Геология как система наук Ключевые слова и вопросы

Проблемы геологии. Положение Земли в космическом пространстве. Общие параметры Земли. Возраст Земли. Происхождение Земли. Химический состав Земли. Вещественный состав земной коры.

Основные вопросы геологии:

1. Земля в космическом пространстве, происхождение солнечной системы, строение земного шара и планет земной группы.

2. Земная кора, ее состав и строение.

3. Возраст земной коры.

4. Геологические процессы.

5. Эндогенные процессы.

6. Экзогенные процессы.

7. Главные структурные элементы тектоносферы.

8. Основные представления о причинах и закономерностях развития земной коры.

9. Самоорганизация геологических процессов.

ГЕОЛОГИЯ – наука о строении Земли, ее происхождении и развитии. Изучение Земли проводится всеми доступными методами с привлечением данных астрономии, астрофизики, физики, химии, биологии и других наук.

Геология долгое время смешивалась с другими отраслями знаний.

Еще в XVIII веке на геологию смотрели как на отдел минералогии или физической географии; считали задачей этой науки разъяснение вопроса о происхождении Земли.

Геология как наука в понимании, близком к современной, оформилась в конце XVIII века.

Современная геология делится на ряд взаимосвязанных отраслей, используемых при описании и исследовании Земли:

1. динамическую геологию;

2. историческую геологию;

3. геологию полезных ископаемых;

4. гидрогеологию;

5. региональную геологию;

6. геоэкологию и др.

Преобладающая часть конкретных вопросов, решаемых в настоящее время Геологией, относится к поверхностным частям планеты, ограниченным глубинами 10-15 км.

С целью изучения глубоких недр Земли ставится вопрос о необходимости создания объединенной науки о Земле, в которой слились бы геология, геофизика и геохимические методы (Геономия). Объединенной наукой является и геоэкология, которая занимается изучением взаимосвязи геологических процессов на природно-техногенные системы.

Проблемы геологии

1. Происхождение человека и его место на Земле.

2. Геология антропогенеза и техногенеза.

3. Геоактивные зоны на Земле:

а) геопатогенные зоны; б) комфортные зоны.

4. Геологические проблемы прогноза природных и техногенных катастроф.

5. Биоминералогия как часть геологии:

а) камни в почках, мочевом пузыре, в желчном пузыре, зубы и кости;

б) петрофицированная древесина (метасоматоз?);

в) камни – живые организмы?

Формы движения материи и геология

Формы движения материи по Ф.Энгельсу:

1. Механическая – оперирует категориями «количество движения».

2. Физическая – оперирует категорией «энергия».

3. Химическая – оперирует категорией «соединения» (молекулы).

4. Биологическая – оперирует категорией «вид».

5. Социальная – категория «формация».

Затем в 60-х годах была предложена новая классификация видов движений:

1. Ядерная.

2. Электромагнитная.

3. Механическая.

4. Химическая.

5. Геологическая.

6. Биологическая.

7. Социальная.

В 70-х годах советский философ Б.М.Кедров (1985) предложил рассматривать виды движения материи как дихотомирующие категории (дихотомирование – раздвоение).

С появлением экологии встал вопрос о ее месте в ряду форм движения материи. Поэтому можно записать:

А.Д. Московченко (1991) предлагает свою классификацию видов движения материи, где вводит галактическую, планетную и кибернетическую форму (рис.1).

Треугольник схематически отображает идею о закономерном ряде основных форм движения материи. Стороны треугольника (aб, вб) несут идею о главных фундаментальных и специфических, локальных формах движения. Сторона треугольника (ав) изображает естественноисторическое развитие форм движения материи от галактической (звездной) до социальной. Односторонние скобки внутри треугольника показывают, какие именно формы «пронизывают» данную совокупность форм движения материи. При этом простейшей и наиболее общей формой движения выступает механическая форма движения, затем идут физико-химические, которые «пронизывают» собой все локальные формы движения. И, наконец, кибернетическая форма «пронизывает» собой биологическую и социальную формы. Это «пронизывание» изображают стороны треугольника (аб, вб).

Рис.1. Основные формы движения материи:

Г_а – галактическая (звезды и звездные ассоциации);

П – планетная (планетные системы, планеты);

Г_е – геологическая (литосфера планет);

Б – биосферная (жизнь);

С – социальная;

К – кибернетическая;

Ф – физическая;

Х – химическая;

М – механическая.

Согласно классификации А.Д. Московченко (1991) форм движения материи, техника будет классифицироваться следующим образом:

1. механическая;

2. физическая;

3. химическая;

4. кибернетическая;

5. космическая (межпланетная, галактическая);

6. геотехника;

7. биотехника.

Общие сведения о Земле, ее внутреннем строении и агрегатном состоянии.

Многие геологические процессы, непосредственно наблюдаемые на земной поверхности имеют явное глубинное происхождение.

Чтобы правильно понять их, нужно выяснить, чем сложена и как устроена Земля. Однако точных, однозначных сведений по этим вопросам еще нет. О внутреннем строении Земли имеются лишь отдельные гипотетические умозаключения, достоверность которых пока не может полностью гарантироваться. Более детально изучены внешние оболочки Земли: атмосфера и пояса частиц полей (рис. 2).

Рис. 2. Галактика в поперечном разрезе (а) и в плане (б). Большая часть материи сосредоточена в центре и в спиральных рукавах, но, кроме того, имеются шарообразные звездные скопления, состоящие из многих звезд, которые образуют сферическое "гало". Приблизительное положение Солнца в Галактике показано крестиком. (Из работ Д. Брауна, А. Массет, 1984). Галактика наша представляет спиралеобразное образование.

Общие параметры Земли

1. Экваториальный радиус (а) – 6378,16 км

2. Полярный радиус (с) – 6356,78 км

3. Сжатие планеты абсолютное (а-с) – 22 км

4. Площадь земной поверхности – 5,10х10 ¹⁸ см²

5. Объем планеты – 1,083х10²⁷ см³

6. Масса – 5,976х10²⁷ г

7. Средняя плотность – 5,517 г/см³

8. Масса атмосферы – 5,1х10²¹ г

9. Масса гидросферы – 1,4х10²⁴ г

10.Масса земной коры – 2,4х10²⁵ г

11.Масса мантии – 4,1х10²⁷ г

12.Масса ядра Земли – 1,9х10²⁷ г

13.Давление в центре планеты – 3657 кбар

14.Температура в центре планеты – 4000-6000⁰С ?

15.Средний радиус орбиты – 1,496х10⁸ км

16.Скорость движения по орбите – 29,77 км/с.