Jiolojia ni sayansi ya nini? Wanajiolojia hufanya nini? Matatizo ya jiolojia ya kisasa

Orodha ya maudhui:

Jiolojia ni sayansi ya nini? Wanajiolojia hufanya nini? Matatizo ya jiolojia ya kisasa
Jiolojia ni sayansi ya nini? Wanajiolojia hufanya nini? Matatizo ya jiolojia ya kisasa
Anonim

"Jiolojia ni njia ya maisha," mwanajiolojia ana uwezekano wa kusema alipoulizwa juu ya taaluma yake, kabla ya kuendelea na uundaji kavu na wa kuchosha, akielezea kuwa jiolojia ni sayansi ya muundo na muundo wa dunia. kuhusu historia ya kuzaliwa kwake, malezi na mifumo ya maendeleo, kuhusu mara moja isiyoweza kuhesabika, na leo, ole, "inakadiriwa" utajiri wa matumbo yake. Sayari nyingine katika mfumo wa jua pia ni vitu vya utafiti wa kijiolojia.

jiolojia ni sayansi ya
jiolojia ni sayansi ya

Maelezo ya sayansi fulani mara nyingi huanza na historia ya chimbuko na malezi yake, na kusahau kwamba masimulizi yamejaa istilahi na ufafanuzi usioeleweka, hivyo ni bora kupata uhakika kwanza.

Hatua za utafiti wa kijiolojia

Mpango wa jumla zaidi wa mlolongo wa utafiti ambamo kazi zote za kijiolojia zinazolenga kutambua amana za madini zinaweza "kubanwa"(hapa inajulikana kama MPO), kimsingi, ni kama ifuatavyo: uchunguzi wa kijiolojia (kuchora ramani ya miamba na muundo wa kijiolojia), utafutaji wa madini, uchunguzi, hesabu ya hifadhi, ripoti ya kijiolojia. Upigaji risasi, utafutaji na upelelezi, kwa upande wake, umegawanywa katika hatua kulingana na ukubwa wa kazi na kwa kuzingatia ustadi wao.

Ili kufanya kazi nyingi kama hizi, jeshi zima la wataalam wa anuwai ya utaalam wa kijiolojia wanahusika, ambayo mwanajiolojia halisi lazima ajue zaidi kuliko kiwango cha "kidogo cha kila kitu", kwa sababu. anakabiliwa na jukumu la kufanya muhtasari wa habari hizi zote zenye mchanganyiko na hatimaye kufikia ugunduzi wa amana (au kuifanya), kwani jiolojia ni sayansi inayochunguza matumbo ya ardhi kimsingi kwa ukuzaji wa rasilimali za madini.

Familia ya Sayansi ya Jiolojia

Kama sayansi nyingine asilia (fizikia, baiolojia, kemia, jiografia, n.k.), jiolojia ni changamano cha taaluma za kisayansi zilizounganishwa na zilizounganishwa.

Masomo ya kijiolojia yanajumuisha moja kwa moja jiolojia ya jumla na ya kikanda, madini, tectonics, jiomofolojia, jiokemia, litholojia, paleontolojia, petrolojia, petrografia, gemology, stratigraphy, jiolojia ya kihistoria, fuwele, hidrojiolojia, jiolojia ya baharini, volkeno na matone.

Sayansi zinazotumika, mbinu, kiufundi, kiuchumi na zingine zinazohusiana na jiolojia ni pamoja na jiolojia ya uhandisi, seismology, petrofizikia, glaciology, jiografia, jiolojia.madini, jiofizikia, sayansi ya udongo, jiografia, oceanography, oceanology, geostatistics, geotechnology, geoinformatics, geoteknolojia, cadastre na ufuatiliaji wa ardhi, usimamizi wa ardhi, climatolojia, ramani, hali ya hewa na idadi ya sayansi ya anga.

"Safi", jiolojia ya uwanja bado inaelezea kwa kiasi kikubwa, ambayo inaweka jukumu fulani la maadili na maadili kwa mtendaji, kwa hivyo jiolojia, ikiwa imeunda lugha yake, kama sayansi zingine, haiwezi kufanya bila philolojia, mantiki na maadili.

Kwa sababu njia za utafutaji na utafutaji, haswa katika maeneo ambayo ni ngumu kufikiwa, ni kazi isiyosimamiwa kivitendo, mwanajiolojia daima hujaribiwa na maamuzi au hitimisho linalowasilishwa kwa njia nzuri na kwa uzuri, na hii, kwa bahati mbaya, hufanyika. "Usio sahihi" usio na madhara unaweza kusababisha matokeo mabaya sana katika masuala ya kisayansi na uzalishaji na nyenzo na kiuchumi, kwa hivyo mwanajiolojia hana haki ya udanganyifu, upotoshaji na makosa, kama sapper au daktari wa upasuaji.

€ kutoka kwa atomi na molekuli hadi Dunia kwa ujumla.

Kila moja ya sayansi hizi ina matawi mengi katika pande tofauti, pamoja na jiolojia yenyewe inajumuisha tectonics, stratigraphy na jiolojia ya kihistoria.

Jiokemia

Katika nyanja ya mtazamo wa sayansi hiikuna matatizo ya mgawanyo wa elementi katika angahewa, haidrosphere na lithosphere.

Sayansi asilia
Sayansi asilia

Jiokemia ya kisasa ni taaluma changamano ya taaluma za kisayansi, ikiwa ni pamoja na jiokemia ya kikanda, biojiokemia na mbinu za kijiokemia za utafutaji wa amana za madini. Somo la masomo ya taaluma hizi zote ni sheria za uhamiaji wa vitu, hali ya mkusanyiko wao, kujitenga na kuweka upya, na pia michakato ya mageuzi ya aina za kupata kila kipengele au vyama kutoka kwa kadhaa, haswa sawa katika mali.

Jiokemia inatokana na sifa na muundo wa atomi na mabaki ya fuwele, kwenye data kuhusu vigezo vya thermodynamics ambavyo vinabainisha sehemu ya ukoko wa dunia au makombora mahususi, na pia mifumo ya jumla inayoundwa na michakato ya thermodynamic.

Kazi ya moja kwa moja ya utafiti wa jiokemia katika jiolojia ni kugundua MPO, kwa hivyo, kazi ya uchunguzi wa madini ya ore ni lazima itanguliwe na iambatane na uchunguzi wa kijiokemia, ambao matokeo yake hutumika kutambua maeneo ya mtawanyiko wa sehemu muhimu..

Madini

Moja ya sehemu kuu na kongwe zaidi za sayansi ya jiolojia, inayosoma ulimwengu mpana, mzuri, unaovutia isivyo kawaida na wa ajabu wa madini. Masomo ya madini, malengo, malengo na mbinu ambazo hutegemea kazi maalum, hufanyika katika hatua zote za utafutaji na uchunguzi wa kijiolojia na inajumuisha mbinu mbalimbali kutoka kwa tathmini ya kuona ya muundo wa madini hadi microscopy ya elektroni na uchunguzi wa diffraction ya X-ray..

Imewashwahatua za uchunguzi, utafutaji na uchunguzi wa MPO, tafiti zinafanywa ili kufafanua vigezo vya utafutaji wa madini na tathmini ya awali ya umuhimu wa kiutendaji wa amana zinazowezekana.

Jiolojia ni sayansi inayosoma
Jiolojia ni sayansi inayosoma

Wakati wa hatua ya uchunguzi wa kazi ya kijiolojia na wakati wa kutathmini akiba ya malighafi ya madini au isiyo ya metali, muundo wake kamili wa kiasi na ubora wa madini huanzishwa kwa kutambuliwa kwa uchafu muhimu na hatari, data ambayo inachukuliwa. kuzingatia wakati wa kuchagua teknolojia ya usindikaji au kufanya hitimisho kuhusu ubora wa malighafi.

Mbali na uchunguzi wa kina wa muundo wa miamba, kazi kuu za madini ni utafiti wa muundo wa mchanganyiko wa madini katika uhusiano wa asili na uboreshaji wa kanuni za utaratibu wa spishi za madini.

Crystallography

Hapo zamani, fuwele ilizingatiwa kuwa sehemu ya madini, na uhusiano wa karibu kati yao ni wa asili na dhahiri, lakini leo ni sayansi inayojitegemea yenye somo lake na mbinu zake za utafiti. Kazi za fuwele zinajumuisha uchunguzi wa kina wa muundo, mali ya kimwili na ya macho ya fuwele, michakato ya malezi yao na sifa za mwingiliano na mazingira, pamoja na mabadiliko yanayotokea chini ya ushawishi wa asili mbalimbali.

kazi ya kijiolojia
kazi ya kijiolojia

Sayansi ya fuwele imegawanywa katika fuwele halisi na kemikali, ambayo huchunguza muundo wa uundaji na ukuaji wa fuwele, tabia zao chini ya hali mbalimbali kulingana na umbo na muundo, na fuwele za kijiometri, somo.ambazo ni sheria za kijiometri zinazosimamia umbo na ulinganifu wa fuwele.

Tectonics

Tectonics ni mojawapo ya matawi ya msingi ya jiolojia, ambayo huchunguza muundo wa ukoko wa dunia katika hali ya kimuundo, sifa za malezi na maendeleo yake dhidi ya historia ya harakati za viwango tofauti, deformations, makosa na mitengano inayosababishwa na michakato ya kina.

historia ya jiolojia
historia ya jiolojia

Tectonics imegawanywa katika matawi ya kimkoa, kimuundo (mofolojia), kihistoria na kutumika.

Mielekeo ya kikanda hufanya kazi kwa miundo kama vile majukwaa, sahani, ngao, maeneo yaliyokunjwa, miinuko ya bahari na bahari, mabadiliko ya hitilafu, maeneo ya ufa n.k.

Mfano ni mpango wa kikanda wa kimuundo-tectonic ambao unabainisha jiolojia ya Urusi. Sehemu ya Ulaya ya nchi iko kwenye jukwaa la Ulaya Mashariki, linalojumuisha miamba ya Precambrian igneous na metamorphic. Eneo kati ya Urals na Yenisei iko kwenye jukwaa la Magharibi la Siberia. Jukwaa la Siberia (Uwanda wa Kati wa Siberia) unaenea kutoka Yenisei hadi Lena. Maeneo yaliyokunjwa yanawakilishwa na Ural-Mongolia, Pasifiki na mikanda iliyokunjwa kiasi ya Mediterania.

Tektoniki ya mofolojia huchunguza miundo ya mpangilio wa chini ikilinganishwa na tectonics za kikanda.

Historical geotectonics inahusika na historia ya asili na uundaji wa aina kuu za miundo ya bahari na mabara.

Mwelekeo unaotumika wa tectonics unahusishwa na utambuzi wa ruwazauwekaji wa aina mbalimbali za MPO kuhusiana na aina fulani za miundo ya mofu na vipengele vya ukuzi wao.

Katika maana ya kijiolojia ya "mercantile", hitilafu katika ukoko wa dunia huzingatiwa kama njia za usambazaji wa madini na vipengele vya kudhibiti ore.

Paleontology

Kihalisi ikimaanisha "sayansi ya viumbe vya kale", paleontolojia inachunguza viumbe vya kale, mabaki yao na athari za shughuli muhimu, hasa kwa ajili ya mgawanyiko wa kitamaduni wa miamba ya ukoko wa dunia. Umahiri wa paleontolojia unajumuisha kazi ya kurejesha picha inayoakisi mchakato wa mageuzi ya kibiolojia kwa msingi wa data iliyopatikana kutokana na kujengwa upya kwa mwonekano, vipengele vya kibiolojia, mbinu za uzazi na lishe ya viumbe vya kale.

Kulingana na ishara zilizo wazi kabisa, paleontolojia imegawanywa katika paleozoolojia na paleobotania.

Viumbe ni nyeti kwa mabadiliko ya vigezo vya kimwili na kemikali vya makazi yao, kwa hiyo ni viashirio vya kuaminika vya hali ambayo miamba iliundwa. Hivyo basi uhusiano wa karibu kati ya jiolojia na paleontolojia.

Kulingana na tafiti za paleontolojia, pamoja na matokeo ya kuamua umri kamili wa uundaji wa kijiolojia, kiwango cha kijiokhronolojia kimeundwa ambamo historia ya Dunia imegawanywa katika enzi za kijiolojia (Archean, Proterozoic, Paleozoic, Mesozoic na. Cenozoic). Enzi zimegawanywa katika vipindi, na hizo, kwa upande wake, zimegawanywa katika nyakati.

Tunaishi katika enzi ya Pleistocene (miaka elfu 20 iliyopita hadi sasa) ya kipindi cha Quaternary, ambacho kilianza takriban milioni 1.miaka iliyopita.

Petrography

Utafiti wa utungaji wa madini ya miamba ya igneous, metamorphic na sedimentary, sifa zao za maandishi na kimuundo na genesis unafanywa na petrografia (petrology). Utafiti unafanywa kwa kutumia darubini ya polarizing katika mihimili ya mwanga wa polarized. Ili kufanya hivyo, sahani (sehemu) nyembamba (0.03-0.02 mm) hukatwa kutoka kwa sampuli za miamba, kisha kuunganishwa kwenye sahani ya kioo na balsamu ya Kanada (sifa za macho za resin hii ni karibu na zile za kioo).

Madini huwa wazi (zaidi), na sifa zake za macho hutumika kutambua madini na miamba inayounda. Miundo ya mwingiliano katika sehemu nyembamba inafanana na ruwaza katika kaleidoscope.

sayansi ya ardhi
sayansi ya ardhi

Sehemu maalum katika mzunguko wa sayansi ya kijiolojia inashikiliwa na petrografia ya miamba ya sedimentary. Umuhimu wake mkubwa wa kinadharia na kiutendaji unatokana na ukweli kwamba mada ya utafiti ni mashapo ya kisasa na ya kale (ya zamani), ambayo huchukua karibu 70% ya uso wa Dunia.

Jiolojia ya uhandisi

Jiolojia ya uhandisi ni sayansi ya vipengele hivyo vya utungaji, sifa za kimwili na kemikali, uundaji, utokeaji na mienendo ya upeo wa juu wa ukoko wa dunia, ambayo inahusishwa na shughuli za kiuchumi, hasa za uhandisi na ujenzi.

Tafiti za uhandisi na kijiolojia zinalenga kufanya tathmini ya kina na ya kina ya mambo ya kijiolojia yanayosababishwa na shughuli za binadamu kwa kushirikiana na michakato ya asili ya kijiolojia.

Ikiwa tunakumbuka kwamba, kulingana na njia elekezi, sayansi ya asili imegawanywa katika maelezo na kamili, basi jiolojia ya uhandisi, bila shaka, ni ya mwisho, tofauti na wengi wa "wenzake dukani".

Jiolojia ya baharini

Itakuwa si haki kupuuza sehemu kubwa ya jiolojia inayochunguza muundo wa kijiolojia na vipengele vya ukuzaji wa ganda la dunia, ambalo linaunda sehemu ya chini ya bahari na bahari. Ikiwa tunafuata ufafanuzi mfupi zaidi na wenye uwezo zaidi ambao ni sifa ya jiolojia (utafiti wa Dunia), basi jiolojia ya baharini ni sayansi ya chini ya bahari (bahari), inayofunika matawi yote ya "mti wa kijiolojia" (tectonics, petrography, lithology, nk). kihistoria na Quaternary jiolojia, paleogeografia, stratigraphy, geomorphology, jiokemia, jiofizikia, mafundisho ya madini, nk).

Utafiti katika bahari na bahari unafanywa kutoka kwa meli zilizo na vifaa maalum, vifaa vya kuchimba visima vinavyoelea na pantoni (kwenye rafu). Kwa sampuli, pamoja na kuchimba visima, dredges, grabs ya aina ya clamshell na zilizopo moja kwa moja hutumiwa. Kwa usaidizi wa magari yanayojiendesha na ya kukokotwa, uchunguzi wa kipekee na endelevu wa picha, televisheni, tetemeko la ardhi, magnetometric na eneo la kijiografia hufanywa.

matatizo ya sayansi ya kisasa
matatizo ya sayansi ya kisasa

Katika wakati wetu, matatizo mengi ya sayansi ya kisasa bado hayajatatuliwa, na haya ni pamoja na mafumbo ambayo hayajatatuliwa ya bahari na mambo yake ya ndani. Jiolojia ya baharini inaheshimiwa sio tu kwa ajili ya sayansi ya "kuweka siri wazi", lakini pia kuendeleza rasilimali nyingi za madini za Bahari ya Dunia.

Nadharia ya msingikazi ya tawi la kisasa la bahari ya jiolojia ni kusoma historia ya ukuzaji wa ukoko wa bahari na kutambua mifumo kuu ya muundo wake wa kijiolojia.

Jiolojia ya kihistoria ni sayansi ya mifumo ya ukuzaji wa ukoko wa dunia na sayari kwa ujumla katika siku za nyuma zinazoonekana kihistoria tangu ilipoundwa hadi leo. Utafiti wa historia ya uundaji wa muundo wa lithosphere ni muhimu kwa sababu mabadiliko ya tectonic na deformation yanayotokea ndani yake yanaonekana kuwa mambo muhimu zaidi ambayo huamua mabadiliko mengi yaliyotokea duniani katika enzi zilizopita za kijiolojia.

Kwa kuwa sasa tuna ufahamu wa jumla wa jiolojia, tunaweza kurejea asili yake.

Safari katika historia ya sayansi ya Dunia

Ni vigumu kusema ni kiasi gani historia ya jiolojia inarudi nyuma maelfu ya miaka, lakini Neanderthal tayari alijua nini cha kutengeneza kisu au shoka, kwa kutumia jiwe au obsidian (glasi ya volkeno).

Kuanzia wakati wa mwanadamu wa zamani hadi katikati ya karne ya 18, hatua ya kabla ya kisayansi ya mkusanyiko na uundaji wa maarifa ya kijiolojia ilidumu, haswa kuhusu madini ya chuma, mawe ya ujenzi, chumvi na maji ya chini ya ardhi. Miamba, madini na michakato ya kijiolojia katika tafsiri ya wakati huo ilikuwa tayari kujadiliwa katika nyakati za kale.

Kufikia karne ya 13, uchimbaji madini ulikuwa ukiendelea katika nchi za Asia na misingi ya ujuzi wa madini ilikuwa ikiibuka.

Katika Renaissance (karne za XV-XVI) wazo la heliocentric la ulimwengu (J. Bruno, G. Galileo, N. Copernicus) lilianzishwa, mawazo ya kijiolojia ya N. Stenon, Leonardo da Vinci na G. Bauer walizaliwa, na piadhana za ulimwengu za R. Descartes na G. Leibniz zimeundwa.

Wakati wa uundaji wa jiolojia kama sayansi (karne za XVIII-XIX), nadharia za ulimwengu za P. Laplace na I. Kant na mawazo ya kijiolojia ya M. V. Lomonosov, J. Buffon yalionekana. Stratigraphy (I. Lehmann, G. Fuchsel) na paleontolojia (J. B. Lamarck, W. Smith) walizaliwa, crystallography (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), mineralogy (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos na wengine), uchoraji wa ramani ya kijiolojia huanza.

Katika kipindi hiki, jumuiya za kwanza za kijiolojia na tafiti za kitaifa za kijiolojia ziliundwa.

Kuanzia nusu ya pili ya 19 hadi mwanzoni mwa karne ya 20, matukio muhimu zaidi yalikuwa uchunguzi wa kijiolojia wa Charles Darwin, kuundwa kwa nadharia ya majukwaa na geosynclines, kuibuka kwa paleojiografia, maendeleo ya ala petrografia, madini ya kinasaba na kinadharia, kuibuka kwa dhana za magma na nadharia ya amana za madini. Jiolojia ya petroli ilianza kuibuka na jiofizikia (magnetometry, gravimetry, seismometry, na seismology) ilianza kupata kasi. Mnamo 1882, Kamati ya Jiolojia ya Urusi ilianzishwa.

Kipindi cha kisasa katika ukuzaji wa jiolojia kilianza katikati ya karne ya 20, wakati sayansi ya Dunia ilipopitisha teknolojia ya kompyuta na kupata zana mpya za maabara, zana na njia za kiufundi, ambazo ziliwezesha kuanza utafiti wa kijiolojia na kijiofizikia. ya bahari na sayari zilizo karibu.

Mafanikio bora zaidi ya kisayansi yalikuwa nadharia ya ukanda wa metasomatic na D. S. Korzhinsky, nadharia ya sura za metamorphism, nadharia ya M. Strakhov kuhusu aina za lithogenesis, kuanzishwa kwa mbinu za kijiokemia za utafutaji wa amana za madini, nk.

Chini ya uongozi wa A. L. Yanshin, N. S. Shatsky na A. A. Bogdanov, ramani za utafiti za nchi za Ulaya na Asia ziliundwa, atlasi za paleografia ziliundwa.

Dhana ya tectonics mpya ya kimataifa ilitengenezwa (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain na wengine), geodynamics, jiolojia ya uhandisi na hidrojiolojia ilisonga mbele, mwelekeo mpya katika jiolojia uliainishwa - kiikolojia, ambayo imekuwa. kipaumbele leo.

Matatizo ya jiolojia ya kisasa

Leo, kuhusu masuala mengi ya kimsingi, matatizo ya sayansi ya kisasa bado hayajatatuliwa, na kuna angalau masuala mia moja na nusu kama hayo. Tunazungumza juu ya misingi ya kibiolojia ya fahamu, siri za kumbukumbu, asili ya wakati na mvuto, asili ya nyota, mashimo nyeusi na asili ya vitu vingine vya nafasi. Jiolojia pia ina matatizo mengi ambayo bado hayajashughulikiwa. Hii inahusu hasa muundo na muundo wa Ulimwengu, pamoja na michakato inayotokea ndani ya Dunia.

Leo, umuhimu wa jiolojia unaongezeka kutokana na hitaji la kudhibiti na kutilia maanani tishio linaloongezeka la maafa ya kijiolojia yanayohusiana na shughuli za kiuchumi zisizo na mantiki zinazozidisha matatizo ya mazingira.

Maundo ya kijiolojia nchini Urusi

Kuundwa kwa elimu ya kisasa ya kijiolojia nchini Urusi kunahusishwa na ufunguzi wa maiti ya wahandisi wa madini (Taasisi ya Madini ya baadaye) huko St.ilianza wakati Taasisi ya Jiolojia (sasa GIN AH CCCP) ilipoanzishwa huko Leningrad mnamo 1930 na kisha kuhamishiwa Moscow.

Leo, Taasisi ya Jiolojia inashika nafasi ya kwanza miongoni mwa taasisi za utafiti katika nyanja ya utabaka, litholojia, tectonics na historia ya sayansi ya mzunguko wa kijiolojia. Maeneo makuu ya shughuli yanahusiana na ukuzaji wa shida ngumu za kimsingi za muundo na malezi ya ukoko wa bahari na bara, utafiti wa mabadiliko ya malezi ya miamba ya mabara na mchanga katika bahari, jiografia, uhusiano wa kimataifa wa michakato ya kijiolojia. matukio, n.k.

Kwa njia, mtangulizi wa GIN alikuwa Makumbusho ya Madini, iliyobadilishwa jina mnamo 1898 kuwa Jumba la Makumbusho la Jiolojia, na kisha mnamo 1912 kuwa Jumba la Makumbusho la Jiolojia na Madini. Peter Mkuu.

Tangu kuanzishwa kwake, msingi wa elimu ya kijiolojia nchini Urusi umekuwa ukizingatia kanuni ya utatu: sayansi - mafunzo - mazoezi. Kanuni hii, licha ya mishtuko ya perestroika, jiolojia ya elimu inafuata leo.

Mnamo 1999, vyuo vya Wizara ya Elimu na Maliasili vya Urusi vilipitisha dhana ya elimu ya kijiolojia, ambayo ilijaribiwa katika taasisi za elimu na timu za uzalishaji ambazo "hukuza" wafanyikazi wa kijiolojia.

jiolojia ya kazi
jiolojia ya kazi

Leo, elimu ya juu ya jiolojia inaweza kupatikana katika zaidi ya vyuo vikuu 30 nchini Urusi.

Na wacha "kwa upelelezi kwenye taiga" au uondoke "kwenye nyika zenye kupendeza" katika wakati wetu - hii sio ya kifahari tena kama ilivyokuwa zamani,kazi, mwanajiolojia anaichagua kwa sababu "furaha anayejua hisia za barabarani"…

Ilipendekeza: