ГЕОЛОГИЯ В СФЕРЕ НАУК О ЗЕМЛЕ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ

ГЕОЛОГИЯ В СФЕРЕ НАУК О ЗЕМЛЕ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ.

• Цель геологии - всестороннее изучение литосферы — внешней оболочки Земли, включающей земную кору и часть верхней мантии до астеносферного слоя.

три фундаментальных направления в геологии • геохимический цикл дисциплин, • историческая геология , • динамическая геология.

геохимический цикл дисциплин • Петрология исследует горные породы, их состав, структуру, условия образования и изменения. • Минералогия занимается изучением минералов — природных химических соединений, их происхождением, составом и изменениями (в XX веке в ней выделись кристаллография и кристаллохимия) • Геохимия – наука о вещественном составе земной и истории химических элементов, их миграции и распределении в недрах Земли и на ее поверхности.

историческая геология • Стратиграфия изучает последовательность образования и залегания слоев горных пород, накапливающихся в виде осадков на дне водных бассейнов, и определяет их относительный возраст. • Палеогеография восстанавливает физикогеографические условия прошлых геологических эпох. • Четвертичная геология изучает историю развития Земли за последний период геологического времени длительностью 1, 7 млн. лет. • Палеонтология изучает ископаемые останки древних живых организмов.

динамическая геология изуает процессы, разрушения одних горных пород и возникновение других. • Геотектоника занимается строением и развитием литосферы; • Вулканология, изучает процессы вулканизма — характер извержения вулканов, их строение и состав продуктов извержения, • Сейсмология — исследующая землетрясения, геологические условия их возникновения и явления, связанные с ними.

• На основе этих трех фундаментальных разделов геологии сформировались прикладные геологические научные дисциплины: инженерная геология, геология полезных ископаемых, гидрогеология и другие.

История развития геологии

Теофраст (372 – 287 гг. до н. э. ) АРИСТОТЕЛЬ (384 – 322 гг до н. э. ) Плиний Старший (24 – 79 гг)

Авиценна (980 – 1037) Аль-Бируни (973 – 1048)

Георг Бауэр (Агрикола) (1494 -1555) Леонардо да Винчи (1452 -1519)

Джеймс Хаттон (1726 -1797) Михаил Васильевич Ломоносов (1711 -1765) Абраам Готлиб Вернер (1749 -1817)

Чарлз Ляйель (1797 -1875) Александр Петрович Карпинский (1847 -1936 Евграф Степанович Федоров (1853 -1919)

В. И. Вернадский (1863 – 1945) Альфред Вегенер (1880 -1930) А. Е. Ферсман (1883 – 1945)

Н. М. Страхов (1900 -1978) И. М. Губкин (1871 -1939) В. А. Обручев (1863 -1956)

Виктор Ефимович Хаин (1914 – 2009)

• Минерал – природное химическое соединение, однородное по составу и внутреннему строению. • Горная порода – устойчивая парагенетическая ассоциация минералов, слагающих самостоятельные тела в земной коре. • Парагенезис – совместное нахождение минералов, обусловленное общностью их происхождения в конкретном геологическом теле. • Породообразующие минералы – минералы, составляющие основную массу горной породы. • Акцессорные минерала – минералы-примеси. • Рудные минералы – минералы, имеющие промышленное значение. • Кислые породы – породы богатые Si. O 2. • Основные породы – породы обедненные Si. O 2

Глубинное строение Земли

Сейсмические волны Типы сейсмических волн: а - продольные Р, б - поперечные S, в - поверхностные Лява L, г - поверхностные Рэлея R. Красной стрелкой показано направление распространения волны

Внутренние оболочки Земли

Земная кора • Земная кора — самая верхняя и тонкая каменная оболочка Земли (35 -80 км на континентах и 6 -15 км под дном океана, в среднем около 30 км). Средняя плотность вещества в ней составляет около 2, 8 г/см 3.

Химический состав ЗК • В состав земной коры входят все известные химические элементы. Преобладают: О (46, 4%), Al (8, 2%), Са (4, 3%), К (2%), Si (28, 15%), Fe (5, 6%), Na (2, 4%), Mg (2, 4%).

Мантия • Мантия распространяется до глубины около 2900 км. Это самая массивная из оболочек Земли — она составляет 83% объема Земли и более 68% ее массы. • В мантии Земли по строению, составу и свойствам выделяют три слоя: слой Гуттенберга до глубины 200 -400 км, слой Галицина до 700 -1050 км, нижняя мантия — до 2885 км.

Мантия • Состав мантии отвечает составу каменных метеоритов (хондритов). Считается, что верхняя мантия сложена магматическими породами ультраосновного состава, главным образом перидотитами. • Перидотит на 80% состоит из минерала оливина (Mg, Fe)2 [Si. O 4] и на 20% из пироксена (Mg, Fe)2 [Si 206] (возможны примеси гранатов)

Хондрит хондриты – каменные метеориты, содержащие хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава.

Перидотиты – возможно, главная горная порода мантии

Астеносфера • верхний пластичный мантии Земли. слой верхней • Кровля астеносферы лежит под материками на глубине 80 -100 км, под океанами 50 -70 км (иногда менее), нижняя граница астеносферы — на глубине 250 -300 км,

Литосфера • - твердая оболочка земли, включающая земную кору и верхнюю мантию. • Нижняя граница литосферы является верхней границей астеносферы.

Конвективные потоки вещества в мантии

Ядро Земли обладает сложным концентрическим строением. В нем выделяют внешнее (жидкое) и внутреннее (твердое) ядра, и переходную оболочку между ними.

Ядро Земли • Ядро Земли обладает сложным концентрическим строением. В нем выделяют внешнее и внутреннее ядра, и переходную оболочку между ними. Ядро Земли составляет 32, 7% массы и 17% объема Земли. • Согласно термодинамическим расчетам температура на внешней границе ядра достигает 2500 -3000 °С, а давление 1000 ГПа. Средняя плотность ядра — 5, 520 г/см 3.

Магнитное поле Земли