Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Земная кора и самая верхняя часть мантии доступны изучению собственно геологическими методами, которые включают осмотр и опробование горных пород, выходящих на поверхность Земли (не только суши, но и дна морей и океанов), их извлечение из глубины с помощью шахт (глубиной до 4 км в Индии и Южной Африке) и буровых скважин (глубиной до 12,5 км — самая глубокая в СССР на Кольском полуострове). Более глубокие недра Земли изучаются геофизическими методами. Земная кора (и литосфера в целом) заключает залежи полезных ископаемых, поисками и разведкой которых занимаются геологи. На ее поверхности воздвигаются здания и различные инженерные сооружения, обеспечение устойчивости которых также составляет задачу геологов. Но правильное решение этих задач немыслимо без знания общих закономерностей строения и развития земной коры и всей литосферы. В свою очередь раскрытие этих закономерностей и познание лежащих в их основе причин невозможны без изучения Земли в целом, ибо Земля представляет собой единую природную» систему. Изучение же Земли в целом требует обязательного привлечения данных геофизики и геохимии.
Знание происхождения и развития Земли, условий образова-
ния и эволюции земной коры, ее строения и состава во взаимодействии с внешними оболочками — водной (гидросферой), воздушной (атмосферой) — составляет необходимое звено материалистического мировоззрения. Оно позволяет понять, как совершается переход от неорганического к органическому миру, изучаемому биологией, субстратом (почвой) для которого служит земная кора. Таково теоретическое значение геологии.
Ее практическое значение состоит прежде всего в разработке методов обнаружения залежей (месторождений) полезных ископаемых, которые нужны для промышленности, сельского хозяйства (минеральные удобрения) и строительства. Среди полезных ископаемых различают рудные, или металлические (из них добывают различные металлы), нерудные, или неметаллические (из них добывают фосфор, калий — для удобрений, каменную соль, серу и др.), строительные материалы, драгоценные (алмаз, рубин, сапфир и др.), полудрагоценные, или поделочные (аметист, яшма, малахит и др.), камни, горючие (уголь, нефть, горючий газ). Подземная вода — тоже полезное ископаемое; ею занимается отрасль геологии, именуемая гидрогеологией. Геология рудных и нерудных месторождений, геология горючих ископаемых также выделились в особые научные дисциплины. Все вместе они образуют раздел геологии, называемый прикладной, или практической, геологией.
Другая крупная задача прикладной геологии — изучение геологических условий мест, предназначенных для возведения различного рода сооружений — гражданских и промышленных зданий, плотин, каналов и т. п.— в целях обеспечения их устойчивости. Решение этой задачи возлагается на инженерную геологию, а в районах развития многолетней мерзлоты — на мерзлотоведение (геокриологию).
К этой задаче примыкает еще одна, также очень важная — предотвращение или заблаговременное предупреждение о грозных геологических явлениях — обвалах, оползнях, землетрясениях, вулканических извержениях (последние две задачи решаются вместе с геофизикой) и др.
В последние два десятилетия, с наступлением космической эры, геологические наблюдения начали проводиться и на других телах Солнечной системы. На Луне даже побывал космонавт-геолог. Возникла космическая геология.
Но вернемся к основным разделам геологии, на этот раз теоретической. Здесь следует прежде всего выделить раздел геологии, изучающий вещество, слагающее кору и мантию Земли. Он включает минералогию — науку о минералах — природных химических соединениях, слагающих горные породы или встречающихся отдельно. Поскольку минералы обычно имеют форму кристаллов, минералогия тесно связана с физической наукой — кристаллографией, а поскольку форма кристаллов в свою очередь связана с химическим составом, то и с кристаллохимией — наукой, одновременно и физической, и химической. Горные породы хотя и состоят из минералов, но представляют их закономерные сочета-
ния и поэтому изучаются особой наукой — петрологией1 (греч. «петрос» — скала, камень). Особый класс горных пород — осадочные породы (см. гл. 2) — являются предметом и особой науки — литологии (греч. «литое» — камень). Минералогия, петрология и литология тесно связаны с геохимией — наукой о химическом составе Земли, и поэтому нередко говорят о геохимическом цикле наук.
Следующий крупный раздел геологии — динамическая геология— изучает геологические процессы, т. е. процессы, которые изменяют земную кору и ее поверхность, ведут к разрушению одних горных пород и к созданию других. Эти процессы подразделяются на экзогенные (рожденные внешними причинами) и эндогенные (рожденные внутренними причинами). Экзогенные процессы протекают под действием солнечной энергии в сочетании с гравитационной (силой тяжести); эндогенные — под действием внутренней энергии, внутреннего тепла Земли, также в сочетании с гравитационной энергией. В природе, в геологической среде наблюдается тесное переплетение, взаимодействие эндо- и экзогенных процессов. Так, горы образуются под действием внутренних, глубинных сил, вызывающих их поднятие, но детали их рельефа формируются экзогенными процессами — деятельностью ледников, рек и т. д.