Геология как наука

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Геология как наука……………………………………………………….5
2. История развития геологии………………………………..……………8
3. Объект и предмет геологии,

их  изменение в ходе развития науки………………………………………...14

Заключение……………………………………………………………………...18

Список  литературы…………………………………………………………….19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Геология как  наука возникла сравнительно недавно  в результате больших обобщений, но корни ее теряются в глубокой древности. Люди начали изучать Землю на первых этапах своего существования. Это изучение вызывалось необходимостью, так как Земля в конечном счете является той материальной базой, на которой развивается общественное производство. Развитие материальной культуры, рост общественного производства теснейшим образом связаны с изучением и всесторонним освоением Земли. В каменный век люди добывали из недр определенные сорта камней, в бронзовый — медь и олово, в железный — железо. Добывать указанные материалы люди могли лишь при тщательном изучении строения земной коры, ее особенностей. Совершенно неоспоримые, несомненные свидетельства подобного изучения — памятники глубочайшей древности, созданные за тысячелетия до нашей эры, встречаются часто, например в виде горных выработок, известных в Средней Азии, в Туве, в Китае и многих других местах земного шара, и свидетельствуют о глубоких эмпирических знаниях закономерностей распространения и залегания некоторых руд (меди, золота, железа) и умении пользоваться этими знаниями.

Значение геологической  науки для хозяйственной деятельности человека неуклонно возрастало по мере вовлечения в эту деятельность все новых и новых видов полезных ископаемых - от угля до урановой руды и редких элементов, - пока их спектр практически не охватил всю таблицу Менделеева. В двадцатом столетии к этой традиционной прикладной функции геологии добавилась новая: без серьезного геологического обоснования стало невозможным проектирование и строительство крупных инженерных сооружений - гидроэлектростанций, атомных электростанций, каналов и т.п. Позднее определилась еще одна важная роль геологии: предупреждение о проявлении и учет возможных последствий природных катастрофических явлений - землетрясений, вулканических извержений, оползней и т.д. Когда сравнительно недавно человечество осознало необходимость сохранения окружающей природной среды и оценки направленности (так называемого мониторинга) ее естественного изменения, наука об окружающей среде - экология заняла видное место среди других наук, а в ее составе оформился раздел, относящийся к геологической компоненте этой среды, - геоэкология или экогеология. Нетрудно предвидеть, что это направление геологических исследований будет быстро развиваться в следующем столетии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Геология как наука

 

Геология — в переводе с греческого обозначает науку о Земле. В настоящее время под геологией понимают историю Земли в обширном смысле этого слова, т. е. не только жизнь минеральную нашей планеты и те физические и химические изменения, которые в ней произошли, но и естественную историю всего организованного мира, населяющего земную поверхность.

В ряду наук естественноисторических  геология занимает видное и тесно  с другими естественноисторическими науками связанное положение. При  изучении минеральных изменений  Земли геология соприкасается с  химией, физикой, минералогией и даже астрономией, в особенности при разборе вопроса о происхождении Земли. При изучении ископаемых организованных остатков геология вступает в тесные соотношения с ботаникой и зоологией. При изучении бывших изменений на земной поверхности она вступает в тесную связь с физической географией, и, изучая современные геологические явления, она не столько интересуется причинностью их, сколько теми результатами, которые оставляют эти явления на земной поверхности.

Геология не только в область естественных наук, но и в обширную область человеческих знаний внесла новый элемент. Минералог, ботаник или зоолог, изучая готовые продукты природы, т. е. минерал, растение или животное, может относиться безразлично к тому времени, когда появился на Земле этот продукт природы. Но геолог открывает возможность при последовательном разборе памятников жизни Земли отмечать те страницы, на которых более или менее отчетливо запечатлено нахождение данного минерала или организма. Проследить за его пребыванием на земной поверхности можно на следующих страницах памятников жизни Земли и, наконец, можно отметить момент, когда данный организм или совершенно исчезает с лица Земли, или заменяется новым.

Геология ввела  в науки новый элемент —  время, который дает возможность  обнять более широким духовным взором экономию природы и показать, как длинен и последователен был путь, которым выработалась окружающая нас природа. Здесь, конечно, можно провести параллель с науками гуманитарными, для которых история человечества составляет такой же краеугольный камень, какой геология — для наук естественноисторических. Геология, кроме того, доставила массу материала, совершенно нового с точки зрения классификации. Для примера можно взять зоологию. Долгое время однокопытные животные состояли совершенно изолированными среди других млекопитающих, и генетическая связь их являлась таким образом утерянной. Только благодаря геологическим находкам можно было с достаточной наглядностью и последовательностью доказать, что однокопытные животные тесно генетически связаны с другими непарнопалыми, в современной своей организации представляющими так мало общего с однокопытными. Если принять во внимание, какую массу ископаемых организмов, как водных, так и наземных, уже исчезнувших с лица Земли, открыла геология, и если обратить внимание на так называемые эмбриональные и сборные типы, то сделается вполне понятным, что этой науке обязана ботаника и зоология современными своими классификациями.

При разборе  новейших страниц жизни Земли  геология соприкасается и с историей человечества. При выработке торфа из болот Дании уже давно извлекались изделия, приготовленные из камня грубой или более или менее совершенной оббивкой, изделия из бронзы и железа. Последовательный геологический разбор наслоения торфа обнаружил, что эти остатки распределены в нем с известной последовательностью: каменные изделия распределены в нижних слоях, бронзовые — в средних и железные — в верхних. Это и подало повод установить в ходе культуры доисторического человека Западной Европы века: каменный, бронзовый и железный. Но этим не удовольствовались и попробовали при помощи остатков растений в торфе восстановить природу того времени. Оказалось, что господствующей древесной породой времени жизни человека каменного века были сосна, бронзового — дуб и железного — бук. Такое вертикальное распределение древесной растительности дает возможность из сравнения с современным распределением на Земле растений прийти к заключению, что со времени жизни на Земле человека каменного века произошли значительные климатические изменения и что в то время в Дании климат был значительно суровее, чем ныне. О Дании известно из древних римских известий: постоянно там упоминается как господствующая древесная порода — бук; следовательно, еще римляне застали в этой стране бук; a когда здесь были леса дубовые или им предшествущие сосновые — это теряется во временах глубокой древности, конечно, не только не захваченной историей человеческой, но и задолго до времени эпоса. Наконец, находки еще более древних остатков человека — современника мамонта и сибирского носорога — должны теряться в еще более отдаленных от нас временах.

 

 

2. История развития геологии

 

Геология —  наука о происхождении, строении и истории развития Земли. Изучая горные породы, слагающие земную кору, а также происходящие в ней процессы, геологи всегда стремились использовать свои знания для поиска полезных ископаемых, скрытых в недрах Земли.

Потребность в  полезных ископаемых, их наборе и количестве быстро росла с развитием производства, и не удивительно, что история  геологических знаний тесно переплетается с историей человеческого общества.

Еще первобытный  человек, используя камни в качестве орудий труда, не мог не заметить, что  они существенно отличаются один от другого. И он научился выбирать из них только те, которые можно  было использовать для труда, охоты или в быту. Постепенно люди научились подбирать камни определенного цвета, нужного им веса, твердости и т. д.

Они научились  узнавать такие свойства, как хрупкость  некоторых горных пород и ковкость самородных металлов. Постепенно накапливались знания о камне, расширялся и круг представлений о технологических, строительных или декоративных достоинствах горных пород и минералов. Уже в нижнем палеолите (примерно 800—500 тыс. лет до н. э.) использовались каменные молотки, скребки, рубила, изготовленные из песчаников, кремней, обсидианов (вулканическое стекло), роговиков.

В раннем неолите (около 10—6 тыс. лет до н. э.) возросла потребность в каменном материале  для орудий труда, устройства очагов, укрепления пещер-жилищ и оружия. Стали широко использоваться диориты, сланцы, кварциты и другие изверженные и метаморфические породы.

В бронзовом  веке (около 3—1 тыс. лет до н. э.) люди научились использовать медь, золото, серебро, которые добывали в самородном состоянии и в рудах, скрытых под землей. Важным событием было открытие способа изготовления бронзы из сплава меди и олова. Этот сравнительно легкоплавкий металл широко применялся для изготовления наконечников копий, стрел, клинков, ножей, топоров. Нередко в бронзовые украшения вставлялись поделочные камни.

С течением времени  наши предки не только стали умело  и правильно использовать некоторые  полезные ископаемые, но совершенствовали способы их добычи и обработки. В  Средней Азии с эпохи поздней  бронзы сохранились большие карьеры  с лабиринтами подземных ходов и огромными выработанными камерами, общий объем которых измеряется десятками тысяч кубических метров. В Армении обнаружены остатки плавильных печей и специальные устройства для обогащения руд, применявшиеся около 3,5 тыс. лет тому назад. В начале нашей эры различные племена, населявшие лесные районы средней и северной полосы Русской равнины, а также Центральной и Западной Европы, научились выплавлять железо из луговых, болотных и озерных бурых железняков, залегающих у самой поверхности Земли.

С увеличением  спроса на полезные ископаемые появились  мастера своего дела, умеющие по различным признакам отыскивать руды. Известно, что уже в VI в. поисками полезных ископаемых занимались «рудознатцы», которые по характеру залегания, окраске горных пород отыскивали руды тех или иных металлов.

Кроме познания свойств разных камней и руд человек накапливал знания и о различных явлениях природы, таких, как землетрясение, наводнение, извержение вулканов. Ему  приходилось считаться с изменениями  очертаний морских берегов, русел рек и т. п. Внимание людей привлекали окаменевшие останки морских животных и растений.

Первые свои геологические  впечатления древние народы отразили в наивных религиозных мифах, например в библейской легенде о  сотворении мира. По этой легенде мир был создан за шесть дней. Вместе с тем появление другого библейского повествования о всемирном потопе, по-видимому, было вызвано действительным событием — наводнением в низовьях Тигра и Евфрата, обусловленным сильным землетрясением в области Персидского залива. Долины этих двух больших рек, очевидно, олицетворяли собой для авторов едва ли не весь мир.

Но уже древнегреческие  мыслители Фалес, Ксенофан, Гераклит, Аристотель и Теофраст за сотни лет до начала новой эры в своих сочинениях пытались объяснить земные процессы реальными причинами. Уже тогда наметились два основных толкования природы геологических явлений: одни отводили решающую роль воде, а другие — подземному огню. Первое направление получило в истории геологии название нептунизма (от имени древнеримского бога морского царства Нептуна), второе — плутонизма (от имени бога подземного царства Плутона). Однако ученые античного мира располагали очень малым количеством фактов для обоснования своих научных гипотез.

Примерно в это же время  стали появляться первые приборы для изучения геологических явлений. Так, в 132 г. китайский астроном Чжан Хэн изобрел первый в мире сейсмограф. Этот прибор оригинальной конструкции регистрировал даже очень слабые подземные толчки и устанавливал направление на эпицентр землетрясения.

В средние века, несмотря на жестокий гнет воинствующей церкви, охранявшей авторитет библейских сказаний о сотворении и устройстве мира, натуралисты продолжали изучать  геологические явления и пытались дать им свое объяснение. В частности, таджикский естествоиспытатель, философ и врач Абу Али Ибн-Сина (980—1037), широко известный под именем Авиценны, изложил в энциклопедическом сочинении «Китаб аш-Шифа» («Книга исцеления души») весьма передовые для средневековья взгляды. Горы и долины, по его мнению, произошли в результате действия внутренних сил Земли, в частности сильных землетрясений, и внешних причин — разрушительного действия воды и ветра. Мир вечен, писал Авиценна. Он во многом не соглашался с догмами ислама, поэтому мусульманское духовенство подвергло сожжению его труды, в которых содержались «крамольные» мысли о происхождении и истории Земли.

Современник Авиценны Абу Рейхан Бируни (973—1048) в своих сочинениях высказал оригинальные мысли о причинах возникновения артезианских источников, о созидательной работе речной воды и образовании речных отложений. Опираясь на археологические данные, отпечатки рыб и находки ископаемых морских раковин, он попытался восстановить географическую обстановку далекого прошлого для района великих индийских рек, в частности устья Ганга. Бируни определил местоположение древнего русла Амударьи, а также верно указал, что площадь, занятая ныне Аравийской пустыней, раньше была покрыта морем. Его трактат «Собрание сведений для познания драгоценных камней» на протяжении нескольких веков оставался важнейшим справочным пособием по определению многих минералов, их оценке, обработке и применению.