Bevezetés

Földtudományok

Az ember kíváncsi lény. Mindig is érdekelte az aljzat, amelyen él, amelyen jár, amelyen táplálkozik. Ráadásul az ember egyszerűen nem tud élni, ha nem navigál a környezetben. Innen származott sok különböző tudomány, amely a Földet tanulmányozza: földrajz, geológia, geofizika, geokémia, geometria, geodézia.

Mindezek a tudományok egy tárgy Tábornok - föld.

Görögül a „geo” szó jelentése Föld.

De a tárgyak mások. E tudományok mindegyike egy adott tárgy egy-egy aspektusát vizsgálja.

Geometria – méret, forma.

Geodézia – felszínformák.

A földrajz a Föld felszínének szerkezete, külső héjai.

Geofizika – fizikai tulajdonságok és fizikai terek.

Geokémia – kémiai összetétel.

Tanulmányi tárgy geológia a Föld felső héja - a földkéreg és a köpeny felső része. Az ásványok összetétele, szerkezete, folyamatai, eloszlási mintái.

Ebben a felfogásban a geológia magában foglalja a geofizikát és a geokémiát is. A geológia tágabb tudomány. Ezt tükrözi a „geológia” kifejezés.

A „logos” szó jelentése „tudás”. Azok. "a Föld ismerete"

Kapcsolatok más földtudományokkal és azon túl

A Föld belső folyamatai tükröződnek felszínének szerkezetében és összetételében, külső héjaiban - a hidroszférában, légkörben, bioszférában, ezért a geológia szorosan összefonódik olyan tudományokkal, mint pl. földrajz, geodézia, biológia . Például a vulkáni kúp egy domborzati elem, ugyanakkor mély folyamatok következtében alakult ki.

Vagy tengerek és óceánok. A víz kitölti a felszínen lévő mélyedéseket - a dombormű elemeit, és magát a domborművet alkotja, de a Föld mélyéről jelent meg, és aktívan részt vesz az üledékes héj kialakulásában. A legtöbb üledékes kőzet a tengerekben és óceánokban rakódik le. A víz a fő időjárási tényezők.

Az állatvilág (vagy bioszféra) a Föld felszínén létezik, és a biológia tudománya vizsgálja. De az elpusztulás után az élőlények maradványai az üledékes kőzetek részévé válnak, beleértve az olyan értékes ásványokat, mint az olaj és a szén, amelyek teljes egészében szerves anyagokból képződnek.

Az ősi üledékes kőzetekben talált szerves maradványokat e kőzetek korának meghatározására használják. Az élőlények és létfontosságú funkcióik aktívan részt vesznek az időjárási folyamatokban.

Általánosságban elmondható, hogy a Föld egyetlen természetes rendszer, amelyben minden elem összekapcsolódik és kölcsönhatásba lép.

A földtani körforgás tudományai

A geológia sokrétű tudomány. Az általa tanulmányozott folyamatok különbözőek. Különféle módszereket alkalmaznak. Egy ember nem tudja mindezt fedezni. Ezért a geológiai tudomány keretein belül fokozatosan külön irányokat határoztak meg, amelyek a téma egyik vagy másik aspektusát tanulmányozták, saját módszerükkel. Ezeket a geológiai körforgás tudományainak nevezik.

Az ásványok tudománya - természetes kémiai vegyületek ún ásványtan. Petrográfia és kőzettan magmás és metamorf kőzeteket, összetételüket és eredetüket tanulmányozza, litológia- ugyanaz, de az üledékes kőzetekre vonatkozóan. Geokémia kémiai elemek eloszlásával és migrációjával foglalkozik, krisztallográfia– a kristályos anyag képződésének mintázatai.

A tudomány a földkéreg és a litoszféra szerkezetét, valamint ezek fejlődését vizsgálja. geotektonika, geológiai testek, szerkezetük és összetételük – szerkezeti geológia.

Rétegtan a kőzetek képződési sorrendjének problémáival foglalkozik. Paleontológiaősi, fosszilis szervezeteket tanulmányoz, paleogeográfia– az egykor fennálló fizikai és földrajzi feltételek.

Tanulmányozzuk az ásványlelőhelyek kialakulásának és eloszlásának mintázatait metallogén és ásványianyag, széngeológia, olaj és gáz geológiája.

A geológiai körfolyamatba olyan tudományok is beletartoznak, mint pl hidrogeológia– eredet, előfordulási és vándorlási feltételek, talajvíz összetétele ill mérnökgeológia, a különböző mérnöki építmények földtani viszonyainak és működésének tanulmányozása.

Még egy vicces, logikátlan nevű tudomány is létezett - kozmikus geológia (a Hold geológiája, a Mars stb.).

A geológiai tudomány egészének fejlődésével, az új módszerek megjelenésével a meglévő tudományok keretein belül új, nagyrészt független tudományos felosztások alakulnak ki.

A geokémia keretein belül alakult ki izotópgeológia.

A litológia keretein belül - szedimentológia.

Az ásványtan keretein belül - ásványok fizikája, biomineralógia.

A kőzettani keretek között – vulkanológia.

A geotektonika keretein belül - geodinamika.

A geológusok olyan egységeket is használnak, mint:

Alkalmazott geológia, elméleti geológia, regionális geológia, történeti geológia, dinamikus geológia, termelési geológia, kísérleti geológia stb.

A tárgyunkat pedig úgy hívják általános geológia.

"Tábornok" mert a geológiai tudomány legtöbb irányáról és vonatkozásáról képet kell kapnunk, bár a legáltalánosabb értelemben. Meg kell alapozniuk az egyes területek további mélyreható tanulmányozását.

Módszertan

A geológia más természettudományokhoz hasonlóan történeti módszertanon alapul. Általában véve ez egy történelmi tudomány. A geológiai ciklus minden tudománya történeti szempontból tekinti tárgyát (tárgyát): eredet - élet - halál.

Ennek a módszertannak az alapja aktualizmus elve – « a jelen a kulcs a múlt megértéséhez"(a 19. század híres angol geológusa, C. Lyell fogalmazta meg). Felismerték, hogy a múltbeli geológiai folyamatok, bár eltérnek a maiaktól, nem különböznek annyira, hogy ne lehetne rekonstruálni őket a modern folyamatokkal való analógia segítségével. Egy kutató nem tudja közvetlenül megfigyelni, hogyan ment végbe ez vagy az a folyamat, például 50 millió évvel ezelőtt. De nagyon részletesen tanulmányozhatja, hogyan megy végbe egy hasonló folyamat ma, a szemünk láttára, és kiterjeszti következtetéseit a geológiai múltra. A geológusok csak az aktualizmus elvét alkalmazva voltak képesek koherens elméleteket alkotni az endogén és exogén folyamatokról.

Nem szabad azonban elfelejteni, hogy az aktualizmus elvének vannak bizonyos korlátai. Minél távolabb van ez vagy az a geológiai korszak a mi korunktól, annál inkább eltérhetnek annak a korszaknak a feltételei a maiaktól.

A Föld fejlődésének korai szakaszában felszíni hőmérséklete lényegesen magasabb lehetett a mainál, a légkörben nem volt szabad oxigén, a szerves élet primitív volt. Ebből a szempontból egy geológus számára fontosak a Naprendszer más bolygóira vonatkozó adatok és az összehasonlító planetológiából származó adatok.

A Föld fejlődése során alakult ki a földkéreg összetétele és szerkezete. Új ásványok és kőzetek jelentek meg, mások eltűntek, megváltozott a kőzetek deformációjának típusa, megváltozott a domborzat és az éghajlat.

A szerves világ különösen gyorsan fejlődött, egyre nagyobb befolyást gyakorolva a geológiai folyamatokra. Mindezt figyelembe kell venni az aktualizmus elvének alkalmazásakor, amelyet a tágabb értelemben kell alkalmazni összehasonlító történeti módszer.

Mód

A geológia számos különféle módszert alkalmaz, mind magát a geológiát, mind más tudományok módszereit. Közvetlen, közvetett, kísérleti, matematikai

A közvetlen geológiai módszerek közé tartozik a kőzetek és ásványok, a természetes kibukkanások geológiai szerkezetének, a mesterséges bányaműveletek és a fúrásmagok közvetlen megfigyelése.

A kiemelkedések többsége lehetővé teszi a szakasz több tíz és száz méteres mélységig történő tanulmányozását. Mély bányák és mélykutak (3-4 km-ig) viszonylag ritkák. Néhány kút eléri a 8-9 km-t, és csak egy – Kola – valamivel több 12 km-nél.

A közvetett módszerek geofizikai mezők – természetes és mesterséges – vizsgálatán alapulnak. Lehetővé teszik a Föld belső szerkezetének, egyes geoszféráinak és geológiai szerkezeteinek elemzését. Ez szeizmikus, gravimetrikus, elektromos, magnetometrikus mód.

A kísérleti módszerek a geológiai folyamatok modellezésére irányulnak: kristályok és kőzetek mesterséges növekedése, olvadékok és fázisátalakulások tanulmányozása mesterséges ásványkeverékekből, kőzetek és ásványok képződésének termodinamikai feltételeinek vizsgálata stb.

Matematikai módszerek, beleértve a matematikai modellezést.

„A Föld litoszférája” - A Föld kialakulásának sémája. Aktív vulkánok. 5. A Világóceán kialakulása. 4. Vulkáni gázokból álló légkör. A föld belső szerkezete. Láva. Kialudt vulkánok, Litoszféra – antropogén hatás. Vulkánok. Az ANDOK a leghosszabb hegyek a Földön. Hegyvonulatok kialakulása. Korallzátonyok. A földkéreg rétegei.

„A földkéreg mozgása” - 22. lecke. A kőzetek előfordulásának sokfélesége. 5-6 pont - könnyű épületkárosodás. 1-2 pont - gyenge remegés, amelyet egy személy nem érez. Graben. Az anyag mozgása. Horst. 3-4 magnitúdós remegés érezhető, de pusztulás nem történik. 11-12 pont – a föld felszínén minden elpusztul. A FÖLD EREJE.

„Exogén folyamatok” - Sekély mélységben - 20-30 méterig terjed. 19. Ülepedés - lerakódás, kiszorított anyag felhalmozódása. Ennek eredményeként egyre több repedés keletkezik. Szállítás – a megsemmisítési termékek átszállítása más helyre. Szövetségi állami felsőoktatási és szakmai oktatási intézmény.

"Kontinensek" - Afrika. Földrajz Földrészek ismerete. Tatyana Sergeevna Shultz diákjai. Észak-Amerika természetes területei. Eurázsia. Eurázsia természetes területei. Afrika a második legnagyobb kontinens Eurázsia után. Km. Dél Amerika. Téma: Észak-Amerika. Dél-Amerika Természeti területek.

„A Föld geológiai története” - A) Negyedidőszak B) Neogén C) Paleogén Írja be a kapott betűsort a táblázatba! Rendezd időrendi sorrendbe a Föld geológiai történetének következő korszakait, a legkorábbiaktól kezdve! 2. Rendezd időrendi sorrendbe a Föld geológiai történetének felsorolt ​​korszakait, a legkorábbiaktól kezdve!

„Redések” – A redők alakja a szárnyak és a zár arányától is függ. A hajtások méreteit hosszúság, szélesség, magasság jellemzi. A redők osztályozása az axiális sík helyzete szerint. Szerkezeti térkép készítése konvergencia és szerkezeti profilok módszerével. Szerkezetföldtan és földtani térképezés. A tolóerő vagy a gerinc szerkezete.

Összesen 6 előadás van

A tudományban vannak olyan problémák, amelyeket nem lehet egy adott tudáság erőfeszítéseivel megoldani, hanem csak számos kapcsolódó tudományág közös erőfeszítésével.

A geológiában ez nemcsak a kontinensek mozgásának problémáját foglalja magában, hanem a bolygónk fejlődési ciklusai és mozgása közötti kapcsolat problémáját is. Egyrészt bolygónk és más bolygók mozgását is a csillagászat vizsgálja, másrészt egy geológus tudja a legpontosabban megmondani egy bolygó életciklusát a Föld történetében.

Ebből világosan látszik, hogy e két jelenség összehasonlításakor teljesen elkerülhetetlen a geológiai és csillagászati ​​adatok felhasználása. Nem nehéz azonban kimutatni, hogy e két tudomány erőfeszítései teljesen elégtelenek.

Amikor a geológiai ciklusok a geológiai idők folyamán fellépnek és kibontakoznak, fejlődésük menetét a bolygó forgó testének fizikai természete határozza meg, ezért ennek a kérdésnek a vizsgálatához a geofizika részvétele is szükséges. Továbbá, mivel a Föld és különösen kérge különféle anyagok mozaikja, szükség lesz a geokémiai tudomány részvételére, és végül a mechanikának megvan a maga álláspontja erről a problémáról. Röviden: a geológiai ciklusok és a Föld mozgásával, különösen pedig forgásával való kapcsolatának nagy és összetett problémája több tudományág közös munkáját kívánja meg. Ezt a továbbiakban a geológia szemszögéből vizsgáljuk, de figyelembe véve számos más tudományág eredményeit is.

Egészen a közelmúltig, mint ismeretes, a geológia azon az állásponton volt, hogy a Föld belül megolvadt, és tüzes folyékony fázison ment keresztül, amely során vasmagra és szilikát geoszférákra osztódott. Ezt a nézetet fokozatosan feladják. Ez a vélemény azonban nagy és rendkívül fontos következményekkel járt. Noha azt hitték, hogy létezik a tüzes folyékony mag, a geológusok erre apelláltak, hogy megmagyarázzák a Föld összes úgynevezett endogén jelenségét: ez magyarázta a tektonikát, a földrengéseket és a vulkanizmust. De ez az értelmezés lehetetlenné vált, amikor egy ilyen koncepciót elhagytak.

A geológiai tudomány domináns iránya a tektonikai jelenségek és a hegységképződések, így a geológiai ciklusok magyarázatában jelenleg megtorpant. Bebizonyosodott, hogy a Föld hideg test, és ezért nem kell a tüzes folyékony magra hivatkozni a tektonikai tények magyarázatához.

A radiogén hő elmélete sem magyaráz meg semmit, kivéve azt a tényt, hogy a radioaktív elemek bizonyos mélységben koncentrálódnak a földkéregben. Ennek eredményeként a geológiában uralkodó áramlat ma már nem magyarázza meg a tektogenezist, hanem csak a tektonikai jelenségeket írja le, a különböző típusú szerkezetek rovatába sorolva azokat. Ugyanígy a földtani jelenségek lefolyásának kérdésében is ez az irány hozta létre a pulzációelméletet, amely a Föld történetében a különböző típusú pulzációk következetes váltakozását állította, de ennek okait nem derítette ki.

Ezen az elméleten kívül ma már hazai geológiánkban létezik egy radiomigrációs elmélet is, amely tovább megy a pulzációelméletnél abban, hogy a pulzációkat a radioaktív anyagoknak a Föld testén belüli vándorlásával igyekszik megmagyarázni, pontosan annak mélyéből a felszín felé. Azonban nem magyarázza meg a migráció okait, és vonzó a központból történő migrációhoz

felszínre, lényegében ugyanarra a belső magra utal, amelynek gondolatát a közelmúltban elvetették. Ráadásul még ha bizonyított is az endogén hő beáramlása a mélyből, ez semmiképpen sem magyarázza meg a hegy- és platformszerkezetek sajátos földrajzi eloszlásának okait a Földön, mert a melegedéstől a mozgás létrejöttéig óriási a távolság.

Így sem a pulzációelmélet, sem a radiomigrációs elmélet nem ad általánosan elfogadott magyarázatot a tektonikus jelenségek okaira, ugyanazokat a magyarázatokat e jelenségek ciklikusságára, valamint a kapcsolódó geológiai ciklusokra, és ezeknek a jelenségeknek az elméletét be kell építeni. más módon. Mivel a Föld mozgó, és nem álló test, jelenségeinek felfedezésének kulcsát, és különösen a történelemben bekövetkezett események azon szilárdan kialakult változásait, amelyeket lüktetésnek nevezünk, a mozgásban kell keresni. A Föld és körülményei.

Ismeretes, hogy a Föld mozgását és forgását a Földet körülvevő környezeti feltételek nem tudják csak befolyásolni. Ezek mindenekelőtt a Földet borító Nap bolygórendszerének feltételei, valamint annak a nagyobb egésznek a feltételei, amelyhez a bolygórendszer tartozik. Ebből az aspektusból közelítjük meg bolygónk életének megvilágítását itt.

Először is azzal a kérdéssel kell szembenéznünk, hogy legközelebbi szomszédja - a Hold és bolygórendszerünk központi teste - a Nap milyen hatással van a Földre. A Hold és a Nap befolyásolja a Föld forgását a mozgás során: a) precesszió létrehozásával, b) nutáció létrehozásával, c) az óceánban lévő víz árapály-emelkedésével és d) a légköri keringéssel.

Veronne (1912, 1927) szerint a Föld forgása során a precesszióhoz kapcsolódó eltérés különböző párhuzamosságokban nem azonos. Tágulásként és összehúzódásként érzékelhető különböző párhuzamosságoknál, kivéve a párhuzamos 35°15'52". Megállapítást nyert, hogy ez a precessziós hatás nem függ a Föld anyagának állapotától. Ugyanaz marad, ha az anyag szilárd vagy folyékony, és végül ugyanaz marad, ha különböző rétegekből áll - folyékony és szilárd.

Annak a párhuzamnak a nagyságát, amelynél a precessziós eltérés semmivé válik, szintén Veronne állapította meg, aki megjegyezte, hogy az úgynevezett összehajtott hegyek is erre a szélességre korlátozódnak. Kraszovszkij egyik munkája (1941) megemlíti Magnyitszkij jelzését, miszerint a 35. szélességi kör mentén hegyemelkedések találhatók. Krasovsky is csatlakozott ehhez a következtetéshez.

Korábban már megjegyeztük, hogy Stovas 1951-ben kimutatta, hogy a Föld szélességi elmozdulásai a 35. szélességi körre korlátozódnak. Nem ismerve Veronne munkáját, saját számításokat végzett ennek a párhuzamnak a pontos helyzetére, és ugyanazt az értéket, 35°15’52”-et kapta, amelyet korábban Veronne is megállapított. Veronne az említett munkában egy diagramot mutatott be, amely bemutatja, hogy a 35. szélességi körnél a pólusok és az Egyenlítő felől érkező hatások hogyan közelednek egymáshoz, váltakozó tágulást és összenyomódást hozva létre a sziklákban, a földkéreg diszlokációiban és törészónáiban. Erről a sémáról a továbbiakban fogunk beszélni.

Az eltérés a számítások szerint 4 cm/sec tangenciális gyorsulást hoz létre a meridionális irányban. 2, 0,004 kőtömegnek megfelelő erővel rányomja a sziklákat.

Ezek az oldalirányú nyomások, amelyek mindkét oldalon konvergálnak, adják, de Veronne számára a vektorsugár szerint irányított eredőt, mint a napi dagály hullámát. A 24 órás napi forgás során különböző párhuzamosságok hajlamosak összenyomódni a 35. szélességi kör felé, hogy aztán a következő 12 órában az ellenkező irányba húzódjanak el tőle. Ezt mutatják a diagramon az egyenlítő ferde helyzete, valamint a 35-ösnél közelebbi párhuzamosok. A precesszió és a napi mozgás közötti kapcsolat abból adódik, hogy azt a Hold és a Nap működése okozza. Hosszú időn keresztül összefoglalva, a precesszió a földkéreg felszíni részeinek nagy érintőleges mozgását hozhatja létre.

A Nap és a Hold földkéregre gyakorolt ​​hatásának további megnyilvánulásai az óceán árapály-mozgásai. Az óceánok fékező hatását a Föld forgására Kant jelezte. Aztán a 19. században történt. számos szerző megerősítette (Adams, de Launay, Thomson, Tate, Darwin, Newcombe, Brown stb.).

Engels rámutatott, hogy az árapály a Föld forgását olyan erőkre bontja, amelyeket levonnak a forgási sebességből, és a Föld egyes részein hatnak; nyomást gyakorolnak rájuk, emiatt diszlokációk jönnek létre. Hangsúlyozta, hogy Thomson és Tate e diszlokációinak magyarázata egyáltalán nem követeli meg a Föld belső magjának tüzes folyékony erőihez való fellebbezést.

Ha a fogyatkozásokból levezetjük a Hold gyorsulását, ami a Föld forgásában az árapály okozta lassulás következménye, akkor ennek a gyorsulásnak a nagysága 5 2-es rést ad a hold nagyságához képest. az árapályokkal magyarázható gyorsulás. A teljes gyorsulás Hansen szerint 12", sőt 12",56. Newcomb 1912-ben 10,9-re, sőt 8,4-re csökkentette. Eközben az árapálygyorsulás csak 6 és 6.”1. Okunk van azt gondolni, hogy a többi a precesszióra és néhány más okra esik, beleértve a nutációt, valamint a légköri keringést. N. N. Parizhsky (1945) arra a következtetésre jutott, hogy a háromtengelyű Föld szabad nutációja a forgási szögsebesség nagyon kis változásához vezet, ami a megfigyelés számára teljesen észrevehetetlen.

A légköri keringés szerepéről a következők mondhatók el. A Mayer által bevezetett elv alapján, miszerint a bolygón a bolygó egészének mozgása által gerjesztett bármely mozgásnak valamilyen módon befolyásolnia kell ez utóbbit, okkal feltételezhető, hogy az atmoszféra keringésének, akárcsak az árapály mozgásoknak lassító hatása a Föld mozgására. Ennek a műveletnek a mértéke tanulmányozás tárgyát képezi.

Pariysky 1953-ban gyűjtött adatokat, 1935-től kezdve a kvarc- és ingaórák sebességének éves változásairól éves és féléves periódusokkal. Kiderült, hogy a Föld augusztusban forog a leggyorsabban, márciusban a leglassabban. Az órák ütemének egyéves változási periódusa valósággá vált. A legtöbb kutató a változásoknak ezt a lefolyását a Föld tényleges egyenetlen forgásával hozza összefüggésbe. Mi az oka ennek az egyenetlenségnek? Belga tudósok egy csoportja eredetét a légtömegek szezonális újraeloszlásának tulajdonította. Pariysky azonban megpróbálta bebizonyítani, hogy ez az elképzelés helytelen, mivel a légköri tömegek számított újraeloszlása ​​a megfigyelt hatásnál 3000-szer kisebb hatást ad, és ezért nem lehet észrevehető hatással a Föld forgási sebességére.

Pariysky azt is kimutatta, hogy a Föld forgási sebességét nem befolyásolják a függőleges mozgások - szezonális jellegű tömegek mozgása: a növényzet változásai, a hó- és jégtakaró, a légkör páratartalmának változása az azonos földrajzi szélességen lévő vízkészletek miatt. Negatív következtetést kell levonni a szárazföld és az óceán felszínének változó melegedéséről; a forgási sebességet sem befolyásolja észrevehetően. Nyilvánvalóan a fordulatszám változásának okát más tényezőkben kell keresni.

Jeffreys még 1926-ban rámutatott a légkör különböző részeinek lendületében bekövetkezett változások szerepére az általános keringésben. A keringés szezonális változásainak ezt a problémáját Starr és Whiteger tárgyalta. Ebben a jelenségben szerepet játszhat a légkör és a szubsztrát közötti felületi súrlódás, majd annak különbsége a meridionálisan elhelyezkedő hegyláncok különböző oldalain. Ezért ennek a súrlódásnak és a hegyeknek a hatásairól beszélünk. Az első sokszor nagyobb, mint a víz.

Parisky szerint továbbra sem lehet olyan magabiztos következtetést levonni, hogy a Föld egész éves egyenetlen forgását teljes mértékben a légköri tömegek mozgása magyarázza, de ez a következtetés szerinte valószínűnek tekinthető. Továbbá Pariysky úgy véli, hogy egy másik lehetőség sem zárható ki, vagyis hogy a Föld forgási szögsebességének változásai nemcsak a légkör változásaihoz kapcsolódnak, hanem a Föld belsejében vagy felszínéhez közeli változásokhoz, a gravitáció változásaihoz is. az éves időszak . A légköri keringés évszakos változásai jelentős szerepet játszanak a Föld forgásának éves szabálytalanságának magyarázatában. Nyilvánvalóan még mindig nem tudják megmagyarázni a teljes megfigyelt jelenséget egy éven belül. Precesszió együtt nutációval, árapály, légköri mozgások - ez a három tényező, amely befolyásolja a bolygó mozgását. Nem tudjuk, hogy ezek kimerítik-e mindenféle befolyást erre a mozgásra, vagy van valami más tényező, amely megváltoztatja ezeket az eredményeket. Továbbá nem tudjuk, hogy vannak-e történelmi vagy esetleg időszakosan változó okok e tényezők arányában a Föld fejlődéstörténete során.

A nutáció szerepének jelentéktelensége miatt a precesszió szerepén túl nem beszélünk róla, csak egyéb tényezőket veszünk figyelembe. Utóbbiak közül a légköri keringés szerepe nem tisztázott. Talán sokkal nagyobb, mint amit a pontos kutatás eddig feltárt. Erre Appel szerint utalhat a légköri keringés általa jelzett szerepe a kontinensek mozgásában. Azt kell gondolni, hogy ezeknek a mozgásoknak a jelentősége túlmutat az éves ciklusokon, és valahogy hozzáadódik az árapályhoz. Itt erre az általános jelzésre kell korlátoznunk magunkat.

Térjünk rá a precessziós oszcillációkra, valamint a hidroszféra árapály-mozgásaira, amelyek a légköri keringésekkel együtt hatással vannak a litoszférára. A precesszió, amint jeleztük, érintőleges mozgásokat hoz létre a földkéregben. Appel szavai szerint ez "a Hold által a Föld felszínén keltett vízszintes erő" (1936). Ami az árapályt illeti, ezek láthatóan kiegészítik ezt a diszlokációk vertikális komponensével.

Appel úgy vélte, hogy ezeknek és más diszlokációknak a fázisai, maximumai megegyeznek a precesszió és az árapály okozta változásokkal, és az a tény, hogy mindkét típusú zavar fázisa egybeesik, látszólag igaz, az egybeesést tekintve azok maximumai , mint később látni fogjuk, erősen kétséges. Lehetséges, hogy a maximumok a bolygó életének különböző korszakai. Az első mozgások, vagyis a precesszióhoz kapcsolódó mozgások csúszásban nyilvánulnak meg, ami, ahogy Appel helyesen mondja, a földfelszín pólusainak a bolygó pontjaihoz viszonyított elmozdulásához vezethet, ami megmagyarázza a helyzet megfigyelését. ősi gleccserek ma az Egyenlítőhöz közeli területeken. A pólusoknak a mag mentén történő mozgásának sebessége Appel szerint közel 5° (2 millió év alatt). Egy bizonyos ponton ezek a tangenciális mozgások függőleges mozgásokhoz vezettek a földkéregben, és hegyi öveket hoztak létre. Hogy ez hogyan történik, az nem világos. De maga a tény elég jól megalapozott.

Ami az árapályok által keltett függőleges mozgásokat illeti, okkal feltételezhető, hogy az óceáni árapályok hosszú időn át összegezve belső árapálymozgásokat hoznak létre a földkéregben. Ezeket a földrengések magyarázatára használták Perretnek, amelyre statisztikai alapon három törvényt vezetett le, amelyek a Hold és a Nap kritikus pozícióinak gyakoriságára vonatkoznak a földrengésekre, amelyek egyben maximális dagályt adnak. Hasonló elképzeléseket dolgozott ki a földrengésekről E. Rathe. Parville és G. Flamarion hasonló eredményre jutott.

Ahhoz, hogy a földkéreg függőleges mozgásai maradéktalanul megvalósulhassanak, és kialakítsák a magas szélességi körök hegyeinek, szomszédos geoszinklinális mélyedéseinek stb. teljes rendszerét, szükséges, hogy a párhuzamosok és pólusok elmozdulásai megszűnjenek. Ha ezt a körülményt figyelembe vesszük, akkor különbséget kell tennünk a precesszióhoz kapcsolódó vagy az árapály okozta mozgások között, mert eltérő eredménnyel járnak. Pontosan ez az, ami arra utal, hogy talán a földi történelem különböző szakaszaiban fordulnak elő.

Ismeretes, hogy a Föld életének történeti szakaszában, azaz a kambriumból kiinduló hegyemelkedések hatszor ismétlődnek meg. A hegyemelkedés kitörésének e rövid szakaszait – salair (sayan), kaledóniai, variscini, ókori kimmériai, újkimmeriai és alpesi – hosszú szakaszok választják el egymástól, amikor nem volt hegyemelkedés. Ugyanakkor megjegyezhető, hogy a különböző hegyképződési fázisú ősi hegyek elhelyezkedése, ha egybeesik, csak részben, de alapvetően különbözik. És mivel minden fázisban a hegyi öveknek a 35. szélességi körön kellett volna elhelyezkedniük, világossá válik, hogy ez a párhuzamos a geológiatörténet során megváltoztatta helyzetét. Ha elfogadjuk, hogy a tények időben és térben való kapcsolata pontosan ez volt, akkor meg kell állapítanunk, hogy ha a hegyépítési kitörések rövid szakaszaiban a hegyek függőleges emelkedése és mélyedések süllyedése volt, ami árapály formájában történt. a földkéreg mozgásai, az óceán árapályaihoz hasonlóan, majd hosszú szünetekben A földkéreg precesszió okozta érintőleges mozgásai egyértelműen megmutatkoztak. A mozgások során alakultak ki a pólusok új helyzetei, és ezzel együtt a 35. szélességi kör új helyzetei, majd a kéreg pólusainak és párhuzamainak mozgása felfüggesztésre került, és ez meghatározta a szélességi hegy új helyzetét. -építő övek.

A kontinenseken az óceánokkal határos hegyek, bárhogyan is nézzük részletesen keletkezésüket, emelkedést jelentenek, és ebben az értelemben szükségszerűen kívülről érkező lökések következményei is, mert nincs, mint azt tapasztaltuk. ki, Engelsre támaszkodva, egy másik erőre, amely ellensúlyozza a gravitációt, kivéve a gravitáció taszító erőit.

A fentiek alapján a Föld történetében két fázis ismétlődő ismétlődését láthatjuk: hosszú időközök, amelyek során a földkéreg igen jelentéktelen érintőleges mozgásai következtek be, valamint a hegyemelkedés rövid korszakai, amelyek ugyanazon, de mélyebb és erősebb érintőlegesen alapulnak. mozgások. Van okunk hozzá egy harmadikat ehhez a két fázishoz. Amikor a vízszintes mozgások szakasza az új hegyépítés korszakának kezdete előtt véget ért, a korábbi hegyépítési járványból örökölt, kontrasztos domborzati formák semmivé váltak. Ez megkülönböztette a hegyépítéstől mentes hosszú szakasz végét egy speciális szakaszba. Ez a megkönnyebbülés három szakaszát és a földkéreg felemelkedését eredményezte.

Az első szakaszban a domborzat és a szerkezetek fejlődése energetikailag ment végbe, és ebben a fázisban a hegyek magasra emelkedtek, gyenge fejlődéssel a földkéreg érintőleges mozgásának ugyanabban a korszakában - ez a glaciális fázis.

A második fázisban a korábban kialakult hegyek csökkenése, átemelődése, és ezzel egyidejűleg a földkéreg érintőleges mozgásának növekedése következett be; ez a hegyek áttörésének fázisa. Végül a harmadik fázisban a hegyek minimálisra csökkentek, és az érintőleges mozgások lassulni kezdtek. Egy időben ezt a fázist xerotermnek neveztem.

Így a geológiai körfolyamat a jeges fázissal kezdődik, majd egy hosszú átemelési időszak következik, amelyet a harmadik fázis vált fel - xeroterm.

Nyilvánvaló, hogy bár bolygónk fejlődése során, amely bolygónk fejlődésének eddig minden korszakában progresszív volt, amennyire tudjuk, voltak ismétlődési elemek, amikor egyes jelenségek, a szavakkal V. I. Lenin, mintha megismételné az átadott lépéseket, de megismételték azokat a „tagadás” magasabb fázisában, ennek köszönhetően a fejlődés nem egyenes vonalban, hanem spirálisan megy végbe. Bár a spirál körvonala nem zárható le, ennek ellenére az ismétlés kanyargós elemei ezáltal láthatóvá válnak a Föld történetében, bár ez nem szó szerinti ismétlés. Ezeket az időszakokat, amelyek után a fejlődés megismétlődik, de a legmagasabb szinten érdemes geológiai ciklusoknak nevezni. A geológiai időnek abban a szakaszában, amely a Föld életének történelmi szakaszára vonatkozik, hat ilyen ciklus volt, és ezek együttesen mintegy ötszázmillió évet fedtek le.

A Földre ható erők a geológiai ciklus fázisai szerint változnak. Vannak fázisok, amikor ezek az erők növekednek, és vannak, amikor éppen ellenkezőleg, gyengülnek. Így a Föld történetében a hegyépítés fázisai a Föld növekvő energiájának, a geológiai erők növekedésének fázisai voltak. Mivel, mint mondtuk, a Föld életének történeti szakaszában hat szakasza volt a hegyépítésnek, vitatható, hogy ez a történelmi rész hat geológiai ciklust foglalt magában. A hegység kialakulásának utolsó fázisa az alpesi időkre nyúlik vissza, durva becslések szerint, ha feltételezzük, hogy a miocén második felében kezdődött, már 7 millió éve tart. De még nincs vége, és nem tudni, meddig fog tartani.

Azt gondolhatnánk, hogy ennek a fázisnak a teljes fejlődési maximumát akkor érte el, amikor a jegesedés a legnagyobb volt. Jelenleg az eljegesedés hanyatlóban van, és egyértelműen csökken, mint az úgynevezett jégkorszak összeomlása idején. Ha ez így van, akkor feltételezhetjük, hogy a jelenleg tapasztalt fázis még 3-7 millió évig tarthat, teljes időtartama pedig legfeljebb 10-15 millió évre becsülhető. Ez persze csak feltételezés, de elég valószínű.

Nem valószínű, hogy a hegyépítés ezen utolsó fázisának időtartama jelentősen eltérne az előző hegyépítési fázisok időtartamától - kaledóniai, variskáuszi stb. Ha elfogadjuk, hogy az azonos típusú fázisok többé-kevésbé egyenlőek voltak, akkor a hegyépítés fázisai közötti időközök is egyenlőek lesznek. Bolygónk történetében a hegyépítés minden egyes fázisát 10-15 millió évnek tekintve, a köztük lévő köztes fázisokra 60-65 millió évet kapunk. A teljes ciklus teljes időtartama a benne lévő hegyépítési fázissal együtt 70-80 millió év lesz.

Ha a geológiai ciklusok és periódusok kapcsolatát egy ábrával fejezzük ki, akkor a kambrium végétől napjainkig tartó időszakban hat szabályosan emelkedő nagy hullámú hegyemelkedést fogunk látni. A felemelkedési hullámok maximális csúcsai, azaz a teljes geológiai ciklusok közötti intervallumok 60-70 millió év, és úgy kapjuk meg, hogy a felemelkedési hullám két ciklus között két felére oszlik. A teljes emelkedési hullám, amely 10-15 millió évnek felel meg, a tektonikai forradalom - a diasztrófia - kritikus szakasza vagy szakasza; a hullámok közötti hosszú intervallum 50-55 millió év - ez egy szerves korszak a Föld életében. Az „organikus” és „kritikus” kifejezések Saint-Simontól származnak.

Térjünk rá a földi tektonikus mozgások problémájára a galaxisunkban zajló jelenségek kapcsán. H. Shapley (1947) instrukciói szerint Naprendszerünknek a Tejútrendszer középpontjától 30 ezer fényévnyi távolságra a Naprendszer kozmikus középpontja körüli teljes körforgása érdekében 300 km/ sebességgel. mp. (Shapley) vagy 250 km/sec. (Boki, 1948) körülbelül 150-200 millió évet igényel.

Boki úgy véli, hogy a Föld életének történelmi korszaka - a kambrium - két és fél kozmikus évvel ezelőtt kezdődött (Boki, 1948). Hasonlítsuk össze az itt összefüggő számokat. A Föld történelmi élettartama, mint láttuk, 456 millió év, a Nap teljes forradalma, azaz egy kozmikus év 150-200 millió év. Ha a teljes forradalom nagyságának kifejezésére megállunk a 140-150 millió évnél, akkor a Nap három teljes körforgása belefér a Föld történelmi élettartamába. Ebből kifolyólag 140-150 millió éves számot vesszük.

Egy teljes geológiai ciklus, amint láttuk, körülbelül 70 millió év, azaz körülbelül fél galaktikus év. Ezt figyelembe véve a galaktikus évnek nem 200, hanem pontosan 150 millió évet veszünk. Ha helyes a feltételezésünk a galaktikus év és a geológiai ciklus kapcsolatáról, akkor minden galaktikus évbe két geológiai ciklus illeszkedik. Három kozmikus év alatt hat volt belőlük: pre-sayan, pre-kaledóniai, pre-variszci, ősrégi kimmer, pre-újkimmer és pre-alpesi.

A mellékelt kép a földtani korszakok, földtani ciklusok és kozmikus évek kapcsolatát adja meg geológiai időskálán.

Ha a Nap bolygórendszeréről azt mondjuk, hogy dinamikus egyensúlyban van, akkor még inkább egyensúlyban van Galaxisunk rendszere - a Tejútrendszer. Ez az egyenleg is változhat. A csillagászok megjegyzik, hogy a napmilliárdoknak megfelelő időszakokban az egymás mellett elhaladó egyes világítótestek véletlenszerű találkozásának hatása nagyon észrevehetővé válik.

Honnan jönnek az ilyen véletlenszerű találkozások? Ha a bolygók különböző sebességgel mozognak, akkor a Galaxisban a középpontjához közeli csillagok gyorsabban forognak, mint a távolabbiak. Ebben a helyzetben a világítótestek közeledése minden alkalommal újabb és újabb körülmények között történik, ami a gravitációs oszcillációk rezonanciáinak is új feltételeket okoz. Fokozatosan a világítótestek alakja és mozgásuk jellege időszakosan változik. A szomszédos világítótestek gravitációs hatásai és a bolygórendszer gravitációja közötti kölcsönhatás formájában, amely meghatározza annak alakját és erősségét, észrevehetően megváltoztathatja az adott világítótest térbeli mozgásának irányát és sebességét (mind a sebességet, mind a pályát). változás). Itt nem a világítótestek közeli találkozásaiban van a lényeg, amelyekre a számítások szerint száz kozmikus egységnyi távolságban átlagosan húszbillió évenként vagy százezer kozmikus évben egyszer találkozhatnak (Boki, 1948), hanem távolabbiak hatásaiban.

Ismeretes, hogy „a Nap pályája folyamatosan változik a távolabbi szomszédok hatására. Az egy fényév távolságból elhaladó csillag kevesebb mint egy ívpercnyivel megváltoztatja a Nap irányát, de az ilyen találkozások száma meglehetősen nagy" (Boki, 1948). Egy kozmikus év során – mondják Bokék – a más csillagokkal való találkozások összhatása átlagosan körülbelül akkora lesz, mint a fent említett, száz kozmikus egységnyi távolságban történt találkozásé.

Más szóval, ezek a távoli cselekvések nagyon hatékonyak lesznek. Ha erősen tükröződnek magán a Napon, akkor csak a Naprendszer bolygóin tükröződnek vissza. A gravitációs energia cseréjének természetesen ki kell terjednie a bolygókra, így a Földre is.

A tektonika, Engels kívülről történő lökésről alkotott elképzelése szerint, két gravitációs erő harcának, kombinációjának és kölcsönhatásának eredménye: a gravitáció - magának a Földnek a vonzása és más testek, elsősorban a Föld és a Nap. Ennek a két erőnek az aránya bolygónk mozgása során és más égitestek mozgása során is változik hozzá képest. Az első erő Engels szerint vonzást, a második taszítást hoz létre. Alapvetően kiegyenlítik egymást. De a külső erő, a világítótestek elhelyezkedésétől függően, növeli befolyását, hasonlóan ahhoz a hatáshoz, amelyet a Nap a Föld árapály-erejében kelt.

Amikor arról beszélünk, hogy a tektonika mintegy 70 millió év után időszakosan megismétli energetikai mozgását, akkor egyértelmű, hogy hosszú távú, ritmikusan ismétlődő becsapódásról beszélünk. Ez megoldatlan probléma, de csak több tudomány közös erőfeszítésével oldható meg. A geológia pontos kronológiai keretet ad a tektonikus diasztrófák geológiai időbeli eloszlására.

Tegyük ehhez hozzá a következőket. Ha az óceán árapály-vizeiről beszélve, létrejöttüket csak a Nap bolygórendszerén belül, de a Földön kívül előforduló tényezőknek tulajdoníthatjuk, akkor a sebességváltozásokat a gravitációs forgóerők is diktálhatják, amelyeknek forrása van a Nap bolygórendszerében. a Galaxis, a Naprendszeren kívül. Ez azért nagyon fontos, mert bolygónk történetében a tektonikus kitörések gyakorisága olyan mértékű, hogy az nem magyarázható a bolygók árapály-hatásaival, ezért más okokat kell keresnünk. Ezek az okok a csillagok mozgásában bekövetkezett változások, amelyek logikusan arra kényszerítenek bennünket, hogy a bolygórendszeren túl lépjünk galaxisunkba - a Tejútba.

Lehetséges azonban, hogy ezek az erők, ha megnyilvánulnak, nem közvetlenül, hanem a Napon és a Holdon keresztül hatnak a bolygórendszerre és a Földre, megváltoztatva rajtuk keresztül a precessziós kilengéseket és az árapály-súrlódást. Itt még mindig a hipotézisek birodalmában vagyunk, és egy elismert tény, amelyet egyelőre hipotézisekkel kell magyarázni, hat geológiai ciklus megismétlődése, amelyek mindegyike 60-70 millió éves. Ez hiteles. A ciklusok egyezése a kozmikus évekkel kevésbé megbízható, de nagyon valószínű.

B. Yu Levin nemrég rámutatott, hogy a Föld fennállása alatt az éghajlat szinte változatlan maradt (1954). Ez az állítás nem teljesen igaz. A Föld éghajlata sokszor változott, de minden változása nem progresszív, hanem ciklikus volt. A bolygó éghajlatának története összességében azt mutatja, hogy változásai csak ingadozások voltak – átmeneti, bár hosszú távú eltérések valamely átlagos szinttől. Így azokat a nagy geológiai ciklusokat, amelyeket fentebb jellemeztünk, nagy éghajlati ingadozások jellemzik a jeges fázistól a mérsékelt égövi szakaszon át a száraz, xeroterm fázisig, majd az éghajlat visszatér a glaciális fázisba.

Egy időben részletesen foglalkoztam a geológiai ciklusokkal, és azok jellemzőivel, amelyek kifejezetten a körfolyamat egyes részeinek éghajlati és biológiai viszonyaihoz kapcsolódnak. Ott egy sémát alkalmaztak a geológiai ciklusok és periódusok kapcsolatára, amit ebben a munkában megismételnek azzal a különbséggel, hogy itt a földtani ciklusokat a kozmikus körforgással hasonlítják össze, amit korábban nem tettem meg. De sok szó esett a kérdés biológiai oldaláról, és kimutatták, hogy a száraz, vagy xeroterm fázis egybeesik nem minden, hanem bizonyos szerves formák egyidejű nagymértékű teljes kihalásával.

Nyilvánvaló, hogy most, figyelembe véve a geológiai ciklusok és a kozmikus évekkel való összehasonlítását, meg lehet mutatni az élőlények kihalásának fázisai és a Galaxis forradalmai közötti kapcsolatot, ami lehetővé teszi a későbbiekben pontosabb leírást. e forradalmak ezzel kapcsolatos részei közül.

Áttérve a geológiai körfolyamatok klimatikus oldalának jellemzőire, a következőket jegyezhetjük meg. Az egyes geológiai ciklusok glaciális fázisait a hideg éghajlat, a szárazföldi vízbőség és az óceánban a transzgresszió csökkenése jellemzi. A mérsékelt fázisban a víz mennyisége a szárazföldön fokozatosan csökkenni, az óceánban pedig növekedni kezd, ezért lép fel a transzgresszió. Végül a száraz szakaszban van a legkevesebb víz a szárazföldön, de az óceánban elegendő víz van. Nyilvánvaló, hogy a geológiai ciklusokat nemcsak a szerkezeti és tektonikai változások bizonyos jellemzői jellemzik, amelyekről már beszéltünk, hanem jelentős éghajlati változásokként is jellemezhetők.

1941-ben felhívtam a figyelmet arra, hogy a természeti jelenségek e két aspektusa szorosan összefügg - a magas hegyek felemelkedése, a kontrasztos domborzat kialakítása (magas magasságok és erős mélyedések), valamint az eljegesedés. L. S. Berg (1946) nem értett egyet álláspontommal, és rámutatott, hogy az eljegesedésnek megvannak a maga külön okai, amelyek a levegő hőmérsékletének csökkenésében rejlenek, és erről a hőmérséklet-csökkenésről „jelenleg csak találgatni lehet. ” Berg (1938) úgy vélte, hogy „szinte kétségtelen, hogy a hirtelen lehűlés oka akár a Nap tevékenységében, akár más távolabbi kozmikus tényekben rejlik”.

El kell ismerni, hogy ezt nagyon homályosan mondják, és kiderül, hogy a hegyek felemelkedése bizonyos belső okoktól függ, és semmiképpen nem kapcsolódik kozmikus, földönkívüli tényezőkhöz, de az eljegesedést földönkívüli okok hatása okozza. Valójában mindkettőt, vagyis egyrészt a szerkezetek és a domborzat változásait, másrészt a Föld éghajlatának változásait ugyanazok az okok okozzák - a testek által kiváltott mozgások és erők hatása a Föld forgására. a Földön kívül található, és mindenekelőtt a Hold és a Nap mellett. A földönkívüli erőkkel kapcsolatos gondolatokat, amelyeket Berg vonz, nem csak az éghajlatra, hanem a földi geomorfotektonikára is ki kell terjeszteni, és akkor megkapjuk a hegyemelkedések és az éghajlatváltozások párhuzamosságát, amire 1941 óta mutatok rá.

A geomorfotektonikai és éghajlati változásoknak ez az imént jelzett párhuzamossága és folytonossága lehetővé teszi, hogy amikor csak az éghajlati változások láthatók, azokból jelezzük a megfelelő geomorfotektonikai jelenségeket, és fordítva, amikor a ciklusnak csak a geomorfotektonikai vonatkozásai láthatók. , hogy helyreállítsák belőlük az éghajlati megnyilvánulásokat. A geológiai körfolyamat mindhárom fázisa közül mindkét fajta ciklikus megnyilvánulásaival leginkább a glaciális fázis van kitöltve, amely egyben hegyépítési szakasz is. A mérsékelt és xeroterm fázisról elmondható, hogy ott ezek a ciklikus megnyilvánulások minimálisak voltak, és feltehetően a ciklus vége felé megszűntek.

A Föld életének történelmi részében, amint jeleztük, hat ciklus volt, ezért a hegyépítési szakasz hatszor ismétlődött. A legközelebbi az alpesi orogén fázis, amely az utolsó. Ennek a szakasznak a felemelkedései, mint már említettük, a miocén második felétől, azaz a felső-szarmata korszaktól napjainkig tartó időszakban következtek be. 7 millió évig tartottak, és talán még ugyanennyi ideig fognak tartani, a többi hegyépítési fázis analógiájából ítélve. Ennek a fázisnak a kiemelkedései voltak azok, amelyek a hegyépítés utolsó kitörésében létrehozták a magas hegyeket a Földön.

Ezen kőzetszerkezetek megítélésekor a következőket kell szem előtt tartani. A Föld fő legnagyobb szerkezetei, megastruktúrái a kontinensek és az óceánok. Ami a hegyeket illeti, ezek kontinensek és óceánok származékai, és makrostruktúrák. A kontinenseken, az óceánnal határos hegyvidéki övek mindig az óceánok és a kontinensek kölcsönhatásának származékai. Amint Karpinsky helyesen rámutatott, ezek összetettebbek és magasabbak, minél nagyobb a kontinens, amelyik hordozza őket. Erre ad választ az is, hogy szeizmikus területen a kontinensek mozgása 150, 300, 700 km-es, a hegyi öveké pedig 30-70 km-es szeizmikus mélységnek felel meg.

A modern geológiai korszakról szóló munkáimban (1940, 1941) elhangzott, hogy a kontinensek domborzatát megfiatalító, miocén-kvarter korszak hegyépítő mozgásai vertikális mozgások - közvetlen kiemelkedések és süllyedések. Ezek a mozgások természetesen nem függetlenek, és mivel, mint láttuk, a kontinensek méretéhez kapcsolódnak, a földhéjak azon mély tangenciális mozgásaitól függenek, amelyekben az őket hordozó kontinensek összességében részt vesznek. Összességében a hegyek gravitációs hatásával ellentétes, és azokat egyidejűleg generáló függőleges emelkedései, a függőleges süllyedésekkel együtt a földkéreg vastagságának erőteljes érintőleges mozgásai természetesen taszító erők származékai, azaz lökések. kívülről, aminek az ötlete oly régen előkerült F. Engels; ezek a precesszió és az árapály hatások következményei.

Így ez egy kívülről jövő lökés, amely időben változást idéz elő a Föld gravitációs összenyomódásában. De ez a kompressziós változás, ha elfogadjuk, nem automatikusan, magától jön létre, hanem külső erők hatására, amelyek bizonyos szélességi fokokon természetesen és zónálisan is létrehozhatják a mögöttes tömegek felemelkedését. Ez annak a tünete, hogy bolygónk gravitációs összenyomódása bizonyos területeken folyamatosan változik, amit a Föld mozgása során fellépő, a gravitációs erővel ellentétes taszító erők okoznak.

Következésképpen a Föld tektonikájának létrejöttében nem a mélyben lévő Föld összenyomódása játszik szerepet, hanem a poláris sűrűsödés időbeli változásai, és ezek, ha követjük Engels gondolatát, csak származékai a benne fellépő gravitációs erőnek. „visszataszító” része.

Minden okunk megvan azt állítani, hogy a hegyek létezésének ezen szakaszának kezdetén közvetlen felemelkedéssel jöttek létre. Vagyis bármilyenek is voltak a hegyépítés előkészítő folyamatai - ez készítette elő a földhéj mély érintőleges mozgását - magát a hegyi öveket leginkább függőleges erők hozták létre. Ezt a következtetést a hegyi szerkezetek geomorfológiai megfigyeléseinek kiterjedt tényanyaga alapján állítottam le, amelyet több éven át, 1942-től 1950-ig gyűjtöttem Közép-Ázsia hegyvidékein, különösen a Fergana és a Tádzsik mélyedésekben (1945a, 1948a, b, c ). Ezek az anyagok kritikát fogalmaznak meg a tórusz-emelés elméletével szemben a hajtogatás elméletén alapulva.

Ha figyelembe vesszük, hogy ezt a vertikális kiemelkedést, mivel szakaszos, a magashegységi denudációs felületek számos szintje 6-10 értékben lenyomja, akkor arra a következtetésre juthatunk, hogy a fiatal denudációs felületek ezen szintjei a hegy felemelkedésének szakaszai. övek.

Maradjunk a fiatal denudációs felemelkedések koránál. E felületek közül a legmagasabbak voltak a legkorábban, és a felső-miocénből származnak. A fennmaradó nyolc felszíni szint a miocén vége és a kaszpi térség bakui szakasza és más helyeken analógjai között helyezkedik el, már a negyedidőszakra, vagy részben a pliocén végére nyúlnak vissza.

A közelmúltban N. I. Krieger (1951) a folyami és tengeri teraszok kialakulásának jelenségét tanulmányozva arra a következtetésre jutott, hogy a teraszok kialakulása a völgyek aljának a vízválasztóhoz viszonyított függőleges helyzetének változása során kialakuló oszcilláló ciklikus folyamat. Ennek eredményeként az ilyen fluktuációk szintkomplexumainak változatossága korlátozott a teraszsorozat típusához kapcsolódó feltételek miatt. A teraszok a legtöbb esetben nem helyiek, hanem egy adott sáv ingadozásait tükrözik. Ez Krieger szerint egyesíti a geomorfológiát és a klimatológiát. A litoszféra oszcillációs mozgása itt egybeesik az atmoszféra ugyanazon éghajlati ingadozásával. A denudációs hegyfelszínek és az azonos platformfelületek az ősi negyedidőszak előtti teraszokat reprezentálják, és ebből a szempontból ciklikus jelenségnek is tekinthetők denudációs szintjeinek magassági jellemzői, kiegészíthetők éghajlati jellemzőkkel. Ily módon a geológiai ciklus és annak jeges és egyéb fázisai, valamint az egyik legnagyobb évszázados periódus - ötezer éves - közötti nagyságrendű ciklusokat kapunk.

Ha a denudációs felületek ciklusait évmilliókra becsüljük, akkor a teraszok ciklusai száz- és tízezer évesek. Ezek a geológiai ciklus utolsó szakaszának nagy ciklikus részei, amelyeknek megvannak a saját éghajlati jellemzői, amelyek magukban foglalnak egy olyan nagy jelenséget, mint az eljegesedés és annak szakaszai.

Az alpesi fázis hegyemelkedéseinek bemutatott adatai lehetővé teszik, hogy a hegyrendszerek emelkedésének szakaszait ciklikus jelenségként tekintsük. A felemelkedés egyes részei külön ciklusokat jelentenek. Az alpesi hegyemelkedés jelzett intervallumában tehát nem kevesebb, mint hat emelkedési szakaszt látunk, amelyek mutatói a denudációs felületek, és öt intervallum közöttük.

Természetesen nem tudjuk, milyen sebességgel történtek ezek a felemelkedések. Ha úgy képzeljük el, hogy minden korábbi kiemelkedést a domborzat és a szerkezetek statikus állapotának egyenlő vagy hasonló időintervallumai választanak el a következőtől, akkor azt mondhatjuk, hogy minden egyes szakasz, amely elválasztja a ciklust az egyik felemelkedési szakasztól a következőig, megközelítőleg egyenlő. egymillió év.

Amikor a hegyek emelkedését tanulmányozzuk, úgy tűnik számunkra, hogy kezdjük tisztán érzékelni azt az éghajlati pillanatot, amikor az eljegesedéshez vezet. Valójában ez nem így van, és az éghajlati pillanatot a hegyemelkedés során a denudáció is jelzi - a víz munkája és szerepe a felemelkedés során. A hegyképződés tanulmányozása során természetesen kötelesek vagyunk odafigyelni ezekre a pontokra, amelyek elválaszthatatlanul összefüggenek a hegyek emelkedésével.

Ha tehát ezt felismerjük, akkor teljesen megértjük, hogy a hegyemelkedés ciklikus jelensége együtt jár a klímaváltozás szintén ciklikus jelenségével. Azok az időszakok, amelyek a hegyek felemelkedésének egy periódusának felelnek meg, és mint az imént egymillió, de talán kétmillió évet is tartalmaznak, nem csak a hegyek felemelkedésének egy szakaszát jelentik, hanem egyfajta éghajlati ciklust is.

Mint ismeretes, a modern éghajlati szakaszra vonatkozóan a klimatológia számos rövid éghajlati ingadozást, éghajlati ciklust ismer, amelyek körülbelül 3, 6, 11, 16 és 30-35 évig tartanak. A naptevékenység ingadozásával összefüggő rövid ciklusok közül kiemelkedik az úgynevezett Brickner-időszak és a naptevékenység ingadozásaihoz kapcsolódó „tizenegy éves” ciklus.

Szerk. Brynner 1890-ben hívta fel a figyelmet a 30-35 éves ciklusok ismétlődésére, és két jelenséget elemzett közel 200 év alatt, 1700-tól kezdve, részben pedig korábbi, 14. századi anyagokra támaszkodott.

Az orosz irodalomban M. A. Bogolepov Brickner „korszakainak” problémájával foglalkozott, aki az orosz krónikák felé fordult, és számos 1907-től 1929-ig terjedő művében felhasználta a 9-10. századi időszakra vonatkozó éghajlati adatokat. a mi időnkben. Sok szempontból nem értett egyet Brynnerrel. Bogolepov a kérdés megfogalmazása sokkal bonyolultabb körülményeket vesz figyelembe, de alapvetően megerősítette ezeknek az időszakoknak a létezését. Később ezeket a ciklusokat A. V. Shnitnikov (1949, 1950, 1957) mutatta be, megalapozva a valóságot az elmúlt évekig, 25-35 éves időtartammal.

A 11 éves ciklusok nagyon gyakoriak. 1873-tól 1881-ig váltak széles körben ismertté, amikor Németországban megjelentek W. P. Keppen kiterjedt munkái, amelyekben az éghajlati 11 éves ciklusok létezését jegyezték fel. 1873-ban 250 állomás adatait dolgozta fel az 1820-tól 1870-ig tartó évekre vonatkozóan. Több 11 éves ciklust azonosított, de nem tudta segíteni, de rámutatott, hogy ezeket az időszakokat nem tartják fenn folyamatosan, így ha hosszú meteorológiai sorozatokat veszünk, az eredmények nagy inkonzisztenciáját kapja. Ennek ellenére Köppen ötlete nem merült feledésbe, és megerősödött, amikor Wolf felfedezte a 11 éves napfolt-ciklust, amely lehetővé tette, hogy ezeket a ciklusokat közvetlenül a Nap tevékenységéhez kapcsolják.

Most a 11 éves ciklusnak sok támogatója van a Szovjetunióban. M. A. Bogolepov feléje hajolt, V. B. Sosztakovics (1931, 1934) támogatta és továbbra is támogatja..V. Y. Wiese, S. Khromov, M. S. Eigenson (1948), B. M. Rubashov, N. S. Tokarev, A. V. Shnitnikov (1951). Az amerikai Smithsonian Carnegie Intézet heliofizikusai is csatlakoztak ezekhez az elképzelésekhez. Abbott 40 év alatt fejlesztette ki ennek a ciklikusságnak az ötletét. Vannak azonban Bergenmeyer, Baur és Ms. Paranja művei, amelyekben ezt a ciklust élesen bírálják és elutasítják. Ha vannak olyan időszakok, amikor ez a ciklus jól látható, akkor vannak olyan évek, amikor egyáltalán nem jelentkezett, ami nyilvánvalóan a Nap ilyen évekbeli nagyon alacsony aktivitásának a következménye.

A legutóbbi kijelentések ellenére a 11 éves napciklus megnyilvánulásának valósága mára kétségtelen. Más éghajlati ciklusokkal – 16 éves, 6 éves, 3 éves stb. – némileg más a helyzet. Nem mindig nyilvánulnak meg egyértelműen hosszú időn keresztül, sőt néha teljesen elvesznek, és ennek oka még nem derült ki. tisztázták.

A legkisebb oszcillációs jelenségek az évszakos és szezonális éghajlati ingadozások (tavasz, nyár, ősz és tél), amelyek tisztán periodikus jellegűek. Nem esnek kétségbe, és teljes mértékben karbantartják őket, bár az év és az évszakok jellemzőinek furcsa eltérései nagyon nagyok.

A fent vázolt típusú rövid ciklusokon és periódusokon kívül a modern tudomány jelentős számú hosszabb, világi és több évszázados ciklust ismer (80 éves, 111 éves, 500-600 éves, 2000 éves stb.) . Rögtön hangsúlyozni kell, hogy ezek egy része egyértelműen „szoláris” eredetű, vagyis a naptevékenység ingadozásának következménye. Az ilyen ciklusok példája a naptevékenység világi ciklusa, amelyet Shnitnikov mutatott be, és amelyet Eigenson (1957), valamint más szerzők könyvében közölnek.

Más ciklusok eredete még nem vagy nem mindig világos. A valóságot azonban megerősíti a különféle geofizikai jelenségekben való létezésük. Tehát 1868-ban Fritz és 1883-ban Reis 110-112 éves ciklusokat mutatott, és 1928-ban Brooks létrehozta őket. 75-80 éves ciklusokat tett előre. 500 éves ciklusok ismertek, amelyeket Brooks, Turkovsky és mások fedeztek fel. Végül Predtechensky 1600 éves, Shnitnikov 1800-2000 éves periódusokat állított fel. Számos más ciklus és időszak is létezik. A világi és a több évszázados ciklusok közötti kapcsolat olyan, hogy a világi ciklusok vagy periódusok megfelelő kis ciklusokból állnak, mint részeik.

Az E. Le Danois-tól (Danois, 1950) vett diagramokon látható, hogy a 111 éves ciklus hogyan épül fel 11 éves ciklusokból, vagy hogyan épül fel az ezeréves ciklus 111 évből. Ez az ábra azt mutatja, hogy az i.sz. első évezred végének felmelegedése hogyan válik fokozatosan az éghajlat lehűléséhez, és a 15. század közepén érte el maximumát. (1436-ra), ezután kezdődik a felmelegedés, amely a mai napig tart. Ugyanezt röviden összefoglaljuk, kisebb ingadozások kivételével, ahol a jégkontinuitás változásait mutatjuk be a sarkokon. Két meleg korszakot ábrázol. Mindegyik központját 1300-1300 év választja el egymástól. Ez egy 1800 éves ciklushoz közeli ciklus létezését jelzi, amelyet A. V. Shnitnikov nagy tehetséggel terjesztett elő és támasztott alá.

A séma, amelyet 1949-ben adott, nagyon érdekes, de még meggyőzőbb és leleplezőbb az a séma, amelyre 1957-ben jutott el nagyszerű munkájában. Ebben a sémában olyan éghajlati jelenségeket és folyamatokat ötvöz, mint a folyók víztartalma, a tavak állapota, a tengerek belső áttöréseinek változása, és mindezt az általános nedvességviszonyok változásaként foglalja össze. Több 1800-2000 éves ciklust mutat. 3500-tól a modern kor kezdetéig két és fél ilyen ciklus létezik. Megmutatta e jelenségek kronológiai összefüggését az árapály jelenségekkel.

A jelenleg ismert évszázados ciklusok közül a legnagyobbak, a kétezer éves ciklusok is aprók a geológiai ciklusokhoz képest. A geológiai körforgás teljes glaciális részéhez viszonyítva ezek adják a tizenötmilliomodik részüket.

A geológiai körfolyamatokkal kapcsolatban az előző előadásban láttuk a forgással való összefüggésüket, ami mellett az érv közelítő, nyilvánvalóan a forgás periodicitásának és szabályszerűségének megfelelő egyenlőségük, majd a földtani ciklusok sokasága a kozmikus évekkel, ami összekapcsolja őket a Galaxis forgásával.

Ami a modern kor szokásos éghajlati ciklusait, valamint az évszázados éghajlati ciklusokat illeti, a geológiai ciklusok nagyságától való nagyságrendbeli nagyságrendbeli különbségek miatt nem lehet kiterjeszteni a következtetést azok összefüggésére a Föld forgásával. bolygó. Ez a kapcsolat azonban a bolygó forgásával korunk szokásos éghajlati ciklusaiban tagadhatatlan és könnyen kimutatható.

Így I. V. Maksimov (1953) megjegyezte, hogy „a naptevékenység tizenegy éves ingadozásai nyolcvan éves ciklikus ingadozásokon mennek keresztül, amelyek során a tizenegy éves naptevékenységi ciklus periódusának és amplitúdójának értékei jelentős változásokon mennek keresztül. Ugyanakkor a naptevékenység átlagértékének növekedése a periódus csökkenésével és tizenegy éves ingadozásainak amplitúdóinak növekedésével, a csökkenés pedig az időszak növekedésével és csökkenésével jár. akkora, mint a naptevékenység tizenegy éves ciklusa.”

Nyilvánvalóan létezik egy másik törvény a naptevékenység 11 éves oszcillációinak periódusában és amplitúdójában bekövetkező szekuláris változásoknak. A kaliforniai szequoiák éves gyűrűinek átlagos vastagságában bekövetkezett változások periodográfiai elemzése alapján, amelyet ugyanaz a Maksimov (1954) jelez, megállapították, hogy a Föld északi féltekén a 80 éves éghajlati ingadozások nagysága. három évezred során jelentős változásokon ment keresztül.

Makszimov a 11 éves ciklus 6 és 16 év közötti változására mutat rá, és a naptevékenység ingadozásának amplitúdója ugyanezen idő alatt értékének 51-ről 153%-ára változott. Ezeknek a kis ciklusoknak az oszcillációs jellemzői még jelentősebbek, ahogy 600 éves ciklusok alakulnak ki. Ezek a kis ciklusokban bekövetkező változások a nagyok fejlődése során egyáltalán nem tehetnek szkeptikussá, és nem kényszeríthetnek arra, hogy ez alapján utasítsuk el a 11 éves és más kis ciklusok létezését.

M. A. Bogolepov intuitív módon előre sejtette az éghajlati ingadozások anyagi hordozójának létezését, amikor azt mondta, hogy ezek a Föld egész testének megzavarásához kapcsolódnak. A rendelkezésre álló új tények alapján ezt most konkrétabban is kifejezhetjük, és összekapcsolhatjuk a Föld forgásával és annak változásaival.

Ahogy Stovas (1951) rámutatott, az átlagos éves farkasszámok 11 éves oszcillációinak átlagos amplitúdójának görbéjének összehasonlítása a rotációs görbével egy nagy, csaknem 300 éves periódusban teljesen váratlan eredményre vezet, azaz a 80 éves maximumaik egybeesésére és a görbék viselkedésének általános egységes jellegére, ami nem véletlen, és egyetlen ok-okozati összefüggésre utal közöttük. Megjegyezte, hogy 1949-ben Yu D. Kalinin teljesen hasonló következtetésekre jutott. Utóbbi a Pavlovsk és Bombay obszervatóriumaiban végzett több mint 60 éven át tartó megfigyelések alapján összehasonlítva a geomágneses variációk ugrásának korszakait a Föld forgási szögsebességének ugrásainak korszakaival azt írta, hogy „úgy tűnik, hogy mindkét ugrásnak közös oka van. ”

A mellékelt görbe jól szemlélteti ezt. Stovas a Föld forgási szögsebesség görbéjéből állította össze a 11 éves ingadozások átlagos amplitúdóira az éves farkasszámok között. A Kalinin-féle geomágneses adatokkal kiegészített görbéből mind a geomágneses változások, mind a kis léptékű éghajlati ciklusok bizonyos függőségét a Föld forgási szögsebességének ingadozásaitól kapjuk.

Ugyanez látható, ha összehasonlítjuk az árapály-változások múlt századi grafikonjait a bolygó forgási sebességének ugyanebben az időben bekövetkezett változásaival.

E. Le Dapois rámutatott, hogy a 111 éves holdidőszakok nagy jelentőséggel bírnak az árapály történetében.

Ezért a grafikonon nem pontosan egy évszázadot veszünk összehasonlításra, hanem pontosan egy ilyen 111 éves időszakot. A grafikon alsó része összehasonlítja a világi dagály csúcsait 111 évre, 1828-tól 1939-ig, és a Föld forgási sebességének ugyanennyi idő alatti változásait ábrázoló grafikont. A forgási sebesség változásainak grafikonja két nézetben látható. A grafikon a világi dagály és a forgási sebesség közötti egyenes arányosság benyomását kelti.

De ez a benyomás, ha a rajz jobb oldalán a sebességméretek térbeli másodpercben kifejezett jelölését nézzük, hamis: csökkennek és negatívak a megemelkedett csúcsok teteje felé, és pozitívak a görbe süllyesztett helyein. Éppen ellenkezőleg, a grafikonon ezek a sebességek úgy jelennek meg, hogy a maximális értékük felül legyen.

Ha a grafikonra van szükség az árapály és a forgási sebesség közötti kölcsönös kapcsolat bemutatásához, akkor a B grafikonból világosan látszik, hogy az árapályokat, ahogy Engels hitte, kivonjuk a sebességből, így minél nagyobb az árapály egy adott évben, annál kisebb a Föld forgási sebessége. Ez a két mennyiség tehát antagonisztikus. Látható, hogy a világi dagály a forgási sebesség csökkenése miatt növekszik, ezért ahol nagy értéket ér el, ott a sebesség elhanyagolható (1885), ahol kicsi (1830, 1939), ott a sebességek magas. Ezen mennyiségek egyikének maximuma megfelel a másik minimumának.

Két grafikont fogunk elemezni. Az első a geomágneses és éghajlati ingadozások függőségét a Föld forgási szögsebességétől, a második pedig az árapály és az azonos szögsebesség közötti kapcsolatot. Mindkét grafikon az éghajlati változásokat az árapályhoz és a forgási sebességhez kapcsolja.

Az óceán biológiai jelenségei a világi dagály magasságának változásaitól is függnek. Az 1885-ös dagály egybeesett a mesés heringfogásokkal, és fordítva, 1830-ban és 1939-ben, amikor az árapály alacsony volt, a heringfogás kicsi volt. A heringfogás önmagában nem biológiai jelenség, de ez utóbbihoz kapcsolódik, hiszen a szaporodási feltételek határozzák meg. Ez a jelenség pedig, amely közvetlenül összefügg a fogással, biológiai jelenség. Nyilvánvalóan a biológiai jelenségek az árapálytól is függnek, vagyis a Föld forgási sebességével függnek össze. Úgy tűnik, a dagály meleg éveiben a heringszaporodás fokozódik, ami kiváló fogásokat eredményez. Ellenkezőleg, a hideg években a hering szaporodási feltételei romlanak, a fogás csökken. A kérdés mélyebb elemzése nélkül is kijelenthetjük, hogy ugyanazok az árapályok, amelyek – mint láttuk – meghatározzák a geotektonikát, az éghajlati ingadozások okozói is.

Ezzel egy nagy és fontos következtetésre jutottunk a troposzféra dinamikáját meghatározó tényezők egységéről, a föld szilárd héjának dinamikájáról - a litoszféráról, a hidroszféráról és végül az élet létezéséről.

Bárhogyan is értelmezzük részletesen az előző két grafikont, alaptartalmuk mindenképpen arra utal, hogy a klímaciklusok (11, 80 és 111 éves) bizonyos kapcsolatot mutatnak a Föld forgásával az óceán árapály-emelkedésein keresztül. Kiterjeszthetjük-e ezt a következtetést a hosszú távú (600, 1000 és 2000 éves) ciklusokra? Történelmi lefolyásukat nem tudjuk lépésről lépésre igazolni, mint azt a rövidebb ingadozások esetében tették. Ezt a jellemzőt azonban nyilvánvalóan ki kellene terjeszteni évszázados ciklusokra, különösen a 2000 évesekre, amint azt Snitnikov bebizonyította.

Fentebb megjegyeztük, hogy a rövid ciklusok, amelyek az évszázados ciklusok szerves részét képezik, és azok hatása alatt állnak, szintén változásokat tapasztalnak. A naptevékenység átlagértékének nyolcvan éves ingadozása átlagosan 570 évente erősödik fel, és ugyanez vonatkozik a tizenegy éves ciklus szekuláris változásaira is.

Ha ezt figyelembe vesszük, és figyelembe vesszük azt a tényt, hogy a sok évszázados rövid ciklusok közötti kapcsolat többszörösében fejeződik ki, akkor azt mondhatjuk, hogy a modern kor földi klímáinak számos ciklusa nem elszigetelt jelenség, hanem részei. koherens egész - ciklusok egyetlen rendszere. Az 500, 1000, 1800-2000 éves ciklusok mindegyike 11, 80 és 111 éves ciklusokból áll, és ezért mindegyikben meg kell jelennie az éghajlati ingadozások és az árapály forgási sebességtől való függésének. Ezt ki kell terjeszteni a teljes modern korra (posztglaciális időre), amely több tízezer éves időszakot ölel fel. Ezért öt vagy hat 2000 éves ciklus lesz, amelyeket le lehet redukálni a közelmúltban javasolt két körülbelül 5000 éves ciklusra.

Az egész ciklusrendszer tehát szorosan összefügg, és egyetlen alapon áll a Föld forgásával. Ha a forgás, mint láttuk, a geológiai ciklusok hátterében áll, akkor ha a nagytól a kicsi felé haladunk, akkor az évszakos évszakos felosztások hátterében, vagyis a forgás hatása minden köztes ciklikus jelenségre kiterjed. Más szóval ez azt jelenti, hogy a ciklikus jelenségek teljes rendszerének, a kozmikus évtől és a földtani ciklustól az éves ciklusig, egyetlen alapja van. A ciklikus jelenségek rendszere lényegét tekintve egységes.

De mivel a 111 éves periódusok egyfajta lépéssorozatot alkotnak, amely a leghidegebb időpontig (XVI. század) ereszkedik le, egyértelmű, hogy a forgási sebességeknek is nagymértékben kell változniuk a maximumtól a maximumig, a legnagyobb dagály esetén, a Otto Pettersson, a XIV-XV. században figyelték meg, majd mindkét irányban csökkentek, de nem közvetlenül, hanem 111 éves ciklusokon keresztül. A forgási sebességekhez ilyen lépcsőlétrát” csak ellentétes irányban érdemes beszerezni: ha az árapály a XIV-XV. hatalmasak voltak, akkor a forgási sebességnek nagyon alacsonynak kellett lennie.

Hányszorosára nőjön ennek a létrának a mérete, ha a ciklus glaciális formája szerepel a forgási sebesség változásainak összképében, majd a forgási sebesség változásáról ad képet a teljes geológiai ciklusra? Ettől még nagyon messze vagyunk, de ebbe az irányba kell elmenni abból az általános álláspontból kiindulva, hogy a Földön mindig is létező óceánok folyamatosan, de különböző módon árapályaikkal csökkentették bolygónk forgási sebességét, ill. ugyanakkor nyomást gyakorolt ​​a testére, hullámvölgyeket idézve elő.

Befejezésül, visszatérve a kis ciklikus ingadozásokhoz, a következőket kell elmondani. Ha fentebb azt mondtuk, hogy a hegyek felemelkedése mögött látni kell az ezzel egyidejűleg lezajló éghajlati változásokat, akkor most megjegyezhetjük, hogy a kis méretű éghajlati ciklusok mögött meg kell különböztetni az ezzel járó geotektonikát. Ezek és a többi változás mindig párhuzamosan zajlik.

Általános következtetéseink a következők.

1. Bolygónk geológiai idõbeli fejlõdésének történetében elkerülhetetlenül megfigyelhetõek bizonyos ismétlõdések elemei, amelyek hosszú távú nagy geológiai ciklusokban, illetve a benne foglalt évszázados, évszázados és kis éghajlati periódusokban jutnak kifejezésre. ezekben a ciklusokban, azok részeként, és olyan ciklusokban, mint a modern kor és a korábbi korszakok.

2. A bolygó létfeltételeinek különböző időtartamú (nagy és kicsi) ciklikus változásainak teljes halmaza, amely meghatározza fejlődési spiráljának részleteit, egyetlen, egymással összefüggő, egymásba illeszkedő harmonikus jelenségrendszert alkot. és közös alárendeltségük van.

3. A nagy geológiai ciklusokat és a kis klimatikus periódusokat és ciklusokat kölcsönös folytonosságuk és párhuzamosságuk jellemzi a litoszféra szerkezeti változásai, valamint a légkör és a hidroszféra éghajlati változásai során.

4. Minden szerkezeti változás magában foglalja a vele párhuzamosan bekövetkező éghajlatváltozást az időben, és fordítva.

5. Egyrészt a modern geológiai korszak és az azt megelőző korszakok ciklikus éghajlati ingadozásait, másrészt a tektonikus mozgásokat (in statu nascendi) és a legújabb tektonikus mozgásokat, az úgynevezett neotektonikát reprezentáló rendszereket az

ezek és ugyanazok az okok, amelyek meghatározzák e két jelenségcsoport közötti elválaszthatatlan kapcsolatot.

6. A szerkezeti és éghajlati változások kölcsönös függése és párhuzamossága miatt lehetetlen a Föld belső erőinek hatását a szerkezeti jelenségek magyarázatára alkalmazni, mert ez elválasztaná a szerkezeti jelenségeket az éghajlati jelenségektől, mivel a bolygó belső jelenségei nyilvánvalóan semmi köze az utóbbihoz. Így ha csak belső okokat fogadnánk el a bolygóváltozások magyarázatára, lehetetlenné tenné mindkét változás ugyanazon okainak megmagyarázását.

7. Mivel a Föld éghajlatának és szerkezetének változása során a gleccserek növekedése a kontinentális területeken és a hegyvidékeken a szerkezeti változásokkal párhuzamosan alakul ki, lehetetlen e két jelenségcsoport magyarázatára különböző okokat használni. Ezek az okok ugyanazok. Ezért lehetetlen belső erőket alkalmazni a struktúrák változásaira, és az eljegesedéseket földönkívüli erőkkel magyarázni. Mindkettő okai ugyanazok. Ezeket az okokat a Föld mozgása, különösen forgása során létrejövő gravitációs erők határozzák meg. Ez vonatkozik mind a modern kor és a korábbi korszakok ciklikus megjelenési formáinak szerkezeti és éghajlati változásaira, mind azokra a változásokra, amelyek egy adott geológiai ciklus során jönnek létre.

8. Csak általában a Föld mozgása alapján érthető meg a bolygó fejlődésének tektonikai periódusai és a kozmikus év közötti többszörös kapcsolat, és csak ez alapján érthető meg a Nap precessziós és árapály-hatásai, ill. A Hold a bolygónk testén érthetővé válik, deformációt okozva a bolygó kérgében, azaz a tektonikában.

9. A hegyépítés és a kontinensek mozgásának ciklikusságának magyarázatához bolygónk történetében nem csak a Föld forgását, hanem transzlációs mozgását is figyelembe kell venni.

10. Nem világos, hogy a geológiai ciklusok értelmezésekor szükséges-e bevezetni a Galaxis közvetlen hatását a bolygón, vagy ez a hatás a Napon és a Holdon keresztül történik; mindenesetre a nagy ciklusok és a galaktikus hatások közötti összefüggés aligha vitatható.

11. A hegyek emelkedése könnyebben megérthető szilárd tömegek dagályaként, hasonlóan a víz árapályához. Az ezt létrehozó feszültségek fokozatosan, hosszú időn keresztül halmozódnak fel.

12. Az éghajlati és szerkezeti változások között kialakult erős kapcsolat alapján a tektonikai jelenségek nem tekinthetők csak a litoszféra jelenségeinek. Ezek a kéreg és a kéreg alatti litoszféra és a Föld más héjai - a hidroszféra és az atmoszféra - kölcsönhatásának eredménye.

13. A földtani ciklusok fázisainak alakulásában bekövetkezett változásokat az a tény foglalja össze, hogy a földtani ciklus két végének - a kezdetén és a végén - a következő tektonikai és éghajlati jelenségek egybeesései vannak:

14. Az állatvilág nagy csoportjainak kihalása és az ezzel járó családok és nemzetségek változásai a geológiai ciklusok végére korlátozódnak; a növények kihalása valamivel korábban következik be. Okkal feltételezhetjük, hogy a bolygó állat- és növényvilágának természetes sorsát a geológiai ciklusok fázisai határozzák meg. Mások lennének, ha a bolygó álló helyzetben lenne.

15. A Föld forgása a modern korban és sebességének változásai nagymértékben meghatározzák az állat- és növényvilág sorsát.

16. A hidroszféra és a litoszféra kapcsolatában a geológiai idők során bekövetkezett változásokra vonatkozó adatok alapján ideje beismerni, hogy fel kell hagynunk a bolygó tektonikus változásainak termikus értelmezésével, és tovább kell térnünk annak dinamikus értelmezésére a Föld héjainak kölcsönhatása.

17. Ez azt jelenti, hogy a tektonikus jelenségek a Föld forgási rendszerének lüktetésében születnek, és egyáltalán nem annak idején, ami csak másodlagos szerepet játszik.

Mindezek eredményeként elmondható, hogy a geológiai jelenségek időbeli változásainak elemzésekor három fontos pontot teljesen tisztáztunk: a) fel kell ismernünk az éghajlati és szerkezeti változások elválaszthatatlanságát a geológiai idők folyamán, b) ) fel kell ismernünk, hogy ebből kifolyólag nem lehet pusztán a belső okokból kifolyólag magyarázni a bolygó testében bekövetkezett változásokat, és végül c) el kell ismerni a természetes vizek részvételét a Föld minden ciklikus változásában, kezdve rövid éghajlati időszakok évszázadokon át a geológiai ciklusig és annak fázisaiig.

Az utolsó tény azért különösen fontos, mert a litoszféra élete és a természetes vizek kapcsolatáról beszél, aminek gondolata a mű címében is szerepel. Közeledtünk az árapály geotektonikára gyakorolt ​​hatásának gondolatához; ami azt jelenti, hogy az árapály nem csak a bolygó forgási sebességét csökkentette, hanem a Föld testére ható nyomást, zavarokat okozva benne, ami emelkedésekhez és süllyedésekhez vezetett. Más szóval, a litoszféra szerkezetében bekövetkező változások főként az óceánvizek árapály-hullámainak részvételével jönnek létre. Ezt folyamatosan emlékezni kell.

A Föld éghajlati változásai, amelyekkel fentebb találkoztunk, azt az ötletet adták, hogy ezekben a változásokban a változások egész hierarchiája van, kezdve a napi ciklustól a hatalmas geológiai körforgásig és annak fázisaiig. A rövid távú változásokat modern éghajlati időszakoknak vagy ciklusoknak nevezzük. Ezt a hierarchiát kicsiről nagyobbra felkapaszkodva megközelítjük a geológiai ciklus fázisait, és végül magához a ciklushoz, amely mindezeket a fázisokat összegzi - a geológiai évhez, amely hatalmas geológiai időt fed le.

Mint fentebb láttuk, ha egy körfolyamat fázisait jellemezzük, akkor nem szorítkozhatunk csak a litoszférában zajló jelenségekre, mert a körforgás a kisebb periódusokhoz hasonlóan a litoszférát és a Föld összes többi héját egyaránt lefedi. Úgy tűnhet, hogy a ciklus és a fázisok a litoszférához kapcsolódnak, a kisebb periódusok pedig nem vonatkoznak rá, hanem csak a légkör és a hidroszféra változásaiban tükröződnek. De ez nem igaz. Mind az éghajlati periódusoknak nevezett kis ciklusok, mind az ingadozások nagy geológiai intervallumai hatással vannak a Föld összes héjára.

Ezért nem járt sikerrel E. Og próbálkozása, hogy a ciklust csak a litoszférával kapcsolatos okokkal magyarázza.

30 éve írtam erről. Anélkül, hogy megismételném az akkor kifejtett érvelést, főbb körvonalaiban mutatom be.

Az Oga három fázisra osztotta: orogenezisre, litogenezisre és gliptogenezisre. De ezek a fázisok időben átfedik egymást, és nem különülnek el egyértelműen: a hegyek felemelkedéséhez egyidejű üledéklerakódás, azaz litogenezis szükséges, és amikor a Föld egyes helyein üledékképződés következik be - litogenezis, akkor máshol gliptogenezis következik be. Ezért javasoltam a ciklus fázisainak eltérő felosztását: glaciális, mérsékelt és xeroterm. Nem nehéz belátni, hogy az itteni fázisok jellemzőinek alapja a természetes vizek és azok mennyisége a Föld felszínén különböző fázisokban.

Ezen túlmenően a bolygónk összes vizének kapcsolatára és egységére vonatkozó felvetés ma már megcáfolhatatlan, és a Föld vizeit egységes egészként kell elképzelnünk. Ezért a jelzett vízmennyiség-változások a felszínen csak ennek az egésznek a vizeinek újraeloszlása ​​miatt következhetnek be. Az utóbbi időben a talajvíz képződésének problémája vált a hidrogeológia alapjává.

A talajvíz kialakulását a legkényelmesebb az összes természetes víz egysége alapján követni. Ez a körülmény megerősíti a felszín alatti vizek és a kontinentális és óceáni vizek kapcsolatának elválaszthatatlanságát. Másrészt a kontinentális, föld feletti és földalatti vizek elválaszthatatlanok az óceán vizeitől, és az óceánban lévő víz csökkenése a kontinenseken növekedésükhöz vezet, és fordítva. Ezen alapelvek ismerete nélkül lehetetlen megérteni a természetes vizek sorsát a Földön, és ezzel együtt a geológiai ciklusokat. A természetes vizek tehát a geológiai fázisok különbségeinek fő indikátorai, meghatározva azok eltérő nedvességtartalmát, ami éghajlati és biológiai jellemzőket is ad.

A nedvesség fogalma, amelyet Shnitnikov vezetett be a tudományba, rendkívül fontos. Shnitnikov élénken és meggyőzően vázolta könyvében (1957) a nedvességtartalmat kis oszcillációs periódusokra, az éves ciklustól az évszázados ciklusokig. Ezek is csak a nedvességtartalom, azaz a Föld természetes vizeinek állapotának figyelembevételével jellemezhetők és egyedivé válnak. Itt utalok a kiváló könyvében bemutatott tényekre. Nem lenne helyénvaló itt megismételni és átrendezni az ezzel kapcsolatos tényeket. De az általános következtetést még egyszer meg lehet ismételni; Ez a harmadik felvetés, amellyel a fejezet bemutatását zárjuk: a Föld „életének” minden változásában, a rövid időszakoktól az évszázadokon át a geológiai ciklus fázisainak változásaiig és a ciklusok időbeli változásaiig, a részvétel természetes vizek esetében kötelező, ami meghatározza a fázisok számát.

Ha az ebben a fejezetben felhozott három rendelkezés közül a harmadik magyarázatának szenteltük a végét, akkor később visszatérünk a második és az első rendelkezésre. A második pozíció azt jelzi, hogy a bolygó változásait nem lehet pusztán belső okokkal magyarázni. Ennek kifejtése lehetővé teszi, hogy visszatérjünk az első állásponthoz - az éghajlati és szerkezeti változások elválaszthatatlanságához -, és levonjuk belőle a megfelelő következtetéseket a Föld szerkezeti változásainak okairól.

Ha hibát talál, jelöljön ki egy szövegrészt, és kattintson rá Ctrl+Enter.

A két görög szóból ("geo" - Föld és "logos" - tanulmány) származik a "geológia" fogalma több tucat tudományterületet és több száz szakterületet egyesít, amelyek részt vesznek a Föld bolygó tanulmányozásában, szerkezetében, szerkezetében, összetételében, állapota és dinamikája a különböző folyamatok belsejében és felületén lezajló események eredményeként. A geológia, A. Allison és D. Palmer amerikai geológusok átvitt kifejezésében, „az állandóan változó Föld bolygó tudománya”, amely e tudomány tárgya. A Föld egy összetett anyagi test, több mint 4 milliárd éves fejlődéstörténettel. Felépítéséről, eredetéről és fejlődéstörténetéről alkotott elképzelések jelentősen megváltoztak az elmúlt évtizedekben. Ebből következően a geológia tárgya is megváltozott, i.e. a bolygó és egyes elemeinek modelljeit továbbfejlesztették.

A geológia és tudományos irányzatainak megjelenését, fejlődését az életszükségletek okozták. A törzsek, népek és az egész emberiség fennmaradásának feltételeihez különféle ásványokra volt szükség - fémércekre, üzemanyagra, vízre, építőanyagokra, valamint az építési és a rekultivációs környezeti feltételekre vonatkozó információkra. A geológia fejlődését nyilvánvalóan elősegítette az emberi kíváncsiság - bizonyos természeti jelenségek okainak megértésének vágya - földrengések, vulkánkitörések, cunamik, hegyomlások és földcsuszamlások eredete, karsztbarlangok stb.

A geológia általános kulturális jelentősége a csillagászat mellett az egyik legfontosabb ideológiai tudományágként is nagy. Nehéz elképzelni egy harmonikusan fejlett embert a Föld szerkezetének - bölcsőjének - történetének, folyamatainak és jelenségeinek ismerete nélkül. A földtani ismeretek nemcsak a természettől való babonás félelem leküzdését segítik elő, hanem lehetővé teszik annak tanulmányozását, megértését és a gazdasági tevékenységben való felhasználását.

Minden tudomány tárgyában, tárgyában és módszereiben különbözik a többitől. A geológia a Föld bolygót a geológiai testek – ásványok, kőzetek, rétegek, rétegek, képződmények, tektonikus szerkezetek, eredetük és változásaik – tanulmányozásával érti meg. A geológia történelmi tudomány. A geológiai testek korát több ezer, millió, sőt milliárd évre becsülik. Nagyon nehéz reprodukálni a kialakulásuk feltételeit. A geológiát azonban segíti az aktualizmus módszere (M. Lomonoszov, C. Lyell), amely szerint a Föld felszínét ma megváltoztató folyamatok a múltban megközelítőleg hasonló módon zajlottak le. a folyók, tengeri hullámok, szél, vulkánok és egyéb folyamatok és jelenségek tevékenységének tanulmányozása segít megérteni a múltban betöltött szerepüket. Így bolygónkat tanulmányozva a geológia kérdések egész sorát fedi le, nevezetesen:

A Föld anyagösszetétele (ásványtan, petrográfia);

A Föld szerkezete és a belsejében és felszínén lezajló folyamatok (geotektonika, dinamikus geológia, vulkanológia, szeizmológia, tengergeológia);

A Föld kialakulásának és fejlődésének története, megjelenésének változásai (történeti geológia, őslénytan, ősföldrajz);

Alkalmazott kutatás (ásványi erőforrások tanulmányozása, hidrogeológia, mérnökgeológia stb.).

Ez elvezet e tudomány fő céljaihoz:

A Föld belső héjainak anyagösszetételének tanulmányozása;

A Föld belső szerkezetének tanulmányozása;

A litoszféra és a földkéreg fejlődési mintáinak tanulmányozása;

A földi élet kialakulásának történetének tanulmányozása stb.

A geológiát a maga számára kitűzött célok és célkitűzések megoldására speciális módszertani apparátus vezérli. A geológiai kutatásban alkalmazott fő módszerek a következők:

1. Terepföldtani felmérési módszerek- geológiai kiemelkedések, fúrás során kitermelt maganyag, bányákban lévő kőzetrétegek, kitört vulkáni termékek vizsgálata, a felszínen lezajló földtani folyamatok közvetlen terepi vizsgálata.

2. Geofizikai módszerek- a Föld és a litoszféra mélyszerkezetének tanulmányozására használták. Szeizmikus módszerek, a hosszanti és keresztirányú hullámok terjedési sebességének vizsgálata alapján lehetővé tette a Föld belső héjainak azonosítását. Gravimetriás módszerek, amelyek a Föld felszínén a gravitáció változásait tanulmányozzák, lehetővé teszik a pozitív és negatív gravitációs anomáliák kimutatását, és ezért bizonyos típusú ásványok jelenlétére utalnak. Paleomágneses módszer a mágnesezett kristályok orientációját vizsgálja a kőzetrétegekben. A ferromágneses ásványok kicsapódó kristályai hossztengelyükkel a mágneses erővonalak irányának és a Föld pólusainak mágnesezettségének előjeleinek megfelelően vannak orientálva. A módszer a mágneses pólusok polaritásjelének inkonstanciáján (inverzióján) alapul. A Föld 700 000 évvel ezelőtt szerezte meg a poláris mágnesezés modern jeleit (Brunhes-korszak). A fordított mágnesezés előző korszaka a Matuyama.

3. Csillagászati ​​és űrkutatási módszerek meteoritok, a litoszféra árapálymozgásának, valamint más bolygók és a Föld (űrből való) vizsgálatán alapul. Lehetővé teszik a Földön és az űrben zajló folyamatok lényegének mélyebb megértését.

4. Modellezési módszerek lehetővé teszik a geológiai folyamatok laboratóriumi körülmények között történő reprodukálását (és tanulmányozását).

5. Az aktualizmus módszere- bizonyos körülmények között jelenleg zajló geológiai folyamatok bizonyos kőzetkomplexumok kialakulásához vezetnek. Következésképpen ugyanazon kőzetek jelenléte az ősi rétegekben bizonyos, a múltban lezajlott modern folyamatokkal azonos jelenségekre utal.

6. Ásványtani és petrográfiai módszerekásványok és kőzetek tanulmányozása (ásványok keresése, a Föld fejlődéstörténetének helyreállítása).

A geológiai ismeretek fokozatos felhalmozódása a földtani tudomány differenciálódásához, számos rokon tudomány azonosításához vezetett, amelyek mindegyikének megvan a maga kutatási tárgya és tárgya. Ma a földtani körforgás tudományai igen kiterjedtek és szerteágazóak, és több mint száz geológiai szakterület létezik. A geológiai ciklus alapvető tudományai közé tartozik:

ásványtan – az ásványok fizikai jellemzői és kémiai természete;

petrográfia – a kőzetek összetétele, szerkezete, eredete és előfordulási körülményei;

geotektonika – a földkéreg mozgása, szerkezete, kőzetrétegek előfordulása;

dinamikus geológia – folyamatok, amelyek megváltoztatják a földkérget és bolygónk felszínének egészének megjelenését;

paleontológia – az ősi fosszilis organizmusok tudománya, felépítésük, fejlődésük, földrajzi eloszlásuk a Föld történetének különböző időszakaiban; a geológia ezen ága szorosan kapcsolódik az állat- és növénytanhoz, hiszen segítségével a növény- és állatvilág fejlődéstörténetét tanulmányozzák;

történeti geológia – a Föld geológiai története bolygóvá való kialakulásától a modern korig feltárja a bolygó létezése során bekövetkezett változások sorozatát;

paleogeográfia – a korábbi geológiai korszakokban a Föld felszínén fennálló fizikai és földrajzi viszonyok;

tanítás az ásványokról - az ásványok eredetének, elterjedési és előfordulási mintáinak tanulmányozása;

hidrogeológia – a víz földkéregben való előfordulásának feltételei, összetétele, eredete és jellemzői;

mérnökgeológia – a földkéreg sziklái, felhasználásuk lehetőségei különféle építmények építésére: épületek, hidak, csatornák fektetése stb.; Ennek érdekében vizsgálják a kőzetek szilárdságát és ellenálló képességét a hőmérséklet-változásokkal, terhelésekkel, valamint különböző negatív geológiai folyamatok (eltolódások, felhalmozódások, karszt, süllyedés stb.) kialakulásának lehetőségét bennük.

Az utóbbi időben a geológia ökológiai szerepe megnőtt. Kidolgozza a veszélyes ipari hulladékok, különösen a radioaktív és vegyi hulladékok megbízható ártalmatlanításának kérdéseit, az ésszerű építkezést, figyelembe véve a veszélyes geológiai tényezőkből eredő esetleges károkat: földrengések, erózió, földcsuszamlások stb.

Minden geológiai tudomány szorosan összefügg egymással, és holisztikus képet ad a földkéreg és a Föld egészének szerkezetéről és fejlődéséről.

A geológia szorosan kapcsolódik a földrajzhoz, a kémiához, a fizikához, a botanikához, az állattanhoz és más természettudományokhoz. Ez az alapja a speciális földrajzi tudományoknak: fizikai földrajz, általános földtudomány, geomorfológia stb. A geológia fontos szerepet játszik a földrajzi burok fejlődésének tanulmányozásában. Az ásványlelőhelyek tanulmányozása fontos eleme a gazdaságföldrajz alapos megértésének.

A geológia és a kémia kapcsolata a földkéreg kémiai összetételének, eredetének, jellemzőinek, valamint a természetes kémiai vegyületek – ásványok – felhasználásának vizsgálatában rejlik. Az ásványi tanulmányok feltárják a természetben előforduló kémiai folyamatok lényegét. Emellett az ásványkincsek jelentik a vegyipar fő nyersanyagforrását.

A geológia külön szakasza kapcsolódik a biológiához - a paleontológiához, amely a szerves világ kialakulásának és fejlődésének történetét tanulmányozza megkövesedett maradványok felhasználásával. Másrészt a modern növényi és állati szervezetek életkörülményeinek vizsgálata segít a geológusoknak rekonstruálni a Föld történetének elmúlt időszakainak viszonyait.

Ahogy az orosz akadémikus V.O. Obrucsev: „a geológia arra tanít, hogy nyitott szemmel nézzünk a minket körülvevő természetre, és megértsük fejlődésének történetét”, azaz. számos természeti folyamatra és jelenségre ad tudományos magyarázatot.

A geológia szorosan kapcsolódik a gyakorlati emberi tevékenységhez is: az iparban használt ásványlelőhelyek feltárásához. Csak a projektek mérnöki és geológiai megalapozása után kezdődik meg a lakó-, kereskedelmi és infrastrukturális létesítmények építése. A kőzetek és a domborzat fontos tényezők a talajképző folyamatokban, amelyeket a mezőgazdasági tevékenységek során figyelembe kell venni.

Amióta az ember elkezdett csodálkozni az égbolton lévő csillagokon, mentális energiájának jelentős részét nyilvánvalóan a Föld megértésére fordította. Évszázadok és évezredek kellettek ahhoz, hogy kőben lássa a szerszámokat és a védelmet. Aztán megtanulta a réz, a bronz és a vas olvasztását, tudást és készségeket halmozott fel e fémek érceinek felkutatásában, amelyek az ásványi lelőhelyek nyomai. Úgy tartják, hogy az ásványlelőhelyek tana, amely a Kr. e. 4. évezredben keletkezett. a geológia mint tudomány kezdetét jelentette. Az ókorban nagy mértékben hozzájárultak a geológia fejlődéséhez olyan tudósok, mint Arisztotelész, akik bebizonyították, hogy a Föld gömb alakú, és azt a feltételezést terjesztette elő, hogy a szárazföld és a tenger által elfoglalt terület folyamatosan változik; Strabo, aki azt állította, hogy a Föld állandóan függőleges mozgásokat tapasztal, most emelkedik és most süllyed; Idősebb Plinius, aki megírta a 36 kötetes „Természettörténet” című művet, amelyben összegyűjtötte és rendszerezte korának földtani ismereteit.

A tényleges geológiai tartalmú jelentősebb munkák a középkorban jelentek meg. Így Avicenna perzsa orvos és filozófus kidolgozta az ásványok első osztályozását, és Khorezm Al-Biruni tudósa megírta az „Információk az értékes ásványok ismeretéről” című munkát.

A reneszánsz idején a tudósok közel kerültek a modern tudás eredetéhez. A legnagyobb felfedezéseket a földrajz, a fizika, a biológia és más természettudományok, köztük a geológia területén tették. Így az olaszországi öntözőszerkezetek építésével foglalkozó Leonardo da Vinci arra a következtetésre jutott, hogy a szárazföldi területek, ahol az építkezést elvégezték, egykor a tengerfenék voltak, mivel sok tengeri élőlény maradványt találtak a sziklákban. A geológia fejlődése szempontjából nagy jelentőséggel bírtak M. Kopernikusz csillagászati ​​munkái, akik bebizonyították, hogy a Föld kering a Nap körül, és nem fordítva (héliocentrikus modell).

Egyéni gondolatok, ötletek fogalmazódtak meg a földtani folyamatok és jelenségek megismerése terén. Így N. Steno dán tudós leírta a földkéreg elmozdulásának formáit, a tengerek transzgresszióját és visszafejlődését, és előterjesztette a hegység kialakulásának vulkáni elméletét. Munkái olyan geológiai tudományok alapjait fektették le, mint a rétegtan és a tektonika, emellett e tudós nevéhez fűződik a geológiai módszer bevezetése a tudomány módszertani apparátusába. Német fizikus, matematikus és filozófus G.W. Leibniz volt az első, aki felvetette, hogy a kőzetek abból a forró olvadt tömegből keletkeznek, amely egykor a Földet alkotta. A geológia további fejlődéséhez jelentős mértékben hozzájárultak Immanuel Kant „Az égbolt általános természetrajza és elmélete” és M.V. Lomonoszov „A föld rétegeiről”, „A szó a fémek születéséről a föld megrázkódtatásából”, „A kohászat vagy az érctestek első alapjai”.

18. század vége - 19. század eleje. Európa és Ázsia számos régiójának geológiai szerkezetének expedíciós tanulmányozása fémjelezte, amelyet P.S. Pallos, I.I. Lepekhin és mások A D. Lebedev és M. Ivanov által összeállított Kelet-Transzbaikalia geológiai térképe a világ egyik első geológiai térképe.

A XVIII-XIX században. Számos olyan munka jelent meg, amely jelentős lendületet adott a tudomány további fejlődésének. A szászországi Feiberg Akadémia professzora, A. Werner a modern ásványtan egyik megalapítója lett. Az elméleti geológia területén az úgynevezett neptunisták iskoláját vezette, és azzal érvelt, hogy a bolygó arculatának megváltoztatásában a fő geológiai tényező a víz. D. Getton skót tudós (a plutonisták iskolájának alapítója) úgy vélte, hogy a geológiai folyamatokban a vezető szerep a földalatti erőké.

W. Smith angol tudós őslénytani módszert dolgozott ki a kőzetek relatív korának meghatározására. A módszer lényege, hogy a kőzetek relatív korát a fosszilis élőlények maradványai határozzák meg, mert A különböző korú üledékes kőzetek minden komplexe bizonyos organizmusok komplexumához kapcsolódik. A 19. század első felében megkezdődött a fosszilis élőlények maradványainak szisztematikus vizsgálata, melynek célja az üledékes rétegek elkülönítése és az összes ország egységes geokronológiai skála kialakítása volt. Ekkor következett be a paleonológia és a történeti geológia, mint önálló tudományág kialakulása is.

A 18. század második felében lefektették az elméleti geológia alapjait, és felvetődött a kőzetek eredetének kérdése. I. Kant és P.S. munkáinak köszönhetően Laplace tudományos kozmogóniát hoz létre. J. Lamarck, C. Lyell, C. Darwin munkái megcáfolják J. Cuvier katasztrófaelméletét, megerősítve a Föld fejlődésének evolúciós szakaszát.

A 19. század 80-as éveiben J. Goll és J. Deng megfogalmazta a geoszinklinák elméletének fő elveit.

2. előadás. Föld az univerzumban. A bolygó belső szerkezetének jellemzői.

A Föld egy kozmikus test, egy bolygó, amely az Univerzum része. Az Univerzumban minden égitest változó komplexitású klasztereket alkot. Így a Föld és műholdja a Hold egy rendszert alkot. Egy nagyobb rendszer része - a Naprendszer, amelyet a Nap és a körülötte mozgó égitestek - bolygók, aszteroidák, műholdak és üstökösök - alkotnak. A Naprendszer viszont a Galaxis része – ez a Tejút-galaxis. A galaxisok viszont még összetettebb rendszereket - galaxishalmazokat - alkotnak.

A Naprendszer egy központi csillagból áll - a Napból, kilenc bolygóból, valamint műholdakból, aszteroidákból és üstökösökből. A Naprendszer összes bolygója két nagy csoportra osztható:

1. „Földföldi bolygók” (Merkúr, Vénusz, Föld, Mars). E bolygók megkülönböztető jegyei a Naphoz közeli elhelyezkedésük; kis méretek; nagy anyagsűrűség; fő összetevőik a szilikátok (szilíciumvegyületek) és a vas, ezért a földi bolygók szilárd testek; a bolygók lassan forognak a tengelyük körül (a Merkúr forgási periódusa 58,7 földi nap; a Vénuszé 243, a Marsé kicsit több mint egy nap). Lassú forgásuk miatt a bolygók poláris összenyomódása kicsi, és gömbhöz közeli alakjuk van.

2. "Óriásbolygók" (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz, Plútó). Ennek a csoportnak a bolygói a Naptól nagy távolságra helyezkednek el, és nagy méretűek. A leggyakoribb kémiai elemek a hidrogén és a hélium, ezért az óriásbolygók gázgömbök. Minden óriásbolygó nagy sebességgel forog a tengelye körül, aminek köszönhetően nagy poláris kompressziójuk van. Minden bolygónak nagyszámú műholdja van.

Kisbolygók(a görög astereideis szóból - csillagszerű) - a naprendszer kisbolygói Vékony gyűrűt alkotnak a Mars és a Jupiter pályája között (feltehetően a Phaethon bolygó elpusztulása után vagy az elsődleges gáz- és porcsomók miatt). felhő). Átlagos távolságuk a Naptól 2,8-3,6 AU. Az első aszteroida Ceres nevet kapta (1801), 1880-ra már körülbelül 200 kisbolygót ismertek, és mára több mint 40 000 aszteroidára számolták ki a pályát. A legnagyobb aszteroida, a Ceres átmérője 1000 km, a Pallas átmérője 608, a Vesta 540, a Hygia 450 km. Szinte minden aszteroida szabálytalan alakú, csak a legnagyobbak közelítik meg a labdát.

Az üstökösök (a görög kométákból - farkúak) a Naprendszer kis, nem világító testei, amelyek csak a Naphoz közeledve válnak láthatóvá. Nagyon megnyúlt ellipsziseken mozognak. Az üstökösök számát milliókban mérik. Ahogy közelednek a Naphoz, „fejük” és „farkuk” élesen elválik egymástól. A fejrész jég- és porrészecskékből áll. A farok ritkított gáz-por környezetében nátrium- és szénionokat találtak. Az egyik leghíresebb üstökös a Halley-üstökös, amely 76 évente jelenik meg a Föld láthatósági zónájában.

Meteora– apró, néhány gramm tömegű szilárd testek, amelyek behatolnak a bolygó légkörébe. A 11-12 km/s sebességgel mozgó kis anyagrészecskék a légkör súrlódása miatt 1000 0 C-ra melegednek fel, amitől több másodpercig izzanak. A légkörben elégnek, mielőtt a felszínre érnének. A meteorokat egyedi és meteorzáporokra osztják. A leghíresebb meteorrajok a következők: Perseidák (augusztusban esik), Drakonidák (október), Leonidák (november). Ha a Föld áthalad a meteorraj pályáján, a részecskék „lehullanak a bolygóra”, és elkezdődik a „csillag eső”. A bolygó felszínére eső égitesteket meteoritoknak nevezzük. A Föld legnagyobb meteorkrátere 1265 m átmérőjű, és Arizonában, a Diablo-kanyon közelében található. A meteoritok leggyakoribb elemei az oxigén, a vas, a szilícium, a magnézium, a nikkel stb.

A Föld a Naptól számított harmadik bolygó és a legnagyobb bolygó a földi csoportban. A Holddal együtt a Föld kettős bolygót alkot. Kialakulásának korai szakaszában a Föld egy hideg kozmikus test volt, amely a természetben ismert összes kémiai elemet tartalmazta. Fokozatosan a gravitációs erők, a radioaktív elemek bomlási energiája és a holdi árapály hatására a Föld belseje felmelegedett. Amikor a belső hőmérséklet elérte a vas-oxidok és más vegyületek olvadási szintjét, megkezdődtek a bolygó magjának és fő héjainak: a mag, a köpeny és a kéreg kialakulásának aktív folyamatai.

A Föld belső szerkezetének tanulmányozása nagy nehézségekkel jár, mert A tudósok nem tudják közvetlenül megfigyelni a bolygó mélyén zajló folyamatokat. A Föld belsejének szerkezetére, anyagi összetételére és halmozódási állapotára vonatkozó fő információforrások a földrengések és célzott robbanások során fellépő szeizmikus hullámok. Rövid időn belül szinte az egész Földet átjárják. Amikor áthaladnak a bolygó testén, a szeizmikus hullámok bizonyos mélységekben észrevehetően megváltoztatják sebességüket, ami a fő héj vagy geoszféra tulajdonságainak megváltozását jelzi: a földkéreg, a köpeny és a mag.

Földkéreg. A földkéreg a Föld merev héjának felső rétege - a litoszféra. A földkérget a mohorovici határvonal választja el az alatta lévő litoszféraköpenytől. A földkéreg felszíne három többirányú hatás következtében alakul ki: tektonikus mozgások, amelyek egyenetlen domborzatot hoznak létre, ennek a domborzatnak a denudációja az azt alkotó kőzetek pusztulása, mállása következtében, valamint ülepedési folyamatok következtében. Ennek eredményeként a földkéreg folyamatosan formálódó és egyben simító felszíne meglehetősen összetettnek bizonyul. A földkéreg vastagsága az óceánok alatti 5-10 km-től a hegyrendszerek alatti 70-75 km-ig terjed. A kontinensek és az óceánok kéregének összetétele, szerkezete és vastagsága eltérő, aminek köszönhetően sikerült azonosítani fő típusait: kontinentális, óceáni és két átmeneti.

Óceáni kéreg Összetételét tekintve primitív, és lényegében a köpeny felső, differenciált rétegét képviseli, amelyet vékony üledékréteg borít. Az óceáni kéreg általában három rétegre oszlik.

Az üledékes réteg az óceáni kéreg legkülső rétege. Az üledékes réteg átlagos vastagsága kicsi, körülbelül 500 m, de nagyon változó. Így a kontinentális peremek közelében és a nagy folyódelták területein 10-12 km-re nő. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy szinte minden szárazföldről szállított üledékes anyag lerakódik az óceánok part menti területein és a kontinensek kontinentális lejtőin. A nyílt óceánon az üledékréteg vastagsága az óceánközépi gerincek csúcsaitól, ahol szinte nincs csapadék, a perifériájuk felé növekszik.

Az óceáni kéreg második rétege a bazalt. A bazaltréteg teljes vastagsága eléri az 1,5-2 km-t. A bazaltréteg felső rétegét toleiites összetételű bazaltos lávák alkotják. A víz alatt kitörő lávák hullámos csövek és párnák bizarr formáját veszik fel, ezért párnalávának is nevezik őket. Az alábbiakban az azonos tholeites összetételű dolerit gátak láthatók, amelyek egykori tápcsatornák, amelyeken keresztül a bazaltos magma a hasadékzónákban az óceán fenekére áramlott. Az óceáni kéreg bazaltos rétege sok helyen feltárul az óceán fenekén, az óceánközépi gerincek gerincei mellett.

A nagy átalakulási törésekben előforduló gabbrotoleiites zárványok és szerpentinitek gyakori leletei azt jelzik, hogy az óceáni kéregben is megtalálhatók ezek a durva-kristályos kőzetek. Így az óceáni kéreg alsó rétegét gabbro-szerpentinit kőzetek képviselik. A szeizmikus adatok szerint ennek a harmadik rétegnek a vastagsága 4,5-5 km. Így az óceáni kéreg teljes vastagsága 6,5-7 km. Alul az óceáni kérget a felső köpeny kristályos kőzetei borítják. Az óceánközépi gerincek gerincei alatt az óceáni kéreg közvetlenül a forró köpenyből kiszabaduló bazaltos olvadékok zsebei fölött fekszik.

Az óceáni kéreg az óceánközépi hátságok hasadékzónáiban jön létre az alattuk fellépő forró köpenyből a bazaltos olvadékok elválása (kiszabadulása) és az óceánfenék felszínére való kiömlése következtében. Évente legalább 12 km 3 bazaltolvadék emelkedik ki az asztenoszférából, ömlik ki az óceán fenekére, és kikristályosodik, kialakítva az óceáni kéreg teljes második és harmadik rétegének egy részét.

kontinentális kéreg mind összetételében, mind szerkezetében élesen eltér az óceánitól. Vastagsága a szigetívek és átmeneti kéregű területek alatti 20-25 km-től a Föld fiatal gyűrött övei alatti 80 km-ig (Andok és Alpesi-Himalája) terjed. Az óceáni kéreggel ellentétben a legtöbb kontinentális kéreg nagyon ősi. A föld legrégebbi kőzeteinek korából ítélve a kontinentális kéreg kialakulása az Archeánban kezdődött. Az archean és a proterozoikum fordulójára a Föld tektonikai tevékenysége következtében a modern kontinentális kéreg tömegének megközelítőleg 70%-a kialakult.

A kontinentális kéreg szerkezete is három rétegből áll: üledékes, gránitgneisz és bazalt.

A felső üledékréteg vastagsága az ősi pajzsokon 0 km-től a kontinensek passzív peremén és a platformok peremvölgyein 10-15 km-ig terjed. Az üledékekben agyagos üledékek és sekély tengeri medencékben képződött karbonátok dominálnak.

A kontinentális kéreg második rétegét a regionális és metamorf folyamatok eredményeként létrejövő prekambriumi (archeai-proterozoikum) gránit-gneisz kőzetek (gneiszek, dioritok, gránitok és kristályos palák) képviselik. A réteg vastagsága 10-15 km.

A földkéreg harmadik rétegét bazaltok képviselik, ennek a rétegnek a vastagsága 15-35 km. A kontinentális kéreg gránit-gneisz és granulit-bazalt rétegeit elválasztó határvonalat Conrad-határnak nevezzük.

A földkéreg szubceáni altípusa a belső és peremtengerek medencéire jellemző (fekete, azovi, ohotszki, mediterrán stb.). Az üledékréteg nagy vastagsága jellemzi - 5-10 km (néhol elérheti a 20 km-t is).

A földkéreg szubkontinentális altípusa szigetívekre jellemző (Kuril, Japán szigetek). Fő jellemzői szerint közel áll a kontinentálishoz, de vastagsága észrevehetően kisebb - 20-30 km.

Palást. A Föld szilikáthéja - köpenye - a földkéreg alapja és a földmag felszíne között helyezkedik el, mintegy 2900 km mélységben. Ez a legnagyobb geoszféra, a bolygó térfogatának 83%-át és tömegének 66%-át teszi ki. A földkéreg és a földköpeny közötti határvonalat Mohorovic-felszínnek nevezik. A szeizmológiai adatok a köpeny meglehetősen összetett belső szerkezetére utalnak. A fizikai paraméterek értékei szerint a köpeny felső részre (a Mohorović felszínétől 670 km mélységig) és alsó részre (670-2900 km) oszlik. A földkérget alkotó kőzetekhez képest a köpenykőzetek sűrűbbek, és érezhetően nagyobb bennük a szeizmikus hullámok terjedési sebessége. Ez nem csak az anyag nagy nyomás alatti összenyomásával magyarázható, hanem olyan kémiai folyamatokkal is, amelyek egyes ásványok más ásványokká való átalakulásához vezetnek. A köpenyre jellemző a hőmérséklet emelkedése 2000-ről 3700 °C-ra és a nyomás 35-ről 136 GPa-ra.

Felső köpeny jól körülhatárolható belső szakasza van, amely 410 km mélységben halad el és két rétegre osztja. A felső réteget, amely a Mohorović felszíntől 410 km mélységig húzódik, Gutenberg-rétegnek nevezik. Jellemzője a szeizmikus hullámok mélységgel való áthaladási sebességének növekedési ütemének lassulása, az alsó rétegben pedig még a sebesség csökkenése is, ami a köpenyanyag lágyult, részben olvadt állapotával magyarázható. A Gutenberg-rétegnek ezt a részét asztenoszférának nevezik. A Gutenberg-réteg felső része a földkéreggel együtt egyetlen merev héjat alkot - a litoszférát, amely az asztenoszféra felett helyezkedik el. A litoszféra és az asztenoszféra alkotja a tektonoszférát - a Föld tektonikai folyamatainak fő megnyilvánulási területét.

A litoszféra és az asztenoszféra fogalma tisztán fizikai. Különböznek viszkozitásukban - merev és törékeny litoszféra és plasztikusabb, mozgékonyabb asztenoszféra. A litoszféra és az asztenoszféra határa az óceánközépi hátságok axiális zónáiban helyenként 3-4 km mélységben van.

Az óceánok perifériája felé a litoszféra vastagsága az alsó kéreg, és főleg a felső köpeny (litoszférikus köpeny) miatt megnő, és a kontinensekkel határos területeken elérheti a 80-100 km-t.

A kontinensek középső részein, különösen az olyan ősi platformok pajzsai alatt, mint a kelet-európai vagy a szibériai, a litoszféra vastagsága 150-200 km, maximumát Dél-Afrikában (350 km) éri el.

Szinte a teljes litoszféraköpeny ultramafikus kőzetekből, peridotitokból, ritkábban dunitokból áll, amelyek fő ásványai a piroxének, az olivin és a gránátok.

A Gutenberg-réteg alatt, 410-670 km-es intervallumban található a Golitsyn-réteg, amelyet a szeizmikus hullámok sebességének nagyon meredek növekedése jellemez a mélységgel, ami a köpenyanyag sűrűségének növekedésével magyarázható. 10% a jelentős ásványi átalakulások miatt - egyes ásványfajták átmenete a többire, sűrűbb atompakolás mellett: az olivin spinellbe, a piroxén gránátba kerül. Feltételezhető, hogy ez a réteg főleg gránátokból áll. A réteg kémiai összetételének fontos összetevője a víz, amelynek tartalma egyes becslések szerint körülbelül 1%.

Alsó köpeny 670 km-es mélységből indul ki és a Föld sugara mentén 2900 km-ig terjed. Az alsó köpeny fő elemei a szilikátok (elsősorban perovszkit és magnezioüsztit). Az alsó köpeny anyagának megfigyelt sűrűsége azonban a vas és a magnézium arányának növekedésére utal. Az alsó köpeny két rétegből áll. Feltételezhető, hogy az alsó réteg, amely az alsó köpeny és a külső mag határán helyezkedik el, hatalmas, a Föld felszíne felé irányított, köpenyen átmenő hőáramokat képes generálni, amelyek a bolygó felszínén nagy méretűek formájában jelentkezhetnek. vulkáni területek, mint például a Hawaii-szigetek, Izland stb.

A Föld magja A bolygó térfogatának körülbelül 17%-át foglalja el, és tömegének 34%-át teszi ki. A magot és a köpenyt elválasztó határt Wichert-Gutenberg rétegnek nevezik. A szeizmográfia szerint a mag felszíne egyenetlen, kiemelkedéseket, mélyedéseket képez. A mag szerkezete három elemből áll: a külső magból, a belső magból és az átmeneti rétegből.

Külső mag. Nem sugároz át keresztirányú szeizmikus hullámokat, ami azt jelezheti, hogy az azt alkotó anyag folyékony halmazállapotú. Jelenleg a legtöbb tudós úgy véli, hogy a külső mag vas-oxid olvadékából áll, nikkellel és más könnyebb elemekkel (kénnel, szilíciummal, oxigénnel és hidrogénnel) keverve, amelyek csökkentik a sűrűségét és az olvadáspontját. Feltételezzük, hogy a külső magban lévő konvektív áramok generálják a Föld fő mágneses terét.

Belső mag vas-nikkel ötvözetből áll, esetleg némi kén- és oxigénkeverékkel. A nyomás itt eléri a 360 GPa-t, a hőmérsékletet 6500-6800°C-ra becsülik. A külső és a belső mag közötti átmeneti réteg valószínűleg vas-szulfid-triolitból áll. Ez egy viszonylag vékony réteg, 140 km vastag.

A legújabb kutatások szerint a belső magra üveges állapot jellemző. A benne lévő vas nem kristályrács segítségével, hanem fagyott, erősen viszkózus olvadék formájában strukturálódik szilárd állapotba. Ez az olvadék üvegesedik vagy üveggé válik. Valószínűleg a Föld magja egy rendkívül rugalmas test, amelynek viszkozitása egyenletesen növekszik egészen az üvegértékig.

BEVEZETÉS

Geológia és a földtani tudományok ciklusa

A körülöttünk lévő világ megértésének vágya éppúgy jellemző az emberre, mint az a vágy, hogy a természet erőforrásait létszükségletei kielégítésére használja. Ősidők óta az emberek kövekből készítettek szerszámokat, vadász- és katonai fegyvereket, hegyi barlangokat alakítottak ki a rossz időjárás ellen menedékül, kőtömbökből pedig védelmi és vallási építményeket építettek. Az ércek felkutatása, fémek olvasztása, kőfejlesztése, ásatási munkák elvégzése, valamint a vulkánkitörések, földrengések és a földfelszín világi fluktuációinak nyomainak megfigyelése során szerzett tapasztalatok hozzájárultak a földfelszín tudományának kialakulásához. Föld - geológia. A 18. század óta. A geológia aktívan fejlődik más természettudományok fejlődésével szoros összefüggésben.

A geológia fő vizsgálati tárgya a földkéreg volt és továbbra is az, a bolygó külső sziklás héja, bár a 20. század második felében. A bolygó kéreg alatti anyagának összetétele és állapota egyre nagyobb figyelmet kelt a geológusok körében, mivel a benne zajló folyamatok erőteljes hatással vannak a földkéregre.

A geológia fejlődése különböző irányokban zajlott. Vizsgálták az ásványok és kőzetek összetételét, az egyes tájegységek földtani felépítését, a Föld felszínén és belsejében lezajló földtani folyamatokat. Ennek eredményeként a geológián belül kialakult a földtani tudományok elágazó rendszere. A földtani tudományok differenciálódásának folyamata tovább folytatódik tudásunk elmélyülésével és új tények feltárásával. Ilyen például a földkéreg anyagösszetételét vizsgáló geológiai tudományok fejlődéstörténete.

Ezek a tudományok fokozatosan fejlődtek, és a tudományos gondolkodás a gyakorlattal szoros kölcsönhatásban fejlődött. Már az ókorban is szükséges volt a fémek megszerzéséhez a különféle köveket felismerni, tulajdonságaikat tanulmányozni, rendszerezni. Így született meg ásványtan, a természetes kémiai vegyületek – ásványok – tudománya. Az ásványtan eredetüket, tulajdonságaikat és változásaikat vizsgálja különböző tényezők hatására. Magának az „ásvány” szónak a latin „minera” a gyökere, i.e. érc. Az első jelentős ásványkutatók egyszerre voltak bányamérnökök, kohászok és vegyészek.

Az ásványok tanulmányozása, amelyek közül sok jól képződő kristályok formájában fordul elő, adott okot krisztallográfia(görögből Nak nekrystallos - jég) olyan tudomány, amelynek vizsgálati tárgya először a külső formák geometriája, majd a kristályok belső szerkezete volt. A röntgensugarak felfedezését a kristályos anyag atomjainak elrendezési mintáinak tisztázására használták. A kapott adatok hozzájárultak egy új tudományos irány kialakításához - kristálykémia.

A különféle geológiai folyamatok eredményeként az ásványok rendszeres felhalmozódásokat - kőzeteket - képeznek. A földkérget alkotó kőzeteket, azok összetételét, szerkezetét, keletkezési és előfordulási körülményeit vizsgáló tudomány ún. kőzettan(görögből petra - sziklakő, grafo - Írok, leírok), és a mély (magmás és metamorf) eredetű kőzetek petrográfiája és litológiája (görögből). litos - kő) - üledékes kőzetek petrográfiája.

A földkéreg anyagösszetételének vizsgálata a fizika és a kémia fejlődésével párhuzamosan zajlott, melynek eredményei alapján új műszereket hoztak létre és speciális kutatási módszereket dolgoztak ki. Így a fény hullámelméleti törvényei és a vékony (0,03 mm vastag) átlátszó metszetek tömeges kőzetekből történő előállításának technológiája alapján feltalálták a polarizáló mikroszkópot és kidolgoztak egy kristály-optikai kutatási módszert, amely egy új világot nyitott meg. a kőzetszerkezetről, és hozzájárult a petrográfia általános fejlődéséhez.

Az ásványok tulajdonságainak egyszerű leírása, kémiai összetételük megállapítása a 19. század végére. már nem felelt meg a tudomány általános szintjének. Tisztázni kellett a genezis folyamatait és feltételeit (görögül. genezis - eredete, keletkezése) ásványok. Köszönhetően a fokozatosan felhalmozódó új tényeknek leíró ásványtan utat engedett genetikai. A genetikai ásványtan területén elért előrelépések megteremtették az alapot egy másik tudomány kialakulásához - geokémia, amelynek alapítói a 20. század kiemelkedő tudósai voltak. V. I. Vernadsky (Oroszország) és V. M. Goldshmidt (Norvégia), valamint az orosz mineralógus és geokémikus, A. E. Fersman nagyban hozzájárult a további fejlődéshez. Ez a tudomány a kémiai elemek történetét, migrációjuk és eloszlásuk mintáit vizsgálja a földkéregben és a bolygó egészén. Így a földkéreg anyagi összetételének tanulmányozása során három, egymással szorosan összefüggő tudomány alakult ki, amelyek közül az egyik a kémiai elemek tanulmányozásának tárgya (geokémia), a másik - azok természetes kémiai vegyületei (ásványtan), a harmadik pedig. - a kőzetek képződési folyamataiban, ásványtani és kémiai összetételében eltérő.

Jelenleg a természettudományok és a technika legújabb vívmányait használják fel az ásványok, ércek és kőzetek összetételének, szerkezetének, képződésük mintázatainak tisztázására. Széles körben alkalmazzák a kémiai, spektroszkópiai, röntgendiffrakciós, termikus, krisztalloptikus és fluoreszcens analízis módszereit.

A földkéreg szerkezetét és a bennük zajló folyamatokat tanulmányozó tudományok nem kevésbé aktívan fejlődtek. Ezek vulkanológia- a vulkánkitöréseket, azok szerkezetét és a vulkánkitörések termékeinek összetételét vizsgáló tudomány, szeizmológia(görögből szeizmok - földrengés) egy olyan tudomány, amely a földrengéseket és az azokat okozó okokat, valamint a geofizika, a föld belsejének mélyebb részeinek szerkezetének tanulmányozása szeizmikus, gravimetriás, magnetometrikus és geotermikus módszerekkel.

A legfontosabb az geotektonika(görögből tektonike - építőművészet) a földkéreg szerkezetének és mozgásának törvényszerűségeinek, valamint a Föld kéreg alatti mélységeiben végbemenő generatív folyamatoknak a tudománya. Elválaszthatatlanul kapcsolódik a geotektonikához szerkezeti geológia, a kőzetek alkotta földtani szerkezetek tanulmányozása, ill regionális geológia, az egyes régiók szerkezetére vonatkozó adatok összegzése, pontosítása.

Összetett tudományos probléma annak a geológiai időnek a felmérése, amely alatt a földkéreg kialakulása és fejlődése, a kontinensek és óceánok kialakulása és átalakulása, az éghajlatváltozások és a szerves világ fejlődése végbement. Ezen a területen a kutatások során fokozatosan a következő geológiai tudományok alakultak ki. Rétegtan(a lat. réteg - réteg) vizsgálja a kőzetrétegek előfordulási sorrendjét és meghatározza relatív korukat. A rétegtan adatokon alapul paleontológia(görögből palaios - ősi; rá - létező) - a biológia és geológia határán lévő tudomány, amely az ősi állatok és növények megkövesedett maradványait vizsgálja, amelyből rekonstruálható a szerves világ fejlődésének története, és egyben a maradványokat tartalmazó üledékek relatív kora. bizonyos szervezetek létrejönnek. Geokronológia- olyan tudomány, amely pontos fizikai és geokémiai módszerekkel vizsgálja a különböző geológiai objektumok abszolút korát. E tudományok eredményeinek köszönhetően megalapozott kronológiával rendelkezünk a Föld geológiai történetének főbb eseményeiről.

Végül a geológiai tudományok komplexumában vannak olyanok, amelyek bizonyos gyakorlati orientációval rendelkeznek. Ezek tartalmazzák az olaj és gáz geológiája, a szén geológiája, ezen ásványok lelőhelyeinek kialakulásának, szerkezetének és eloszlási mintáinak tanulmányozása. Metallogeny- az érctelepek geológiájához szorosan kapcsolódó, a fémlelőhelyek elterjedési mintázatainak és kialakulásának földtani korszakainak tudománya, amely a különböző fémek érctelepeinek anyagösszetételének, kialakulásának és földtani szerkezetének jellemzőit vizsgálja. A hidrogeológia a felszín alatti vizek előfordulási körülményeit, képződését és kémiai összetételét vizsgálja. A mérnökgeológia a kőzeteket polgári és ipari építmények építésének, vasutak és utak, fővezetékek, gátak és egyéb vízi építmények fektetésének alapjaként vizsgálja.

Modern elképzelések a Föld szerkezetéről, összetételéről, kialakulásáról és koráról

A Föld egy olyan rendszer része, amelynek középpontja a Nap, amely a teljes rendszer tömegének 99,87%-át tartalmazza. A Naprendszer összes bolygójára jellemző a héjszerkezet: minden bolygó számos koncentrikus gömbből áll, amelyek összetételükben és halmazállapotukban különböznek egymástól.

A Földet vastag gáznemű héj veszi körül - a légkör. A Föld és az űr közötti anyagcsere-folyamatok egyfajta szabályozója. A gázhéj több gömböt tartalmaz, amelyek összetételükben és fizikai tulajdonságaikban különböznek egymástól. A gáz halmazállapotú anyag nagy része a troposzférában található, amelynek felső határa az egyenlítőnél körülbelül 17 km-es magasságban a sarkok felé 8-10 km-re csökken. Feljebb, a sztratoszférában és a mezoszférában a gázok ritkulása növekszik, a termikus viszonyok pedig komplexen változnak. 80-800 km magasságban található az ionoszféra - egy nagyon ritka gáz régiója, amelynek részecskéi között az elektromosan töltött részecskék dominálnak. A gázhéj legkülső részét az exoszféra alkotja, amely 1800 km magasságig terjed. Ebből a gömbből a legkönnyebb L atomok – hidrogén és hélium – disszipációja következik be.

A Föld szerkezete és összetétele. Maga a bolygó még összetettebben rétegzett. A Föld tömegét 5,98-10 27 g-ra, térfogatát i 1,083-10 27 cm 3-re becsülik. Ezért a bolygó átlagos sűrűsége körülbelül 5,5 g/cm 3 . De a rendelkezésünkre álló kőzetek sűrűsége 2,7-3,0 g/cm 3 . Ebből az következik, hogy a Föld anyagának sűrűsége heterogén.

Bolygónk belsejének vizsgálatának legfontosabb módszerei a geofizikaiak, elsősorban a robbanások vagy földrengések által keltett szeizmikus hullámok terjedési sebességének megfigyelésével. Ahogy a vízbe dobott kő hullámai különböző irányokba terjednek a víz felszínén, úgy a szilárd anyagban is rugalmas hullámok terjednek a robbanás forrásától. Ezek között megkülönböztetik a hosszanti és keresztirányú rezgések hullámait. A longitudinális rezgések egy anyag váltakozó összenyomódása és nyújtása a hullámterjedés irányában. A keresztirányú rezgések a hullám terjedésére merőleges irányú váltakozó eltolódásként ábrázolhatók.

A longitudinális vibrációs hullámok, vagy ahogy mondják, longitudinális hullámok, nagyobb sebességgel terjednek a szilárd testben, mint a keresztirányú hullámok. A longitudinális hullámok szilárd és folyékony anyagban is terjednek, a keresztirányú hullámok csak szilárd anyagban terjednek. Következésképpen, ha a szeizmikus hullámok áthaladásakor egy testen kiderül, hogy az nem sugároz keresztirányú hullámokat, akkor feltételezhetjük, hogy ez az anyag folyékony halmazállapotú. Ha mindkét típusú szeizmikus hullám áthalad egy testen, akkor ez az anyag szilárd állapotának bizonyítéka.

A hullámok sebessége az anyag sűrűségének növekedésével nő. Az anyag sűrűségének éles változásával a hullámok sebessége hirtelen megváltozik. A szeizmikus hullámok Földön keresztüli terjedésének tanulmányozása során kiderült, hogy a hullámsebesség hirtelen változásának több meghatározott határa van. Ezért feltételezzük, hogy a Föld több koncentrikus héjból (geoszférából) áll.

A megállapított három fő határfelület alapján három fő geoszférát különböztetünk meg: a földkérget, a földköpenyt és a magot (1. ábra).

Az első határfelületet a hosszanti szeizmikus hullámok sebességének ugrásszerű növekedése jellemzi, 6,7-ről 8,1 km/s-ra. Ezt a határt Mohorović-hasadéknak nevezték (a felfedező A. Mohorović szerb tudós tiszteletére), vagy egyszerűen M-határnak földkéreg a köpenyből. A földkéreg sűrűsége, amint azt fentebb jeleztük, nem haladja meg a 2,7-3,0 g/cm 3 -t. Az M határ a kontinensek alatt 30-80 km mélységben, az óceán feneke alatt pedig 4-10 km mélységben található.

Figyelembe véve, hogy a Föld sugara 6371 km, a földkéreg egy vékony film a bolygó felszínén, amely teljes tömegének kevesebb mint 1%-át és térfogatának körülbelül 1,5%-át teszi ki.

Palást - a Föld legerősebb geoszférája. 2900 km mélységig terjed, és a bolygó térfogatának 82,26%-át foglalja el. A köpeny a Föld tömegének 67,8%-át tartalmazza. A mélységgel a köpenyanyag egészének sűrűsége 3,32-ről 5,69 g/cm 3 -re nő, bár ez egyenetlenül történik.

A földkéreggel való érintkezéskor a köpeny anyaga szilárd állapotban van. Ezért a földkérget a köpeny legfelső részével együtt nevezik litoszféra.

A köpenyanyag aggregált állapotát a litoszféra alatt nem vizsgálták kellőképpen, és ebben a kérdésben eltérőek a vélemények. Feltételezik, hogy a köpeny hőmérséklete 100 km mélységben 1100-1500°C, a mélyebb részeken jóval magasabb. A nyomást 100 km mélységben 30 ezer atm-re, 1000 km mélységben -1350 ezer atm-re becsülik. A magas hőmérséklet ellenére a szeizmikus hullámok terjedéséből ítélve a köpenyanyag túlnyomórészt szilárd. A hatalmas nyomás és a magas hőmérséklet lehetetlenné teszi a szokásos kristályos állapotot. Úgy tűnik, a köpeny anyaga különleges, nagy sűrűségű állapotban van, ami a Föld felszínén lehetetlen. A nyomáscsökkenés vagy a hőmérséklet enyhe emelkedése az anyag gyors olvadt állapotba való átmenetét okozza.

A köpeny felső (B réteg, 400 km mélységig), közbenső (C réteg - 400-1000 km) és alsó (D réteg - 1000-2900 km) részekre oszlik. A C réteget Golitsin rétegnek is nevezik (a réteget létrehozó B. B. Golitsin orosz tudós tiszteletére), a B réteget pedig Gutenberg-rétegnek (a német tudós B. Gutenberg tiszteletére, aki azonosította).

A felső köpenyben (B rétegben) van egy zóna, amelyben a keresztirányú szeizmikus hullámok sebessége jelentősen csökken. Nyilvánvalóan ez annak a ténynek köszönhető, hogy a zónán belüli anyag részben folyékony (olvadt) állapotban van. A keresztirányú szeizmikus hullámok csökkentett terjedési sebességű zónája azt sugallja, hogy a folyadékfázis legfeljebb 10%-ot tesz ki, ami az anyag plasztikusabb állapotában tükröződik a köpeny felső és alsó rétegeihez képest. A csökkent szeizmikus hullámsebességű viszonylag képlékeny réteget asztenoszférának nevezik (görögül. asthenes - gyenge). A gyengített zóna vastagsága eléri a 200-300 km-t. Körülbelül 100-200 km mélységben található, de a mélysége változó: az óceánok középső részein az asztenoszféra magasabban helyezkedik el, a kontinensek stabil területei alatt mélyebbre süllyed.

Az asztenoszféra nagyon fontos a globális endogén geológiai folyamatok fejlődése szempontjából. A termodinamikai egyensúly legkisebb megsértése hozzájárul az olvadt anyag (asztenolitok) hatalmas tömegeinek kialakulásához, amelyek felfelé emelkednek, elősegítve a litoszféra egyes blokkjainak mozgását a Föld felszínén. Magmakamrák jelennek meg az asztenoszférában. A litoszféra és az asztenoszféra szoros kapcsolata alapján ez a két réteg tektonoszféra néven egyesül.

A közelmúltban a köpenyben élő tudósok figyelmét egy 670 km-es mélységben található zóna hívta fel. A kapott adatok arra utalnak, hogy ez a zóna jelöli ki a konvektív hő- és tömegátadás alsó határát, amely összeköti a felső köpeny (B réteg) és a köztes réteg felső részét a litoszférával.

A köpenyen belül a szeizmikus hullámok sebessége radiális irányban általában a földkéreg és a köpeny határán mért 8,1 km/s-ról az alsó köpenyben 13,6 km/s-ra nő. De körülbelül 2900 km mélységben a hosszanti szeizmikus hullámok sebessége meredeken csökken 8,1 km/s-ra, és a keresztirányú hullámok egyáltalán nem terjednek mélyebbre. Ez jelöli a határt a köpeny és a Föld magja között.

A tudósoknak sikerült megállapítaniuk, hogy a köpeny és a mag határán, a 2700-2900 km-es mélységtartományban, a D 1 átmeneti rétegben (ellentétben a D indexű alsó köpennyel) óriási termikus megszületett. fúvókák - csóvák - fordulnak elő, időszakonként behatolnak az egész köpenybe, és hatalmas vulkáni mezők formájában jelennek meg a Föld felszínén.

A Föld magja - a bolygó központi része. Térfogatának csak körülbelül 16%-át foglalja el, de a Föld teljes tömegének több mint egyharmadát tartalmazza. A szeizmikus hullámok terjedéséből ítélve a mag perifériája folyékony állapotban van. Ugyanakkor az árapályhullámok eredetének megfigyelései lehetővé tették annak megállapítását, hogy a Föld egészének rugalmassága nagyon magas, nagyobb, mint az acél rugalmassága. Úgy látszik, a mag anyaga valami egészen különleges állapotban van. Itt rendkívül magas, több millió atmoszféra nyomású viszonyok uralkodnak. Ilyen körülmények között az atomok elektronikus héjának teljes vagy részleges megsemmisülése következik be, az anyag „fémesül”, azaz. a fémekre jellemző tulajdonságokra tesz szert, beleértve a nagy elektromos vezetőképességet is. Lehetséges, hogy a földi mágnesesség a magban a Föld tengelye körüli forgása következtében fellépő elektromos áramok eredménye.

A magsűrűség 5520 kg/m 3, azaz. ez az anyag kétszer olyan nehéz, mint a Föld sziklás héja. A mag anyaga heterogén. Körülbelül 5100 km mélységben a szeizmikus hullámok terjedési sebessége ismét 8100 m/s-ról 11000 m/s-ra nő. Ezért feltételezzük, hogy a mag központi része szilárd.

A Föld különböző héjainak anyagösszetétele nagyon összetett probléma. Az összetétel közvetlen tanulmányozására csak a földkéreg áll rendelkezésre. A rendelkezésre álló bizonyítékok arra utalnak, hogy a földkéreg túlnyomórészt szilikátokból áll, és tömegének 99,5%-át nyolc kémiai elem alkotja: oxigén, szilícium, alumínium, vas, magnézium, kalcium, nátrium és kálium. Az összes többi kémiai elem körülbelül 1,5%-ot tesz ki.

A Föld mélyebb szféráinak összetétele a geofizikai adatok és a meteoritok összetételének vizsgálatának eredményei alapján csak hozzávetőlegesen ítélhető meg. Ezért a Föld mélygömbjei anyagösszetételének különböző tudósok által kidolgozott modelljei különböznek. Nagy biztonsággal feltételezhető, hogy a felső köpeny is szilikátokból áll, de a földkéreghez képest kevesebb szilíciumot és több vasat és magnéziumot tartalmaz, az alsó köpeny pedig szilícium- és magnézium-oxidokból áll, amelyek kristálykémiai szerkezete sokkal sűrűbb, mint a földkéregben található vegyületeké.

Még hipotetikusabbak a Föld magjának összetételére vonatkozó elképzelések. Figyelembe véve a nagy sűrűséget (9,4-11,5 g/cm 3) és a keresztirányú szeizmikus hullámok terjedésének lehetetlenségét, a tudósok azt feltételezik, hogy a mag perifériája olvadt állapotban van, és vas-oxidokból vagy szulfidokból áll szilícium-keverékkel. szén és néhány más elem. A mag központi részének még nagyobb sűrűsége miatt arra lehet számítani, hogy közel áll a vasmeteoritok összetételéhez, és nikkelvasból áll. Az 1. táblázat összehasonlítja a földkéreg kémiai összetételét, a meteoritokat és a Föld egészének hagyományosan számított átlagos összetételét.

^ A Föld kialakulása és kora. A Föld más bolygókhoz hasonlóan a napanyagból keletkezett. Az anyag fejlődésének preplanetáris szakaszáról és a Föld létezésének korai szakaszáról szóló okirati bizonyítékok a Földet alkotó kémiai elemek és a meteoritok izotóparányai és radioaktivitása. Az asztrofizika és a kozmokémia adatai alapján feltételezhető, hogy anyaguk jóval a Naprendszer bolygóinak kialakulása előtt egy csillagstádiumon ment keresztül, amely magába foglalta a csillagok belében lévő atommagok szintézisét, amelyek közül az egyik a Naprendszer őse volt. Ennek a csillagnak az Ősrobbanása következtében egy korong protoplanetáris köd keletkezett az egyenlítőjének síkjában.

A bolygók kialakulásának kiindulási anyaga az úgynevezett csillaggáz – elválasztott ionizált atomok voltak. Ahogy a hőmérsékleti viszonyoknak megfelelően lehűlt, szilárd részecskék váltak ki belőle és konszolidációjuk megtörtént. A Naprendszer legrégebbi szilárd testei a meteoritok. Életkoruk a nukleáris geokronológia szerint 4,5-4,7 milliárd év. A Hold anyagának abszolút kora 4,7 milliárd év. A Föld mint bolygó kora közel áll ezekhez az adatokhoz.

A bolygó kialakulása óta elkezdődött a földkérget alkotó kőzetek kialakulásának folyamata. A legősibb kőzetek abszolút kora a következő: a Kola-félsziget gránitjai - 3,1 milliárd év; ukrajnai gneisz - 3,5; afrikai gránit -3,5; Grönland amfibolitjai - 3,75; az Antarktisz charnockitjai - 3,9 milliárd év.

Így a Föld bolygó kialakulása körülbelül 0,5 milliárd év alatt ment végbe. Körülbelül 3,9-4,0 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek az első kőzetek, és ennek következtében megkezdődött a Föld geológiai története.

^ A geológia szerepe a fejlődő gazdaságok ásványi nyersanyagokkal való ellátásában

Az ásványkincsek jelentőségét az emberi társadalom fejlődésében nem lehet túlbecsülni. Az ásványi nyersanyagok jelenléte minden civilizáció szükséges feltétele, felhasználásának mértéke tükrözi a társadalom fejlettségi szintjét. Nem hiába nevezték el az emberi fejlődés szakaszait a felhasznált ásványi nyersanyagok összetétele szerint - kőkorszak, bronzkor, vaskor.

Az egyes ásványi nyersanyagfajták felhasználása egyrészt feltételezi a társadalmi termelés bizonyos fejlettségi szintjét. Köztudott, hogy a szén mennyire fontos a modern gazdaságban. De még a 19. század elején. Az amerikai szénbányák tulajdonosai demonstrációs szénégetést hajtottak végre, reklámozva ezt az üzemanyagot, ami akkoriban szokatlan volt. ("Viszont egy új típusú nyersanyag felhasználása bizonyos változásokat okoz az ipari termelésben. Például a légiközlekedési ipar létrejöttének és fejlődésének egyik fő tényezője egy új fém felfedezése és fejlesztése volt - alumíniumot 1885-ben még csak 3 tonna alumíniumot bányásztak. A második világháború - 500 millió tonna, a 20. század közepén - több mint 10 milliárd tonna.

Egyes ásványokat már az ókorban is ismerték és használták, míg mások gyakorlati felhasználása tulajdonságaik és összetételük felfedezésén és tanulmányozásán keresztül történt. A gőzgép feltalálásával a szén jelentőségre tett szert, a gépgyártás pedig a vasércek iránti kereslet növekedéséhez vezetett. A gépgyártás előrehaladása, a belső égésű motorok megalkotása és az új közlekedési módok megjelenése, az ásványi műtrágyák használata a mezőgazdaságban - mindez hozzájárult a felhasznált ásványi nyersanyagok sokféleségének növekedéséhez és azok mennyiségének növekedéséhez. Termelés. Ez a folyamat különösen nyilvánvaló volt a fémbányászat növekedésében a 20. század során. (2. ábra).

A 3. ábrán két görbét kombinálunk. Az egyik a felfedezettek számát, a másik a társadalmi termelésben használt kémiai elemek számát mutatja az új korszak kezdetétől napjainkig. Jól látható, hogy a 19. század második felétől mindkét görbe meredeken növekszik, és a kémiai elemek felhasználási görbéje megközelíti az ismert elemek számát.

Oroszország számára hatalmas területe és geológiai felépítésének sokfélesége miatt különösen fontos a geológia szerepe az altalaj természeti erőforrásainak azonosításában, mivel az ország ásványkincsei fontos tényezői a gazdasági fejlődésnek. Az állami termelés legfontosabb ágai az ásványi nyersanyagok felhasználásán alapulnak. A geológiai körforgás tudományának az állami geológiai szolgálat által kreatívan felhasznált vívmányai jelentős ásványkincs-bázist biztosítottak Oroszország számára. A vasérclelőhelyek geológusok általi felfedezése meghatározza a vasfémek előállítását, amelyek a nehézipar alapjául szolgálnak. A feltárt szén-, olaj- és gázlelőhelyek az energia-nyersanyag fő forrásai, valamint a vegyipar alapanyag-szállítói. A színesfém-ércek lelőhelyeiből a legkülönfélébb iparágak számára szükséges kémiai elemek származnak: gépipar, műszergyártás, közlekedési és védelmi ipar, energiaszektor stb. Ritka és szétszórt kémiai elemek lelőhelyeinek felfedezése nélkül, lehetetlen lenne olyan új termelési ág, mint a rádiótechnika, az elektronika, a rakétagyártás.

Ha az ásványkincsek létfontosságú szerepéről beszélünk a fejlődő gazdaság számára, nem hagyhatjuk figyelmen kívül a technológiai fejlődés környezeti következményeinek problémáját.

Az ásványkincsek növekvő felhasználása nagyrészt a modern technológiák tökéletlenségére vezethető vissza, amelyben a kezdeti termékek jelentős része elhagyja a termelési ciklusokat és a környezetbe kerül. századhoz képest. Jelenleg az ásványi nyersanyagok bizonyos típusainak globális fogyasztása tízszeresére nőtt (például szén, vas, réz stb.), mások pedig százszorosára (például olaj, alumínium, molibdén stb.). Világszerte évente mintegy 100 milliárd tonna ásványt nyernek ki, beleértve az építőanyagokat, az utak ballasztját stb. Ha ezt a mennyiséget a világ teljes földterületének tulajdonítják, akkor kiderül, hogy évente körülbelül 700 tonnát nyernek ki minden négyzetkilométernyi területről.

A modern társadalom gazdasági tevékenységeinek számos negatív következménye közül az egyik legveszélyesebb a bioszféra fémekkel való fokozatos szennyeződése. A technogén fémek a földkéregben lévő arányukhoz képest eltérő arányban kerülnek a környezetbe, amelyhez az élő szervezetek hosszú időn keresztül fejlődtek és alkalmazkodtak. Ugyanakkor a technológiai és háztartási hulladékkal kibocsátott fémek jelentős része a szennyező források közvetlen közelébe esik, ami antropogén geokémiai anomáliákat okoz az ipari központok és nagyvárosok területén. Ez negatív hatással van a természetre és a közegészségügyre.

A környezetszennyezés semlegesítésének, az ásványkincsek felhasználásának kiegyensúlyozásának, a termelési technológiák fejlesztésének problémája az emberiség új történetének 3. évezred elejének egyik kardinális problémája. E sürgető probléma megoldásához hozzá kell járulniuk a geológiai körforgás tudományainak, amelyek a kémiai elemek elterjedésének és vándorlásának mintázatait vizsgálják, elsősorban a geokémiát.

^ Rövid áttekintés az oroszországi altalaj tanulmányozásának és fejlődésének történetéről

Az emberek ősidők óta használták a rendelkezésükre álló ásványkincseket. A neolitikum korából ismertek meglehetősen mély bányák a kovakő kitermelésére. A szkíták aranyat bányásztak, a kelták rezet és ónt olvasztottak. Közvetlen őseink - a szlávok - nem rezet és bronzot használtak, hanem vasat. A tavak fenekén bőségesen találtak vasércet babérc formájában, amelyet egy tutajon állva kanalakkal kanalaztak fel. A gyep vasérceket is bányászták úgy, hogy lapáttal levágták a gyepet. A ma is őrzött településnevek vasércbányászatról tanúskodnak. Például Cherepovets közelében található Ustyuzhna városa „Zhelezopolskaya” kiegészítéssel, Meshcherában Gus Zhelezny falu stb. A 17. századra elterjedt a vasmegmunkálás.

Az oroszországi érckutatás állami megszervezésének első kísérlete I. Péter vezetésével történt. 1700-ban létrehozták a Bányászati ​​Ügyek Rendjét, amely 1719-ben Berg Collegium állammá alakult. Péter kiadta a „Berg-kiváltságokról” szóló rendeletet, amely különösen így szólt: „Mindenkinek meg kell adni a szabadságot, bármilyen rangtól és méltóságtól függetlenül, mindenhol, saját és idegen földön is, hogy keressen, ásni, olvasztani, főzni és tisztítani mindenféle fémet, azaz aranyat, ezüstöt, rezet, ónt, ólmot és ásványokat is.” Ásványmintákat gyűjtöttek az 1716-ban létrehozott Kunstkamerában, amelyből később megalakult az Ásványi Kabinet, és még később - a Tudományos Akadémia Ásványtani Múzeuma, I. Péter alatt egy vasmű épült Karéliában (Petrozavodsk). Az uráli Demidov-gyárak és a Tula-gyárak megerősödtek. Oroszország azonnal az egyik első helyet foglalta el a vasgyártásban. Anglia után a második volt a réz olvasztása terén.

Ekkorra a vasérceken kívül a cisz-uráli régióban a perm-triász rézhomokköveiben számos kisebb rézlelőhelyet fedeztek fel, amelyekből csaknem két évszázadon át az orosz réz zömét olvasztották ki.

Nem sokkal az Urál vassal, rézzel, aranyával és drágaköveivel való fejlődése után Szibériában megindult a fejlődés. Demidov emberei Altajban fedezték fel a réz, majd az ezüst és az ólom-cink érceket. Szinte egyidejűleg megkezdődött az ércek felkutatása a nercsinszki régióban található Transbajkáliában. Még I. Péter alatt parancsot adtak ki a Nerchinsk ezüst-ólom üzem építésére. A XVIII-XIX. század folyamán. Az Urál gerincén túl több mint ezer érctelepet fedeztek fel.

1773-ban Szentpéterváron megszervezték a Bányásziskolát. Ez a harmadik magasabb bányászati ​​iskola: az elsőt 1716-ban hozták létre Ostravában (Csehország), a másodikat 1765-ben Freibergben (Szászország).

Később a hegyi kadéthadtestté alakult át. Borisz Godunov idejében a Pechora erdőkből hordókban szállították a könnyű olajat Moszkvába. Az Absheron-félszigeten ősidők óta ismertek „örök tüzek”, amelyekhez a tűzimádók kultuszát kapcsolták. Templomokat építettek, ahol az olajgázok örökké égtek. Az olajat és termékeit építőiparban, gyógyászati ​​célokra, valamint éghető anyagként használták. Az olaj azonban csak azután vált a legfontosabb ásványi nyersanyaggá, hogy megtanulták elkülöníteni az értékes anyagokat az olajtól. Az aktív olajtermelés fúrással a 20. század második felében kezdődött a világon. Az első kutat a bakui régióban 1869-ben fúrták. Az ásványok és ércek tudományos kutatásának kezdete a kiváló enciklopédista, M. V. Lomonoszov (1711-1765) tevékenységéhez köthető. Lomonoszov első ásványtani munkája az Ásványtani Múzeum katalógusa volt, amelyet 1745-ben nyomtattak ki. 1742-ben megírta „A kohászat vagy ércbányászat első alapjai” című munkát, amely csak 1763-ban jelent meg egy „A A Föld rétegei." 1757-ben, a Tudományos Akadémia ülésén Lomonoszov felolvasott egy jelentést „A szó a fémek születéséről a földrengésből”. Röviddel halála előtt megtervezte az oroszországi ásványok leírását, és elkészítette ennek a munkának a tervét („Hírek az orosz ásványokról összeállítva”).

Az ásványtan mint független tudomány alapjait Oroszországban V. M. Severgin (1765-1826) fektette le. Megírta az első ásványtani kurzust orosz nyelven ("Az ásványtan első alapjai"), összeállított egy eredeti kézikönyvet - az ásványok és kőzetek útmutatóját ("Új ásványi anyagok rendszere"), és befejezte az oroszországi ásványok Lomonoszov által kitalált leírását. („Tapasztalat az orosz állam ásványtani területleírásában”).

Az egész 19. században. Oroszországban nagy tudományos iskolák jöttek létre a geológia, a krisztallográfia, a kőzettani és az őslénytan területén.

A 19. század végén. Oroszországban a kapitalizmus fejlődésével összefüggésben ipari fellendülés kezdődött. Erősen megnőtt az ásványi nyersanyagok - fémek, szén, olaj - iránti kereslet. Sikeres észlelésükhöz szükségessé vált az ország geológiai szerkezetének szisztematikus tanulmányozása. század elejétől. a geológiai munkát a Bányamérnöki Katonai Testület Tudományos Bizottsága vezette. Most egy speciális állami geológiai szolgálat létrehozására van szükség. Ebből a célból 1882-ben megalakították a Földtani Bizottságot, amelybe Oroszország legnagyobb geológusai tartoztak. A Földtani Bizottság fontos szerepet játszott hazánk földtanának tanulmányozásában. Megszervezte az európai Oroszország áttekintő geológiai térképének, a Donbass, a Krivoj Rog régió és az Urál ércvidékeinek részletes geológiai térképeinek összeállítását. Geológiai vizsgálatokat végeztek Szibéria egyes érctermő területein, a Kaukázus, a Kaszpi-tenger, Közép-Ázsia olajtermelő vidékein, valamint a Szibériai vasútvonal mentén.

A Földtani Bizottság lehetőségei azonban csekélyek voltak. Kezdetben mindössze nyolc főből állt (egy igazgató, hat geológus és egy hivatalnok). Ez a kompozíció természetesen nem tudta biztosítani a készülő munka mennyiségét.

Az első világháború és a polgárháborúk befejezése után ismét megindult a kitartó geológiai feltárás. Az 1920-as években egyedülálló káliumsó-lerakódásokat fedeztek fel Szolikamszkban és a Khibiny apatit lelőhelyén. Megkezdődik a második Bakuból (Ukhta) származó olaj keresése, a Kurszk mágneses anomália vasércei, és részletesen tanulmányozzák az uráli érctelepeket.

A Földtani Szolgálatot megerősítették. A Földtani Bizottság bázisán létrejött a Földtani Igazgatóság, amely aztán Földtani Bizottsággá, majd Földtani Minisztériummá alakult.

A volfrám és molibdén, higany és antimon, vanádium és germánium, cirkónium és berillium, ón és gyémánt lelőhelyek felfedezése a céltudatos tudományos gondolkodás fejlődésének és a geológusok önzetlen kemény munkájának lenyűgöző története. Az ásványlelőhelyek kutatásának jelentős sikerei a kiemelkedő tudósok vezetése alatt álló tudományos csoportok tevékenységéhez kapcsolódnak: olajlelőhelyek - I. M. Gubkin (1871-1939) vezetésével, szénlelőhelyek - S. I. Stepanov (1880-1947), érc betétek - V. A. Obruchev (1863-1956), Yu A. Bilibina (1901-1952), S. S. Smirnov (1895-1947) stb.

Hazánk jelenleg mintegy 90 féle ásványi nyersanyagot fogyaszt, amelyek feltárt készletei igen jelentősek.

^ Földtani ismeretek, modern kultúra és oktatás

Bármilyen nagy is a geológiai tudományok jelentősége a technológiai haladás és a világgazdaság fejlődése szempontjából, a geológiai tudás nem kisebb, sőt talán még fontosabb a modern ember kulturális szintjének kialakításában. A 20. század végén feltámadt babonák és előítéletek hulláma a lakosság széles tömegeinek természettudományos oktatásában jelentős hiányosságokról tanúskodik. A földtani ismeretek nagyon fontos szerepet játszanak a tudatlan tévhitek leküzdésében. A geológia minden rendelkezésével tanúskodik a környező világ anyagi valóságáról, tudományosan magyarázza a földrengések, vulkánkitörések és más félelmetes katasztrófa természeti jelenségek okait, feltárja a Föld hosszú és összetett történetét, és számos ténnyel bizonyítja a Föld evolúcióját. a szerves világ és az ember eredete. Így a geológiai ismeretek más természettudományok – fizika, kémia, biológia, földrajz – területéről származó információkkal együtt a modern kultúra szerves részét képezik.

Mint fentebb látható, a geológia egykor egységes tudománya fejlődése során a geológiai körforgás számos tudományává és irányává vált. Ez megmutatkozott a felsőoktatási rendszerben a geológia oktatásának megszervezésében. A geológiai profilú felsőoktatási intézményekben a geológiai ciklus minden tudományát önálló tudományágként oktatják. Ide tartoznak az ásványtani, kőzettani, geotektonikai, regionális geológiai stb. kurzusok. A nem geológiai szakemberek számára, akiknek képzése bizonyos geológiai ismereteket igényel, általában a „geológia” elnevezést hagyományosan megőrző akadémiai tudományágat használják. Ez a kurzus a geológiai ciklus legtöbb tudományának alapvető információit és eredményeit foglalja össze. A fentiek közvetlenül kapcsolódnak a felsőoktatási földrajzi oktatáshoz, amelynek szerkezete jelentős mennyiségű tudást biztosít a geológiai tudományok területéről, amelyek szükségesek a legfontosabb fizikai és földrajzi kurzusokhoz - geomorfológia, Oroszország és a világ fizikai földrajza, valamint a különböző típusú ásványi nyersanyagok lelőhelyeinek elosztási mintái - gazdaságföldrajzi kurzusokhoz.

Ugyanakkor a bölcsészettudományi, orvostudományi és sok más egyetemen a geológia területéről származó információk oktatása nyilvánvaló okokból nem folyik. Ebből következően a legtöbb felsőfokú végzettségű szakember középiskolában szerzett földtani ismeretekkel rendelkezik. Ez különös felelősséget ró a középiskolai oktatás megszervezésére a modern kulturális szinthez szükséges földtani ismeretek oktatására.

Jelenleg a geológia, mint önálló tantárgy nem szerepel a középiskolai tantervben. A földtani ismeretek elemeit főként földrajz órán, kémia és biológia órán pedig csak bizonyos adatokat közöljük a tanulókkal. A földrajzórákon általános ismereteket szerezhetnek a tanulók a Föld és a földkéreg felépítéséről, az ásványokról és kőzetekről, valamint a geológiatörténet figyelemre méltó eseményeiről. Emiatt a földrajztanárok alapos földtani képzése szükséges és felelősségteljes része a felsőoktatási földrajzi pedagógiai képzésnek.

Tesztkérdések a tanulók önálló munkájához

1. Milyen tudományok tartoznak a Földtudományok ciklusába?

2. Vázolja fel a Föld bolygó szerkezetével kapcsolatos modern elképzeléseket!

3. Mi a geotudományok jelentősége a modern közgazdaságtan számára? Sorolja fel az ásványi nyersanyagok főbb típusait!

4. Ismertesse röviden az oroszországi altalajfejlődés történetének főbb állomásait!

5. Milyen kiemelkedő hazai geológusokat ismer? Milyen hozzájárulásuk van a geotudományok fejlődéséhez?

6. Mi a geológiai ismeretek szerepe és jelentősége a modern kultúra számára?