
- •1. Геология как наука и область деятельности людей. Разные уровни организации материи, изучаемые геологической наукой.
- •2. Предмет, задачи и методы геологической науки.
- •3. Четыре основных направления геологических исследований. Успехи российской геологической науки.
- •4. Ряды организации материи, изучаемые геологией.
- •5. Понятие о геологическом пространстве и полицикличности форм геологических движений. Геологические тела и геологические границы.
- •6. Научное и практическое значение геологической науки.
- •7. Возможности геологии в формировании мировоззрения людей. Геология как школьный предмет.
- •9. Краткое изложение геологической науки. Геологическая служба в России и в н.Н.
- •10. История геологической науки. Российские ученые.
- •11. Науки на стыке геологии и географии.
- •12. Строение Вселенной. Структура нашей галактики и место Солнца в ней.
- •13. Строение солнечной системы.
- •14. Земля как двойная планета.
- •15. Теория Большого Взрыва.
- •17. Земля как планета.
- •18. Оболочки земного шара.
- •19. Геосферы Земли.
- •20. Внутренне строение Земли. Дифференциация земного вещества.
- •21. Литосфера и земная кора. Строение. Астеносфера.
- •22. Отличительные признаки планеты Земля. Биосфера.
- •23. Ноосфера. Экосфера.
- •25. Аморфное и кристаллическое состояние вещества. Изотропия и анизотропия.
- •26. Понятие о кристаллической решетке. Федоров. Лауэ.
- •27. Закон постоянства гранных углов
- •33. Формы нахождения минералов в природе.
- •34. Классификация минералов. Химическая. Типы и классы в царстве минералов.
- •35. Самородные элементы. Месторождения.
- •36. Сульфиды.
- •37. Галоидные соединения (галоиды)
- •38. Окислы и гидроокислы
- •39. Карбонаты
- •40. Минералы – сульфаты
- •41. Силикаты
- •42. Островные силикаты
- •43. Цепочечные и ленточные силикаты
- •44. Листовые (слоистые) силикаты
- •45. Каркасные силикаты
- •46. Полевые шпаты. Изоморфные ряды. Плагиоклазы.
- •47. Происхождение и применение силикатов
- •48. Каустобиолиты.
- •49. Парагенезис минералов. Минеральные ассоциации
- •50. Породообразующие минералы. Акцессорные минералы.
- •51. Горные породы, свойства. Текстура, структура. Руда
- •52. Генетическая классификация горных пород.
- •53. Магматические горные породы. Характеристика. Минеральный состав. Условия образования.
- •54. Метаморфические горные породы. Анатексис.
- •55. Осадочные горные породы. Классификация. Условия образования.
- •56. Литогенез.
- •57. Обломочные осадочные породы. Глины. Их классификация.
- •58. Хемогенные и органогенные осадочные горные породы.
- •59. Магматизм. Магматический способ образования минералов в природе.
- •60. Интрузивный (см. 59 вопрос)
- •62. Форма зерен в полнокристаллической магматической породе.
- •63. (См. 60.) Вулканы и их продукты. Магма и лава.
- •64. Типы вулканических извержений
- •65. Строение вулканов. Вулканы мира.
- •71. Гейзеры.
- •73. Месторождение полезных ископаемых. Классификация.
- •74. Металлические полезные ископаемые.
- •76. Минералогия и промышленность.
- •80. Полезные ископаемые Нижегородской области
9. Краткое изложение геологической науки. Геологическая служба в России и в н.Н.
История геологии.
Длинен был путь, которым выяснилось современное определение геологии.
Еще в начале XVIII столетия геологию считали то отделом минералогии, то отделом физической географии, а некоторые видели в ней науку, исключительной задачей которой предстоит решение вопроса о происхождении Земли.
В древней египетской космологии уже упоминается об обновлении Земли или водой (катаклизм), или огнем (экпирозис); здесь, очевидно, частные случаи наводнений или извержений и землетрясений возводились в общие явления, и им приписывалось всеобщее обновление земной поверхности. Но уже древние греческие ученые знали многие геологические факты. Так, им было известно существование обмена между сушей и морем и нахождение остатков морских организмов в слоях, слагающих высокие горы, а отсюда делались выводы, что море некогда было там, где теперь суша. У Аристотеля даже есть замечание, что изменение земной поверхности идет так медленно, что кратковременная человеческая жизнь недостаточна для наблюдений.
После падения Римской империи естествознание, а с ним и геологии знания переходят в руки сарацин, от которых, к сожалению, осталось так мало данных, что только ограниченное число трудов пока известно у Авицены, Омара и Ковцини.
С XVI столетия геологии факты начинают встречаться у христианских народов. Первые ученые с этим направлением появляются в Италии, но здесь сразу к успехам знания примешивается и сильнейший тормоз в образе схоластических прений средневековых итальянских университетов. И если древние в ископаемых остатках организмов видели действительные остатки, то здесь появляются о них самые невероятные гипотезы. То в них видят результат какой-то пластической силы, то влияние звезд, то игру природы.
В XVII столетии к этому тормозу присоединился новый в виде воззрения богословов, которые думали, что занятие геологией может подорвать кредит их специальности. Такое вмешательство постороннего элемента наложило тормоз по крайней мере на два столетия. Правда, и в XVI и в XVII вв. были и рационалисты-геологи, как бы игнорировавшие и схоластические прения, и богословов и стремившиеся расширить свои знания путем наблюдений. Следя за деятельностью отдельных лиц в XVII столетии, можно сказать, что к этому времени накопился уже настолько обильный запас геологических. данных, что требовались более сильные умы для приведения их в систему. Таких деятелей дали три страны: Германия дала Вернера, Англия — Вильяма Смита и Франция — Кювье и Ламарка. Еще в XVII столетии в Саксонии, Венгрии и Франции возникли небольшие горные школы с целью приготовления опытных людей для извлечения из недр земли полезных ископаемых. В числе дополнительных предметов в них преподавалась и минералогия. В 1775 г. в Фрейбергской горной школе такую кафедру занял Вернер. Он первый указал, что минералы не разбросаны в беспорядке, но что они, сочетаясь между собой, образуют вполне определенные типы, называемые горными породами, и что распределение последних подчинено законности. Точно так же Вернер первый обратил внимание на то, что известные руды приурочены к известным горным породам. Изучение Вернером Маленькой Саксонии и экскурсии по ней представили серию памятников жизни Земли, относимой нами к самым ранним периодам. Как древние памятники, они, конечно, должны сохраниться и менее совершенно, чем памятники более близких к нам времен. Не останавливаясь на одном факте исследования, пытливый ум Вернера старался заглянуть и во внутренний смысл этих памятников. Но для их толкования было еще мало данных, и Вернер должен был впасть в ошибку. Он был родоначальником школы нептунистов, в противовес которой в Англии возникла школа вулканистов и малоплодотворный спор между которыми затянулся на долгое время. Вернер обладал замечательной леностью к письменному труду, и о его взглядах мы узнаем от его учеников, в ряду которых были Александр Гумбольдт и Леопольд Бух. Тем не менее, приведение в систему древнейших памятников жизни Земли принадлежит вполне Вернеру. Для следующей серии геологических памятников установил порядок Вильям Смит, но уже другим путем. Ему удалось подметить, что остатки организмов, встречающиеся в различных слоях Земли, подчинены в своем распределении определенной законности. Приняв их за руководящее начало, Смит привел в порядок следующую за установленной Вернером серию памятников жизни Земли. Смит попытался условленными знаками нанести на обыкновенную географическую карту распространение известных геологических образований — таким путем явилась первая геологическая карта Англии, изданная в 1815 г.
Для более новых памятников жизни Земли свою лепту в общие исследования внесли и французы. Любовь к естествознанию в начале XIX столетия во Франции стала под влиянием работ Кювье и Ламарка получать широкое развитие, а потому и остатки ископаемых организмов должны были обратить на себя внимание. Кювье и Броньяр занялись изучением ископаемых костей млекопитающих, а Ламарк — беспозвоночных. Уже при первом прикосновении к костям млекопитающих Кювье пришлось временно оставить этот материал, так как в то время скелеты ныне живущих организмов еще были недостаточно изучены и ему необходимо было предварительно изучить и эти последние. Благодаря этому обстоятельству наука обогатилась новой отраслью знаний — сравнительной остеологией. Только после создания последней Кювье мог в сотрудничестве с Броньяром описать около 50 форм ископаемых млекопитающих окрестностей Парижа. Остановиться на одном факте описания, конечно, Кювье не мог, тем более, что он принял исследуемые им осадки за самые новейшие, а во встреченных формах не нашел ни одного ныне живущего вида. Пораженный отсутствием ныне живущих форм в столь новых, по его мнению, образованиях, Кювье должен был прибегнуть к особой гипотезе, которую можно назвать гипотезой катастроф, по которой поверхность Земли периодически подвергается катастрофам, уничтожающим на ней все живущее, и новый акт творения создает новые формы по типу старых, но от них отличающиеся. Если бы Кювье прожил еще несколько лет, то ему пришлось бы быть свидетелем находок более новых образований и более новой и более близкой современной фауны организмов и увидеть, что между изученной им фауной и современной не было перерыва.
Интересно, что Ламарк, занимаясь другими организмами — беспозвоночными — пришел к выводам, прямо противоположным Кювье, и первый высказал мысль о том, что виды в организованном мире не есть нечто неизменное. Ламарк был первый эволюционист. Объяснить причинность такого различия в выводах, к которым пришли Кювье и Ламарк, в настоящее время не затруднительно. Изучение ископаемых организмов показало, что чем проще организована форма, тем она может вынести большее разнообразие внешних изменений, и обратно — крупные и сложно организованные животные обладали во времени меньшей продолжительностью жизни.
Итак, трудами Вернера, Вильяма Смита, Кювье и Ламарка был составлен в грубых чертах том летописи жизни Земли. Но возникший со времени Вернера спор между нептунистами и вулканистами стал мало-помалу принимать ожесточенный характер и явился новым тормозом при развитии успехов геологии. Конечно, параллельно с усилением этих споров стало появляться все более и более рационалистов-геологов, которые хорошо понимали, что материала собрано для спора еще слишком мало. Стали мало-помалу организоваться специальные геологические общества, и первое по времени возникло английское геологическое общество, которое пошло по стопам Вильяма Смита. Многочисленной группе ученых удалось, изучая детали, восполнить пробелы, произвести более подробные подразделения в обширном томе летописи Земли. Оставалось найти метод для чтения этой летописи.
Такой метод дал английский геолог Чарльз Ляйелль; в период от 1830-33 гг. вышли его знаменитые выпуски "Principles of Geology". Этот метод можно назвать индуктивным, и основа его лежит в изучении современных геологических явлений. Прямое сравнение результатов этих последних явлений показало Ляйеллю, что и в предшествующие геологические эпохи те же явления оставляли после себя те же последствия, что и в настоящее время. Атмосфера и ныне, как и в прежние времена, с тех пор, как она появилась оболочкой вокруг земного шара, всегда должна была действовать на поверхность Земли своей температурой, составом и массой, и при том общее направление ее деятельности было нивелирующее. Такое же влияние должна была обнаружить и вода, как в твердом, так и в жидком состоянии, и также с момента ее осаждения на поверхности Земли. В самые ранние моменты ее осаждения можно допустить разве только некоторое различие в химической роли, потому что, исходя из гипотезы Канта-Лапласа, эта роль должна была быть более энергичной, так как вода в то время обладала более высокой температурой. В союзе с двумя предшествующими деятелями и ныне, и в прежние времена, с момента их появления, являются организмы, которые скоплениями своих твердых частей в виде остатков или внутреннего, или наружного скелета выравнивают и заполняют неровности и также стремятся придать Земле однообразный вид.
Как бы противовесом вышеупомянутому союзу является четвертый геологический деятель, присущий нашей планете с момента ее зарождения, — вулканизм, стремящийся в различных своих проявлениях нарушить то однообразие, к которому стремится в окончательной своей деятельности атмосфера, вода и жизнедеятельность растительных и животных организмов. Современные геологические деятели то изменяют земную поверхность медленно и постепенно, то напоминают о себе разрушительными катастрофами. При такой постановке метода, конечно, уже нет никакой необходимости прибегать к вымыслам и гипотезам, в основу которых не положена индукция из современных геологических явлений. В другом своем сочинении, "The Elements of Geology", вышедшем в 1838 г., Ляйелль применил вышеуказанный метод к реставрации древних памятников жизни Земли, и отдельные страницы такого восстановления древней природы поразительны по своим деталям. Кроме того, при изучении геологической классификации Ляйелль для некоторых образований предложил своеобразный и весьма интересный метод, основываясь на сходстве ископаемой фауны с ныне живущей в соседних морях. Таким образом ему удалось в ряду третичных отложений найти известную последовательность, руководствуясь постепенным приближением в сходстве фаун различных третичных образований с ныне живущей фауной ближайших морей и океанов.
Опытный метод также не остался чужд геологии. В сороковых годах нынешнего столетия химик-геолог Бишоф путем лабораторных исследований показал возможность решить некоторые геологические вопросы в лаборатории. В особенности громадная заслуга этого ученого заключается в показании химической роли воды на различные минералы и горные породы, а также для выяснения вопроса о различных химических изменениях, происходящих в твердой земной коре под влиянием циркулирующей в ней воды. Другой ученый — француз Добрэ — доказал возможность искусственным путем показать то, что под влиянием физических и механических процессов совершается с твердой корой Земли в природе. Наконец, в 1858 г. англичанин Сорби применил микроскоп к изучению горных пород и показал, что осторожным стачиванием твердых и непрозрачных горных пород можно получить тонкие и прозрачные препараты, доступные изучению при сильных увеличениях микроскопа. Такой метод дал возможность детально изучить составные части горных пород и разложить те из них, которые до применения микроскопа являлись вполне однородными. Этот метод нашел быстрое применение в Германии, и в руках Циркеля, Фогельзанга, Розенбуша, Ласо и др. эта часть геологии о горных породах возросла до отдела самостоятельных знаний. Если в Германии первая работа в этом направлении появилась в 1864 г., то в России надо отметить 1867 г. Позднее Фукэ и Мишель-Леви применили этот метод во Франции; в Англии он нашел применение только недавно. Помимо установки классификации этот метод дал возможность судить о способе образования горной породы и заглянуть в процессы тех видоизменений, которым она подвергается, т. е. изучить минеральную их жизнь, а равно проследить и за процессами выветривания, а с ними и распадения плотной породы в рыхлый материал.
Итак, с одной стороны, исторический путь, выяснивший значение геологии, с другой — нахождение методов для чтения прошедшей жизни Земли, — все это совместно содействовало созданию науки, и некоторые из ее отделов стали принимать такие размеры, что близко время их выделения в область особых знаний. Впрочем, уже и ныне геологи распадается на несколько отделов, изучение которых должно предшествовать преследованию основной задачи геологии, т. е. классификации и реставрации памятников Земли