Геология-предмет, задачи и методы изучения

ФГБОУ «Брянская государственная инженерно-технологическая

академия»

Кафедра лесных культур и почвоведения

Геология-предмет, задачи и методы изучения

Реферат

по дисциплине «Геология лесных ландшафтов»

Автор работы                                                                          
     Баздукова Е.В.

Группа 202                                                               № зачётной книжки 11027

Специальность 250100                                                                    «Лесное дело»

Обозначение реферата                                                        Р-02068025.250100.027

Руководитель                                                          З.Н. Маркина

Брянск 2012г

Содержание

Введение……………………………………………………………………

1Методы изучения геологии………………………………………………

2 Задачи геологических исследований……………………………………

3 Связь геологии с другими науками и система геологических наук....

Заключение………………………………………………………………….

Список использованной литературы……………………………………...

Введение

Геология - комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли; в узком смысле слова - наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Большинство прикладных и теоретических вопросов, решаемых геологией, связано с верхней частью земной коры, доступной непосредственному наблюдению.

Цель исследования в том, чтобы раскрыть сущность и роль геологии как предмета о земной коре и более глубоких сферах Земли.

Задачи исследования предопределяются целью исследования и состоят в том, чтобы: рассмотреть методы, задачи и предмет  изучения геологии.

         1Методы изучения геологии

На прямых полевых наблюдениях основаны главным образом и геологические методы. Геологические исследования определённой территории начинаются с изучения и сопоставления горных пород, наблюдаемых на поверхности Земли в различных естественных обнажениях, а также в искусственных выработках (шурфах, карьерах, шахтах и др.). Породы изучаются как в их природном залегании, так и путём отбора образцов, подвергаемых затем лабораторному исследованию.

Обязательным элементом полевых работ геолога является геологическая съёмка, сопровождаемая составлением геологической карты и геологических профилей. На карте изображается распространение горных пород, указывается их генезис и возраст, а по мере надобности также состав пород и характер их залегания. Геологические профили отражают взаимное расположение слоев горных пород по вертикали на мысленно проведённых разрезах. Геологические карты и профили служат одним из основных документов, на основании которых делаются эмпирические обобщения и выводы, обосновываются поиски и разведка полезных ископаемых, оцениваются условия при возведении инженерных сооружений. Для уточнения данных геологической съёмки иногда прибегают к бурению скважин, которые позволяют извлечь на поверхность горные породы, залегающие на достаточной глубине. В России, кроме того, проводится опорное бурение, при котором обширные территории покрываются более или менее равномерной сетью глубоких скважин, что даёт возможность составить общую схему геологического строения страны, полнее использовать данные съёмки. С середины 20 в. в России и США осуществляется бурение скважин глубиной до 7 км и более. Успешно проводится бурение морского дна в местах относительно малых глубин. С конца 60-х гг. 20 в. американские геологи ведут бурение в океане со специально оборудованных кораблей.

Методы непосредственного изучения недр не дают возможности познать строение Земли глубже, чем на несколько км (иногда до 20) от её поверхности. Поэтому даже для изучения земной коры, а тем более нижележащих геосфер, геология не обходится без помощи косвенных методов, разработанных другими науками, особенно без геохимических и геофизических методов. Очень часто применяется комплекс геологических, геофизических и геохимических методов.

 Геофизические методы  используются для изучения глубинного строения Земли и литосферы. Сейсмические методы, основанные на изучении скорости распространения продольных и поперечных волн, позволили выделить внутренние оболочки Земли.

Гравиметрические методы, изучающие вариации силы тяжести на поверхности Земли, позволяют обнаружить положительные и отрицательные гравитационные аномалии и, следовательно, предполагать наличие определенных видов полезных ископаемых.

Палеомагнитный метод изучает ориентировку намагниченных кристаллов в слоях горных пород.

Микроскопический метод изучает структуру сложения, строения минералов и горных пород.

Рентгеноскопический метод позволяет провести исследования горных пород с помощью спектрального анализа.

 Астрономические и космические методы основаны на изучении метеоритов, приливно-отливных движений литосферы, а также на исследовании других планет и Земли. Позволяют глубже понять суть происходящих на Земле и в космосе процессов.

 Методы моделирования позволяют в лабораторных условиях воспроизводить геологические процессы.

 Метод актуализма  протекающие ныне в определенных условиях геологические процессы ведут к образованию определенных комплексов горных пород. Следовательно, наличие в древних слоях таких же пород свидетельствует об определенных, идентичных современных процессах, происходивших в прошлом.

 Минералогические и петрографические методы изучают минералы и горные породы.

Широко используется в геологии метод актуализма, согласно которому в сходных условиях геологические процессы идут сходным образом; поэтому, наблюдая современные процессы, можно судить о том, как шли аналогичные процессы в далёком прошлом. Современные процессы можно наблюдать в природе (например, деятельность рек) или создавать искусственно. Таким путём часто удаётся установить физико-географические и физико-химические условия, в которых отлагались древние слои, а для метаморфических горных пород и примерную глубину, на которой произошёл метаморфизм. Однако географическая и геологическая обстановка в жизни Земли необратимо менялась; поэтому, чем древнее изучаемые толщи, тем ограниченнее применение метода актуализма.

2 Задачи геологических исследований

Задачи:

- Осмысление процессов приводящих к образованию многих видов                    почв, горных пород, полезных ископаемых.

- Повысить точность прогнозов стихийных бедствий.

- Разработка научных методов, предотвращение негативных явлений.

- Участие в разработки программы экологической безопасности    страны.

Задачи геологии в развитии народного хозяйства разнообразны. Все, чем пользуются люди в повседневной жизни, так или иначе связано с Землей Строительные материалы, металлы, горючие вещества, радиоактивные элементы, сырье для химической промышленности, наконец, вода и продукты питания прямо или косвенно порождены Землей. Кроме того, Земля, пока ее самая верхняя часть, служит для сооружения различных горных выработок: шахт, колодцев, скважин, тоннелей; на ее поверхности возводят города, заводы, железные дороги. Геология служит основой для поисков месторождений полезных ископаемых. Чрезвычайно важной задачей геологии является установление формы и размеров месторождения, будь то жила, россыпь, пласт и другие, а также определение запасов полезного ископаемого. Научные поиски подземных вод также возможны только в районах с хорошо изученным геологическим строением. Прогнозы землетрясений, извержений вулканов, селевых потоков и других стихийных бедствий, меняющих лик Земли, входят в число главных задач геологии. Роль геологии, которая обеспечивает научные поиски и оценку месторождений полезных ископаемых, трудно переоценить: без того, что дает Земля, человечество существовать не может.

В геологических исследованиях можно различить три основных направления. Задачей первого из них (описательная геология) служит описание минералов, горных пород и их типов; изучение состава, формы, размеров, взаимоотношений, последовательности залегания и всех прочих вопросов, связанных с современным размещением и составом геологических тел (слоев горных пород, гранитных массивов и др.). Второе направление (динамическая геология) заключается в изучении геологических процессов и их эволюции. К числу этих процессов относятся как внешние по отношению к земной коре и более глубоким геосферам (разрушение горных пород, перенос и переотложение ветром, ледниками, наземными и подземными водами; накопление осадков на дне рек, озёр, морей, океанов и др.), так и внутренние (движения земной коры, землетрясения, извержения вулканов и сопутствующие им явления). Геологические процессы изучаются не только в естественных условиях, но и экспериментально. Восстановление картины геологического прошлого Земли (историко-геологическая реконструкция) составляет сущность третьего направления геологических исследований (историческая геология). Задачи этого направления сводятся к изучению распространения и последовательности образования геологических напластований и других геологических тел, а также к установлению последовательности различных геологических процессов и событий, например процессов тектогенеза, метаморфизма, образования и разрушения залежей полезных ископаемых, трансгрессий и регрессий морей, смены эпох оледенений эпохами межледниковый и т.д. Все три направления геологии неразрывно связаны друг с другом и исследование каждого геологического объекта, как и любой территории, ведётся со всех трёх точек зрения, хотя каждое направление является самостоятельным в смысле основных принципов и методов исследования.

Специфическая особенность геологических процессов состоит в том, что многие из них протекают на огромных территориях и продолжаются в течение миллионов и даже миллиардов лет; в этом заключается трудность их исследования. Чтобы понять геологические процессы прошлого, изучается весь комплекс результатов, оставленных ими в толщах пород: особенности их состава, строения и залегания, формы рельефа земной поверхности и т.д.

При анализе историко-геологических данных принимается во внимание принцип последовательности напластования слоистых осадочных толщ, которые рассматриваются как страницы "каменной летописи" Земли; учитывается также необратимая эволюция органического мира, запечатлевшаяся в окаменевших остатках растительных и животных организмов, которые сохраняются в пластах осадочных пород. Каждой из эпох в развитии Земли соответствовали определённые растения и животные. Это послужило основой для установления относительного возраста толщ горных пород и позволило подразделить историю последних 600 млн. лет жизни Земли на последовательные отрезки времени - эры, которые делятся на более мелкие единицы геологического времени - периоды, эпохи и века. Исследования показывают, что 80% объёма осадочной оболочки Земли образуют самые древние, докембрийские, толщи, продолжительность образования которых составляет по крайней мере 6/7 всей известной геологической истории. Помимо относительного возраста, определяется абсолютный, или радиометрический, возраст геологических тел. Метод его вычисления основан на законе постоянства скоростей радиоактивного распада; в качестве исходных данных берутся цифры относительного количества расщепляющего элемента и продуктов его распада в исследуемой горной породе или минерале. Этот метод имеет особенное значение для древнейших докембрийских толщ Земли, очень скудно охарактеризованных органическими остатками.

Разработка теоретических вопросов геология тесно связана с одной из её крупнейших практических задач - прогнозом поиска и разведки полезных ископаемых и созданием минерально-сырьевой базы мирового хозяйства.

Большое значение имеет геология также при проектировании различных инженерных сооружений, в строительстве, сельском хозяйстве, военном деле. Велика роль геология и в борьбе за материалистическое миропонимание.

      3 Связь геологии с другими науками и система геологических наук

Современная геология тесно связана с очень большим числом других  наук, главным образом наук о Земле. Именно поэтому трудно установить точные границы геология как науки и определить однозначно её предмет. Широкое применение при геологических исследованиях физических и химических методов способствовало бурному развитию таких пограничных дисциплин, как физика Земли и геохимия. Физика Земли изучает физические свойства Земли и её оболочек, а также происходящие в этих оболочках геологические процессы. Геохимия рассматривает химический состав Земли и законы распространения и миграций в ней химических элементов. геология не может обойтись без применения методов и выводов этих наук. В геохимии и физике Земли органически сливаются физические и химические приёмы исследования, с одной стороны, и геологические - с другой. Поэтому положение геохимии и физики Земли в системе наук о Земле является дискуссионным. Их рассматривают либо как наиболее развившиеся геологические дисциплины, либо как области знания, равнозначные геология Тесная связь объединяет геология с геодезией и с комплексом физико-географических наук (геоморфологией, климатологией, гидрологией, океанологией, гляциологией и др.), в задачи которых входит изучение рельефа земной поверхности, вод суши и Мирового океана, климатов Земли и др. вопросов, касающихся строения, состава и развития географической оболочки. Для полного понимания истории Земли необходимо знать её начальное состояние; такой вопрос решает планетная космогония, т. е. раздел астрономии, изучающий проблему образования планет. В вопросах происхождения и развития органической жизни на Земле геология взаимосвязана с биологическими науками и прежде всего с палеонтологией. Знание биологических и биохимических процессов необходимо геологу для выяснения путей образования ряда горных пород и полезных ископаемых (нефти, угля и др.). Весь комплекс наук, изучающих Землю, характеризуется многосторонней связью и взаимодействием. Геология использует данные этих наук для решения общих проблем развития планеты. Это позволяет некоторым исследователям отводить геологии ведущее место среди наук о Земле или даже понимать под геологией весь комплекс наук о Земле.

Геология включает ряд научных дисциплин, занимающихся исследованием и описанием Земли. Комплекс этих дисциплин пополняется по мере расширения исследований планеты за счёт их дифференциации и появления новых научных направлений, возникающих главным образом на стыке геология с другими областями знания. Предмет большинства геологических дисциплин относится ко всем трём направлениям геология (описательной, динамической и исторической). Этим объясняется тесная взаимосвязь геологических дисциплин и трудность их классификации, разделения на четко разграниченные группы.

Наиболее принятыми считаются следующие группы геологических дисциплин: научной дисциплины, изучающие вещество и структуру земной коры; дисциплины, рассматривающие современные геологические процессы; дисциплины, изучающие историческую последовательность геологических процессов; дисциплины прикладного значения; в особую группу выделяется геология отдельных областей и районов.

К первой группе относятся: минералогия (учение о минералах - природных устойчивых химических соединениях), петрография (учение о горных породах - структурно-вещественных ассоциациях минералов), структурная геология, изучающая формы залегания геологических тел, различные нарушения в залегании слоев - их изгибы, разрывы и т.п. Как одно из направлений минералогических исследований зародилась и долгое время развивалась кристаллография. Однако в последнее время изучение атомарного строения кристаллов сделало эту дисциплину в значительной мере физической.

Ко второй группе геологических дисциплин (динамическая геология) относится тектоника, изучающая движения земной коры и создаваемые ими структуры. Применительно к самым крупным структурам Земли - материкам и океанам - её называют часто геотектоникой, а тектонику неоген - антропогенового времени именуют неотектоникой. Обособленно стоит экспериментальная тектоника, которая занимается изучением тектонических процессов (например, образованием складок) на моделях. В эту же группу входят разделы минералогии и петрографии, изучающие процессы минерало- и породообразования, а также такие дисциплины, как вулканология, изучающая процессы вулканизма, сейсмогеология - наука о геологических процессах, сопровождающих землетрясения, и об использовании геологических данных для определения сейсмически опасных районов (сейсморайонирование) и геокриология, исследующая процессы, связанные с многолетнемёрзлыми породами.

К третьей группе относится историческая геология, восстанавливающая по следам, сохранившимся в осадочной оболочке Земли, события геологической истории и их последовательность. К этой же группе относится стратиграфия, занимающаяся изучением последовательности отложения слоев горных пород в осадочной оболочке Земли, и палеогеография, которая на основании геологических данных занимается восстановлением физико-географических условий прошлых геологических периодов. В силу своеобразия применяемых методов исследования изучение геологической истории последнего антропогенового периода выделилось в особую дисциплину, неточно называемую четвертичной геология

Четвёртая группа (прикладная геология) включает: геология полезных

ископаемых; гидрогеологию - науку о подземных водах; инженерную геология, изучающую геологические условия строительства различных сооружений, и военную геология, занимающуюся вопросами применения геология в военном деле.

Особое место среди геологических дисциплин в смысле методики и задач занимает геология дна морей и океанов, или морская геология, которая успешно развивается в связи с возросшим интересом к использованию природных ресурсов морей и океанов.

Сказанное не исчерпывает перечня геологических дисциплин. Их дифференциация, а также сращивание со смежными дисциплинами ведут к появлению новых направлений. Например, поскольку методы исследования горных пород глубинного и осадочного происхождения оказались существенно различными, петрография разделилась на петрографию изверженных и петрографию осадочных пород, или литологию. Внедрение химических методов в изучение изверженных пород привело к возникновению петрохимии, а изучение деформаций внутри горных пород породило петротектонику.

Резко дифференцирована геология полезных ископаемых: геология нефти и газа, геология угля, металлогения, рассматривающая закономерности размещения рудных месторождений. Применение в геология новейших физических и химических методов послужило основой для появления таких новых специализаций, как тектонофизика, палеомагнетизм, экспериментальная физическая химия силикатов и др.

Заключение

Геология - комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли; в узком смысле слова - наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Большинство прикладных и теоретических вопросов, решаемых геологией, связано с верхней частью земной коры, доступной непосредственному наблюдению.

Геология тесно связанна со многими науками, без геологических исследовании невозможно проводить строительные работы такие как:

строительство всякого рода крупных жилых, общественных и заводских зданий, шоссейных, автомобильных и железных дорог, аэродромов, больших мостов через реки, прорытие каналов и туннелей, сооружение больших плотин на реках.

Также геолог необходим в районах  подверженных землетрясениям, геолог поможет строителям выбрать тип зданий, выдерживающий сотрясения земли. Разработки крупных месторождений полезных ископаемых, особенно рудных, всегда производятся под наблюдением геолога. Он следит, как изменяется месторождение вглубь и по простиранию, даст указания, где вести разведочные работы и какие буровые скважины или подземные выработки нужны.

Вывод: в работе рассмотрела определение геологии, ее методы и задачи исследования, а так же применение и изучение другими науками.

Список использованной литературы

1. Бондарев, В.П. Геология: Учебное пособие. [Текст] / В.П. Бондарев. – М.:  Изд-во ИНФРА, 2005. – 224 с.

2. Карлович, И.А. Геология: Учебное пособие для вузов. [Текст] / И.А. Карлович. – М.: Изд-во Норма, 2005. – 704 с.

3. Короновский, Н.В. Геология: Учебник для экологических специальностей вузов. [Текст] / Н.В. Короновский  – М.: Изд-во Издательский центр «Академия», 2005. – 448 с.

4. Короновский, Н.В.. Основы геологии. [Текст] / Н.В. Короновский., А.Ф.Якушова.  – М.: Высшая  школа, 2004– 427 с.

5. Кузнецов, В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение. [Текст] / В.Г. Кузнецов. – М.:  Изд-во Норма, 2007. – 512 с.

6. Савельева, Л.Е.. Геология. [Текст] / Л.Е. Савельева., А.Е. Козаренко. – М.:  Изд-во Владос, 2004. – 256 с.

7. Самойлова, Е.М. Почвообразующие породы. [Текст] / Е.М. Самойлова. – М.: Изд-во Высшая  школа, 2006. –135 с.