Геология

Геология [Escholt M.P., 1657; geology] – 1. Комплекс наук о составе, строении и развитии зем. коры и Земли в целом, а также ее оболочек, взаимодействующих между собой. Г. обеспечивает получение информации о недрах в интересах создания науч. основ их использования. Начало накопления знаний о составе и строении Земли восходит к античной древности; в сред. века оно продолжалось лишь в Ц. Азии. Предпосылки становления науч. геологии возникли в Италии благодаря публикации в 1669 г. тезисов дат. естествоиспытателя Н. Стено, значительно предвосхитивших свое время. Гл. из них был тезис, названный впоследствии первым принципом стратиграфии (см. Принципы стратиграфии) и определявший, что последовательность напластования г. п. обусловлена временем их возникновения. Др. тезисы (или законы) в формулировке М.М. Тетяева (1934) гласили: а) данный слой представляет бесконечную непрерывность, так что его можно прослеживать через долины; б) данный слой отлагался в горизонтальном положении; если он наклонен, следовательно, произошло его нарушение; в) если данный слой отложился горизонтально на другом наклонном, это значит, что нарушение этого последнего произошло задолго до образования первого; г) горы не представляют собой постоянной величины. Еще один тезис касался особенностей кристаллографич. форм м-лов одного вида (см. Закон постоянства углов). Значение тезисов Стено для Г. было в полной мере осознано лишь в XIX–XX вв. Термин «геология» в современном понимании введен норв. ученым М.П. Эшольтом в 1657 г., вместе с тем еще в XVIII в. Г. рассматривалась как отдел минералогии или физич. географии. Во 2-й половине XVIII столетия основы науч. Г. закладываются А.Г. Вернером в Саксонии, Ж. Бюффоном во Франции, Дж. Геттоном в Шотландии, М.В. Ломоносовым в России. Однако лишь в начале XIX в. с появлением биостратиграфии (У. Смит) Г. окончательно обрела статус самостоятельной науч. дисциплины. К середине века была в целом завершена разработка стратиграфич. шкалы фанерозоя. На ее основе активно развивалось геологич. картографирование. Начали формироваться геологич. службы в Великобритании (1832), США (1879), России (1882), хотя истоки создания последней восходят к началу XVIII в. В 1830–1833 гг. появился фундаментальный труд «Основы геологии» англичанина Ч. Лайеля. Во 2-й половине XVIII и 1-й половине XIX в. имела место напряженная борьба противоположных учений – нептунизма (А.Г. Вернер) и плутонизма (Дж. Геттон), катастрофизма (Ж. Кювье) и эволюционизма (Ч. Лайель). В середине XIX в. появляется контракционная гипотеза француза Л. Эли де Бомона, основанная на космогонии Канта – Лапласа; в США зарождается учение о геосинклиналях (оно становится фундаментом историч. Г.), а в Европе – о платформах; возникают учения о полез. ископ. – рудных м-ниях, нефти, угле, подземных водах (гидрогеология). Начинается становление геофизики. С появлением поляризационного микроскопа развивается петрография. На рубеже столетий австр. геолог Э. Зюсс на основе контракционной гипотезы создает капитальный труд – «Лик Земли». В 1-й половине XX в. возникает геохимия (Ф.У. Кларк, В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, В.М. Гольдшмидт). Развивается представление об оболочечном строении нашей планеты. В начале века вместо контракционной гипотезы выдвигается гипотеза дрейфа материков нем. геофизика В. Вегенера (1912–1915), положившая начало мобилизму, но наибол. признанием в дальнейшем пользовались идеи вертикальных движений зем. коры (В.В. Белоусов, Р.В. ван Беммелен). Учение о геосинклиналях имело следствием развитие представлений об эволюции подвижных поясов, создание фациального анализа, разработку представлений о геологич. формациях и обособление металлогении, получившей важный импульс благодаря работам отечеств. геологов (Ю.А. Билибин, С.С. Смирнов, В.И. Смирнов и др.). Появление рентгеноструктурного анализа сыграло такую же роль для развития кристаллографии и минералогии, как и поляризационный микроскоп для петрографии. В 50–60-е гг. XX в. начинается интенсивное изучение океанов, появляются методы изотопной геохронологии, обеспечивающие разработку стратиграфии докембрия. В 60-е гг. XX в. открытие системы срединно -океанических хребтов создает предпосылки для появления концепции тектоники литосферных плит (Г. Хесс, Р. Дитц). Развитию этой концепции способствовали работы геологов разных стран (Дж. Морган, Б. Изакс, Д. Маккензи, К. ле Пишон, Дж. Вилсон, Л.П. Зоненшайн, В.Е. Хаин). Сейсмотомография, появившаяся в 80-е гг. XX в., освещает глубины Земли вплоть до ее ядра, а сейсмостратиграфия позволяет с большой достоверностью создавать модели строения осад. бассейнов, прежде всего нефтегазоносных. Объектом Г. является вся Земля и особенно ее верх. твердые оболочки, доступные для применения собственно геологич. методов исследования. Современная Г. имеет разветвленный характер, ее дисциплины, включая статические, динамические и ретроспективные, подразделяются исходя из объектов, методов и прикладных направлений исследования. Состав минер. в-ва Земли изучают: на атомарно-изотопном уровне – геохимия, на молекуляр. уровне – минералогия и кристаллография, на уровне г. п. – петрология, описательная часть которой именуется петрографией, а относящаяся к осад. п. – литологией. Закономерные ассоц. г. п. и слагаемых ими тел исследуются учением о геологич. формациях. Важное значение имеет спектр дисциплин, связанных не только с изучением, но и с использованием недр в практич. целях. Это геология нефти и газа, геология угля, геология рудных и нерудных м-ний, гидрогеология, минералогия и др., которые служат основой для прогнозирования, поисков и разведки разл. полез. ископ. Их разработка, использование, роль в общественном развитии и ее регулирование являются предметом ряда дисциплин прикладной Г. (рудничной, шахтной, промысловой), экономич. Г., недропользования. Учетом геологич. условий в строительстве занимается инженерная геология, а изучением состояния геологич. природ. среды и ее воздействия на человека, в т. ч. анализом геологич. опасностей, – геоэкология. Эндогенные и экзогенные процессы, изменяющие состав и строение верх. оболочки твердой Земли – зем. коры и, шире, литосферы, изучаются динамической геологией. Одним из ее разделов является вулканология, рассматривающая вулканич. процессы, вопросы предсказания извержений и пр. Тектонич. движения и деформации зем. коры и литосферы составляют предмет исследования тектоники или геотектоники, которая обычно включает и структ. геологию. Вулканизм изучает вулканология, а вместе с его глубинными проявлениями – магматич. геология и петрология; последняя охватывает и исследования метаморфизма. Важное значение при реконструкции процессов магматизма, метаморфизма и рудообразования имеет применение разл. прецизионных аналитических методов изучения п. и м-лов, в т. ч. изотопных, геохимич. и др. Землетрясения исследует сейсмология – наука, пограничная между Г. и геофизикой. Совокупность экзогенных процессов (выветривание, эрозия, абразия и др.), вызывающих понижение и выравнивание зем. поверх., а также ее рельеф и история его создания и преобразования изучаются геоморфологией – наукой, пограничной между Г. и географией. Строение Земли в целом и ее геосфер изучается геофизич. методами, прежде всего сейсмометрией, основанной на измерении скорости распространения упругих волн, вызываемых землетрясениями или искусств. взрывами. История нашей планеты, охватывающая более 4,5 млрд лет, является предметом изучения историч. геологии на основе стратиграфии – учения о последовательности и относительном возрасте слагающих стратисферу зем. коры осад. и вулканич. п., который определяется для фанерозоя ископаемыми остатками животных и растений. Отличающиеся своеобразием развития отдельные отрезки геологич. истории изучаются геологией докембрия и геологией четвертичных отл. В дополнение к биостратиграфии появились такие физич. методы, как сейсмостратиграфия и магнитостратиграфия. Ядерная геология, включающая радиогеологию, изотопную геологию и геохронометрию, охватывает сложные проблемы эволюции атомных ядер в природе и отражение этой эволюции в развитии Земли и космич. тел. С помощью методов геохронометрии удалось откалибровать стратиграфич. подразделения фанерозойской шкалы, расчленить по возрасту докембрийские образования. Физико-географич. условия, существовавшие на Земле в прошлые геологич. эпохи, изучает палеогеография. Региональная геология изучает геологич. строение приповерхностной части зем. коры путем геологич. съемки (геологич. картографирования). Она существенно дополняется дистанционными методами – аэро- и космосъемкой. Изучение объемного и глубинного строения верх. части зем. коры проводится с помощью бурения параметрических, глубоких и сверхглубоких скважин и применения геофизич. методов (сейсмич., гравиметрич.), а изучение более глубоких горизонтов литосферы – путем анализа глубинных ксенолитов в кимберлитах, а также др. глубинных п. Геологич. изучение ложа Мирового океана и окраинных морей является задачей морской геологии и проводится с помощью драгирования поверх. дна, глубоководного бурения, сейсмоакустического профилирования и наблюдений с подводных обитаемых аппаратов. Синтез данных собственно Г., геохимии, в частности изотопной, и геофизики осуществляется оформившейся во 2-й половине XX в. геодинамикой. При реконструкции ран. стадий развития Земли геологи опираются на данные сравнительной планетологии и космич. геологии, в т. ч. полученные космич. аппаратами, а также при изучении импактных структур и космич. в-ва, доставленного на Землю. Т. о., Г. становится глобальной наукой во всех четырех измерениях. Огромные массивы новых данных, касающихся разл. геологич. объектов и геологич. процессов, обрабатываются с помощью новейших информационных технологий в рамках новой дисциплины – геоинформатики. Геологич. знания в целом имеют важное значение для обеспечения функционирования индустриального об-ва, в т. ч. обеспечения его потребностей минер. природ. ресурсами. Решение общ. проблем Г. в значительной мере определяет возможность построения адекватной модели развития Земли, а также др. тел Солнечной системы, что в конечном счете демонстрирует мировоззренческую роль геологич. науки. 2. Син. термина геологическое строение в словосочетаниях типа «геология Сибирской платформы», «геология Канады» и др.