat je stvaranje sve većeg broja pukotina. Transport – prenošenje proizvoda uništenja na drugo mesto. Federalna državna obrazovna ustanova visokog i stručnog obrazovanja.

"Kontinenti" - Afrika. Geografija Poznavanje kontinenata. Slajdovi Tatjane Sergejevne Šulc. Prirodna područja Sjeverne Amerike. Evroazija. Prirodna područja Evroazije. Afrika je drugi najveći kontinent nakon Evroazije. Km. Južna amerika. Tema: Sjeverna Amerika. Južna Amerika Prirodna područja.

“Geološka istorija Zemlje” - A) Kvartar B) Neogen C) Paleogen Upišite rezultirajući niz slova u tabelu. Rasporedite sljedeće periode geološke istorije Zemlje hronološkim redom, počevši od najranijih. 2. Rasporedite navedene periode geološke istorije Zemlje hronološkim redom, počevši od najranijih.

“Nabori” - Oblik nabora također ovisi o omjeru krila i brave. Dimenzije nabora karakteriziraju dužina, širina, visina. Klasifikacija nabora prema položaju aksijalne ravni. Izrada strukturne karte metodom konvergencije i profili strukture. Strukturna geologija i geološko kartiranje. Struktura potiska ili grebena.

Ukupno ima 6 prezentacija

U nauci postoje problemi koji se ne mogu riješiti naporima jedne određene grane znanja, već samo zajedničkim naporima više srodnih naučnih disciplina.

U geologiji to uključuje ne samo problem kretanja kontinenata, već i problem povezanosti razvojnih ciklusa naše planete i njenog kretanja. S jedne strane, astronomija proučava kretanje i naše planete i drugih planeta; s druge strane, geolog može najtačnije reći o životnim ciklusima planete u istoriji Zemlje.

Iz ovoga je jasno da je prilikom poređenja ova dva fenomena apsolutno neizbežno koristiti podatke iz geologije i astronomije. Međutim, nije teško pokazati da su napori ove dvije nauke potpuno nedovoljni.

Kada se geološki ciklusi javljaju i odvijaju tokom geološkog vremena, tok njihovog razvoja određen je fizičkom prirodom rotirajućeg tijela planete, stoga je pri proučavanju ovog pitanja neophodno učešće i geofizike. Nadalje, zbog činjenice da je Zemlja, a posebno njena kora, mozaik različitih supstanci, bit će potrebno učešće geohemijske nauke, i, konačno, mehanika ima svoje gledište o ovom problemu. Ukratko, veliki i složen problem odnosa geoloških ciklusa sa kretanjem Zemlje, a posebno sa njenom rotacijom, zahteva zajednički rad više naučnih disciplina. Ovo ćemo dalje razmatrati iz perspektive geologije, ali uzimajući u obzir dostignuća niza drugih grana znanja.

Do nedavno je, kao što je poznato, geologija stajala na stanovištu da je Zemlja iznutra rastopljena i prošla kroz vatrenu tečnu fazu, tokom koje je bila podijeljena na željezno jezgro i silikatne geosfere. Ovaj pogled se postepeno napušta. Međutim, ovo mišljenje dovelo je do velikih i izuzetno važnih posljedica. Iako se vjerovalo da vatreno tečno jezgro postoji, geolozi su ga apelirali da objasne sve takozvane endogene pojave na Zemlji: ovo objašnjava tektoniku, zemljotrese i vulkanizam. Ali ovo tumačenje postalo je nemoguće kada je takav koncept napušten.

Dominantni pravac geološke nauke u objašnjavanju tektonskih pojava i formiranja planina, a time i geoloških ciklusa, sada je u zastoju. Dokazano je da je Zemlja hladno tijelo, pa stoga nema potrebe apelirati na vatreno tečno jezgro da bi se objasnile tektonske činjenice.

Teorija radiogene toplote takođe ne objašnjava ništa, osim što navodi činjenicu da su radioaktivni elementi koncentrisani u zemljinoj kori na nekoj dubini. Kao rezultat toga, dominantna struja u geologiji sada ne objašnjava tektogenezu, već samo opisuje tektonske pojave, podvodeći ih pod rubriku struktura različitih tipova. Isto tako, u pitanju toka geoloških pojava, ovaj pravac je stvorio teoriju pulsiranja, koja je konstatovala konzistentno smjenjivanje pulsacija različitih tipova u povijesti Zemlje, ali nije otkrila razloge za to.

Osim ove teorije, sada u našoj domaćoj geologiji postoji i teorija radiomigriranja, koja ide dalje od teorije pulsiranja u tome što nastoji objasniti pulsiranje migracijama radioaktivne tvari unutar Zemljinog tijela upravo iz njegovih dubina na površinu. Međutim, ne objašnjava razloge migracije, a apeluje na migracije iz centra

na površinu, u suštini se odnosi na isto unutrašnje jezgro, čija je ideja nedavno napuštena. Osim toga, čak i ako se dokaže priliv endogene topline iz dubina, to ni na koji način ne objašnjava razloge specifične geografske distribucije planinskih i platformskih struktura na Zemlji, jer je udaljenost od zagrijavanja do stvaranja kretanja ogromna.

Dakle, ni teorija pulsiranja ni teorija radioomigracije ne daju općeprihvaćena objašnjenja za uzroke tektonskih fenomena, ista objašnjenja za cikličnost ovih pojava, kao i pridružene geološke cikluse, te se teorija ovih pojava mora graditi u drugi načini. Budući da je Zemlja pokretno, a ne stacionarno tijelo, ključ za otkrivanje njenih pojava, a posebno onih čvrsto utvrđenih promjena događaja u njenoj povijesti, koje se nazivaju pulsiranjem, treba tražiti u kretanju Zemlja i njeni uslovi.

Poznato je da na kretanje Zemlje i njenu rotaciju ne mogu a da ne utiču uslovi životne sredine koji okružuju Zemlju. To su, prije svega, uslovi planetarnog sistema Sunca koji pokriva Zemlju, kao i uslovi šire cjeline kojoj pripada planetarni sistem. Sa tog aspekta ćemo pristupiti osvjetljavanju života naše planete ovdje.

Prije svega, suočeni smo s pitanjem utjecaja na Zemlju njenog najbližeg susjeda - Mjeseca i centralnog tijela našeg planetarnog sistema - Sunca. Mjesec i Sunce utječu na rotaciju Zemlje dok se kreće: a) stvaranjem precesije, b) stvaranjem nutacije, c) stvaranjem plimnog podizanja vode u oceanu i d) cirkulacijom atmosfere.

Odstupanje povezano s precesijom tokom rotacije Zemlje, kako je pokazao Veronne (1912, 1927), nije isto na različitim paralelama. Osjeća se kao širenje i kontrakcija na različitim paralelama, s izuzetkom paralele 35°15'52". Utvrđeno je da ovaj efekat precesije ne zavisi od stanja Zemljine materije. Ostaje isto da li je supstanca čvrsta, tečna, i, konačno, ostaje ista ako se sastoji od različitih slojeva - tečnog i čvrstog.

Veličinu paralele na kojoj se precesijsko odstupanje poništava utvrdio je i Veronne, koji je primijetio da su takozvane nabrane planine također ograničene na ovu geografsku širinu. U jednom radu Krasovskog (1941) spominje se naznaka Magnitskog da se planinska uzvišenja nalaze duž 35. paralele. Ovom zaključku se pridružio i Krasovski.

Već smo ranije primijetili da je Stovas 1951. godine pokazao da su geografske širine Zemlje ograničene na 35. paralelu. On je, ne poznavajući rad Veronnea, napravio vlastite proračune tačne pozicije ove paralele i dobio istu vrijednost, 35°15’52”, koju je prethodno odredio Veronne. Veronne je u navedenom radu dao dijagram koji pokazuje kako se na 35. paraleli konvergiraju utjecaji polova i ekvatora, stvarajući naizmjeničnu ekspanziju i kompresiju stijena, dislokacija i rasednih zona zemljine kore. O ovoj šemi ćemo dalje razgovarati.

Odstupanje, prema proračunima, stvara tangencijalno ubrzanje u meridijanskom smjeru od 4 cm/sec. 2, pritisak na stijene snagom jednakom 0,004 težine stijene.

Ovi bočni pritisci koji konvergiraju na obje strane daju, ali Veronneu, rezultantu, usmjerenu prema vektorskom zraku, kao val dnevne plime. Tokom 24-časovne dnevne rotacije, razne paralele imaju tendenciju da se skupljaju prema 35. paraleli, da bi se potom udaljile od nje u suprotnom smjeru u narednih 12 sati. To je na dijagramu prikazano kosim položajem ekvatora, kao i paralelama bliže od 35. Veza između precesije i dnevnog kretanja je zbog činjenice da je uzrokovana djelovanjem Mjeseca i Sunca. Sumirano u dugim vremenskim periodima, precesija može stvoriti veliko tangencijalno kretanje površinskih dijelova zemljine kore.

Druge manifestacije uticaja Sunca i Meseca na zemljinu koru su plimna kretanja okeana. Na kočni uticaj okeana na rotaciju Zemlje ukazao je Kant. Zatim je tokom 19. vijeka potvrdili su brojni autori (Adams, de Launay, Thomson, Tate, Darwin, Newcombe, Brown, itd.).

Engels je istakao da plime i oseke razlažu Zemljinu rotaciju na sile koje se oduzimaju od brzine rotacije i djeluju na pojedine dijelove Zemlje; vrše pritisak na njih, zbog čega nastaju dislokacije. Naglasio je da ovo objašnjenje dislokacija od strane Thomsona i Tatea uopće ne zahtijeva pozivanje na vatrene tečne sile unutrašnjeg jezgra Zemlje, oni se mogu bez toga.

Ako iz pomračenja zaključimo ubrzanje Mjeseca, koje je posljedica usporavanja Zemljine rotacije uzrokovane plimama i osekama, tada će veličina ovog ubrzanja dati razmak od 5 2 u odnosu na veličinu ubrzanje koje se može objasniti plimom i osekom. Ukupno ubrzanje, prema Hansenu, je 12", čak 12".56. Newcomb je 1912. smanjio na 10,9, pa čak i na 8,4. U međuvremenu, ubrzanje plime je samo 6 i 6.”1. Postoji razlog da se misli da ostatak pada na precesiju i neke druge razloge, uključujući nutaciju, kao i cirkulaciju atmosfere. N. N. Parizhsky (1945) došao je do zaključka da slobodna nutacija troosne Zemlje dovodi do vrlo male promjene ugaone brzine njene rotacije, potpuno neprimjetne za promatranje.

O ulozi atmosferske cirkulacije može se reći sljedeće. Na osnovu principa koji je uveo Mayer da bi svako kretanje na planeti, potaknuto kretanjem same planete u cjelini, trebalo na neki način utjecati na potonju, postoji razlog da se misli da bi cirkulacija atmosfere, poput plimnih kretanja, trebala imati usporavanje kretanja Zemlje. Obim ove akcije je predmet proučavanja.

Pariysky je 1953. prikupljao podatke, počevši od 1935. godine, o godišnjim promjenama brzine kvarcnih i klatnih satova sa godišnjim i polugodišnjim periodima. Ispostavilo se da se Zemlja najbrže okreće u avgustu, a najsporije u martu. Ispostavilo se da je jednogodišnji period promjene takta postao stvarnost. Većina istraživača povezuje ovaj tok promjena sa stvarnom neravnomjernom rotacijom Zemlje. Šta je razlog za ovu neravninu? Grupa belgijskih naučnika pripisala je njegovo porijeklo sezonskoj preraspodjeli zračnih masa. Međutim, Pariysky je pokušao pokazati da je ova ideja pogrešna, jer izračunata preraspodjela atmosferskih masa daje efekat 3000 puta manji od uočenog efekta, pa stoga ne može imati primjetan učinak na brzinu rotacije Zemlje.

Pariysky je također pokazao da na brzinu rotacije Zemlje ne utječu vertikalna kretanja - kretanja masa sezonske prirode: promjene vegetacije, snježnih i ledenih pokrivača, promjene atmosferske vlažnosti zbog rezervi vode na istoj geografskoj širini. Mora se izvesti negativan zaključak o promjenljivom zagrijavanju kopna i oceanskih površina; takođe ne utiče primetno na brzinu rotacije. Očigledno, razlog za promjenu brzine rotacije treba tražiti u drugim faktorima.

Jeffreys je još 1926. godine ukazao na ulogu promjena zamaha različitih dijelova atmosfere u njenom općem kruženju. O ovom problemu sezonskih promjena u cirkulaciji raspravljali su Starr i Whiteger. U ovom fenomenu može igrati ulogu površinsko trenje između atmosfere i supstrata, a zatim i njegova razlika na različitim stranama meridionalno lociranih planinskih lanaca. Dakle, govorimo o uticajima ovog trenja i planina. Prvi je mnogo puta veći od vode.

Prema Parisskyju, još uvijek je nemoguće izvući siguran zaključak da se neravnomjerna rotacija Zemlje tokom cijele godine u potpunosti objašnjava kretanjem atmosferskih masa, ali se ovaj zaključak, po njegovom mišljenju, može smatrati vjerojatnim. Nadalje, Pariysky smatra da se ne može isključiti još jedna mogućnost, odnosno da su promjene ugaone brzine Zemljine rotacije povezane ne samo s promjenama u atmosferi, već i s nekim promjenama unutar Zemlje ili blizu njene površine, s promjenama u gravitaciji. godišnjeg perioda. Sezonske promjene atmosferske cirkulacije igraju značajnu ulogu u objašnjavanju godišnje nepravilnosti Zemljine rotacije. Očigledno, još uvijek ne mogu da objasne cijeli uočeni fenomen u roku od godinu dana. Precesija sa nutacijom zajedno, plime i oseke, atmosferska kretanja - to su tri faktora koji utiču na kretanje planete. Da li iscrpljuju sve vrste uticaja na ovaj pokret ili postoji neki drugi faktor koji menja ove rezultate, ne znamo. Dalje, ne znamo da li postoje razlozi istorijski ili, možda, periodično menjanje odnosa ovih faktora tokom istorije razvoja Zemlje.

Zbog beznačajnosti uloge nutacije, osim uloge precesije, nećemo govoriti o njoj, uzimajući u obzir samo druge faktore. Od potonjeg, uloga atmosferske cirkulacije je nejasna. Možda je mnogo veći nego što je do sada otkriveno preciznim istraživanjem. Ovo, prema Appelu, može biti nagoviješteno ulogom atmosferske cirkulacije u kretanju kontinenata koju je on naveo. Mora se misliti da značaj ovih kretanja nadilazi samo godišnje cikluse i na neki način se dodaje plimama. Ovdje ćemo se morati ograničiti na ovu opštu naznaku.

Okrenimo se precesionim oscilacijama, kao i plimnim kretanjima hidrosfere, koji zajedno sa atmosferskim cirkulacijama utiču na litosferu. Precesija, kao što smo naveli, stvara tangencijalna kretanja u zemljinoj kori. To je, po Apelovim riječima, "horizontalna sila koju uzrokuje Mjesec na površini Zemlje" (1936). Što se tiče plime i oseke, one to očito dopunjuju vertikalnom komponentom dislokacija.

Appel je smatrao da su faze ovih i drugih dislokacija, njihovi maksimumi isti za promjene nastale precesijom i za promjene nastale plimom i osekom, a činjenica da se faze oba tipa poremećaja poklapaju očigledno je tačna, s obzirom na podudarnost njihovih maksimuma. , kao što ćemo kasnije vidjeti, biti pod jakim sumnjama. Moguće je da su maksimumi različite ere života planete. Prvi pokreti, odnosno pokreti povezani sa precesijom, manifestuju se klizanjem, što može, kako tačno kaže Apel, dovesti do tog pomeranja polova zemljine površine u odnosu na tačke na planeti, što objašnjava posmatranja položaja. drevnih glečera u područjima koja su sada blizu ekvatora. Brzina ovog kretanja polova duž jezgra je blizu, prema Appelu, 5° (u periodu od 2 miliona godina). U određenom trenutku, ova tangencijalna kretanja dovela su do vertikalnih kretanja u zemljinoj kori, stvarajući planinske pojaseve. Nejasno je kako se to dešava. Ali sama činjenica je prilično dobro utvrđena.

Što se tiče vertikalnih pokreta koje stvaraju plime i oseke, postoji razlog da se misli da okeanske plime, sabrane u velikim vremenskim periodima, stvaraju unutrašnje plime i oseke u zemljinoj kori. Korišteni su da Perretu objasni zemljotrese, za koje je na statističkoj osnovi izveo tri zakona, koji se odnose na potrese učestalost kritičnih položaja Mjeseca i Sunca, koji istovremeno daju maksimalne plime. Slične ideje o zemljotresima razvio je E. Rathe. Parville i G. Flamarion došli su do sličnih rezultata.

Da bi se vertikalna kretanja zemljine kore u potpunosti realizovala i formirala čitav sistem planina visokih geografskih širina, susednih geosinklinalnih depresija itd., neophodno je da prestanu pomeranja pomeranja paralela i polova. Ako uzmemo u obzir ovu okolnost, onda moramo razlikovati ova kretanja povezana s precesijom ili uzrokovana plimom i osekom, jer imaju različite rezultate. To je upravo ono što sugeriše da se oni dešavaju, možda, u različitim fazama zemaljske istorije.

Poznato je da su se planinska izdizanja u istorijskoj fazi života Zemlje, odnosno počevši od kambrija, ponavljala šest puta. Ove kratke faze izbijanja planinskog izdizanja - Salair (Sayan), Kaledonian, Variscinian, Ancient Kimmerian, New Kimmerian i Alpine - odvojene su jedna od druge dugim fazama prekida kada nije bilo planinskih izdizanja. Istovremeno, može se primijetiti da su lokacije drevnih planina različitih faza formiranja planina, ako se poklapaju, samo djelomično, ali su u osnovi različite. A pošto je u svakoj fazi planinski pojas trebalo da se nalazi na 35. paraleli, postaje jasno da je ova paralela menjala svoj položaj tokom geološke istorije. Ako prihvatimo da je odnos činjenica u vremenu i prostoru bio upravo takav, onda ćemo morati konstatovati da ako je u kratkim fazama izbijanja planinskog graditeljstva došlo do vertikalnog podizanja planina i spuštanja depresija, koje se odvija u vidu plimovanja. kretanja zemljine kore, slična plimama i osekama okeana, zatim u dugim fazama prekida. Tangencijalna kretanja zemljine kore uzrokovana precesijom su se jasno ispoljila. U toku pomeranja stvoreni su novi položaji polova, a sa njima i novi položaji 35. paralele, nakon čega je obustavljeno kretanje polova kore i njenih paralela, što je odredilo novi položaj geografske širine. -građevinski pojasevi.

Planine na kontinentima u blizini njihovih granica sa okeanima, bez obzira na to kako detaljno sagledavamo njihovu genezu, predstavljaju uzdizanja, iu tom smislu i one neminovno moraju biti rezultat pritiska izvana, jer nema, kako smo utvrdili van, oslanjajući se na Engelsa, još jednu silu koja bi se suprotstavila gravitaciji, osim odbojnih sila gravitacije.

Na osnovu navedenog, možemo uočiti višestruko ponavljanje dvije faze u istoriji Zemlje: dugih intervala tokom kojih je dolazilo do vrlo neznatnih tangencijalnih pomaka zemljine kore i kratkih epoha planinskog izdizanja na osnovu istih, ali dubljih i jačih tangencijalnih pokreta. Postoji razlog da se ove dvije faze doda i treća. Kada je etapa horizontalnih kretanja prestala prije početka ere novog planinstva, dotadašnji kontrastni oblici reljefa naslijeđeni iz prethodnog izbijanja planinarstva su nestali. Time je kraj duge faze lišene planinskog graditeljstva razdvojio u posebnu fazu. To je rezultiralo u tri faze razvoja reljefa i podizanja zemljine kore.

U prvoj fazi razvoj reljefa i struktura odvijao se energetski, a planine su se u ovoj fazi podigle visoko, sa slabim razvojem u istoj eri tangencijalnih kretanja zemljine kore - ovo je glacijalna faza.

U drugoj fazi došlo je do smanjenja i peneplanacije ranije formiranih planina i istovremeno do povećanja tangencijalnog kretanja zemljine kore; ovo je faza penetracije planina. Konačno, u trećoj fazi, planine su se spustile na minimum, a tangencijalni pokreti su počeli da usporavaju. Svojevremeno sam ovu fazu nazvao kserotermnom.

Dakle, geološki ciklus počinje glacijalnom fazom, nakon čega slijedi dug period peneplanacije, koji se zamjenjuje trećom fazom - kserotermnom.

Jasno je da iako je u toku razvoja naše planete, koji je do sada bio progresivan u svim epohama razvoja naše planete, koliko je nama poznato, postojali elementi ponavljanja, kada su se neke pojave, recima V. I. Lenjina, činilo se da ponavljaju prođene korake, ali su ih ponovili u višoj fazi „poricanja“, zbog čega se razvoj ne odvija pravolinijski, već spiralno. Iako se kontura spirale ne može zatvoriti, ipak, vijugavi elementi ponavljanja time postaju vidljivi u istoriji Zemlje, iako to nije doslovno ponavljanje. Postoji razlog da se ti periodi, nakon kojih se razvoj ponavlja, ali na najvišem nivou, nazivaju geološkim ciklusima. U tom dijelu geološkog vremena koji se odnosi na istorijsku fazu života Zemlje, bilo je šest takvih ciklusa, a oni su zajedno pokrivali oko petsto miliona godina.

Sile koje djeluju na Zemlju mijenjaju se prema fazama geološkog ciklusa. Postoje faze kada se te sile povećavaju, a ima i onih kada, naprotiv, slabe. Dakle, u istoriji Zemlje, faze izgradnje planina bile su faze sve veće energije Zemlje, povećanja geoloških sila. Budući da je, kao što smo rekli, u istorijskoj fazi života Zemlje postojalo šest faza izgradnje planina, može se tvrditi da je ovaj istorijski deo obuhvatao šest geoloških ciklusa. Posljednja faza formiranja planina, koja datira iz alpskog vremena, prema gruboj procjeni, ako pretpostavimo da je započela u drugoj polovini miocena, traje već 7 miliona godina. Ali još nije gotovo i koliko će trajati, nije poznato.

Moglo bi se pomisliti da je potpuni maksimum razvoja ove faze postignut kada je glacijacija bila najveća. Sada je glacijacija u opadanju i očigledno postaje manja nego što je bila tokom kolapsa takozvanog ledenog doba. Ako je to tako, onda možemo pretpostaviti da faza koju trenutno doživljavamo može trajati još 3-7 miliona godina, a njeno cjelokupno trajanje može se procijeniti na ne više od 10-15 miliona godina. Ovo je, naravno, samo nagađanje, ali je prilično vjerovatno.

Malo je vjerovatno da se trajanje ove posljednje faze planinarenja bitno razlikuje od trajanja prethodnih planinarskih faza – kaledonske, variške itd. Ako prihvatimo da su sve faze istog tipa bile manje-više jednake, onda intervali između faza izgradnje planina će takođe biti jednaki. Uzimajući da je svaka faza izgradnje planina u istoriji naše planete jednaka 10-15 miliona godina, za međufaze između njih dobijamo 60-65 miliona godina. Ukupno trajanje čitavog ciklusa, zajedno sa fazom izgradnje planine u njemu, biće jednako 70-80 miliona godina.

Ako ovaj odnos geoloških ciklusa i perioda izrazimo na slici, vidjet ćemo u intervalu od kraja kambrija do danas šest redovno rastućih velikih talasa planinskih izdizanja. Intervali između maksimalnih vrhova talasa izdizanja, odnosno kompletnih geoloških ciklusa, iznose 60-70 miliona godina, a dobijaju se na način da se talas izdizanja podeli na dve polovine između dva ciklusa. Puni talas izdizanja, jednak 10-15 miliona godina, je kritična faza ili faza tektonske revolucije – dijastrofija; dugi interval između talasa je 50-55 miliona godina - ovo je organska era u životu Zemlje. Izrazi "organski" i "kritični" preuzeti su iz Saint-Simona.

Okrenimo se problemu tektonskih kretanja na Zemlji u vezi sa pojavama u našoj Galaksiji. Prema uputstvima H. ​​Shapleyja (1947), na udaljenosti našeg Sunčevog sistema od centra Mliječnog puta od 30 hiljada svjetlosnih godina za potpunu revoluciju Sunčevog sistema oko njegovog kosmičkog centra brzinom od 300 km/ sec. (Shapley) ili 250 km/sec. (Boki, 1948) potrebno je oko 150-200 miliona godina.

Boki smatra da je početak istorijskog vremena života Zemlje - kambrija - bio prije dvije i po kosmičke godine (Boki, 1948). Hajde da uporedimo brojeve koji su ovde povezani. Istorijski životni vijek Zemlje je, kao što smo vidjeli, 456 miliona godina, a potpuna revolucija Sunca, odnosno kosmička godina, je 150-200 miliona godina. Ako se, da izrazimo veličinu pune revolucije, zaustavimo na cifri od 140-150 miliona godina, tada će se tri pune revolucije Sunca uklopiti u istorijski životni vijek Zemlje. Iz ovih razloga uzimamo brojku od 140-150 miliona godina.

Potpuni geološki ciklus, kao što smo vidjeli, traje oko 70 miliona godina, odnosno otprilike jednak pola galaktičke godine. Uzimajući ovo u obzir, za galaktičku godinu uzimamo ne 200, već tačno 150 miliona godina. Ako je naša pretpostavka o povezanosti galaktičke godine i geološkog ciklusa tačna, onda se u svaku galaktičku godinu uklapaju dva geološka ciklusa. Tokom tri kosmičke godine bilo ih je šest: predsajanski, prekaledonski, predvariskijski, predantički kimerijski, prednovi kimerijski i predalpski.

Slika u prilogu daje odnos geoloških perioda, geoloških ciklusa i kosmičkih godina na geološkoj vremenskoj skali.

Ako za planetarni sistem Sunca kažemo da je u dinamičkoj ravnoteži, onda je još više sistem naše galaksije - Mliječni put - u ravnoteži. Ova ravnoteža je također podložna promjenama. Astronomi primjećuju da za periode koji su jednaki milijardama solarnih godina, utjecaj nasumičnih susreta pojedinačnih svjetiljki koje prolaze jedna pored druge postaje vrlo primjetan.

Odakle dolaze takvi slučajni susreti? Ako se planete kreću različitim brzinama, tada se u Galaksiji zvijezde blizu njenog centra rotiraju brže od onih udaljenijih. U ovom položaju, približavanje svetiljki se dešava svaki put pod sve novim i novim uslovima, što takođe izaziva nove uslove za rezonancije gravitacionih oscilacija. Postupno se povremeno mijenjaju oblici svjetiljki i priroda njihovog kretanja. Uticaj susednih svetiljki u vidu interakcije između njihovih gravitacionih uticaja i gravitacije planetarnog sistema, koja određuje njegov oblik i snagu, može primetno promeniti smer kretanja datog svetila u prostoru i njegovu brzinu (i brzinu i orbitu). promjena). Poenta ovdje nije u bliskim susretima svjetiljki, za koje se računa da se na udaljenosti od sto kosmičkih jedinica mogu u prosjeku spojiti jednom u dvadeset triliona godina, odnosno sto hiljada kosmičkih godina (Boki, 1948), već u uticajima udaljenijih.

Poznato je da se „orbita Sunca stalno menja pod uticajem udaljenijih suseda. Pojedinačna zvijezda koja prolazi na udaljenosti od jedne svjetlosne godine promijenit će smjer Sunca za manje od jedne lučne minute, ali je broj takvih susreta prilično velik“ (Boki, 1948). Tokom jedne kosmičke godine, kažu Bokovi, ukupan efekat svih susreta sa drugim zvezdama biće u proseku otprilike isti kao i prethodno pomenuti susret na udaljenosti od sto kosmičkih jedinica.

Drugim riječima, ove udaljene akcije će biti vrlo efikasne. Ako se snažno reflektuju na samo Sunce, onda se ne mogu a da se ne odraze na planete Sunčevog sistema. Razmjena gravitacijske energije trebala bi se, naravno, proširiti i na planete, uključujući i Zemlju.

Tektonika je, prema Engelsovoj ideji potiskivanja izvana, rezultat borbe, kombinacije i interakcije dviju gravitacijskih sila: gravitacije – privlačenja same Zemlje i gravitacije drugih tijela, prvenstveno Zemlje i Ned. Odnos ove dvije sile se mijenja tokom kretanja naše planete i prilikom kretanja drugih nebeskih tijela u odnosu na nju. Prva sila, prema Engelsu, stvara privlačnost, druga - odbijanje. Oni u osnovi balansiraju jedno drugo. Ali vanjska sila, ovisno o lokaciji svjetiljki, povećava svoj utjecaj, slično utjecajima koje Sunce proizvodi u plimnoj sili Zemlje.

Kada govorimo o tektonici koja periodično ponavlja svoja energetska kretanja nakon oko 70 miliona godina, jasno je da govorimo o dugotrajnom, ritmički ponavljanom udaru. Ovo je neriješen problem, ali se može riješiti samo zajedničkim naporima nekoliko nauka. Geologija pruža tačan hronološki okvir za distribuciju tektonskih dijastrofa u geološkom vremenu.

Dodajmo ovome sljedeće. Ako, govoreći o plimnim vodama okeana, možemo pripisati njihovo stvaranje samo faktorima koji se javljaju unutar planetarnog sistema Sunca, ali izvan Zemlje, onda promjene brzina mogu biti diktirane i gravitacijskim rotacijskim silama koje imaju izvor u galaksije, izvan Sunčevog sistema. Ovo je veoma važno zbog činjenice da je učestalost tektonskih izbijanja u istoriji naše planete tolika da je to nemoguće objasniti plimnim uticajima planeta, pa moramo tražiti druge razloge. Ti razlozi su promjene u kretanju zvijezda, koje nas logično tjeraju da odemo izvan planetarnog sistema u našu Galaksiju – Mliječni put.

Moguće je, međutim, da te sile, ako se ispolje, djeluju na planetarni sistem i Zemlju ne direktno, već preko Sunca i Mjeseca, mijenjajući kroz njih precesijske ljuljačke i plimno trenje. Ovdje smo još uvijek u carstvu hipoteza, a priznata činjenica, koja se za sada mora objasniti hipotezama, je ponavljanje šest geoloških ciklusa od 60-70 miliona godina svaki. Ovo je autentično. Slaganje ciklusa sa kosmičkim godinama je manje pouzdano, ali vrlo vjerovatno.

B. Yu. Levin je nedavno istakao da je za vreme postojanja Zemlje klima na njoj ostala gotovo nepromenjena (1954). Ova izjava nije u potpunosti tačna. Klima na Zemlji se mnogo puta mijenjala, ali sve njene promjene nisu bile progresivne, već ciklične. Istorija klime planete u cjelini pokazuje da su njene promjene bile u prirodi samo fluktuacija - privremenih, iako dugoročnih, odstupanja od nekog prosječnog nivoa. Dakle, one velike geološke cikluse koje smo prethodno okarakterizirali karakteriziraju velike klimatske fluktuacije od glacijalne faze preko umjerene faze do sušne, kserotermne faze, nakon čega se klima vraća u glacijalnu fazu.

Svojevremeno sam detaljno pokrivao geološke cikluse, a njihove karakteristike su se odnosile posebno na klimatske i biološke uslove dijelova ciklusa. Tu je primijenjena šema za odnos geoloških ciklusa i perioda, koja se ponavlja u ovom radu sa jedinom razlikom što se ovdje geološki ciklusi upoređuju sa kosmičkim ciklusom, što ranije nisam radio. No, bilo je mnogo govora o biološkoj strani problema i pokazalo se da se sušna, ili kserotermna, faza poklopila s istovremenim velikim potpunim izumiranjem ne svih, već određenih organskih oblika.

Očigledno, sada, uzimajući u obzir poređenje geoloških ciklusa sa kosmičkim godinama, moguće je ukazati na odnos između faza izumiranja živih bića i revolucija Galaksije, što omogućava da se naknadno da određenija karakterizacija dijelovi ovih revolucija vezani su za ovo.

Osvrćući se na karakteristike klimatske strane geoloških ciklusa, možemo primijetiti sljedeće. Glacijalne faze svakog geološkog ciklusa karakteriziraju hladna klima, obilje vode na kopnu i smanjenje transgresije u oceanu. U umjerenoj fazi količina vode na kopnu počinje postepeno opadati, au okeanu se povećava, zbog čega dolazi do transgresije. Konačno, tokom sušne faze najmanje je vode na kopnu, ali u okeanu ima dovoljno vode. Jasno je da geološke cikluse karakterišu ne samo određene karakteristike strukturnih i tektonskih promjena, o kojima smo već govorili, već se mogu okarakterizirati kao velike klimatske promjene.

1941. godine sam istakao da su ova dva aspekta prirodnih fenomena usko povezana - podizanje visokih planina, stvaranje kontrastnog reljefa (visoke uzvisine i jake depresije) i glacijacija. L. S. Berg (1946) se nije složio s mojim stajalištem i istakao je da glacijacija ima svoje zasebne uzroke, koji leže u smanjenju temperature zraka, a o tom smanjenju temperature „može se samo nagađati u današnje vrijeme. ” Berg (1938) je vjerovao da “gotovo nema sumnje da uzrok naglog zahlađenja leži ili u aktivnosti Sunca ili u nekim drugim udaljenijim kosmičkim činjenicama.”

Mora se priznati da je to vrlo nejasno rečeno, a ispada da podizanje planina zavisi od nekih unutrašnjih uzroka i nikako nije povezano sa kosmičkim, vanzemaljskim faktorima, već je glacijacija uzrokovana uticajem vanzemaljskih uzroka. U stvari, i jedno i drugo, odnosno promjene strukture i topografije, s jedne strane, i promjene klime na Zemlji, s druge strane, postižu se istim razlozima - utjecajem na rotaciju Zemlje kretanja i sila uzrokovanih tijelima. koji se nalaze izvan Zemlje, a prije svega uz Mjesec i Sunce. Razmišljanja o vanzemaljskim silama koje Berg privlači moraju se proširiti ne samo na klimu, već i na kopnenu geomorfotektoniku, i tada ćemo dobiti paralelizam planinskih izdizanja i klimatskih promjena na koje ukazujem još od 1941. godine.

Ovaj paralelizam i kontinuitet geomorfotektonskih i klimatskih promjena, koje smo upravo naznačili, omogućavaju da se, kada su vidljive samo klimatske promjene, iz njih ukažu odgovarajući geomorfotektonski fenomeni, i obrnuto, kada su vidljivi samo geomorfotektonski aspekti ciklusa. , da se od njih povrate klimatske manifestacije. Od sve tri faze geološkog ciklusa, najispunjenija cikličnim manifestacijama obe vrste je glacijalna faza, koja je istovremeno i faza izgradnje planina. O umjerenim i kserotermnim fazama možemo reći da su tamo ove ciklične manifestacije bile minimalne i, vjerovatno, nestale pred kraj ciklusa.

U istorijskom dijelu života Zemlje, kako je navedeno, postojalo je šest ciklusa, pa se stoga faza izgradnje planine ponavljala šest puta. Najbliža je alpska faza orogeneze, koja je posljednja. Uzdizanja ove faze dešavala su se, kao što je već spomenuto, u intervalu od druge polovine miocena, odnosno od gornjeg sarmatskog doba do danas. One traju 7 miliona godina i, možda, će trajati isto toliko vremena, sudeći po analogiji sa drugim fazama izgradnje planina. Upravo su uzdizanja ove faze stvorila visoke planine na Zemlji u posljednjem izbijanju izgradnje planina.

Prilikom ocjenjivanja ovih kamenih struktura, treba imati na umu sljedeće. Glavne najveće strukture Zemlje, njene megastrukture, su kontinenti i okeani. Što se tiče planina, one su derivat kontinenata i okeana i predstavljaju makrostrukture. Budući da se nalaze na kontinentima, na njihovim rubovima s okeanom, planinski pojasevi su uvijek derivati ​​interakcije okeana i kontinenata. Kao što je Karpinsky ispravno istakao, oni su složeniji i viši, što je veći kontinent koji ih nosi. Na to odgovara i činjenica da u seizmici kretanje kontinenata odgovara seizmičkim dubinama od 150, 300, 700 km, a planinskim pojasevima - pokretima od 30-70 km.

U mojim radovima o modernoj geološkoj eri (1940., 1941.) govorilo se da su planinarska kretanja miocensko-kvartarnog vremena, podmlađujući reljef kontinenata, bila vertikalna kretanja – direktna izdizanja i spuštanja. Ova kretanja, naravno, nisu neovisna, a budući da su, kao što smo vidjeli, povezana s veličinama kontinenata, ovise o onim dubokim tangencijalnim kretanjima zemljinih školjki u kojima učestvuju kontinenti koji ih nose kao cjelina. Uzeto zajedno, vertikalna izdizanja planina, koja djeluju protiv djelovanja gravitacije, a istovremeno ih stvaraju, uz vertikalna slijeganja, snažna tangencijalna kretanja debljine zemljine kore, naravno, derivati ​​su odbojnih sila, tj. spolja, čiju je ideju tako davno iznio F. Engels; to su posljedice precesije i utjecaja plime i oseke.

Dakle, to je pritisak izvana koji proizvodi promjenu gravitacijske kompresije Zemlje u vremenu. Ali ova promjena kompresije, ako se prihvati, ne nastaje automatski, sama po sebi, već pod utjecajem vanjskih sila, koje mogu prirodno i zonski stvoriti uzdizanje temeljnih masa na određenim geografskim širinama. Ovo je simptom stalne promjene gravitacijske kompresije naše planete u određenim područjima, uzrokovane odbojnim silama koje djeluju tokom kretanja Zemlje i suprotstavljaju se sili gravitacije.

Prema tome, nije kompresija Zemlje u dubinama ono što igra ulogu u stvaranju tektonike Zemlje, već promjene u polarnoj zgušnjavanju tokom vremena, a one su, ako slijedimo Engelsovu misao, samo derivati ​​gravitacijske sile u njegov „odbojni“ deo.

Postoje svi razlozi da se tvrdi da su na početku ove faze postojanja planina nastale direktnim izdizanjem. Drugim riječima, kakvi god da su bili pripremni procesi za izgradnju planina - to je pripremalo duboko tangencijalno kretanje zemljine ljuske - samo podizanje planinskih pojaseva stvoreno je najviše vertikalnim silama. Ovaj zaključak je donesen na osnovu velikog činjeničnog materijala geomorfoloških zapažanja planinskih struktura, koji sam prikupljao tokom niza godina, od 1942. do 1950., u planinama srednje Azije, posebno u Ferganskoj i Tadžikistanskoj depresiji (1945a, 1948a, b, c). Ovi materijali pružaju kritiku teorije podizanja torusa zasnovane na teoriji savijanja.

Ako se uzme u obzir da je ovo vertikalno izdizanje, budući da je isprekidano, otisnuto nizom nivoa visokoplaninskih denudacionih površina u iznosu od 6 do 10, onda možemo zaključiti da su ovi nivoi mladih denudacionih površina etape izdizanja planinskih površina. pojasevi.

Zadržimo se na dobu mladih denudacionih uzdizanja. Najviše od ovih površina su najranije nastale i datiraju iz gornjeg miocena. Preostalih osam nivoa površina nalazi se između kraja miocena i Baku faze Kaspijskog regiona i njegovih analoga na drugim mestima, već datiraju iz kvartarnih faza ili delimično do kraja pliocena.

Nedavno je N.I. Krieger (1951), proučavajući fenomen formiranja riječnih i morskih terasa, došao do zaključka da je formiranje terasa oscilatorni ciklični proces promjene vertikalnog položaja dna dolina u odnosu na sliv. Kao rezultat toga, raznolikost kompleksa nivoa takvih fluktuacija je ograničena zbog uvjeta povezanih s vrstom niza terasa. Terase u većini slučajeva nisu lokalne, već su odraz fluktuacija za dati pojas. Ovo spaja, prema Kriegeru, geomorfologiju i klimatologiju. Oscilatorno kretanje litosfere ovdje se poklapa sa istim klimatskim fluktuacijama u atmosferi. Denudacijske planinske površine i iste platformne površine predstavljaju antičke pretkvartarne terase, te se sa ovog stanovišta mogu smatrati i cikličnim fenomenom, a visinske karakteristike njegovih denudacijskih nivoa mogu se dopuniti klimatskim. Na ovaj način dobijamo cikluse srednje veličine između geološkog ciklusa, sa njegovim glacijalnim i drugim fazama, i jednog od najvećih vekovnih perioda - pet hiljada godina.

Ako se ciklusi denudacijskih površina procjenjuju na milione godina, onda su ciklusi terasa stotine i desetine hiljada godina. To su veliki ciklični dijelovi posljednje faze geološkog ciklusa, koji imaju svoje klimatske karakteristike, koje uključuju tako veliku pojavu kao što je glacijacija i njene faze.

Prikazani podaci o planinskim izdizanjima alpske faze omogućavaju nam da sagledamo faze izdizanja planinskih sistema kao cikličnu pojavu. Pojedini dijelovi izdizanja predstavljaju zasebne cikluse. U naznačenom intervalu alpskog planinskog izdizanja, tako vidimo ne manje od šest etapa izdizanja, čiji su indikatori denudacione površine, i pet intervala između njih.

Ne znamo, naravno, kojom brzinom je došlo do ovih podizanja. Ako zamislimo da je svako prethodno uzdizanje odvojeno od sljedećeg jednakim ili sličnim vremenskim intervalima statičkog stanja reljefa i konstrukcija, onda bismo mogli reći da je svaka faza koja odvaja ciklus od jedne faze uzdizanja do sljedećeg jednaka približno milion godina.

Kada proučavamo izdizanje planina, čini nam se da počinjemo jasno osjećati klimatski trenutak kada to dovodi do glacijacije. U stvari, to nije tako, a na klimatski momenat prilikom izdizanja planine ukazuje i denudacija – rad i uloga vode pri izdizanju. Kada proučavamo formaciju planina, mi smo, naravno, obavezni da obratimo pažnju na ove tačke, koje su neraskidivo povezane sa usponom planina.

Stoga, ako to shvatimo, onda ćemo u potpunosti shvatiti da ciklični fenomen podizanja planina ide uz također ciklični fenomen klimatskih promjena. Oni vremenski periodi koji odgovaraju jednom periodu u podizanju planina i sadrže, kao što je rečeno, milion, a možda i dva miliona godina, nisu samo etapa u podizanju planina, već svojevrsni klimatski ciklus.

Kao što je poznato, za savremenu klimatsku fazu klimatologija poznaje niz kratkih klimatskih kolebanja, klimatskih ciklusa, koji traju oko 3, 6, 11, 16 i 30-35 godina. Među ovim kratkim ciklusima povezanim sa fluktuacijama solarne aktivnosti izdvajaju se takozvani Bricknerovi „periodi” i „jedanaestogodišnji” ciklusi povezani sa fluktuacijama solarne aktivnosti.

Ed. Brynner je 1890. godine skrenuo pažnju na ponavljanje ciklusa od 30-35 godina, te je analizirao dva fenomena tokom skoro 200 godina, počevši od 1700. godine, a dijelom se oslanjao na raniji materijal iz 14. stoljeća.

U ruskoj literaturi na problemu Briknerovih „perioda“ radio je M. A. Bogolepov, koji se okrenuo ruskim hronikama i u nizu radova od 1907. do 1929. koristio klimatske podatke za period od 9. do 10. veka. u naše vreme. U mnogo čemu se nije slagao s Brynnerom. Bogolepovljeva formulacija pitanja uzima u obzir mnogo složenije okolnosti, ali je u osnovi potvrdio postojanje ovih perioda. Kasnije je ove cikluse prikazao A.V. Šnitnikov (1949, 1950, 1957), utvrđujući njihovu stvarnost do poslednjih godina, u trajanju od 25-35 godina.

11-godišnji ciklusi su veoma česti. Postali su nadaleko poznati od 1873. do 1881. godine, kada su u Njemačkoj objavljeni opsežni radovi W. P. Keppena u kojima je zabilježeno postojanje klimatskih 11-godišnjih ciklusa. On je 1873. obradio podatke sa 250 stanica za godine od 1820. do 1870. Identificirao je nekoliko ciklusa od 11 godina, ali nije mogao a da ne istakne da se ti periodi ne održavaju stalno, pa ako uzmete dugačke meteorološke serije, dobijate veliku nedoslednost rezultata. Uprkos tome, Kepenova ideja nije zaboravljena i pojačana je kada je Wolf otkrio 11-godišnji ciklus sunčevih pjega, što je omogućilo da se ti ciklusi direktno povežu sa aktivnošću Sunca.

Sada 11-godišnji ciklus ima mnogo pristalica u SSSR-u. M. A. Bogolepov se nagnuo prema njemu, V. B. Šostakovič (1931, 1934) ga je podržavao i podržava ga..V. Y. Wiese, S. Khromov, M. S. Eigenson (1948), B. M. Rubashov, N. S. Tokarev, A. V. Shnitnikov (1951). Heliofizičari sa Smithsonian Carnegie instituta u SAD također su se pridružili ovim idejama. Tokom 40 godina, Abbott je razvio ideju o ovoj cikličnosti. Postoje, međutim, djela Bergenmeyera, Baura i gospođe Paranje, u kojima je ovaj ciklus oštro kritikovan i odbačen. Ako postoje periodi kada je ovaj ciklus jasno vidljiv, onda postoje i druge godine kada se on uopće nije manifestirao, što je, očigledno, posljedica vrlo niske aktivnosti Sunca u takvim godinama.

Uprkos ovim najnovijim izjavama, realnost manifestacije 11-godišnjeg solarnog ciklusa je do sada van sumnje. Situacija je nešto drugačija sa ostalim klimatskim ciklusima - 16-godišnjim, 6-godišnjim, 3-godišnjim itd. Oni se ne ispoljavaju uvek jasno u dugim vremenskim periodima, a ponekad se potpuno izgube, a razlog za to još uvek nije pronađen. je razjašnjeno.

Najmanji oscilatorni fenomeni su godine i sezonske klimatske fluktuacije (proljeće, ljeto, jesen i zima), koje su čisto periodične prirode. Oni nisu podložni sumnji i u potpunosti se održavaju, iako su bizarne varijacije u karakteristikama godine i fazama godine veoma velike.

Pored kratkih ciklusa i perioda gore navedenog tipa, moderna nauka poznaje značajan broj dužih, sekularnih i viševekovnih ciklusa (80-godišnji, 111-godišnji, 500-600-godišnji, 2000-godišnji, itd.) . Odmah se mora naglasiti da su neke od njih jasno “solarnog” porijekla, odnosno posljedica su fluktuacija sunčeve aktivnosti. Primer takvih ciklusa je sekularni ciklus solarne aktivnosti, prikazan od Šninjikova i dat u knjizi Eigenson (1957), kao i drugih autora.

Poreklo drugih ciklusa još nije jasno ili nije uvek jasno. Međutim, realnost je potvrđena njihovim postojanjem u različitim geofizičkim fenomenima. Dakle, 1868. Fritz, a 1883. Reis su pokazali cikluse od 110-112 godina, a 1928. Brooks ih je uspostavio. Predložio je cikluse od 75-80 godina. Poznati su ciklusi od 500 godina, koje su otkrili Bruks, Turkovski i dr. Konačno, Predtečenski je naveo periode od 1600 godina, Šnjinjikov - 1800-2000 godina. Postoji i niz drugih ciklusa i perioda. Odnos između sekularnih i višestoljetnih ciklusa je takav da su sekularni ciklusi ili razdoblja sastavljeni od odgovarajućih malih ciklusa kao svojih dijelova.

Na dijagramima preuzetim od E. Le Danoisa (Danois, 1950), može se vidjeti kako je ciklus od 111 godina sastavljen od 11-godišnjih ciklusa, ili kako je hiljadugodišnji ciklus sastavljen od 111 godina. Ova slika pokazuje kako se zagrevanje s kraja prvog milenijuma nove ere postepeno pretvara u zahlađenje klime, dostižući maksimum sredinom 15. veka. (do 1436. godine), nakon čega počinje zatopljenje, koje traje do danas. Isto je ukratko sažeto, sa izuzetkom manjih fluktuacija, gdje su prikazane promjene u kontinuitetu leda na polovima. Oslikava dva topla doba. Centri svakog od njih su međusobno udaljeni 1300-1300 godina. To ukazuje na postojanje ciklusa bliskog ciklusu od 1800 godina, koji je iznio i uvjerljivo s velikim talentom potkrijepio A.V. Shnitnikov.

Šema koju je dao 1949. je vrlo zanimljiva, ali još uvjerljivija i otkriva shema do koje je došao 1957. godine u svom velikom djelu. U ovoj shemi on kombinuje klimatske pojave i procese kao što su sadržaj vode u rijekama, stanje jezera, promjene unutrašnjih transgresija mora i sažima sve to kao promjene općih uvjeta vlage. Prikazuje nekoliko ciklusa od 1800-2000 godina. Od 3500. godine do početka moderne ere postoje dva i po takva ciklusa. Pokazao je kronološku povezanost ovih pojava sa fenomenima plime i oseke.

Čak i najveći od trenutno poznatih vekovnih ciklusa, ciklusi od dve hiljade godina, mali su u poređenju sa geološkim ciklusima. U odnosu na cjelokupni glacijalni dio geološkog ciklusa, oni čine njihov petnaestmilioniti udio.

Što se tiče geoloških ciklusa, u prethodnom izlaganju vidjeli smo njihovu povezanost sa rotacijom, a argument u prilog je njihova približna jednakost, koja očito odgovara periodičnosti i pravilnosti rotacije, a zatim i višestrukost geoloških ciklusa sa kosmičkim godinama, što povezuje ih sa rotacijom Galaksije.

Što se tiče uobičajenih klimatskih ciklusa modernog doba, kao i stoljetnih klimatskih ciklusa, zbog velike razlike u njihovim veličinama od veličina geoloških ciklusa, nemoguće je proširiti zaključak o njihovoj povezanosti s rotacijom planeta. Međutim, ova veza s rotacijom planete u uobičajenim klimatskim ciklusima našeg vremena je neosporna i lako je demonstrirati.

Tako je I.V. Maksimov (1953) primijetio da „jedanaestogodišnje fluktuacije solarne aktivnosti prolaze kroz osamdesetogodišnje ciklične fluktuacije, tokom kojih vrijednosti perioda i amplituda jedanaestogodišnjeg ciklusa solarne aktivnosti doživljavaju značajne promjene. Istovremeno, povećanje prosječne vrijednosti Sunčeve aktivnosti povezano je sa smanjenjem perioda i povećanjem amplituda njegovih jedanaestogodišnjih oscilacija, a smanjenje je povezano sa povećanjem perioda i smanjenjem veličina jedanaestogodišnjeg ciklusa solarne aktivnosti.”

Postoji, po svemu sudeći, još jedan zakon sekularnih promjena u periodu i amplitudi 11-godišnjih oscilacija Sunčeve aktivnosti. Na osnovu periodografske analize promjene prosječne debljine godišnjih prstenova sekvoje u Kaliforniji, kako ukazuje isti Maksimov (1954), utvrđeno je da je veličina 80-godišnjih klimatskih fluktuacija na sjevernoj Zemljinoj hemisferi doživjela značajne promjene tokom tri milenijuma.

Maksimov ukazuje na promjenu 11-godišnjeg ciklusa u rasponu od 6 do 16 godina, a amplituda kolebanja sunčeve aktivnosti se u isto vrijeme promijenila od 51 do 153% njene vrijednosti. Oscilacijske karakteristike ovih malih ciklusa su još značajnije kako se ciklusi od 600 godina razvijaju. Ove promene u malim ciklusima tokom razvoja velikih ne bi trebalo da nas uopšte čine skeptičnima i da nas nateraju da na osnovu toga odbacimo postojanje 11-godišnjih i drugih malih ciklusa.

M. A. Bogolepov je intuitivno predvideo postojanje materijalnog nosioca klimatskih fluktuacija kada je rekao da su one povezane sa poremećajem čitavog tela Zemlje. Sada možemo, na osnovu novih dostupnih činjenica, to konkretnije izraziti i povezati ih sa rotacijom Zemlje i njenim promjenama.

Kako je istakao Stovas (1951), poređenje krivulje prosječne amplitude 11-godišnjih oscilacija prosječnih godišnjih Wolfovih brojeva sa krivom rotacije u velikom, skoro 300-godišnjem periodu dovodi do potpuno neočekivanog rezultata, tj. podudarnost njihovih 80-godišnjih maksimuma i na opštu jedinstvenu prirodu ponašanja krivulja, što nije slučajno i ukazuje na jedinstvenu uzročno-posledičnu vezu između njih. Napomenuo je da je 1949. Yu. D. Kalinjin došao do potpuno sličnih zaključaka. Potonji, upoređujući epohe skokova geomagnetnih varijacija na osnovu posmatranja preko 60 godina u opservatorijama Pavlovsk i Bombaj sa epohama skokova ugaone brzine Zemljine rotacije, napisao je „da izgleda da oba skoka imaju zajednički uzrok. ”

Priložena kriva to dobro ilustruje. Sastavio ga je Stovas za prosječne amplitude 11-godišnjih oscilacija među godišnjim Wolfovim brojevima iz krive ugaone brzine Zemljine rotacije. Iz krivulje, dopunjene Kalinjinovim geomagnetnim podacima, dobiva se određena ovisnost geomagnetskih varijacija i malih klimatskih ciklusa o fluktuacijama ugaone brzine Zemljine rotacije.

Isto se može vidjeti ako uporedimo grafike promjena plime i oseke u prošlom stoljeću sa grafikom promjena brzine rotacije planete u istom vremenu.

E. Le Dapois je istakao da su lunarni periodi od 111 godina od velikog značaja u istoriji plime i oseke.

Dakle, na grafikonu za poređenje uzimamo ne baš jedan vek, već upravo takav period od 111 godina. Donji dio grafikona upoređuje vrhunce sekularne plime za 111 godina, od 1828. do 1939. godine, i grafik promjena u stopi Zemljine rotacije za isto vrijeme. Grafikon promjene brzine rotacije prikazan je u dva pogleda. Grafikon daje utisak direktne proporcionalnosti između sekularne plime i brzine rotacije.

Ali ovaj je utisak, ako pogledate oznaku veličina brzina u prostornim sekundama na desnoj strani crteža, lažan: one se smanjuju i negativne su prema vrhovima podignutih vrhova i pozitivne na spuštenim mjestima krivulje. Naprotiv, grafikon prikazuje ove brzine na način da su njihove maksimalne vrijednosti na vrhu.

Ako je grafikon potreban da bi se prikazao međusobni odnos između plime i rotacije, onda je iz grafikona B jasno da se plima, kako je vjerovao Engels, oduzima od brzine, tako da što je plima u određenoj godini veća, to je manja brzina Zemljine rotacije. Stoga su ove dvije veličine antagonističke. Vidi se da se sekularna plima povećava zbog smanjenja brzine rotacije, pa je stoga, gdje dostiže veliku vrijednost, brzina zanemarljiva (1885), a gdje je mala (1830, 1939), brzine su visoko. Maksimum jedne od ovih veličina odgovara minimumu druge.

Analiziraćemo dva grafikona. Prvi je pokazao zavisnost geomagnetskih i klimatskih fluktuacija o ugaonoj brzini Zemljine rotacije, a drugi je pokazao vezu između plime i oseke i iste ugaone brzine. Oba grafikona zajedno povezuju klimatske varijacije sa plimom i osekom i stopom rotacije.

Biološke pojave u okeanu također zavise od promjena u visinama sekularne plime. Plima 1885. poklopila se sa fantastičnim ulovom haringe, i obrnuto, 1830. i 1939., kada su plime bile niske, ulov haringe bio je mali. Ulov haringe sam po sebi nije biološki fenomen, ali je povezan s potonjem, jer je određen uvjetima razmnožavanja. A ovaj fenomen, koji je direktno povezan sa ulovom, je biološki fenomen. Očigledno, biološke pojave zavise i od plime i oseke, odnosno povezane su sa brzinom Zemljine rotacije. Očigledno, u toplim godinama plime, razmnožavanje haringe se povećava, što rezultira odličnim ulovom. Naprotiv, u hladnim godinama uslovi uzgoja haringe se pogoršavaju, a ulov se smanjuje. Čak i bez dublje analize ovog pitanja, možemo konstatovati da su iste plime i oseke koje, kao što smo upravo vidjeli, određuju geotektoniku, također uzrok klimatskih fluktuacija.

Tako smo došli do velikog i važnog zaključka o jedinstvu faktora koji određuju dinamiku troposfere, dinamiku čvrste ljuske Zemlje – litosfere, hidrosfere i konačno postojanje života.

Kako god detaljno tumačili prethodna dva grafikona, njihov osnovni sadržaj definitivno sugerira da klimatski ciklusi (11-, 80- i 111-godišnji) pokazuju određenu povezanost sa rotacijom Zemlje kroz plimne uspone okeana. Možemo li ovaj zaključak proširiti na dugoročne cikluse (600, 1000 i 2000 godina)? Njihov istorijski tok ne možemo dokazivati, korak po korak, kao što se to radilo za kraće fluktuacije. Međutim, ovu karakteristiku, po svemu sudeći, treba proširiti na viševekovne cikluse, posebno na 2000-godišnje, što je dokazao Šnjinjikov.

Iznad smo naveli da kratki ciklusi, kao sastavni dio vekovnih i pod njihovim uticajem, takođe doživljavaju promene. Osamdesetogodišnje fluktuacije prosječne vrijednosti Sunčeve aktivnosti intenziviraju se u prosjeku svakih 570 godina, a isto vrijedi i za sekularne promjene u jedanaestogodišnjem ciklusu.

Ako ovo uzmemo u obzir i uzmemo u obzir činjenicu da je veza između kratkih ciklusa dugih stoljeća izražena višestruko, onda možemo reći da brojni ciklusi zemaljske klime modernog doba nisu izolirani fenomeni, već dijelovi koherentna celina - jedinstven sistem ciklusa. Svaki od 500-, 1000-, 1800-2000-godišnjih ciklusa sastoji se od 11-, 80- i 111-godišnjih ciklusa i stoga bi se kroz svaki od njih trebala pojaviti ovisnost klimatskih fluktuacija i plime i oseke o brzini rotacije. Ovo također treba proširiti na cijelo moderno doba (post-glacijalno vrijeme), koje pokriva period od nekoliko desetina hiljada godina. Stoga će postojati pet ili šest ciklusa od 2000 godina, koji se mogu svesti na dva ciklusa od približno 5000 godina koja su nedavno predložena.

Čitav sistem ciklusa je tako usko povezan i ima jedinstvenu osnovu sa rotacijom Zemlje. Ako rotacija, kao što smo vidjeli, leži u osnovi geoloških ciklusa, onda, ako se krećemo od velikih ka malim, ona leži u osnovi sezonskih podjela godine, odnosno utjecaj rotacije se proteže na sve srednje ciklične pojave. Drugim riječima, to znači da čitav sistem cikličkih pojava, od kosmičke godine i geološkog ciklusa do godišnjeg ciklusa, ima jedinstvenu osnovu. Sistem cikličkih pojava je jednoobrazan u svojoj suštini.

Ali pošto periodi od 111 godina čine svojevrsne nizove stepenica koji se spuštaju do najhladnijeg vremena (XVI vek), jasno je da bi brzine rotacije takođe trebale da variraju od maksimuma do maksimuma, za najveće plime, sudeći prema studijama Otto Pettersson, uočeni su u XIV-XV vijeku, zatim su se smanjivali u oba smjera, ali ne direktno, već kroz cikluse od 111 godina. Za brzine rotacije trebalo bi da dobijete takve merdevine stepenica” samo u suprotnom smeru: ako su plime i oseke 14.-15. bile ogromne, tada je brzina rotacije morala biti vrlo mala.

Koliko puta bi se veličina ove ljestvice trebala povećati ako se glacijalni oblik ciklusa uključi u ukupnu sliku promjena u brzini rotacije, a zatim daje sliku promjena brzine rotacije za cijeli geološki ciklus? Još smo jako daleko od ovoga, ali je potrebno ići u ovom pravcu na osnovu opšteg stava da okeani koji su oduvek postojali na Zemlji stalno, ali na različite načine, svojim plimama su smanjivali brzinu rotacije naše planete i istovremeno vršio pritisak na svoje tijelo stvarajući uspone i padove.

U zaključku, vraćajući se na male ciklične fluktuacije, treba reći sljedeće. Ako smo gore rekli da je iza uspona planina potrebno vidjeti i klimatske promjene koje se dešavaju istovremeno s ovim, sada možemo primijetiti da je iza klimatskih ciklusa malih veličina potrebno uočiti prateću geotektoniku. Te i druge promjene uvijek idu paralelno.

Opšti zaključci do kojih smo došli su sljedeći.

1. U istoriji razvoja naše planete u geološkom vremenu neminovno se uočavaju elementi nekog ponavljanja, koji svoj izraz nalaze u velikim geološkim ciklusima dugog trajanja, te u stoljetnim, stoljetnim i malim klimatskim periodima sadržanim u ovim ciklusima, kao dio njih, i ciklusima poput moderne ere i ranijih era.

2. Čitav skup cikličkih promjena u uvjetima postojanja planete različitog trajanja (velikih i malih), koji određuju detalje spirale njenog razvoja, čini jedan međusobno povezan harmoničan sistem pojava koje se uklapaju jedna u drugu. i imaju zajedničku podređenost.

3. Veliki geološki ciklusi i mali klimatski periodi i ciklusi odlikuju se međusobnim kontinuitetom i paralelizmom tokom razvoja strukturnih promjena u litosferi i klimatskih promjena u atmosferi i hidrosferi.

4. Svaka strukturna promjena podrazumijeva klimatsku promjenu koja se dešava paralelno s njom tokom vremena, i obrnuto.

5. Ciklične klimatske fluktuacije savremene geološke ere i prethodnih era, s jedne strane, kao i sistemi koji predstavljaju tektonska kretanja (in statu nascendi) i najnovije tektonske pokrete, nazvane neotektonika, s druge strane, stvaraju

njih i istih razloga, što određuje neraskidivu vezu između ove dvije grupe pojava.

6. S obzirom na međusobnu zavisnost i paralelizam strukturnih i klimatskih promjena, nemoguće je primijeniti djelovanje unutrašnjih sila Zemlje na objašnjenje strukturnih pojava, jer bi se na taj način strukturne pojave odvojile od klimatskih, budući da unutrašnje pojave planeta očigledno nema nikakve veze sa ovim poslednjim. Stoga bi prihvatanje samo unutrašnjih uzroka za objašnjenje planetarnih promjena onemogućilo objašnjenje istih razloga za obje promjene.

7. Budući da se tokom promjena klime i strukture Zemlje, porast glečera na kontinentalnim područjima i na planinskim uzvišenjima razvija paralelno sa promjenama u strukturama, nemoguće je koristiti različite razloge za objašnjenje ove dvije grupe pojava. Ovi razlozi su isti. Stoga je nemoguće primijeniti unutrašnje sile na promjene u strukturama i objasniti glacijacije vanzemaljskim silama. Razlozi za oba su isti. Ovi razlozi su determinisani gravitacionim silama koje nastaju tokom kretanja Zemlje, posebno tokom njene rotacije. Ovo se odnosi kako na promjene u cikličnim manifestacijama modernog doba i prethodnih era u strukturama i klimi, tako i na one promjene koje nastaju tokom datog geološkog ciklusa.

8. Samo na osnovu kretanja Zemlje, uopšteno gledano, može se razumeti višestruki odnos između tektonskih perioda razvoja planete i kosmičke godine, i samo na osnovu toga mogu se razumeti precesioni i plimni uticaji Sunca i Mjesec na tijelu naše planete postaje razumljiv, stvarajući deformaciju kore planete, odnosno njene tektonike.

9. Da bi se objasnila cikličnost izgradnje planina i kretanja kontinenata u istoriji naše planete, potrebno je uzeti u obzir ne samo rotaciju Zemlje, već i njeno translatorno kretanje.

10. Nejasno je da li je pri tumačenju geoloških ciklusa potrebno uvesti direktno djelovanje Galaksije na planetu ili se to djelovanje prenosi preko Sunca i Mjeseca; u svakom slučaju, veza između velikih ciklusa i galaktičkih uticaja teško se može osporiti.

11. Uspon planina je možda lakše shvatiti kao plimu čvrstih masa, slično plimi vode. Stres koji ga stvara postepeno se akumulira tokom dugih vremenskih perioda.

12. Na osnovu utvrđene čvrste veze između klimatskih i strukturnih promjena, tektonske pojave se ne mogu smatrati samo pojavama litosfere. Oni su rezultat interakcije kore i subcrustalne litosfere s drugim ljuskama Zemlje - hidrosferom i atmosferom.

13. Promjene u razvoju faza geoloških ciklusa sažete su činjenicom da dva kraja geološkog ciklusa - početak i kraj - imaju sljedeće podudarnosti tektonskih i klimatskih pojava:

14. Istrebljenje velikih grupa životinjskog svijeta i povezane promjene u porodicama i rodovima ograničene su na krajeve geoloških ciklusa; izumiranje biljaka događa se nešto ranije. Postoji razlog za vjerovanje da su prirodne sudbine životinjskog i biljnog svijeta planete određene fazama geoloških ciklusa. Bili bi drugačiji da planeta miruje.

15. Rotacija Zemlje u modernoj eri i promjene njene brzine u velikoj mjeri određuju sudbinu životinjskog i biljnog svijeta.

16. Na osnovu podataka o promjenama odnosa hidrosfere i litosfere tokom geološkog vremena, vrijeme je da se prizna da treba napustiti termičke interpretacije tektonskih promjena na planeti, i preći na njeno dinamičko tumačenje zasnovano na interakcija Zemljinih školjki.

17. To znači da se tektonski fenomeni rađaju u pulsiranju Zemljinog rotacionog režima, a nikako u njegovom terminu, koji ima samo sporednu ulogu.

Kao rezultat svega navedenog, možemo reći da smo, analizirajući promjene geoloških pojava tokom vremena, u potpunosti razjasnili tri bitne tačke: a) moramo prepoznati neodvojivost klimatskih i strukturnih promjena u toku geološkog vremena, b ) moramo prepoznati nemogućnost zbog toga da se promjene u tijelu planete objasne samo unutrašnjim razlozima i, konačno, c) neophodno je prepoznati učešće prirodnih voda u svim cikličkim promjenama Zemlje, od kratkih klimatskih perioda kroz vijekove do geološkog ciklusa i njegovih faza.

Posljednja činjenica je posebno važna jer govori o povezanosti života litosfere i prirodnih voda, čija je ideja stavljena u naslov ovog djela. Približavali smo se ideji uticaja plime i oseke na geotektoniku; što znači da plime ne samo da su smanjile brzinu rotacije planete, već su stvorile pritisak koji djeluje na tijelo Zemlje i stvara poremećaje u njemu, što dovodi do uzdizanja i slijeganja. Drugim riječima, promjene u strukturi litosfere nastaju uz sudjelovanje uglavnom plimnih valova oceanskih voda. Ovoga treba stalno pamtiti.

Klimatske promjene Zemlje, koje smo gore upoznali, dale su nam ideju da u tim promjenama postoji čitava hijerarhija promjena, počevši od dnevnog ciklusa do ogromnog geološkog ciklusa i njegovih faza. Kratkoročne promjene nazivaju se modernim klimatskim periodima, ili ciklusima. Penjući se ovom hijerarhijom od male ka većoj, približit ćemo se fazama geološkog ciklusa i, konačno, samom ciklusu, koji sumira sve ove faze – geološkoj godini, koja pokriva ogromno geološko vrijeme.

Kao što smo vidjeli gore, ako karakteriziramo faze ciklusa, ne možemo se ograničiti samo na pojave u litosferi, jer ciklus, kao i manji periodi, pokriva i litosferu i sve druge ljuske Zemlje. Može se činiti da se ciklus i faze odnose na litosferu, a manji periodi se ne tiču ​​nje, već se ogledaju samo u promjenama u atmosferi i hidrosferi. Ali to nije istina. I mali ciklusi koji se nazivaju klimatski periodi i veliki geološki intervali fluktuacija utiču na sve Zemljine školjke.

Zato je pokušaj E. Oga da objasni ciklus samo razlozima vezanim za litosferu bio neuspješan.

Pisao sam o tome prije 30 godina. Ne ponavljajući čitav argument koji je tada razvijen, predstaviću ga u njegovim glavnim crtama.

Oga ga je podijelila u tri faze: orogeneza, litogeneza i gliptogeneza. Ali ove faze se vremenski preklapaju, i nisu jasno razdvojene: podizanje planina zahtijeva istovremeno taloženje sedimenata, odnosno litogenezu, a kada se na nekim mjestima na Zemlji dogodi sedimentacija - litogeneza, onda se na drugim javlja gliptogeneza. Zato sam predložio drugačiju podjelu faza ciklusa: glacijalne, umjerene i kserotermne. Nije teško shvatiti da su osnovu za karakteristike faza ovdje prirodne vode i njihova količina na površini Zemlje u različitim fazama.

Nadalje, tvrdnja o povezanosti i jedinstvu svih vrsta voda na našoj planeti sada je nepobitna, i moramo zamisliti zemaljske vode kao jedinstvenu cjelinu. Dakle, naznačene promjene količine vode na površini mogu nastati samo zbog preraspodjele voda ove cjeline. Nedavno je problem formiranja podzemnih voda postao osnova hidrogeologije.

Najpogodnije je pratiti formiranje podzemnih voda na osnovu jedinstva svih prirodnih voda. Ova okolnost potvrđuje neraskidivost veze između podzemnih voda i kontinentalnih i oceanskih voda. S druge strane, kontinentalne vode, nadzemne i podzemne, neodvojive su od okeanskih voda, a smanjenje vode u okeanu dovodi do njihovog porasta na kontinentima i obrnuto. Bez poznavanja ovih osnovnih principa, nemoguće je razumjeti sudbinu prirodnih voda na Zemlji i, istovremeno, geoloških ciklusa. Prirodne vode se tako ispostavljaju kao glavni indikator razlika u geološkim fazama, određujući njihov različit nivo vlažnosti, što daje i klimatske i biološke karakteristike.

Koncept vlage, koji je u nauku uveo Šnjinjikov, izuzetno je važan. Shnitnikov je u svojoj knjizi (1957) slikovito i uvjerljivo prikazao sadržaj vlage za male oscilatorne periode, od godišnjeg ciklusa do viševjekovnih ciklusa. Oni se također mogu karakterizirati i individualizirati samo uzimajući u obzir sadržaj vlage, odnosno stanje prirodnih voda Zemlje. Ovdje se pozivam na činjenice iznesene u njegovoj izvrsnoj knjizi. Bilo bi neprimjereno ovdje ponavljati i preuređivati ​​činjenice vezane za ovo. Ali opšti zaključak se može ponoviti još jednom; Ovo je treća tvrdnja kojom ćemo završiti izlaganje poglavlja: u svim promjenama u “životu” Zemlje, od kratkih perioda kroz stoljeća do promjena faza geološkog ciklusa i promjena ciklusa tokom vremena, učešće prirodnih voda je obavezan, što određuje broj faza.

Ako smo kraj posvetili objašnjenju treće od tri odredbe iznesene u ovom poglavlju, kasnije ćemo se vratiti na drugu i prvu odredbu. Druga pozicija ukazuje na nemogućnost objašnjavanja promjena na planeti samo unutrašnjim razlozima. Objašnjenje će nam omogućiti da se vratimo na prvu poziciju – o neodvojivosti klimatskih i strukturnih promjena – i iz nje izvučemo odgovarajuće zaključke o razlozima promjena u strukturama Zemlje.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Izveden od dvije grčke riječi (“geo” – Zemlja i “logos” – studija), koncept “geologije” objedinjuje desetine naučnih oblasti i stotine specijalnosti uključenih u proučavanje planete Zemlje, njene strukture, strukture, sastava, stanje i dinamiku kao rezultat događaja koji se dešavaju unutar i na površini različitih procesa. Geologija, u figurativnom izrazu američkih geologa A. Allisona i D. Palmera, je “nauka o planeti Zemlji koja se stalno mijenja”, koja je predmet ove nauke. Zemlja je složeno materijalno tijelo sa istorijom razvoja dužom od 4 milijarde godina. Ideje o njegovoj strukturi, poreklu i istoriji razvoja značajno su se promenile tokom proteklih decenija. Shodno tome, promijenio se i predmet geologije, tj. poboljšani su modeli planete i njenih pojedinačnih elemenata.

Nastanak i razvoj geologije i njenih naučnih pravaca uzrokovan je potrebama života. Da bi se osigurali uvjeti za opstanak plemena, naroda i čovječanstva u cjelini, bili su potrebni različiti minerali - rude metala, gorivo, voda, građevinski materijali, kao i podaci o građevinskim i melioracionim uslovima životne sredine. Razvoju geologije očito je olakšala ljudska radoznalost - želja da se razumiju uzroci određenih prirodnih pojava - potresa, vulkanskih erupcija, cunamija, nastanka planinskih padova i klizišta, kraških pećina itd.

Opći kulturni značaj geologije, uz astronomiju, također je velik kao jedna od najvažnijih ideoloških disciplina. Teško je zamisliti harmonično razvijenu osobu bez poznavanja osnova strukture Zemlje - njene kolijevke - njene istorije, procesa i pojava. Geološko znanje ne samo da pomaže u prevladavanju praznovjernog straha od prirode, već omogućava njegovo proučavanje, razumijevanje i korištenje u gospodarskoj djelatnosti.

Svaka nauka se razlikuje od drugih po svom objektu, predmetu i metodama. Geologija sagledava planetu Zemlju proučavajući geološka tijela – minerale, stijene, slojeve, slojeve, formacije, tektonske strukture, njihovo porijeklo i promjene. Geologija je istorijska nauka. Starost geoloških tijela procjenjuje se na hiljade, milione, pa čak i milijarde godina. Vrlo je teško reproducirati uslove za njihovo formiranje. Ali geologiji pomaže metoda aktualizma (M. Lomonosov, C. Lyell), koja kaže da su se procesi koji danas mijenjaju lice Zemlje odvijali otprilike na isti način u prošlosti. proučavanje aktivnosti rijeka, morskih valova, vjetra, vulkana i drugih procesa i pojava danas pomaže u razumijevanju njihove uloge u prošlosti. Dakle, proučavajući našu planetu, geologija pokriva čitav niz pitanja, i to:

Materijalni sastav Zemlje (mineralogija, petrografija);

Struktura Zemlje i procesi koji se dešavaju u njenoj unutrašnjosti i na njenoj površini (geotektonika, dinamička geologija, vulkanologija, seizmologija, geologija mora);

Povijest nastanka i razvoja Zemlje, promjene njenog izgleda (istorijska geologija, paleontologija, paleogeografija);

Primijenjena istraživanja (proučavanje minerala, hidrogeologija, inženjerska geologija itd.).

To dovodi do glavnih ciljeva ove nauke:

Proučavanje materijalnog sastava unutrašnjih školjki Zemlje;

Proučavanje unutrašnje strukture Zemlje;

Proučavanje obrazaca razvoja litosfere i zemljine kore;

Proučavanje istorije razvoja života na Zemlji itd.

Za rješavanje postavljenih ciljeva i zadataka geologija se vodi posebnim metodološkim aparatom. Glavne metode koje se koriste u geološkim istraživanjima su:

1. Terenska geološka istraživanja- proučavanje geoloških izdanaka, materijala jezgre ekstrahovanog tokom bušenja, slojeva stena u rudnicima, eruptivnih vulkanskih proizvoda, direktno terensko proučavanje geoloških procesa koji se dešavaju na površini.

2. Geofizičke metode- koristi se za proučavanje dubinske strukture Zemlje i litosfere. Seizmičke metode, na osnovu proučavanja brzine širenja uzdužnih i poprečnih talasa, omogućio je identifikaciju unutrašnjih školjki Zemlje. Gravimetrijske metode, koji proučavaju varijacije u gravitaciji na površini Zemlje, omogućavaju otkrivanje pozitivnih i negativnih gravitacijskih anomalija i stoga sugeriraju prisustvo određenih vrsta minerala. Paleomagnetska metoda proučava orijentaciju magnetiziranih kristala u slojevima stijena. Precipitirajući kristali feromagnetnih minerala orijentisani su svojom dugom osom u skladu sa pravcima linija magnetnog polja i znacima magnetizacije Zemljinih polova. Metoda se zasniva na nestalnosti (inverziji) znaka polariteta magnetnih polova. Zemlja je dobila moderne znakove polarne magnetizacije (Brunhesova era) prije 700.000 godina. Prethodna era reverzne magnetizacije je Matuyama.

3. Astronomske i svemirske metode baziran na proučavanju meteorita, plimnih kretanja litosfere, kao i na proučavanju drugih planeta i Zemlje (iz svemira). Oni omogućavaju dublje razumijevanje suštine procesa koji se dešavaju na Zemlji iu svemiru.

4. Metode modeliranja omogućavaju reprodukciju (i proučavanje) geoloških procesa u laboratorijskim uslovima.

5. Metoda aktualizma- geološki procesi koji se trenutno odvijaju pod određenim uslovima dovode do formiranja određenih stenskih kompleksa. Shodno tome, prisustvo istih stijena u drevnim slojevima ukazuje na određene, identične modernim procesima koji su se odvijali u prošlosti.

6. Mineraloške i petrografske metode proučavanje minerala i stena (potraga za mineralima, obnavljanje istorije razvoja Zemlje).

Postepeno gomilanje geoloških znanja dovelo je do diferencijacije geološke nauke, identifikacije niza srodnih nauka, od kojih svaka ima svoj predmet i predmet istraživanja. Danas su nauke o geološkom ciklusu veoma opsežne i raznolike, a postoji više od stotinu geoloških specijalnosti. Među osnovnim naukama geološkog ciklusa su:

mineralogija - fizičke karakteristike i hemijska priroda minerala;

petrografija - sastav, struktura, porijeklo i uslovi pojave stijena;

geotektonika - kretanje i struktura zemljine kore, pojava slojeva stijena;

dinamička geologija - procesi koji mijenjaju zemljinu koru i izgled površine naše planete u cjelini;

paleontologija - nauka o drevnim fosilnim organizmima, njihovoj strukturi, razvoju, geografskoj rasprostranjenosti u različitim periodima istorije Zemlje; ova grana geologije usko je povezana sa zoologijom i botanikom, jer se uz nju proučava istorija razvoja flore i faune;

istorijska geologija - geološka istorija Zemlje od njenog formiranja kao planete do modernog doba otkriva redosled promena koje su se dešavale tokom postojanja planete;

paleogeografija - fizičko-geografski uslovi koji su postojali na površini Zemlje u prethodnim geološkim epohama;

podučavanje o mineralima - proučavanje porijekla, obrazaca distribucije i obrazaca pojave minerala;

hidrogeologija - uslovi za pojavu vode u zemljinoj kori, njen sastav, poreklo i karakteristike;

inženjerska geologija - stijene zemljine kore, izgledi za njihovu upotrebu za izgradnju različitih građevina: zgrada, mostova, polaganje kanala itd.; U tu svrhu proučavaju se čvrstoća i otpornost stijena na temperaturne promjene, opterećenja i mogućnost razvoja raznih negativnih geoloških procesa u njima (pomjeranja, sufuzije, krš, slijeganje itd.).

U posljednje vrijeme ekološka uloga geologije raste. Razvija pitanja pouzdanog odlaganja opasnog industrijskog otpada, posebno radioaktivnog i hemijskog otpada, razumne izgradnje uzimajući u obzir moguće štete od opasnih geoloških faktora: zemljotresa, erozije, klizišta itd.

Sve geološke nauke su usko povezane i daju holističku sliku strukture i razvoja zemljine kore i Zemlje u cjelini.

Geologija je usko povezana sa geografijom, hemijom, fizikom, botanikom, zoologijom i drugim prirodnim naukama. To je osnova za posebne geografske discipline: fizičku geografiju, opštu geonauku, geomorfologiju itd. Geologija igra važnu ulogu u proučavanju evolucije geografskog omotača. Proučavanje ležišta minerala važan je element za temeljno razumijevanje ekonomske geografije.

Veza između geologije i hemije je u proučavanju hemijskog sastava zemljine kore, porekla, karakteristika i upotrebe prirodnih hemijskih jedinjenja – minerala. Istraživanja minerala otkrivaju suštinu hemijskih procesa koji se dešavaju u prirodi. Osim toga, mineralni resursi su glavni izvor sirovina za hemijsku industriju.

Poseban dio geologije povezan je s biologijom - paleontologijom, koja proučava povijest nastanka i razvoja organskog svijeta koristeći fosilne ostatke. S druge strane, proučavanje uslova života savremenih biljnih i životinjskih organizama pomaže geolozima da rekonstruišu uslove prošlih perioda istorije Zemlje.

Kako je rekao ruski akademik V.O. Obručev: „geologija nas uči da otvorenim očima gledamo prirodu oko sebe i razumemo istoriju njenog razvoja“, tj. pruža naučno objašnjenje za niz prirodnih procesa i pojava.

Geologija je također usko povezana s praktičnim ljudskim aktivnostima: istraživanjem mineralnih nalazišta koja se koriste u industriji. Tek nakon inženjersko-geološke utemeljenosti projekata počinje izgradnja stambenih, poslovnih i infrastrukturnih objekata. Stene i topografija su važni faktori u procesima formiranja tla koji se moraju uzeti u obzir u poljoprivrednim aktivnostima.

Otkako je čovjek počeo da se čudi zvijezdama na nebu, značajan dio njegove mentalne energije očigledno je utrošen na razumijevanje Zemlje. Trebali su mu vijekovi i milenijumi da vidi oruđe i zaštitu u kamenu. Tada je naučio da topi bakar, bronzu i željezo, akumulirajući znanja i vještine u traženju ruda ovih metala, znakova mineralnih naslaga. Vjeruje se da je doktrina mineralnih nalazišta nastala u 4. milenijumu prije Krista. označilo je početak geologije kao nauke. Veliki doprinos razvoju geologije u antičko doba dali su naučnici poput Aristotela, koji je dokazao da je Zemlja sferna i iznio pretpostavku da se područje koje zauzimaju kopno i more stalno mijenja; Strabon, koji je tvrdio da Zemlja stalno doživljava vertikalne pokrete, sad se dižu i spuštaju; Plinije Stariji, koji je napisao djelo od 36 tomova „Prirodna istorija“, u kojem je prikupio i sistematizirao geološka znanja svog doba.

Glavna djela stvarnog geološkog sadržaja pojavila su se u srednjem vijeku. Tako je perzijski liječnik i filozof Avicena razvio prvu klasifikaciju minerala, a naučnik iz Khorezm Al-Birunija napisao je djelo “Sakupljene informacije o znanju dragocjenih minerala”.

Tokom renesanse, naučnici su se približili poreklu modernog znanja. Najveća otkrića napravljena su u geografiji, fizici, biologiji i drugim prirodnim naukama, uključujući geologiju. Tako je Leonardo da Vinci, radeći na izgradnji objekata za navodnjavanje u Italiji, došao do zaključka da su kopnene površine na kojima je izvođena gradnja nekada bile morsko dno, jer su u stijenama pronađeni mnogi ostaci morskih organizama. Od velikog značaja za razvoj geologije bili su radovi iz astronomije M. Kopernika, koji je dokazao da se Zemlja okreće oko Sunca, a ne obrnuto (heliocentrični model).

Pojedinačne misli i ideje iznošene su u oblasti poznavanja geoloških procesa i pojava. Tako je danski naučnik N. Steno opisao oblike dislokacije zemljine kore, transgresije i regresije mora i izneo vulkansku teoriju formiranja planina. Njegovi radovi postavili su temelje za takve geološke nauke kao što su stratigrafija i tektonika; osim toga, ime ovog naučnika povezuje se s uvođenjem geološke metode u metodološki aparat nauke. Njemački fizičar, matematičar i filozof G.W. Leibniz je bio prvi koji je sugerirao da se stijene formiraju od vruće rastopljene mase koja je nekada činila Zemlju. Značajan doprinos daljem razvoju geologije dali su radovi Immanuela Kanta „Opšta prirodna istorija i teorija neba“ i M.V. Lomonosov “O slojevima zemlje”, “Riječ o rađanju metala od potresa zemlje”, “Prvi temelji metalurgije ili rudna tijela”.

Kraj 18. - početak 19. vijeka. obilježila su ekspediciona studija geološke strukture mnogih regiona Evrope i Azije, koju je izveo P.S. Pallos, I.I. Lepekhin i dr.. Geološka karta istočne Transbaikalije, koju su sastavili D. Lebedev i M. Ivanov, pokazala se jednom od prvih geoloških karata na svetu.

U XVIII – XIX vijeku. Pojavio se niz radova koji su dali značajan podsticaj daljem razvoju nauke. Profesor Feiberg akademije u Saksoniji A. Werner postao je jedan od osnivača moderne mineralogije. U oblasti teorijske geologije, predvodio je takozvanu školu neptunista i tvrdio da je glavni geološki faktor u promjeni lica planete voda. Škotski naučnik D. Getton (osnivač škole plutonista) smatrao je da vodeću ulogu u geološkim procesima imaju podzemne sile.

Engleski naučnik W. Smith razvio je paleontološki metod za određivanje relativne starosti stijena. Suština metode je da se relativna starost stijena određuje ostacima fosilnih organizama, jer Svaki kompleks sedimentnih stijena različite starosti povezan je s kompleksom određenih organizama. U prvoj polovini 19. stoljeća započelo je sistematsko proučavanje ostataka fosilnih organizama s ciljem odvajanja sedimentnih slojeva i izrade jedinstvene geohronološke skale za sve zemlje. U to vrijeme dolazi i do pojave paleonologije i istorijske geologije kao samostalnih naučnih disciplina.

U drugoj polovini 18. stoljeća postavljeni su temelji teorijske geologije i postavljena su pitanja o porijeklu stijena. Zahvaljujući radovima I. Kanta i P.S. Laplas stvara naučnu kosmogoniju. Radovi J. Lamarcka, C. Lyella, C. Darwina pobijaju teoriju katastrofa J. Cuviera, potvrđujući evolucionu fazu razvoja Zemlje.

Osamdesetih godina 19. stoljeća J. Goll i J. Deng formulirali su glavne principe teorije geosinklinala.

Predavanje 2. Zemlja u svemiru. Karakteristike unutrašnje strukture planete.

Zemlja je kosmičko tijelo, planeta koja je dio Univerzuma. U Univerzumu, sva nebeska tijela formiraju skupove različite složenosti. Dakle, Zemlja i njen satelit Mesec čine sistem. Deo je većeg sistema – Sunčevog sistema, formiranog od Sunca i nebeskih tela koja se kreću oko njega – planeta, asteroida, satelita i kometa. Sunčev sistem je pak dio galaksije - ovo je galaksija Mliječni put. Galaksije, zauzvrat, formiraju još složenije sisteme - jata galaksija.

Sunčev sistem se sastoji od centralne zvijezde - Sunca, devet planeta, kao i satelita, asteroida i kometa. Sve planete Sunčevog sistema podijeljene su u dvije velike grupe:

1. “Zemaljske planete” (Merkur, Venera, Zemlja, Mars). Karakteristične karakteristike ovih planeta su njihova bliska lokacija Suncu; male veličine; visoka gustina materije; njihove glavne komponente su silikati (jedinjenja silikona) i gvožđe, stoga su zemaljske planete čvrsta tela; planete se polako rotiraju oko svoje ose (period rotacije Merkura je 58,7 zemaljskih dana; Venere je 243, Marsa je nešto više od jednog dana). Zbog spore rotacije, polarna kompresija planeta je mala i imaju oblik blizak sferi.

2. "Džinovske planete" (Jupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluton). Planete ove grupe nalaze se na velikoj udaljenosti od Sunca i velike su veličine. Najčešći hemijski elementi su vodonik i helijum, pa su planete džinovske kugle od gasa. Sve gigantske planete rotiraju velikom brzinom oko svoje ose, zbog čega imaju veliku polarnu kompresiju. Sve planete imaju veliki broj satelita.

Asteroidi(od grčkog astereideis - poput zvijezde) - male planete Sunčevog sistema.One čine tanak prsten između orbite Marsa i Jupitera (vjerovatno nastao nakon uništenja planete Phaethon ili zbog nakupina primarnog plina i prašine oblak). Njihova prosječna udaljenost od Sunca je 2,8 – 3,6 AJ. Prvi asteroid nazvan je Ceres (1801), do 1880. već je bilo poznato oko 200 asteroida, a sada su izračunate orbite za više od 40.000 asteroida. Najveći asteroid, Ceres, ima prečnik od 1000 km, prečnik Pallas je 608, Vesta je 540, Hygia je 450 km. Gotovo svi asteroidi imaju nepravilan oblik, samo najveći prilaze lopti.

Komete (od grčkog kometes - rep) su mala nesvjetleća tijela Sunčevog sistema koja postaju vidljiva tek kada se približavaju Suncu. Kreću se po visoko izduženim elipsama. Broj kometa se meri milionima. Kako se približavaju Suncu, njihova "glava" i "rep" postaju oštro razdvojeni. Dio glave sastoji se od čestica leda i prašine. Ioni natrijuma i ugljika pronađeni su u okruženju razrijeđenog plina i prašine u repu. Jedna od najpoznatijih kometa je Halejeva kometa, koja se svakih 76 godina pojavljuje u zoni vidljivosti Zemlje.

Meteori– sićušna čvrsta tijela teška nekoliko grama koja napadaju atmosferu planete. Male čestice materije, koje se kreću brzinom od 11-12 km/s, zbog trenja u atmosferi, zagrijavaju se do 1000 0 C, zbog čega svijetle nekoliko sekundi. Izgaraju u atmosferi prije nego što stignu na površinu. Meteori se dijele na pojedinačne i meteorske kiše. Najpoznatije kiše meteora su: Perzeidi (pada u avgustu), Drakonidi (oktobar), Leonidi (novembar). Ako Zemlja pređe orbitu kiše meteora, čestice "padaju na planetu" i počinje "zvjezdana kiša". Nebeska tijela koja padaju na površinu planete nazivaju se meteoriti. Najveći meteorski krater na Zemlji ima prečnik od 1265 m i nalazi se u Arizoni u blizini Diablo kanjona. Najčešći elementi meteorita su kiseonik, gvožđe, silicijum, magnezijum, nikal itd.

Zemlja je treća planeta od Sunca i najveća planeta u zemaljskoj grupi. Zajedno sa Mjesecom, Zemlja čini dvostruku planetu. U ranim fazama svog formiranja, Zemlja je bila hladno kosmičko tijelo koje je sadržavalo sve hemijske elemente poznate u prirodi. Postepeno, zbog gravitacionih sila, energije raspada radioaktivnih elemenata i lunarnih plime, unutrašnjost Zemlje počela je da se zagrijava. Kada je temperatura unutrašnjosti dostigla nivo topljenja oksida gvožđa i drugih jedinjenja, počeli su aktivni procesi formiranja jezgra i glavnih školjki planete: jezgra, plašta i kore.

Proučavanje unutrašnje strukture zemlje povezano je sa velikim poteškoćama, jer Naučnici ne mogu direktno posmatrati procese koji se dešavaju u dubinama planete. Glavni izvori informacija o strukturi Zemljine unutrašnjosti, njihovom materijalnom sastavu i stanju agregacije su seizmički talasi koji nastaju tokom zemljotresa i ciljanih eksplozija. U kratkom vremenskom periodu oni prožimaju gotovo cijelu Zemlju. Prilikom prolaska kroz tijelo planete, seizmički valovi na nekim dubokim nivoima primjetno mijenjaju svoju brzinu, što ukazuje na promjenu svojstava glavne ljuske ili geosfere: zemljine kore, plašta i jezgra.

Zemljina kora. Zemljina kora je gornji sloj krute ljuske Zemlje - litosfere. Zemljina kora je odvojena od donjeg litosferskog omotača Mohorovičićevom granicom. Površina zemljine kore nastaje usled tri višesmerna uticaja: tektonskih kretanja koja stvaraju neujednačen reljef, denudacije ovog reljefa usled razaranja i trošenja stena koje ga sačinjavaju, i usled procesa sedimentacije. Kao rezultat toga, površina zemljine kore koja se stalno formira i istovremeno zaglađuje postaje prilično složena. Debljina zemljine kore kreće se od 5-10 km ispod okeana do 70-75 km pod planinskim sistemima. Sastav, struktura i debljina kore kontinenata i okeana su različiti, što je dovelo do identifikacije njegovih glavnih tipova: kontinentalni, oceanski i dva prijelazna.

Okeanska kora Po svom je sastavu primitivan i u suštini predstavlja gornji diferencirani sloj plašta, prekriven tankim slojem sedimenta. Okeanska kora se obično dijeli na tri sloja.

Sedimentni sloj je najudaljeniji sloj okeanske kore. Prosječna debljina sedimentnog sloja je mala i iznosi oko 500 m, ali veoma varira. Tako se u blizini kontinentalnih rubova iu područjima velikih riječnih delta povećava na 10-12 km. To je zbog činjenice da se gotovo sav sedimentni materijal koji se prenosi sa kopna taloži u obalnim područjima okeana i na kontinentalnim padinama kontinenata. U otvorenom okeanu debljina sloja sedimenta raste od vrhova srednjookeanskih grebena, gdje gotovo da i nema padavina, do njihove periferije.

Drugi sloj okeanske kore je bazalt. Ukupna debljina bazaltnog sloja dostiže 1,5 – 2 km. Gornji sloj bazaltnog sloja čine bazaltne lave toleitskog sastava. Izbijajući pod vodom, ove lave poprimaju bizarne oblike valovitih cijevi i jastuka, zbog čega se nazivaju i jastučnim lavama. Ispod su doleritski nasipi istog toleitskog sastava, koji su nekadašnji dovodni kanali kroz koje je bazaltna magma u zonama rifta tekla na površinu okeanskog dna. Bazaltni sloj okeanske kore izložen je na mnogim mjestima na dnu okeana uz vrhove srednjeokeanskih grebena.

Česti nalazi gabro-toleitskih inkluzija i serpentinita u velikim transformiranim rasjedima ukazuju na to da okeanska kora također uključuje ove grubo-kristalne stijene. Dakle, donji sloj okeanske kore predstavljen je gabro-serpentinitskim stijenama. Prema seizmičkim podacima, debljina ovog trećeg sloja je 4,5-5 km. Dakle, ukupna debljina okeanske kore iznosi 6,5-7 km. Ispod je okeanska kora pokrivena kristalnim stijenama gornjeg plašta. Ispod vrhova srednjookeanskih grebena, okeanska kora leži direktno iznad džepova bazaltnih talina koje se oslobađaju iz vrućeg plašta.

Okeanska kora nastaje u zonama rifta srednjeokeanskih grebena zbog odvajanja (oslobađanja) bazaltnih talina od vrućeg omotača koji se javlja ispod njih i njihovog izlivanja na površinu okeanskog dna. Svake godine se najmanje 12 km 3 bazaltnih talina izdigne iz astenosfere, izlije se na dno okeana i kristalizira, formirajući cijeli drugi i dio trećeg sloja okeanske kore.

Kontinentalna kora i po sastavu i strukturi oštro se razlikuje od okeanskog. Njegova debljina se kreće od 20-25 km pod otočnim lukovima i područjima s prijelaznim tipom kore do 80 km ispod mladih naboranih pojaseva Zemlje (Andski i Alpsko-Himalajski). Za razliku od okeanske kore, većina kontinentalne kore je veoma drevna. Sudeći po starosti najstarijih stena na zemlji, formiranje kontinentalne kore počelo je u Arheju. Na prijelazu arheja i proterozoika, kao rezultat tektonske aktivnosti Zemlje, formirano je oko 70% mase moderne kontinentalne kore.

Struktura kontinentalne kore također uključuje tri sloja: sedimentni, granit-gnajs i bazalt.

Debljina gornjeg sedimentnog sloja varira od 0 km na drevnim štitovima do 10-15 km na pasivnim rubovima kontinenata i u rubnim koritima platformi. U sedimentima dominiraju glinoviti sedimenti i karbonati nastali u plitkim morskim bazenima.

Drugi sloj kontinentalne kore predstavljaju granitno-gnajs stijene pretkambrija (arhejsko-proterozojsko doba) (gnajs, diorit, graniti i kristalni škriljci), nastale kao rezultat regionalnih i metamorfnih procesa. Debljina sloja je 10-15 km.

Treći sloj zemljine kore predstavljaju bazalti, debljina ovog sloja je 15-35 km. Granica koja razdvaja granit-gnajs i granulit-bazalt slojeve kontinentalne kore naziva se Conradova granica.

Suboceanski podtip zemljine kore karakterističan za slivove unutrašnjeg i rubnog mora (Crno, Azovsko, Ohotsko, Sredozemno, itd.). Karakterizira ga velika debljina sedimentnog sloja - 5-10 km (na nekim mjestima može doseći i 20 km).

Subkontinentalni podtip zemljine kore karakterističan za ostrvske lukove (Kuril, Japanska ostrva). Po svojim glavnim karakteristikama blizak je kontinentalnom, ali je njegova debljina znatno manja - 20-30 km.

Mantle. Silikatna ljuska Zemlje - njen plašt - nalazi se između osnove zemljine kore i površine Zemljinog jezgra na dubinama od oko 2900 km. To je najveća geosfera, koja čini 83% zapremine planete i 66% njene mase. Granica između Zemljine kore i plašta poznata je kao Mohorovičićeva površina. Seizmološki podaci ukazuju na prilično složenu unutrašnju strukturu plašta. Prema vrijednostima fizičkih parametara, plašt se dijeli na gornji (od Mohorovičićeve površine do dubine od 670 km) i donji (od 670 do 2900 km). U poređenju sa stenama koje čine zemljinu koru, stene plašta su gušće, a brzina širenja seizmičkih talasa u njima je primetno veća. To se objašnjava ne samo kompresijom tvari pod visokim pritiskom, već i kemijskim procesima koji dovode do transformacije nekih minerala u druge. Plašt karakteriše porast temperature sa 2.000 na 3.700 °C i pritisak sa 35 na 136 GPa.

Gornji plašt ima dobro definisan unutrašnji deo, koji prolazi na dubini od 410 km i deli ga na dva sloja. Gornji sloj, koji se proteže od Mohorovičićeve površine do dubine od 410 km, naziva se Gutenbergov sloj. Karakterizira ga usporavanje brzine povećanja brzine prolaska seizmičkih valova s ​​dubinom, au donjem sloju čak dolazi do njegovog smanjenja, što se objašnjava omekšanim, djelomično otopljenim stanjem tvari plašta. Ovaj dio Gutenbergovog sloja naziva se astenosfera. Gornji dio Gutenbergovog sloja, zajedno sa zemljinom korom, čini jednu krutu ljusku - litosferu, smještenu iznad astenosfere. Litosfera i astenosfera čine tektonosferu - glavno područje manifestacije Zemljinih tektonskih procesa.

Koncepti litosfere i astenosfere su čisto fizički. Razlikuju se po viskoznosti - kruta i krhka litosfera i više plastična, pokretljiva astenosfera. Granica između litosfere i astenosfere u aksijalnim zonama srednjeokeanskih grebena je na pojedinim mjestima na dubini od 3-4 km.

Prema periferiji okeana, debljina litosfere se povećava zbog donje kore, a uglavnom gornjeg omotača (litosferski plašt) i može doseći 80-100 km na granicama s kontinentima.

U središnjim dijelovima kontinenata, posebno ispod štitova drevnih platformi poput istočnoevropske ili sibirske, debljina litosfere iznosi 150-200 km, a maksimum dostiže u Južnoj Africi (350 km).

Gotovo cijeli litosferski plašt je sastavljen od ultramafičnih stijena, peridotita, rjeđe dunita, čiji su glavni minerali pirokseni, olivin i granati.

Ispod Gutenbergovog sloja, u intervalu od 410-670 km, nalazi se sloj Golitsyn, koji se odlikuje veoma naglim porastom brzine seizmičkih talasa sa dubinom, što se objašnjava povećanjem gustine materije plašta 10% zbog značajnih mineralnih transformacija - prijelaza nekih mineralnih vrsta u druge, s gušćim pakiranjem atoma: olivin prelazi u spinel, piroksen u granat. Pretpostavlja se da se ovaj sloj sastoji uglavnom od granata. Važna komponenta hemijskog sastava sloja je voda, čiji je sadržaj, prema nekim procjenama, oko 1%.

Donji plašt počinje od dubine od 670 km i proteže se duž poluprečnika Zemlje do 2900 km. Glavni elementi koji čine donji plašt su silikati (prvenstveno perovskit i magneziojustit). Međutim, uočena gustina materijala donjeg plašta ukazuje na povećanje omjera željeza i magnezija. Donji plašt se sastoji od dva sloja. Pretpostavlja se da donji sloj, koji se nalazi na granici donjeg plašta i vanjskog jezgra, može generirati ogromne toplotne tokove kroz plašt usmjerene prema površini Zemlje, koji se mogu manifestirati na površini planete u obliku velikih vulkanska područja, kao što su Havajska ostrva, Island itd.

Zemljino jezgro zauzima oko 17% zapremine planete i čini 34% njene mase. Granica koja razdvaja jezgro i plašt naziva se Wichert-Gutenbergov sloj. Prema seizmografiji, površina jezgre je neravna, stvara izbočine i udubljenja. Struktura jezgra sastoji se od tri elementa: vanjskog jezgra, unutrašnjeg jezgra i prijelaznog sloja.

Vanjsko jezgro. Ne prenosi poprečne seizmičke talase, što može ukazivati ​​na to da je supstanca koja ga čini u tečnom stanju. Trenutno većina naučnika vjeruje da se vanjsko jezgro sastoji od taline željeznog oksida pomiješanog sa niklom i drugim lakšim elementima (sumpor, silicijum, kiseonik i vodonik), koji smanjuju njegovu gustinu i tačku topljenja. Pretpostavlja se da konvektivne struje u vanjskom jezgru stvaraju glavno magnetsko polje Zemlje.

Unutrašnje jezgro sastoji se od legure gvožđa i nikla, verovatno sa primesama sumpora i kiseonika. Pritisak ovdje dostiže 360 ​​GPa, a temperatura se procjenjuje na 6.500 – 6.800°C. Prijelazni sloj između vanjskog i unutrašnjeg jezgra najvjerovatnije se sastoji od željeznog sulfida - triolita. Ovo je relativno tanak sloj, debljine 140 km.

Nedavna istraživanja sugeriraju da unutrašnje jezgro karakterizira staklasto stanje. Gvožđe u njemu je strukturirano u čvrsto stanje ne uz pomoć kristalne rešetke, već u obliku smrznute, visoko viskozne taline. Ova talina postaje staklena ili se pretvara u staklo. Najvjerovatnije je Zemljino jezgro visoko elastično tijelo sa glatkim povećanjem viskoziteta do staklenih vrijednosti.

UVOD

Geologija i ciklus geoloških nauka

Želja za razumijevanjem svijeta oko nas jednako je karakteristična za čovjeka kao i njegova želja da koristi resurse prirode kako bi zadovoljio svoje vitalne potrebe. Ljudi su od davnina koristili kamenje za izradu oruđa, lovačkog i vojnog oružja, razvijali planinske pećine za zaklon od nevremena, a od kamenih blokova gradili odbrambene i vjerske objekte. Kasnije stečeno iskustvo u traženju ruda, taljenju metala iz njih, razvijanju kamena za gradnju, izvođenju iskopa, kao i posmatranju vulkanskih erupcija, potresa i tragova sekularnih fluktuacija Zemljine površine doprinijelo je formiranju nauke o Zemlja - geologija. Od 18. vijeka. Geologija se aktivno razvija u bliskoj vezi sa razvojem drugih prirodnih nauka.

Glavni predmet proučavanja geologije bila je i ostaje zemljina kora - vanjski kameni omotač planete, iako u drugoj polovini 20. stoljeća. Sastav i stanje subcrustalne materije planete privlači sve veću pažnju geologa zbog činjenice da procesi koji se odvijaju u njoj imaju snažan uticaj na zemljinu koru.

Geologija se razvijala u različitim smjerovima. Proučavan je sastav minerala i stijena, geološka struktura pojedinih regija, te geološki procesi koji se odvijaju na površini Zemlje iu njenoj unutrašnjosti. Kao rezultat, formiran je razgranati sistem geoloških nauka unutar geologije. Proces diferencijacije geoloških nauka nastavlja se kako se naše znanje produbljuje i otkrivaju nove činjenice. Primjer je istorija razvoja geoloških nauka, koje proučavaju materijalni sastav zemljine kore.

Ove nauke su se razvijale postepeno, a naučna misao se razvijala u bliskoj interakciji sa praksom. Još u antičko doba, da bi se dobili metali, bilo je potrebno znati prepoznati razno kamenje, proučiti i sistematizirati njihova svojstva. Ovako se rodilo mineralogija, nauka o prirodnim hemijskim jedinjenjima - mineralima. Mineralogija proučava njihovo porijeklo, svojstva i promjene pod utjecajem različitih faktora. Sama riječ „mineral“ ima latinski korijen „minera“, tj. rude. Prvi veliki mineralozi su istovremeno bili rudarski inženjeri, metalurzi i hemičari.

Proučavanje minerala, od kojih se mnogi javljaju u obliku dobro oblikovanih kristala, dovelo je do toga kristalografija(iz grčkog Torystallos - led) je nauka čiji je predmet proučavanja prvo bila geometrija spoljašnjih oblika, a zatim i unutrašnja struktura kristala. Otkriće rendgenskih zraka korišteno je za razjašnjavanje obrazaca rasporeda atoma u kristalnoj materiji. Dobiveni podaci doprinijeli su formiranju novog naučnog pravca - kristalna hemija.

Kao rezultat različitih geoloških procesa, minerali formiraju pravilne akumulacije - stijene. Nauka koja proučava stene koje čine zemljinu koru, njihov sastav, strukturu, uslove nastanka i pojave naziva se petrografija(iz grčkog petra - kamen, kamen, grafo - Pišem, opisujem), i petrografiju stena dubokog (magmatskog i metamorfnog) porekla i litologiju (od grč. litos - kamen) - petrografija sedimentnih stijena.

Proučavanje materijalnog sastava zemljine kore odvijalo se paralelno sa razvojem fizike i hemije, na osnovu kojih su stvoreni novi instrumenti i razvijene posebne metode istraživanja. Tako je, na osnovu zakona talasne teorije svetlosti i tehnologije proizvodnje tankih (debljine 0,03 mm) prozirnih preseka od masivnih stena, izumljen polarizacioni mikroskop i razvijena kristalno-optička metoda istraživanja koja je otvorila novi svet. strukture stijena i doprinijelo općem napretku petrografije.

Jednostavan opis svojstava minerala i utvrđivanje njihovog hemijskog sastava do kraja 19. veka. više nije ispunjavao opšti nivo nauke. Bilo je potrebno razjasniti procese i uslove nastanka (od grč. geneza - porijeklo, formiranje) minerala. Zahvaljujući postepenom prikupljanju novih činjenica deskriptivna mineralogija popustio genetski. Napredak u polju genetičke mineralogije stvorio je osnovu za nastanak još jedne nauke - geohemija,čiji su osnivači bili istaknuti naučnici 20. veka. V. I. Vernadsky (Rusija) i V. M. Goldshmidt (Norveška), te ruski mineralog i geohemičar A. E. Fersman dali su veliki doprinos njegovom daljem razvoju. Ova nauka proučava istoriju hemijskih elemenata, obrasce njihove migracije i distribucije u zemljinoj kori i na planeti u celini. Tako su se u procesu proučavanja materijalnog sastava zemljine kore pojavile tri blisko povezane nauke, od kojih jedna ima predmet proučavanja hemijskih elemenata (geohemija), druga - njihova prirodna hemijska jedinjenja (mineralogija), a treća - razlikuju se u procesima formiranja, mineraloškom i hemijskom sastavu stijena.

Trenutno se najnovija dostignuća prirodnih nauka i tehnologije koriste za razjašnjavanje sastava i strukture minerala, ruda i stijena, kao i obrazaca njihovog nastanka. Metode hemijske, spektroskopske, rendgenske difrakcije, termičke, kristaloptičke i fluorescentne analize se široko koriste.

Nauke koje proučavaju strukturu zemljine kore i procese koji se u njima odvijaju nisu se manje aktivno razvijale. Ovo su vulkanologija- nauka koja proučava vulkanske erupcije, njihovu strukturu i sastav produkata vulkanskih erupcija, seizmologija(iz grčkog seismos - zemljotres) je nauka koja proučava zemljotrese i uzroke koji ih uzrokuju, kao i geofizika, proučavanje strukture dubokih dijelova Zemljine unutrašnjosti seizmičkim, gravimetrijskim, magnetometrijskim i geotermalnim metodama.

Od najveće važnosti je geotektonika(iz grčkog tektonike - građevinska umjetnost) je nauka o zakonima strukture i kretanja zemljine kore i njihovim generativnim procesima koji se odvijaju u dubinama potkore Zemlje. Neraskidivo povezan sa geotektonikom strukturna geologija, proučavanje geoloških struktura formiranih od stijena, i regionalna geologija, sumiranje i pojašnjavanje podataka o strukturi pojedinih regija.

Složen naučni problem predstavlja procena geološkog vremena tokom kojeg se odvijalo formiranje i razvoj zemljine kore, formiranje i transformacija kontinenata i okeana, klimatske promene i razvoj organskog sveta. U procesu istraživanja u ovoj oblasti postepeno su nastajale sljedeće geološke nauke. Stratigrafija(od lat. stratum - sloj) proučava redoslijed pojavljivanja slojeva stijena i utvrđuje njihovu relativnu starost. Stratigrafija se zasniva na podacima paleontologija(iz grčkog palaios - drevni; ontos - postojeće) - nauka na rubu biologije i geologije koja proučava fosilizirane ostatke drevnih životinja i biljaka, iz kojih se rekonstruira povijest razvoja organskog svijeta i istovremeno relativna starost sedimenata koji sadrže ostatke uspostavljeni određeni organizmi. Geohronologija- nauka koja proučava, koristeći precizne fizičke i geohemijske metode, apsolutnu starost različitih geoloških objekata. Zahvaljujući dostignućima ovih nauka, imamo dobro utemeljenu hronologiju glavnih događaja geološke istorije Zemlje.

Konačno, u kompleksu geoloških nauka postoje one koje imaju određenu praktičnu orijentaciju. To uključuje geologija nafte i gasa, geologija uglja, proučavanje formiranja, strukture i obrazaca distribucije ležišta ovih minerala. Metalogenija- nauka o obrascima rasprostranjenosti i geološkim epohama formiranja ležišta metala, usko povezana sa geologijom rudnih ležišta, koja proučava karakteristike materijalnog sastava, formiranja i geološke strukture rudnih ležišta različitih metala. Hidrogeologija proučava uslove nastanka, formiranja i hemijskog sastava podzemnih voda. Inženjerska geologija proučava stijene kao osnovu za izgradnju civilnih i industrijskih objekata, polaganje željeznica i puteva, magistralnih cjevovoda, brana i drugih hidrauličnih objekata.

Moderne ideje o strukturi, sastavu Zemlje, njenom formiranju i starosti

Zemlja je dio sistema gdje je centar Sunce, koje sadrži 99,87% mase cijelog sistema. Karakteristična karakteristika svih planeta Sunčevog sistema je njihova struktura ljuske: svaka planeta se sastoji od niza koncentričnih sfera, koje se razlikuju po sastavu i stanju materije.

Zemlja je okružena debelom plinovitom ljuskom - atmosferom. To je svojevrsni regulator metaboličkih procesa između Zemlje i Svemira. Plinska školjka sadrži nekoliko sfera koje se razlikuju po sastavu i fizičkim svojstvima. Najveći dio plinovite tvari nalazi se u troposferi, čija se gornja granica, smještena na nadmorskoj visini od oko 17 km na ekvatoru, smanjuje prema polovima na 8-10 km. Više gore, kroz stratosferu i mezosferu, razrjeđivanje plinova se povećava, a termički uslovi se složeno mijenjaju. Na nadmorskoj visini od 80 do 800 km nalazi se jonosfera - područje visoko razrijeđenog plina, među čijim česticama prevladavaju električno nabijene. Najudaljeniji dio plinske ljuske formira egzosfera, koja se proteže do visine od 1800 km. Iz ove sfere dolazi do disipacije najlakših L atoma - vodonika i helijuma.

Građa i sastav Zemlje. Sama planeta je još složenije slojevita. Masa Zemlje procjenjuje se na 5,98-10 27 g, a zapremina i 1,083-10 27 cm 3. Stoga je prosječna gustina planete oko 5,5 g/cm 3 . Ali gustina stena koje su nam dostupne je 2,7-3,0 g/cm 3 . Iz ovoga slijedi da je gustina Zemljine materije heterogena.

Najvažnije metode za proučavanje unutrašnjosti naše planete su geofizičke, prvenstveno posmatranje brzine širenja seizmičkih talasa izazvanih eksplozijama ili potresima. Kao što se valovi iz kamena bačenog u vodu šire u različitim smjerovima duž površine vode, tako se u čvrstoj tvari elastični valovi šire od izvora eksplozije. Među njima se razlikuju valovi uzdužnih i poprečnih vibracija. Uzdužne vibracije su naizmjenična kompresija i rastezanje tvari u smjeru širenja valova. Poprečne vibracije se mogu smatrati naizmjeničnim pomacima u smjeru okomitom na širenje vala.

Uzdužni valovi ili, kako kažu, longitudinalni valovi, šire se u čvrstom tijelu većom brzinom od poprečnih valova. Longitudinalni talasi se šire i u čvrstoj i u tečnoj materiji, poprečni talasi se šire samo u čvrstoj materiji. Posljedično, ako se, kada seizmički valovi prolaze kroz tijelo, utvrdi da ono ne prenosi poprečne valove, onda možemo pretpostaviti da je ova tvar u tekućem stanju. Ako obje vrste seizmičkih valova prolaze kroz tijelo, onda je to dokaz čvrstog stanja tvari.

Brzina talasa raste sa povećanjem gustine materije. Sa oštrom promjenom gustoće tvari, brzina valova će se naglo promijeniti. Kao rezultat proučavanja širenja seizmičkih talasa kroz Zemlju, otkriveno je da postoji nekoliko definisanih granica za nagle promene talasnih brzina. Stoga se pretpostavlja da se Zemlja sastoji od nekoliko koncentričnih školjki (geosfera).

Na osnovu utvrđenih tri glavna interfejsa razlikuju se tri glavne geosfere: zemljina kora, plašt i jezgro (slika 1).

Prvo sučelje karakterizira naglo povećanje brzina longitudinalnih seizmičkih valova sa 6,7 ​​na 8,1 km/s. Ova granica je nazvana Mohorovičićeva podela (u čast srpskog naučnika A. Mohorovičića, koji ju je otkrio), ili jednostavno M granica. zemljine kore od plašta. Gustina zemljine kore, kao što je gore navedeno, ne prelazi 2,7-3,0 g/cm 3 . M granica se nalazi ispod kontinenata na dubini od 30 do 80 km, a ispod dna okeana - od 4 do 10 km.

S obzirom da je poluprečnik Zemlje 6371 km, Zemljina kora je tanak film na površini planete, koji čini manje od 1% njene ukupne mase i približno 1,5% zapremine.

Mantle - najmoćnija geosfera Zemlje. Proteže se do dubine od 2900 km i zauzima 82,26% zapremine planete. Plašt sadrži 67,8% Zemljine mase. Sa dubinom, gustoća materijala plašta u cjelini raste sa 3,32 na 5,69 g/cm 3, iako se to događa neravnomjerno.

Na dodiru sa zemljinom korom, materijal plašta je u čvrstom stanju. Stoga se zemljina kora, zajedno s najgornjim dijelom omotača, naziva litosfera.

Stanje agregacije materije plašta ispod litosfere nije dovoljno proučeno i o tome postoje različita mišljenja. Pretpostavlja se da je temperatura plašta na dubini od 100 km 1100-1500°C, au dubljim dijelovima je znatno viša. Pritisak na dubini od 100 km procjenjuje se na 30 hiljada atm, na dubini od 1000 km -1350 hiljada atm. Uprkos visokoj temperaturi, sudeći po širenju seizmičkih talasa, materijal plašta je pretežno čvrst. Ogroman pritisak i visoka temperatura onemogućavaju uobičajeno kristalno stanje. Očigledno je materijal plašta u posebnom stanju visoke gustoće, što je nemoguće na površini Zemlje. Smanjenje tlaka ili blagi porast temperature trebali bi uzrokovati brzi prijelaz tvari u stanje taljenja.

Plašt se dijeli na gornji (sloj B, proteže se do dubine od 400 km), srednji (sloj C - od 400 do 1000 km) i donji (sloj D - od 1000 do 2900 km). Sloj C se naziva i sloj Golicina (u čast ruskog naučnika B. B. Golitsina, koji je uspostavio ovaj sloj), a sloj B se naziva Gutenbergov sloj (u čast njemačkog naučnika B. Gutenberga, koji ga je identifikovao).

U gornjem plaštu (u sloju B) postoji zona u kojoj se brzina transverzalnih seizmičkih valova značajno smanjuje. Očigledno, to je zbog činjenice da je tvar unutar zone djelomično u tečnom (otopljenom) stanju. Zona smanjene brzine prostiranja poprečnih seizmičkih talasa sugeriše da tečna faza čini do 10%, što se ogleda u plastičnijem stanju supstance u odnosu na viši i niži sloj plašta. Relativno plastični sloj smanjenih brzina seizmičkih talasa naziva se astenosfera (od grčkog. asthenes - slab). Debljina oslabljene zone dostiže 200-300 km. Nalazi se na dubini od otprilike 100-200 km, ali dubina varira: u središnjim dijelovima okeana astenosfera se nalazi više, pod stabilnim područjima kontinenata tone dublje.

Astenosfera je veoma važna za razvoj globalnih endogenih geoloških procesa. Najmanje narušavanje termodinamičke ravnoteže doprinosi stvaranju ogromnih masa rastaljene tvari (astenoliti), koje se dižu prema gore, promičući kretanje pojedinačnih blokova litosfere duž površine Zemlje. Magma komore nastaju u astenosferi. Na osnovu bliske veze između litosfere i astenosfere, ova dva sloja se kombinuju pod nazivom tektonosfera.

Nedavno je pažnju naučnika u plaštu privukla zona koja se nalazi na dubini od 670 km. Dobiveni podaci sugeriraju da ova zona označava donju granicu konvektivnog prijenosa topline i mase, koja povezuje gornji plašt (sloj B) i gornji dio međusloja s litosferom.

Unutar plašta, brzina seizmičkih valova općenito raste u radijalnom smjeru od 8,1 km/s na granici zemljine kore sa plaštom do 13,6 km/s u donjem plaštu. Ali na dubini od oko 2900 km, brzina longitudinalnih seizmičkih valova naglo opada na 8,1 km/s, a poprečni valovi se uopće ne šire dublje. Ovo označava granicu između plašta i jezgra Zemlje.

Naučnici su uspjeli ustanoviti da se na granici plašta i jezgra u rasponu dubina od 2700-2900 km, u prijelaznom sloju D 1 (za razliku od donjeg plašta, koji ima indeks D), rađanje džinovskog termalnog mlazovi - perjanice - pojavljuju se, povremeno prodiru kroz cijeli plašt i pojavljuju se na površini Zemlje u obliku ogromnih vulkanskih polja.

Zemljino jezgro - centralnom delu planete. Zauzima samo oko 16% svoje zapremine, ali sadrži više od trećine ukupne mase Zemlje. Sudeći po širenju seizmičkih talasa, periferija jezgre je u tečnom stanju. Istovremeno, opažanja nastanka plimnih valova omogućila su da se utvrdi da je elastičnost Zemlje u cjelini vrlo visoka, veća od elastičnosti čelika. Očigledno je supstanca jezgra u nekom potpuno posebnom stanju. Ovdje vladaju uslovi izuzetno visokog pritiska od nekoliko miliona atmosfera. U tim uslovima dolazi do potpunog ili delimičnog uništenja elektronskih omotača atoma, supstanca se „metalizira“, tj. poprima svojstva karakteristična za metale, uključujući visoku električnu provodljivost. Moguće je da je zemaljski magnetizam rezultat električnih struja koje nastaju u jezgru zbog rotacije Zemlje oko svoje ose.

Gustina jezgra je 5520 kg/m 3 , tj. ova supstanca je dvostruko teža od kamene ljuske Zemlje. Supstanca jezgra je heterogena. Na dubini od oko 5100 km, brzina širenja seizmičkih talasa ponovo raste sa 8100 m/s na 11000 m/s. Stoga se pretpostavlja da je središnji dio jezgra čvrst.

Materijalni sastav različitih ljuski Zemlje je veoma složen problem. Za direktno proučavanje sastava dostupna je samo zemljina kora. Dostupni dokazi ukazuju na to da se zemljina kora sastoji pretežno od silikata, a 99,5% njene mase čini osam hemijskih elemenata: kiseonik, silicijum, aluminijum, gvožđe, magnezijum, kalcijum, natrijum i kalijum. Svi ostali hemijski elementi iznose oko 1,5%.

O sastavu dubljih sfera Zemlje može se suditi samo približno, koristeći geofizičke podatke i rezultate proučavanja sastava meteorita. Stoga se modeli materijalnog sastava dubokih sfera Zemlje, koje su razvili različiti naučnici, razlikuju. Može se s velikom sigurnošću pretpostaviti da se gornji plašt također sastoji od silikata, ali koji sadrži manje silicija, a više željeza i magnezija u odnosu na zemljinu koru, a donji plašt je sačinjen od oksida silicija i magnezija, čija je kristalno-hemijska struktura je mnogo gušće od onih ovih jedinjenja koja se nalaze u zemljinoj kori.

Još su hipotetičnije ideje o sastavu Zemljinog jezgra. S obzirom na veliku gustinu (9,4-11,5 g/cm 3) i nemogućnost širenja poprečnih seizmičkih talasa, naučnici pretpostavljaju da je periferija jezgra u stanju rastapanja i sastoji se od željeznih oksida ili sulfida sa primesom silicijuma, ugljenik i neki drugi elementi. Zbog još veće gustine središnjeg dijela jezgra, može se očekivati ​​da je ono blizu sastava željeznih meteorita i da se sastoji od željeza nikla. Tabela 1 upoređuje hemijski sastav zemljine kore, meteorita i konvencionalno izračunati prosječni sastav Zemlje u cjelini.

^ Formiranje Zemlje i njena starost. Zemlja je, kao i druge planete, nastala iz sunčeve materije. Dokumentarni dokazi o predplanetarnoj fazi razvoja materije i ranim fazama postojanja Zemlje su omjeri izotopa i radioaktivnost hemijskih elemenata koji čine Zemlju i meteorita. Na osnovu podataka astrofizike i kosmohemije, može se pretpostaviti da je mnogo prije formiranja planeta Sunčevog sistema njihova materija prošla kroz zvjezdani stadij, koji je uključivao sintezu atomskih jezgara u utrobi zvijezda, od kojih je jedna bio je predak Sunčevog sistema. Kao rezultat Velikog praska ove zvijezde, formirana je disk protoplanetarna maglina u ravnini njenog ekvatora.

Početni materijal za formiranje planeta bio je takozvani zvjezdani plin - odvojeni jonizirani atomi. Hlađenjem u skladu sa temperaturnim uslovima iz njega su izlazile čvrste čestice i došlo je do njihovog konsolidovanja. Najstarija čvrsta tijela u Sunčevom sistemu su meteoriti. Njihova starost, prema nuklearnoj geohronologiji, iznosi 4,5-4,7 milijardi godina. Apsolutna starost Mesečeve supstance je 4,7 milijardi godina. Zemlja kao planeta ima starost blizu ovih podataka.

Od formiranja planete započeo je proces formiranja stijena koje čine zemljinu koru. Apsolutna starost najstarijih stijena je sljedeća: graniti poluostrva Kola - 3,1 milijarda godina; gnajs Ukrajine - 3,5; Afrički graniti -3,5; amfiboliti Grenlanda - 3,75; čarnokiti Antarktika - 3,9 milijardi godina.

Dakle, formiranje planete Zemlje odvijalo se tokom otprilike 0,5 milijardi godina. Prije otprilike 3,9-4,0 milijardi godina formirane su prve stijene i, shodno tome, započela je geološka povijest Zemlje.

^ Uloga geologije u snabdijevanju ekonomija u razvoju mineralnim sirovinama

Ne može se precijeniti značaj mineralnih sirovina za razvoj ljudskog društva. Prisutnost mineralnih sirovina je neophodan uslov za svaku civilizaciju, a stepen njegove upotrebe odražava nivo razvoja društva. Nije uzalud da su faze ljudskog razvoja imenovane prema sastavu korištenih mineralnih sirovina - kameno doba, bronzano doba, željezno doba.

Upotreba svake vrste mineralne sirovine, s jedne strane, pretpostavlja određeni stepen razvoja društvene proizvodnje. Poznato je koliko je ugalj važan u savremenoj ekonomiji. Ali još na početku 19. veka. Vlasnici rudnika uglja u Americi izvodili su demonstraciono sagorevanje uglja, reklamirajući ovaj energent, što je u to vreme bilo neobično. („S druge strane, upotreba nove vrste sirovina izaziva određene promene u industrijskoj proizvodnji. Na primer, jedan od glavnih faktora u stvaranju i razvoju vazduhoplovne industrije bilo je otkriće i razvoj novog metala - aluminijum. Godine 1885. u svetu je iskopano svega 3 tone aluminijuma.Ovaj metal je bio samo interesantna retkost, ali od početka 20. veka proizvodnja aluminijuma ubrzano raste: pre Prvog svetskog rata - 50 hiljada tona, pre Drugi svjetski rat - 500 miliona tona, sredinom 20. vijeka - više od 10 milijardi. T.

Neki minerali su bili poznati i korišteni u antičko doba, dok je praktična upotreba drugih nastala kroz njihovo otkrivanje i proučavanje njihovih svojstava i sastava. Izumom parne mašine ugalj dobija na značaju, a proizvodnja mašina dovodi do sve veće potražnje za rudama gvožđa. Napredak proizvodnje mašina, stvaranje motora sa unutrašnjim sagorevanjem i pojava novih vrsta transporta, upotreba mineralnih đubriva u poljoprivredi - sve je to doprinelo povećanju raznolikosti vrsta mineralnih sirovina koje se koriste i povećanju njihove proizvodnja. Ovaj proces je posebno bio očigledan u rastu rudarstva metala tokom 20. veka. (Sl. 2).

Na slici 3, dvije krive su kombinovane. Jedan od njih pokazuje broj otkrivenih, drugi pokazuje broj hemijskih elemenata koji se koriste u društvenoj proizvodnji od početka nove ere do našeg vremena. Jasno je vidljivo kako obje krive naglo rastu od druge polovine 19. vijeka, a kriva upotrebe hemijskih elemenata približava se broju poznatih elemenata.

Za Rusiju, zbog svoje ogromne teritorije i raznolikosti geološke strukture, uloga geologije u identifikaciji prirodnih resursa podzemlja je posebno važna, budući da su mineralni resursi zemlje važan faktor u njenom ekonomskom razvoju. Najvažnije grane državne proizvodnje zasnivaju se na upotrebi mineralnih sirovina. Dostignuća nauka o geološkom ciklusu, koje je kreativno koristila državna geološka služba, pružila su značajnu mineralnu bazu za Rusiju. Otkriće ležišta željezne rude od strane geologa određuje proizvodnju crnih metala, koji služe kao osnova teške industrije. Otkrivena nalazišta uglja, nafte i gasa su glavni izvori energetskih sirovina, kao i dobavljači sirovina za hemijsku industriju. Iz ležišta ruda obojenih metala potiču hemijski elementi neophodni za razne industrije: mašinstvo, instrumentarstvo, saobraćajnu i odbrambenu industriju, energetiku, itd. nove grane proizvodnje kao radiotehnika bi bile nemoguce, elektronika, raketna tehnika.

Govoreći o vitalnom značaju mineralnih sirovina za ekonomiju u razvoju, ne možemo zanemariti problem ekoloških posljedica tehnološkog napretka.

Rastuća potrošnja mineralnih sirovina u velikoj je mjeri posljedica nesavršenosti modernih tehnologija, u kojima značajan dio početnih proizvoda napušta proizvodne cikluse i ulazi u okoliš. U poređenju sa 19. vekom. Trenutno se globalna potrošnja nekih vrsta mineralnih sirovina povećala desetinama puta (na primjer, ugljena, željeza, bakra, itd.), A drugih - stotine puta (na primjer, nafte, aluminija, molibdena itd.). U svijetu se godišnje izvuče oko 100 milijardi tona minerala, uključujući građevinski materijal, balast za puteve itd. Ako se ova količina pripiše površini čitavog svjetskog kopna, ispada da se iz svakog kvadratnog kilometra zemlje izvuče oko 700 tona godišnje.

Među brojnim negativnim posljedicama ekonomskih aktivnosti modernog društva, jedna od najopasnijih je progresivno zagađenje biosfere metalima. Tehnogeni metali ulaze u okoliš u različitim omjerima u odnosu na njihov odnos u zemljinoj kori, na koju su se živi organizmi razvijali i prilagođavali tokom dužeg vremenskog perioda. Istovremeno, značajan dio metala koji se emituje sa tehnološkim i kućnim otpadom pada u neposrednoj blizini izvora zagađenja, stvarajući antropogene geohemijske anomalije na području industrijskih centara i velikih gradova. To negativno utječe na prirodu i javno zdravlje.

Problem neutralizacije zagađenja životne sredine, balansiranja korišćenja mineralnih resursa i unapređenja proizvodnih tehnologija jedan je od kardinalnih problema početka 3. milenijuma nove istorije čovečanstva. Nauke o geološkom ciklusu, koje proučavaju obrasce distribucije i migracije hemijskih elemenata, prvenstveno geohemija, moraju doprinijeti rješavanju ovog gorućeg problema.

^ Kratak pregled istorije proučavanja i razvoja podzemlja u Rusiji

Od davnina ljudi su koristili rudna bogatstva koja su im bila dostupna. Poznati su dosta duboki rudnici za vađenje kremena iz doba neolita. Skiti su kopali zlato, Kelti su topili bakar i kalaj. Naši neposredni preci - Sloveni - nisu koristili bakar i bronzu, već željezo. Ruda gvožđa pronađena je u izobilju na dnu jezera u obliku rude pasulja, koja se hvatala mericama stojeći na splavu. Kopale su se i rude busena gvožđem odsecanjem travnjaka lopatom. O iskopavanju željezne rude svjedoče i danas sačuvana imena naselja. Na primjer, u blizini Čerepovca postoji grad Ustyuzhna sa dodatkom "Zhelezopolskaya", u Meshcheri postoji selo Gus Zhelezny, itd. Do 17. vijeka obrada željeza postala je široko rasprostranjena.

Prvi pokušaj državne organizacije istraživanja rude u Rusiji učinjen je pod Petrom I. Godine 1700. stvoren je Red rudarskih poslova, koji je 1719. pretvoren u državni Bergov kolegijum. Petar je izdao dekret „Berg-privilegije“, u kojem je, posebno, stajalo: „Svakome je dana sloboda, bez obzira na čin i dostojanstvo, na svim mjestima, kako na svojoj tako i na stranim zemljama, da traži, kopati, topiti, kuvati i čistiti sve vrste metala, odnosno zlata, srebra, bakra, kalaja, olova, a takođe i minerala.” Uzorci minerala prikupljeni su u Kunstkameri, nastaloj 1716. godine, od koje je kasnije formiran kabinet minerala, a još kasnije - Mineraloški muzej Akademije nauka. Pod Petrom I izgrađena je željezara u Kareliji (Petrozavodsk), Fabrike Demidov na Uralu i Tulske fabrike su ojačane Rusija je odmah zauzela jedno od prvih mesta u proizvodnji gvožđa.Napomenimo da je Rusija u 18. veku zauzimala prvo mesto u svetu po topljenju crnog metala, a u topljenju bakra bio je drugi nakon Engleske.

U to vrijeme, pored željeznih ruda, otkrivena su brojna mala nalazišta bakra u regionu Cis-Urala u bakrenim pješčanicima permsko-trijasa, iz kojih se topila većina ruskog bakra gotovo dva stoljeća.

Ubrzo nakon razvoja Urala sa njegovim gvožđem, bakrom, zlatom i draguljima, razvoj je počeo u Sibiru. Demidovci su na Altaju otkrili rude bakra, a zatim srebra i olovo-cinka. Gotovo istovremeno, potraga za rudama započela je u Transbaikaliji u regiji Nerčinsk. Čak i pod Petrom I, izdata je naredba za izgradnju tvornice srebrnog olova u Nerčinsku. Tokom XVIII-XIX vijeka. Više od hiljadu rudnih ležišta otkriveno je iza Uralskog grebena.

Godine 1773. u Sankt Peterburgu je organizovana Rudarska škola. Ovo je treća viša rudarska škola: prva je osnovana 1716. u Ostravi (Češka), druga 1765. u Frajbergu (Saksonija).

Kasnije je transformisan u Gorski kadetski korpus. Za vreme Borisa Godunova, laka nafta se u buradima dovozila u Moskvu iz pečorskih šuma. Na Apšeronskom poluostrvu od davnina su poznate "vječne vatre" s kojima je bio povezan kult obožavatelja vatre. Hramovi su građeni tamo gdje su naftni plinovi zauvijek gorjeli. Nafta i njeni proizvodi korišteni su u građevinarstvu, u medicinske svrhe i kao zapaljivi materijal. Međutim, tek nakon što su naučili izolirati vrijedne tvari iz nafte, nafta je postala najvažniji mineralni resurs. Aktivna proizvodnja nafte bušenjem počela je u svijetu u drugoj polovini 20. stoljeća. Prva bušotina u regionu Bakua izbušena je 1869. Početak naučnog proučavanja minerala i ruda vezuje se za aktivnosti istaknutog enciklopediste M.V. Lomonosova (1711-1765). Prvi Lomonosovljev rad o mineralogiji bio je katalog Mineraloškog muzeja, štampan 1745. Godine 1742. napisao je djelo „Prvi temelji metalurgije ili rudarstva rude“, koje je objavljeno tek 1763. uz dodatak članka „O Slojevi Zemlje.” Godine 1757, na sastanku Akademije nauka, Lomonosov je pročitao izveštaj „Reč o nastanku metala iz zemlje koja se trese“. Neposredno prije smrti, planirao je opis ruskih minerala i izradio plan za ovo djelo („Sastavljaju se vijesti o ruskoj mineralogiji“).

Osnove mineralogije kao samostalne nauke u Rusiji postavio je akademik V. M. Severgin (1765-1826). Napisao je prvi kurs mineralogije na ruskom jeziku („Prve osnove mineralogije“), sastavio originalni priručnik - vodič za minerale i stene („Novi sistem minerala“) i završio opis minerala u Rusiji koji je zamislio Lomonosov. („Iskustvo u opisu mineraloškog zemljišta ruske države“).

Tokom celog 19. veka. U Rusiji su se pojavile velike naučne škole u oblastima geologije, kristalografije, petrografije i paleontologije.

Krajem 19. vijeka. U Rusiji je, u vezi s razvojem kapitalizma, počeo industrijski bum. Potražnja za mineralnim sirovinama - metalima, ugljem, naftom - naglo je porasla. Da bi ih uspješno otkrili, postalo je neophodno sistematski proučavati geološku strukturu zemlje. Od početka 19. stoljeća. geološke radove vodio je Naučni odbor Vojnog korpusa rudarskih inženjera. Sada postoji potreba za stvaranjem posebne državne geološke službe. U tu svrhu je 1882. godine organizovan Geološki komitet, u koji su bili uključeni najveći geolozi Rusije. Geološki komitet je imao važnu ulogu u proučavanju geologije naše zemlje. Organizirao je sastavljanje pregledne geološke karte evropske Rusije, detaljnih geoloških karata Donbasa, regije Krivoy Rog i rudnih regija Urala. Geološka istraživanja vršena su u pojedinačnim rudonosnim područjima Sibira, u naftonosnim regijama Kavkaza, Kaspijskog mora, Centralne Azije, kao i duž pruge Sibirske željeznice.

Međutim, mogućnosti Geološkog odbora bile su male. U početku ga je činilo samo osam ljudi (direktor, šest geologa i službenik). Ova kompozicija, naravno, nije mogla da obezbedi obim predstojećeg rada.

Nakon završetka Prvog svjetskog rata i građanskih ratova ponovo su počela uporna geološka istraživanja. Dvadesetih godina 20. stoljeća otkrivena su jedinstvena nalazišta kalijevih soli u Solikamsku i nalazištu apatita Khibiny. Počinje potraga za naftom iz Drugog Bakua, Ukhte, željeznih ruda Kurske magnetske anomalije, a nalazišta rude na Uralu se detaljno proučavaju.

Geološki zavod je ojačan. Na osnovu Geološkog odbora formirana je Direkcija za geologiju, koja je potom transformisana u Odbor za geološke poslove, a kasnije u Ministarstvo geologije.

Otkriće nalazišta volframa i molibdena, žive i antimona, vanadijuma i germanijuma, cirkonijuma i berilijuma, kalaja i dijamanata fascinantna je priča o razvoju svrsishodne naučne misli i nesebičnom trudu geologa. Veliki uspjesi u proučavanju mineralnih nalazišta povezani su s aktivnostima naučnih timova pod vodstvom istaknutih naučnika: nalazišta nafte - pod vodstvom I.M. Gubkina (1871-1939), nalazišta uglja - S.I. Stepanova (1880-1947), rude depoziti - V. A. Obručev (1863-1956), Yu. A. Bilibina (1901-1952), S. S. Smirnov (1895-1947) itd.

Trenutno naša zemlja troši oko 90 vrsta mineralnih sirovina, čije su dokazane rezerve veoma značajne.

^ Geološka znanja, moderna kultura i obrazovanje

Koliko god da je veliki značaj geoloških nauka za tehnički napredak i razvoj svetske privrede, geološka znanja nisu ništa manje, a možda čak i važnija, za formiranje kulturnog nivoa savremenog čoveka. Talas praznovjerja i predrasuda koji je nastao krajem 20. stoljeća svjedoči o značajnim prazninama u prirodno-naučnom obrazovanju širokih masa stanovništva. Geološko znanje igra veoma važnu ulogu u prevazilaženju neukih zabluda. Geologija svim svojim odredbama svedoči o materijalnoj stvarnosti okolnog sveta, naučno objašnjava uzroke potresa, vulkanskih erupcija i drugih zastrašujućih katastrofalnih prirodnih fenomena, otkriva dugu i složenu istoriju Zemlje i brojnim činjenicama dokazuje evoluciju organski svijet i porijeklo čovjeka. Dakle, geološka znanja, zajedno sa informacijama iz oblasti drugih prirodnih nauka – fizike, hemije, biologije, geografije – sastavni su dio moderne kulture.

Kao što je gore prikazano, nekada jedinstvena nauka geologija, kako se razvijala, diferencirala se u brojne nauke i pravce geološkog ciklusa. To se odrazilo i na organizaciju nastave geologije u sistemu visokog obrazovanja. U visokoškolskim ustanovama geološkog profila svaka od nauka geološkog ciklusa predaje se kao samostalna naučna disciplina. To uključuje kurseve mineralogije, petrografije, geotektonike, regionalne geologije, itd. Za negeološke specijaliste, čija obuka zahtijeva određenu količinu geološkog znanja, obično se koristi akademska disciplina koja tradicionalno zadržava naziv „geologija“. Ovaj kurs sažima osnovne informacije i dostignuća većine nauka o geološkom ciklusu. Navedeno je direktno povezano sa visokim geografskim obrazovanjem, čija struktura predviđa značajnu količinu znanja iz oblasti geoloških nauka, neophodna za najvažnije fizičko-geografske predmete - geomorfologiju, fizičku geografiju Rusije i sveta i uslovi distribucije ležišta raznih vrsta mineralnih sirovina - za predmete ekonomske geografije.

Istovremeno, nastava informacija iz oblasti geologije na humanističkim, medicinskim i mnogim drugim univerzitetima se iz očiglednih razloga ne izvodi. Shodno tome, većina specijalista sa visokim obrazovanjem ima geološka znanja stečena u srednjoj školi. Ovo nameće posebnu odgovornost organizaciji nastave u srednjim školama geoloških informacija neophodnih za savremeni kulturni nivo.

Trenutno geologija kao samostalni predmet nije uključena u nastavni plan i program srednjih škola. Elementi geoloških znanja učenicima se saopštavaju uglavnom na časovima geografije, a samo određeni podaci na časovima hemije i biologije. Na časovima geografije učenici mogu steći opšte informacije o strukturi Zemlje i zemljine kore, o mineralima i stenama i o izuzetnim događajima u geološkoj istoriji. Zbog toga je temeljna geološka obuka nastavnika geografije neophodan i odgovoran dio visokog geografskog pedagoškog obrazovanja.

Test pitanja za samostalni rad učenika

1. Koje nauke su uključene u ciklus nauka o Zemlji?

2. Izložite moderne ideje o strukturi planete Zemlje.

3. Kakav je značaj geonauka za modernu ekonomiju? Navedite glavne vrste mineralnih sirovina.

4. Ukratko opišite glavne faze u istoriji razvoja podzemlja u Rusiji.

5. Koje istaknute domaće geologe poznajete? Koji su njihovi doprinosi razvoju geonauka?

6. Koja je uloga i značaj geološkog znanja za savremenu kulturu?