Учебники / 2 курс 1 семестр / Русаленко Науки о Земле

УДК 55.001(075.8)

ББК 26я7

Р 88

Р е ц е н з е н т ы:

кафедра физической географии Белорусского государственного педагогического

университета имени Максима Танка (заведующий кафедрой, доктор географических наук, профессор В. Н. Киселев);

главный научный сотрудник Института экспериментальной ботаники имени В. Ф. Купревича НАН Беларуси, доктор биологических наук,

лауреат Госпремии БССР в области науки Н. Ф. Ловчий

Русаленко, А. И.

Р 88 Науки о Земле : учеб. пособие для студентов экологи- ческих специальностей / А. И. Русаленко. – Минск : БГТУ, 2007. – 594 с.

ISBN 978-985-434-747-9

В учебном пособии приводятся краткие сведения о Земле и Вселенной, из- лагаются основные положения геологии, гидрологии, гидрогеологии, почвоведе- ния, метеорологии и климатологии, ландшафтоведения.

Предназначено для студентов экологических специальностей, а также спе- циалистов в области природопользования, охраны природы и экологии, науч- ных сотрудников.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящая книга предназначается в качестве учебного пособия по курсу «Науки о Земле» для студентов экологических специальностей.

Пособие состоит из семи разделов, отличающихся тематической направленностью излагаемого материала.

Впервом разделе «Планета Земля» рассматриваются положение Земли и Солнечной системы в мировом пространстве, происхождение, развитие и общая характеристика Земли.

Во втором разделе «Геология» отражены строение Земли, веще- ственный состав земной коры – химический состав, минералы и гор- ные породы, а также эндогенные, в том числе теория движения лито- сферных плит, и экзогенные геодинамические процессы.

Третий раздел «Гидрология» рассказывает о свойствах воды, ее распространении и круговороте на земном шаре, водотоках и водоемах

–реках, озерах и водохранилищах, болотах, основах статистической обработки гидрометеорологических наблюдений.

Вчетвертом разделе «Гидрогеология» излагаются основные све- дения о подземных водах, их происхождении, распространении, видах, классификации, режиме и запасах.

Впятом разделе «Почвоведение» рассматриваются факторы и про- цессы почвообразования, морфология, органическое вещество, погло- тительная способность и физические свойства почв, их классифика- ция, бонитировка, искусственная радиоактивность, эрозия и охрана.

Вшестом разделе «Метеорология и климатология» приведены дан- ные о гидрометеорологической службе, рассматриваются строение и свойства атмосферы, солнечная радиация, температурный режим зем- ной поверхности и атмосферы, динамика атмосферы, синоптические кар- ты и прогноз погоды, основы климатологии и классификация климатов.

Вседьмом разделе «Ландшафтоведение» излагаются основные положения о геосистемах, уровнях их организации и свойствах, о ком- понентах ландшафта, его границах, морфологии, динамике и развитии, а также приводятся данные о классификации ландшафтов и ландшафт- ном районировании Беларуси.

Изучение перечисленных вопросов позволит будущим специалис-

там составить общее представление об окружающей природной среде

и ее основных компонентах. Знание источников и степени антропоген-

ного воздействия в сочетании с характеристикой окружающей среды являются основой для разработки действенных мероприятий по охра- не природы и рациональному использованию природных ресурсов.

Автор выражает искреннюю благодарность заведующему кафед- рой физической географии БГПУ имени Максима Танка, доктору гео- графических наук, профессору В. Н. Киселеву, а также главному науч- ному сотруднику ИЭБ имени В. Ф. Купревича НАН Беларуси, доктору биологических наук Н. Ф. Ловчемуза тщательный анализ рукописи учеб- ного пособия и ценные рекомендации. Автор весьма благодарен пре- подавателям кафедр промышленной экологии и лесных культур и поч- воведения БГТУ за прочтение рукописи и высказанные пожелания.

Замечания по учебному пособию просьба направлять по адресу: 220050, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, БГТУ, кафедра лесных культур и почвоведения.

Автор

ВВЕДЕНИЕ

Жизнь и деятельность человека протекают в тесном контакте с ок-

ружающей средой. Окружающая среда (внешняя среда, среда окру-

жения) – совокупность естественных и измененных природных условий обитания человека и производственной деятельности общества. Окру- жающая среда включает природную среду, представленную ее компо- нентами (земля, вода поверхностная и подземная, воздух, почва, живот-

ный и растительный мир), и искусственную (техногенную) среду,

т. е. совокупность компонентов среды, созданных из природных веществ трудом и не имеющих аналогов в девственной природе (здания, соору- жения, сельскохозяйственные угодья, окультуренные ландшафты и т. п.).

Компоненты окружающей среды являются природными (естествен- ными) ресурсами, необходимыми для существования человечества. При- родные ресурсы принято делить на исчерпаемые и неисчерпаемые. К пер- вым относят богатства недр, почву, растительный и животный мир, ко вторым – воду, солнечную радиацию, энергию приливов и отливов, внут- риземное тепло, атмосферный воздух. Исчерпаемые ресурсы, в свою оче- редь, подразделяются на возобновимые (почва, флора и фауна, некото- рые виды минерального сырья) и невозобновимые (богатства недр).

Хозяйственная и инженерная деятельность человека и общества в целом приводит к нарушению исторически сложившегося динамичес- кого равновесия природной среды, что особенно проявилось во вто- рой половине XX в. В настоящее время на Земле насчитывается свы- ше 20 тыс. растений, которые могут исчезнуть, и около 1 тыс. видов птиц и млекопитающих, находящихся под угрозой вымирания. По под- счетам советских ученых, человечество сейчас активно использует около 55% суши, 12% речной воды, половину ежегодного прироста леса; в результате строительства и горных работ ежегодно перемеща- ется более 4 тыс. км3 породы; каждый год извлекается из недр более 100 млрд. т руды и сжигается 7 млрд. т условного топлива, выбрасыва- ются в атмосферу сотни миллионов тонн оксидов, сажи, золы и пыли. Почвы и воды загрязняются промышленными и бытовыми стоками, нефтепродуктами, пестицидами, тяжелыми металлами и радиоактив- ными отходами. При столь массированной антропогенной нагрузке способность биосферы к самоочищению близка к пределу.

1.2. Происхождение и развитие Земли

Материя, составляющая Вселенную, существует вечно, ее нельзя создать или уничтожить. Вечными являются также движение материи

иприсущая ей энергия, ее переход из одного вида и состояния в дру- гие. Закон сохранения вещества и закон сохранения энергии лежат в основе научных заключений о происхождении небесных тел, звезд и звездных систем. Процесс их образования и развития во Вселенной происходит непрерывно, а время данного процесса очень велико и ис- числяется миллиардами лет.

Одним из этапов эволюции космических тел является образование нейтронных и сверхновых звезд. После исчерпания в массивных звез-

дах ядерного горючего они теряют свою механическую устойчивость

иначинают с увеличивающейся скоростью сжиматься к центру под действием гравитационных сил. Центральная область такой звезды ста- новится сверхплотной нейтронной звездой, вещество которой состоит в основном из нейтронов и имеет плотность около 2 · 1017 кг/м3. При образовании нейтронной звезды может происходить сброс обо- лочки и наблюдаться вспышка сверхновой звезды с мощным излуче- нием. При этом внешние слои звезды выбрасываются со скоростью в несколько тысяч километров в секунду.

По современным представлениям, наша Солнечная система, в том числе и Земля, образовалась из газопылевого облака. Во время гран- диозных взрывов сверхновых звезд в межзвездное пространство выб-

расываются огромные массы вещества в виде больших газопылевых облаков. Одно из таких облаков по неизвестным причинам несколько миллиардов лет назад начало сжиматься. По мере сжатия централь- ные части облака уплотнялись и разогревались. В самом центре этого сжимающегося облака, где температура и давление были максималь- ными, начались ядерные реакции и зажглось Солнце. Концентрация вещества первоначального облака была наибольшей в его центре, и поэтому на долю Солнца приходится 99,9% всего вещества Солнеч- ной системы.

По мере охлаждения периферической части первоначального об- лака газ начал конденсироваться, образуя твердые зерна минералов, которые слипались и постепенно образовывали более крупные тела. Одним из таких тел оказалась Земля, прошедшая стадию аккреции.

Применительно к истории образования Земли как планеты аккрецией

(от лат. accretio – приращение, увеличение) называется процесс, по- средством которого твердый материал, обращавшийся на орбите вок- руг Солнца, постепенно собирался под действием сил тяготения во все более плотные скопления, из которых в конце концов образовалась Зем- ля и другие планеты нашей Солнечной системы. При аккреции Земля разрасталась, захватывая все вещество, находившееся вокруг, пока не достигла за несколько миллионов лет (вероятно, не более десяти) при- близительно своего нынешнего размера.

Процесс разрастания Земли за счет захвата пыли и обломков из ок- ружающего пространства в начальный период происходил очень бурно,

инепрерывный дождь падающих тел должен был привести к ее значи- тельному нагреванию. При более или менее однородной массе первона- чального вещества по мере разогрева Земли вследствие гравитационно- го сжатия и бомбардировки падающими на нее обломками начался про- цесс расплавления. Возникшие расплавы, обладающие подвижностью,

отделялись от оставшихся твердыми частей смеси под действием силы тяжести. В частности, железо, имеющее пониженную температуру плав- ления по сравнению с другими веществами Земли, расплавилось раньше

ив силу своей большей плотности погрузилось в глубину, образовав ядро Земли. По различным оценкам, сфера с радиусом в 1 км, состоящая из расплавленного железа, мигрировавшего к центру Земли, могла образо- ваться менее чем за миллион лет. Такая крупномасштабная химическая дифференциация Земли на металлическое ядро и покрывающую его ман- тию (каменную оболочку) должна была произойти в самом начале су- ществования нашей планеты. Предполагается, что процесс дифферен- циации был очень быстрый, почти взрывной, сопровождающийся осво- бождением большого количества энергии, может быть, достаточного для расплавления всей Земли. Поэтому, возможно, и на поверхности Зем- ли были расплавленные породы.

Земная кора тоже образовалась в результате плавления. Но в данном случае расплавленные материалы меньшей плотности, чем породы ман- тии, поднимались к поверхности. Уже после первых, самое большее, не-

скольких десятков миллионов лет существования Земля представляла собой уже химически дифференцированную планету, состоящую из ме- таллов в центре и неметаллических горных пород во внешней части.

Первоначальная Земля была очень горячей. Мощные конвекцион- ные потоки, существовавшие в горячей Земле, поддерживали высо- кую температуру земной поверхности. Поэтому образование твердой

земной коры стало возможным после охлаждения земной поверхности вследствие отдачи тепла в окружающее пространство. К тому же в на- чале своей жизни Солнце было значительно менее горячим и его энер- гетический поток был гораздо слабее, чем сегодня, что следует из нормального пути эволюции звезд, подобных Солнцу. Несмотря на энер- гию, выделявшуюся при имевшей место активной вулканической дея- тельности и столкновениях с метеоритами, в конечном итоге именно поток энергии от Солнца определяет температуру земной поверхности.

В настоящее время сравнительно высокие температуры в недрах Земли поддерживаются в результате распада радиоактивных элемен- тов (радиогенное тепло). Современные знания позволяют считать, что теплота Земли не является остаточной, унаследованной. Энергетичес- кие свойства Земля не просто унаследовала, но в некоторых пределах еще их видоизменила. Эти свойства возникли, изменялись и изменяют- ся вместе с эволюцией Земли.

Континенты существовали на Земле уже 4,3 млрд. лет назад, хотя и были значительно меньше современных. Именно такой абсолютный возраст имеют древние горные породы. Приурочены они обычно к цен- тру современных континентов и окружены горными породами мень- шего возраста.

Первоначально Земля не имела атмосферы. Различные летучие элементы, вода и углекислый газ были принесены в химически связан- ном состоянии падающим на Землю материалом. Постепенно выделя- ясь в горячих глубинах Земли в виде вулканических газов, они образо- вали первоначальную атмосферу, облака которой плотной пеленой зак- рывали Землю. На основании изучения Марса и Венеры, а также с уче- том данных, полученных при изучении осадочных пород Земли, уче- ные полагают, что первоначальная атмосфера Земли была богата угле- кислым газом, а не метаном, хотя в современной атмосфере СО2 явля- ется второстепенной составной частью.

Уменьшение содержания углекислого газа в атмосфере произош- ло в результате так называемого углеродного цикла. Обладая хорошей растворимостью, углекислый газ в морской воде соединяется с каль- цием и осаждается в виде оксида кальция, главной составной части из- вестняков. На протяжении геологического времени в известняки было превращено огромное количество углекислого газа, превышающее его общее количество в современной атмосфере в 100 000 раз. В случае освобождения этого количества углекислого газа и поступления в ат-

мосферу он стал бы главенствующим компонентом атмосферы. Значи- тельное количество углекислого газа было впоследствии также извле- чено из атмосферы растениями в процессе фотосинтеза, преобразова-

но в органическое вещество и в конце концов погребено и превращено

вуголь, нефть и горючий газ.

Ватмосфере, как известно, свободный кислород образуется в ре- зультате диссоциации молекул водяного пара под воздействием ульт- рафиолетового излучения Солнца и при фотосинтезе. Вероятно, пер-

вый процесс был единственным источником кислорода в первичной атмосфере Земли. В силу высокой химической активности кислород быстро расходовался в химических реакциях на окисление компонен- тов пород суши и самой атмосферы.

Вэволюции атмосферы от преобладающего углекислого газа к воздуху, богатому кислородом и пригодному для дыхания, решаю- щим фактором явился фотосинтез. В осадочных породах северо-за-

падной Австралии обнаружены самые древние ископаемые остатки живых существ, имеющих возраст 3,5 млрд. лет. Представляют они собой микроскопические одноклеточные организмы, напоминающие сине-зеленые водоросли. Поэтому можно предполагать, что уже при- близительно 3,5 млрд. лет назад на Земле совершался процесс фото- синтеза.

Однако отчетливое увеличение содержания кислорода в атмосфе- ре Земли произошло около 2 млрд. лет назад. Основным источником массового накопления кислорода в атмосфере стал фотосинтез, воз- никший с появлением зеленых растений. В наше время почти весь кис- лород атмосферы Земли биогенного происхождения и поддерживает- ся постоянно на уровне 20,95% по объему.

Глава 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕМЛИ

2.1. Форма Земли

Первые представления о шарообразной форме Земли появи- лись еще в глубокой древности (Пифагор – V в. до н. э., Аристотель –

III в. до н. э. и др.).

Исследования последующих столетий дали возможность судить о действительной форме Земли и ее размерах. На рубеже XVII и XVIII вв.

английский ученый Исаак Ньютон впервые теоретически обосновал положение о том, что под воздействием силы тяжести Земля должна иметь сжатие в направлении оси вращения и, следовательно, ее форма представляет эллипсоид вращения, или сфероид. Как известно, разница

экваториального и полярного радиусов составляет несколько больше 21 км. Последующими детальными измерениями, особенно с искусст- венных спутников, установлено, что Земля сжата не только на полю- сах, но также несколько и по экватору (наибольший и наименьший радиусы по экватору отличаются на 210 м), т. е. Земля является не двух- осным, а трехосным эллипсоидом. Кроме того, установлена несиммет- ричность Земли по отношению к экватору: южный полюс расположен ближе к экватору, чем северный.

В связи с расчленением рельефа (наличие высоких гор и глубоких впадин) действительная форма Земли является более сложной, чем трехосный эллипсоид. Высочайшая вершина на Земле – Джомолунгма (Эверест, Сагарматха) в Гималаях, на границе Непала и Китая достигает 8846,1 м. Максимальная глубина Мирового океана, обнаруженная в западной части Тихого океана в Марианском желобе, составляет 11022 м. Таким образом, наибольшая амплитуда рельефа земной поверхности достигает почти 20 км. Учитывая эти особенности, немецкий физик И. Б. Листинг в 1873 г. назвал фигуру Земли геоидом, что дословно озна- чает «землеподобный».

Геоид ограничивается уровенной поверхностью, соответствующей

среднему уровню Мирового океана и мысленно продолженной под континентами. Во всех точках уровенной поверхности потенциал силы тяжести имеет одинаковое значение. От уровенной поверхности произ- водится отсчет высот рельефа.

2.2. Основные данные о Земле

По состоянию на 1999 г. основные данные о Земле следующие:

2.3.Физические свойства

ихимический состав Земли

Земная поверхность характеризуется асимметричностью распре- деления суши и океана. Водная поверхность Земли (70,8% от всей по- верхности) в северном полушарии составляет 30,3%, а остальная часть (40,5%) приходится на южное полушарие. Если площадь суши в север- ном полушарии достигает 19,7%, то в южном – почти в два раза мень-

ше (9,5%).

Земля обладает сильным гравитационным полем. Сила тяжести, которая обусловливает вес тел, всегда направлена перпендикулярно к

поверхности Земли и обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра притяжения. Сила притяжения Земли имеет наибольшие значе- ния в высоких широтах и наименьшие у экватора. Так, ускорение силы тяжести на полюсе составляет 9,83 м/с2, а на экваторе – 9,78 м/с2. Теоретически напряжение силы тяжести должно убывать по направле- нию от полюсов к экватору. Однако исследованиями с помощью гра- виметров выявлены гравиметрические аномалии – области значитель- ного увеличения или уменьшения силы тяжести. Увеличение силы тя-

жести обычно связано с залеганием в недрах Земли более плотных масс различных рудных полезных ископаемых, а уменьшение – с залеганием менее плотных масс, например каменной соли, с которой частично ас- социируются нефть и горючие газы.

Земля представляет собой гигантский магнит с силовым полем вокруг. Геомагнитное поле дипольное, магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими, т. е. истинными – северным и южным.

Между магнитным и географическим полюсами образуется некоторый угол (около 11,5°), называемый магнитным склонением. Происхож-

дение постоянного магнитного поля Земли связывают с действием сложной системы электрических токов, возникающих при вращении Земли и сопровождающих турбулентную конвекцию (перемещение) в жидком внешнем ядре. Таким образом, Земля работает, как динамома- шина, в которой механическая энергия этой конвекционной системы генерирует электрические токи и связанный с ними магнетизм.

Все элементы земного магнетизма для данной точки Земли перио- дически изменяются. Эти изменения могут быть суточными, годовыми и более длительными. Вместе с тем сеть линий магнитного поля Земли подвержена изменениям продолжительностью и менее суток – так

называемым магнитным бурям. Магнитными бурями сопровождаются вулканические извержения и грозы. Замечена также их связь с земле- трясениями. Сильнейшие магнитные бури разыгрываются часто на по- верхности Земли в период мощных вспышек на Солнце.

Область околоземного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с пото- ками заряженных частиц космического происхождения, называется маг- нитосферой. С дневной стороны магнитосфера Земли простирается до 8–14 земных радиусов, а с ночной – вытянута, образуя так называемый магнитный хвост Земли в несколько сотен земных радиусов. В результа- те взаимодействия магнитного поля Земли с потоком заряженных кос- мических частиц образовалась ионосфера (от греч. ion – идущий), занимающая верхние слои атмосферы, начиная от 50–80 км. Верхняя граница ионосферы совпадает с внешней частью магнитосферы Зем- ли. Ионосфера и расположенный ниже слой озона поглощают ультра- фиолетовое и рентгеновское излучение Солнца, которое, дойдя до по- верхности Земли, могло бы уничтожить все живое. Подобно зеркалу, ионосфера отражает радиоволны, благодаря чему возможна радиосвязь на Земле на больших расстояниях.

Тепловой режим Земли определяется в основном излучением Сол- нца и теплом, выделяемым внутриземными источниками. В Земле вы- деляют три температурных пояса: пояс переменных, или периодичес- ких, температур, пояс постоянных температур и пояс регулярно повы- шающихся температур.

Тепло, получаемое от Солнца земной поверхностью, неравномер- но распределяется в течение суток и по сезонам года. Поэтому в верх- нем слое Земли наблюдаются суточные и сезонные колебания темпе- ратуры. Этот верхний слой и составляет пояс переменных, или перио- дически изменяющихся, температур. Суточные температурные коле- бания проникают на несколько десятков сантиметров, а годовые – на 10–20 м. Проникновение происходит медленно и со значительным за- паздыванием во времени. В связи с этим в погребах и колодцах зимой теплее, а летом холоднее, чем на поверхности.

В силу плохой теплопроводности верхние слои Земли прогревают- ся на небольшую глубину, ниже которой находится второй температур- ный пояс – пояс постоянных (или очень медленно изменяющихся) тем- ператур, в котором температура соответствует примерно средней годовой температуре на поверхности Земли для данной местности.

Глубина залегания этого небольшого по мощности слоя неодинакова в разных точках Земли. Так, например, в Парижской обсерватории установ- ленный на глубине 28 м термометр уже свыше 100 лет показывает темпе- ратуру 11,83°С. Под Москвой этот пояс начинается с глубины 20 м, около Санкт-Петербурга – с глубины 19,6 и около Архангельска – с 10 м.

Ниже пояса постоянных температур по мере углубления внутрь Земли располагается пояс регулярно повышающихся температур, теп-

ловой режим которого обеспечивается внутренней тепловой энергией Земли. В соответствии с современными представлениями Земля сфор- мировалась в виде холодного тела в результате аккреции. Следователь- но, внутри Земли должны быть источники тепла, создающие современ- ный тепловой поток и высокую температуру в недрах Земли.

Одним из источников внутренней тепловой энергии является ра- диогенное тепло, связанное с распадом радиоактивных долгоживущих элементов (уран-238, уран-235, торий-232, калий-40, рубидий-87). Пе- риоды полураспада этих изотопов соизмеримы с возрастом Земли, по- этому до сих пор они остаются важным источником тепловой энергии.

При углублении внутрь Земли температура повышается с опреде- ленной закономерностью. Нарастание температуры в градусах Цель- сия на единицу глубины называют геотермическим градиентом, а глу- бину в метрах, на протяжении которой температура увеличивается на 1°С, – геотермической ступенью. Средний геотермический градиент издавна принимался в 30°С на 1 км. Однако имеются данные о том, что геотермический градиент близ поверхности Земли составляет 20°С на 1 км. Если исходить из этих двух значений геотермического градиента и его неизменности в глубь Земли, то на глубине 100 км должна была бы быть температура 3000 или 2000°С, что расходится с фактически- ми данными. Именно на этих глубинах периодически зарождаются маг- матические очаги, из которых изливается лава на поверхность, имею- щая максимальную температуру 1200–1250°. Учитывая этот факт, по мнению ряда ученых на глубине 100 км температура не может превы- шать 1300–1500°С. При более высоких температурах породы мантии были бы полностью расплавлены, что противоречит данным сейсми- ческих исследований. Таким образом, геотермический градиент про-

слеживается лишь до некоторой относительно небольшой глубины от поверхности (20–30 км), а дальше он должен уменьшаться.

Что касается температуры глубоких недр Земли, то более или менее

достоверные данные получены о температуре слоя мантии на глубине

400 км. Проведенными исследованиями установлено, что температура здесь около (1600 ± 50)°С. Вопрос о распределении температур еще глубже пока не выяснен. Можно только предположить, что температура с глубиной увеличивается при значительном уменьшении геотермичес- кого градиента. Предполагается, что температура в ядре Земли находит- ся в пределах 4000–5000°С.

Для суждения о химическом составе Земли привлекаются данные о метеоритах, представляющих собой наиболее вероятные образцы протопланетного материала, из которого сформировались планеты зем- ной группы и астероиды. Химический состав Земли устанавливается также на основании результатов проводимых геохимических и геофи- зических исследований.

По данным Дж. Моргана и Э. Андерса (1980), химические элемен- ты, характеризующие средний химический состав Земли, по их массо- вому содержанию можно разделить на три группы. К группе повышен- ного распространения относятся железо (около 32%), кислород (око- ло 30), кремний (около 15) и магний (около 14%). Группу менее рас- пространенных элементов составляют сера (около 3%), никель (около 2), кальций (1,5) и алюминий (около 1,4%). Остальные элементы пери-

одической системы Менделеева в глобальных масштабах по общему распространению имеют второстепенное значение.

РАЗДЕЛ II. ГЕОЛОГИЯ

Глава 3. СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗЕМЛИ

3.1. Геологические науки, методы геологии и ее значение

Геология (от греч. gе – Земля, logos – учение) – комплекс наук о составе, строении, истории развития земной коры и Земли и процессах, протекающих в ее недрах и на поверхности.

Истоки геологии относятся к глубокой древности и связаны с пер- выми сведениями о горных породах, минералах и рудах. Термин «гео- логия» ввел норвежский ученый М. П. Эшольт в 1657 г. В самостоя- тельную ветвь естествознания геология выделилась в XVIII – начале XIX в. Качественный скачок в истории геологии и превращение ее в комплекс наук приходится на конец XIX – начало XX в. и связан с вве- дением физико-химических и математических методов исследований.

Процессы становления и развития Земли в геологии рассматривают- ся с различных позиций, под разным уклоном. Соответственно геология подразделяется на ряд наук, отраслей и разделов, которые изучают:

1)вещественный состав и строение Земли (минералогия, литоло- гия, петрография, геохимия и др.);

2)геологические процессы (геотектоника, геодинамика, вулкано- логия, сейсмология и др.);

3)историю развития Земли и органической жизни на земле (исто- рическая геология, стратиграфия);

4)природные вещества, используемые в народном хозяйстве (уче- ние о полезных ископаемых).

Геология тесно связана с физической географией, геофизикой, кри- сталлографией, палеонтологией и другими науками.

За миллиарды лет существования Земля претерпела не одну гло- бальную катастрофу, на ней возникали и исчезали бесчисленные виды животных и растений, которые более не населяют Землю, возникали и затем исчезали целые океаны и горные цепи. Наше понимание о таких

явлениях частично опирается на данные лабораторных экспериментов

иматематическое моделирование геологических процессов или даже