М о д у л ь I. Вступ.

Тема 1. Геологія як наука. Предмет і завдання ґрунтознавства.

Питання теми

Предмет і завдання геології.

Підрозділи геології.

Предмет і завдання ґрунтознавства.

Методи досліджень геологічного середовища.

Основні терміни: геологія, мінералогія, петрографія, геохімія гідрогеологія, біогеохімія, геоморфологія, геофізика, палеонтологія, екологічна геологія, ґрунтознавство.

 Людину вважає себе господарем природи, але землетруси чи виверження вулканів за одну мить можуть зруйнувати те, що створювалось людиною протягом тисячоліть. Людина безпорадна перед силою надр і знає про свою планету дуже мало. Вивчення будови, властивостей та особливостей існування Землі є завданням геології. Геологія переносить нас у різні геологічні епохи і приносить радість нових відкриттів, відкриттів того, що здавалось би існувало завжди...

Предмет і завдання геології. Геологія (від грецьких “гео” - земля, “логос” - наука) – це комплексна наука про будову, склад, історичний розвиток Землі, про процеси, які відбуваються в Землі та на її поверхні.

Об’єктом дослідження геології є зовнішня оболонка Землі – земна кора. Вона розглядається як багатокомпонентна динамічна система, яка включає гірські породи, підземні води, корисні копалини і впливає на живі організми. Будова земної кори постійно змінюється, підтвердженням цього є тривалий розвиток Землі та існуючих на ній живих організмів.

Предметом досліджень геології є знання про формування, будову та процеси, які відбуваються в літосфери.

Завдання геології:

· вивчення закономірностей формування літосфери;

· дослідження будови та властивостей літосфери;

· вивчення процесів, які відбуваються в літосфері;

· прогноз змін функцій літосфери під впливом природних та техногенних факторів.

Знання з геології потрібні і для екологів. Вони дають можливість визначити вплив людини на геологічне середовище, проаналізувати його, передбачити результати подальшого втручання. Таким чином, геологія потрібна у багатьох галузях господарства. Також, вона має загальноосвітнє значення.

Геологія пов’язана з багатьма природничими науками. На базі геології розвиваються різноманітні сільськогосподарські науки. Особливо тісний зв’язок геології з ґрунтознавством, оскільки ґрунти утворюються з гірських порід під впливом різних геологічних і біологічних процесів.

Підрозділи геології. Розвиток знань про навколишнє середовище, розширення геологічних знань, зумовили розподіл геології на підрозділи, які можна вважати самостійними науками. Підрозділи геології об’єднують у 6 груп.

Вчення про склад Землі.

Мінералогія – наука про мінерали, які входять до складу гірських порід. Вона вивчає склад, фізичні властивості і процеси утворення мінералів.

Кристалографія – наука про зовнішню форму і внутрішню структуру кристалів. Вона вивчає природні і штучні мінерали.

Петрографія – наука про гірські породи. Вивчає походження, склад, властивості і географічне поширення гірських порід.

Геохімія – наука про закономірності поширення, поєднання і переміщення речовин у надрах Землі та на її поверхні.

Гідрогеологія – наука про підземні води, їх утворення, залягання, рух і властивості.

Біогеохімія – вивчає геологічну роль живих організмів у поширенні та міграції хімічних елементів.

Вчення про структуру Землі.

Геоморфологія – наука про рельєф , його форми і походження.

Морська геологія – вивчає морське дно (рельєф, геологічну будову).

Динамічна геологія – наука про процеси, які відбуваються в земній корі та на її поверхні (рухи земної кори, вулканізм, землетруси, руйнування гірських порід, перенесення і відкладення продуктів руйнування).

Вчення про геофізичні поля Землі.

Геофізика – використовує для вивчення будови земної кори фізичні властивості гірських порід (електричні, магнітні та інші).

Вчення про еволюцію Землі.

Історична геологія – вивчає історію розвитку земної кори та існуючих на ній живих організмів, послідовність утворення різних гірських порід (вік Землі 5...6 млрд. років, вік земної кори – 4...4.5 млрд. років).

Палеонтологія – наука про викопні рештки рослинних і тваринних організмів, які існували в різні геологічні періоди. По викопних рештках визначають відносний вік гірських порід.

Четвертинна геологія – вивчає відклади самого пізнього (продовжується до нашого часу) четвертинного періоду. Ці відклади є основою для сільськогосподарської та інженерної діяльності людини.

Вчення про корисні копалини Землі.

Геологія корисних копалин.

Ґрунтознавство – вивчає будову, склад і властивості ґрунтів – поверхневого шару земної кори.

Вчення про інженерно-геологічні умови Землі.

Інженерна геологія – вивчає динаміку поверхневих шарів земної кори в зв’язку з інженерною діяльністю людини.

Геокріологія – вивчає мерзлотні породи, зони вічної мерзлоти.

В кінці ХХ століття в зв’язку з екологізацією багатьох соціальних, технічних природничих дисциплін сформувавсь новий розділ геології – екологічна геологія. Екологічна геологія новим напрямком геології і одночасно складовою частиною геоекології.

Екологічна геологія – це розділ геології, який вивчає екологічні функції літосфери, закономірності їх формування зміни під впливом природний і техногенних факторів.

Об’єктом досліджень екологічної геології, як і всіх геологічних наук, є верхня частина літосфери – земна кора. Вона розглядається, як еколого-геологічна система, яка містять живі і неживі компоненти.

Предметом досліджень екологічної геології є знання про екологічні функції літосфери.

Завдання екологічної геології:

· вивчення закономірностей формування морфологічний особливостей екологічних функцій літосфери;

· розробка теорії і методів оцінки стійкості літосфери до природних та техногенних впливів;

· розробка методів оцінки стану і динаміки мінеральних ресурсів і динаміки їх використання;

· розробка еколого-геологічно виправданих методів і рецептур утилізації промислових відходів і вибір оптимальних ділянок для їх захоронення;

· прогноз змін функцій літосфери під впливом природних та техногенних факторів;

· розробка методів і рецептур управління станом і властивостями літосфери;

· геологічне обґрунтування інженерного захисту територій і об’єктів від негативних геологічних процесів.

Предмет і завдання ґрунтознавства. Ґрунт – це верхній родючий шар земної кори. Ґрунт - основний засіб сільськогосподарського виробництва. Він забезпечує рослини мінеральними і органічними речовинами від яких залежить ріст і розвиток рослин, а відповідно їх врожайність.

Для правильного проведення агротехнічних і меліораційних заходів необхідно знати основні властивості ґрунту, фактори ґрунтоутворення, процеси, які здійснюються під впливом агротехнічних робіт. Вивченням цих питань займається ґрунтознавство.

Ґрунтознавство - це наука про ґрунт, його утворення, будову, склад і властивості, про закономірності географічного розміщення, про формування і розвиток основної властивості ґрунту - родючості.

Методи досліджень геологічного середовища. У геологічних дослідженнях використовують різноманітні методи. Їх об’єднують у групи.

Польова геологічна зйомка. Метод використовують для шарів земної кори глибиною до 10 км. Суть методу полягає в дослідженні природних і штучних порушень земної кори (бурових свердловин, гірських розкопок). За допомогою цього методу можна вивчати мінералогічний і хімічний склад гірських порід, характер їх залягання, послідовність нашарування, рештки живих організмів. Вивчаючи сучасні геологічні процеси можна визначити в яких фізико-географічних умовах утворились ті чи інші гірські породи, які фактори зумовили їх деформацію. Вивчаючи вік гірських порід визначають час появи цих деформацій.

Геофізичні методи використовують для вивчення земної кори на глибині більше 10 км. До цих методів відносяться:

1) сейсмічні методи - вивчення різниці у швидкостях поширення коливань, які виникають у надрах Землі в результаті природних причин і штучних вибухів;

2) гравіметричні методи - вивчення сили розподілення на поверхні Землі сили тяжіння. Значення прискорення вільного падіння залежить від особливостей геологічної будови місцевості, зокрема від щільності гірських порід;

3) магнітометричні методи - спостереження за зміною магнітного поля Землі в залежності від складу і будови земної кори.

Крім перерахованих методів у геологічних дослідженнях використовують такі методи:

1) вивчення вулканічної діяльності та її продуктів;

2) буріння глибоких свердловин. Найглибша свердловина на планеті має глибину 12 км;

3) вивчення теплових властивостей Землі;

4) експериментальні методи - створення штучних мінералів і вивчення процесів мінералоутворення в лабораторних умовах; моделювання тектонічних явищ;

5) космічна зйомка. На знімках видно основні структури земної поверхні.

Загальні відомості про будову земної кори і Землі в цілому можна отримати лише при комплексному використанні всіх вищеназваних методів.

Таким чином, перед геологами постає велика кількість питань, починаючи від виникнення Землі і закінчуючи проблемою виживання людини на планеті. Ці питання вирішують різноманітні геологічні науки за допомогою різних методів дослідження.