загрузка...
загрузка...
На головну

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

  1. HTML: Загальні відомості.
  2. I. НОРМАТИВНА БАЗА ДЛЯ РОЗРОБКИ ПОЛОЖЕННЯ ПРО ПЕРВИННОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ ПРОФСПІЛКИ
  3. I. Загальні положення
  4. I. Загальні положення
  5. I. Загальні положення
  6. I. Загальні положення
  7. I. Загальні положення

1.1. Історична геологія в системі природознавства

Історична геологія ставить собі за мету вивчення історії розвитку планети Земля. Схематично розвиток Землі можна представити як взаємодія її оболонок, що протікає під безперервним впливом космосу. В основу історичної геології покладено принцип безперервної зміни навколишньої природи (матерії). Історична геологія є фундаментальною галуззю знання, що використовує весь науковий багаж від філософії до математики, від економіки до біології. Це - комплексна дисципліна, що включає геохронологія, стратиграфию, палеогеографію і палеотектоніку в їх тісному взаємозв'язку.

геохронологія - Календар геологічних подій, що охоплює 4,6 млрд. Років. Її основу складає радіометричне датування гірських порід за що містяться в них радіоактивним елементам, їх ізотопів і продуктів розпаду, що відбувається з постійною швидкістю. Сталість швидкості радіоактивного розпаду - специфічна особливість даного процесу, що відрізняє його від всіх інших процесів.

стратиграфія або точніше биостратиграфия вивчає послідовність нашарування осадових і вулканогенних порід, встановлюючи їх відносний вік за укладеними в породах органічним залишкам. В останні роки поряд з биостратиграфия з'явилися нові галузі - магнітостратіграфія і Сейсмостратіграфія, які відіграють поки підпорядковану роль.

палеогеографія займається відновленням фізико-географічних умов геологічного минулого - розподілом суші і моря, їх висот і глибин, а також кліматичної зональності. У відповідність з цим палеогеография іноді підрозділяється на палеогеоморфология, палеоокеанологію і палеокліматології.

Палеотектоніка вивчає історію рухів і деформацій земної кори і літосфери. Багато авторів вважають, що в результаті геологічного розвитку ділянки земної кори океанічного типу перетворюються в блоки земної кори континентального типу - континенти. Під впливом внутрішніх напружень в глибинах земної кулі, континенти можуть розколюватися з утворенням океанічних западин. Більшість вчених вважає, що зовнішня оболонка земної кулі - літосфера - розділена на блоки різної величини (плити літосфери), що переміщаються по дотичній до поверхні Земної кулі (тангенціальні переміщення). Багато хто з них розглядають тангенціальні переміщення літосферних плит, як «каркас» геологічної історії Землі.

Історична геологія - наука геологічного циклу, тому цілком природна її зв'язок з іншими науками цього циклу. В останні десятиліття в зв'язку з проблемою прогнозування родовищ корисних копалин посилилася зв'язок історичної геології з вченням про корисних копалин. Настільки ж нерозривна зв'язок історичної геології з іншими галузями природознавства - хімією, фізикою, біологією, які нагромадили величезний матеріал про сучасний стан Земної кулі. Зокрема, сучасний розподіл хімічних елементів і їх ізотопів вивчає геохімія. Однак в останні десятиліття накопичено значний матеріал про особливості розподіл хімічних елементів і їх ізотопів в минулі геологічні періоди. Мабуть, цілком реально оформлення в якості особливої ??галузі знання - палеогеохіміі. Вивченням фізичних полів Землі займається геофізика. За її даними в результаті массоенергітіческіх процесів і впливу космосу фізичні поля істотно змінювалися в різні геологічні періоди. Мабуть, уже в найближчі роки оформляться нові галузі знанаія (наприклад, палеосейсмологія, палеомагнитологи і ін.), Які вивчають зміни в часі параметри цих полів.

На стику геології і біології близько 200 років тому виникла палеонтологія, завдання якої послідовно розширювалися. У 20-40-ті роки XIX століття основним завданням палеонтології було виявлення специфічних особливостей органічного світу кожного з виділених періодів. У другій половині XIX століття шляхом аналізу палеонтологічного матеріалу вирішувалася проблема видоутворення. У ХХ столітті після досліджень В. І. Вернадського в завдання палеонтології входить виявлення загальних закономірностей розвитку біосфери.

До недавнього часу історікогеологіческіе дослідження ставили собі за мету відновлення умов геологічного минулого. В останні роки все з більшою визначеністю виступає новий аспект історичної геології: на основі аналізу геологічного минулого дати прогноз розвитку географічної оболонки в найближчому майбутньому. Таким чином, завдання історичної геології можуть бути сформульовані як уявна реконструкція


геологічного розвитку Землі, виявлення загальних закономірностей цього процесу і прогнозування подальшої еволюції Землі в найближчі моменти геологічного часу. Особливе місце займає питання про соціально-економічний ефект історікогеологіческіх досліджень, тобто відшкодування коштів, витрачених в початковий період розвитку даної галузі знання.

В даний час намічається два головних напрямки соціально-економічного ефекту історико-геологічних досліджень. З розвитком цивілізації потреба в мінеральних багатства земних надр не зменшується, а зростає. На основі аналізу історії геологічного розвитку Землі історична геологія пророкує, які корисні копалини найбільш характерні для даного району. В результаті історікогеологіческіх досліджень в кожному конкретному регіоні ведуться пошуки не всіх корисних копалин, а тільки тих з них, ймовірність знахідок яких найбільша. Прогнозування родовищ корисних копалин - одне з найважливіших напрямів соціально-економічного ефекту історікогеологіческіх досліджень. Російська геологія знає кілька прикладів чудових геологічних прогнозів. Нафта Поволжя, алмази Якутії, нафта Західного Сибіру були спочатку передбачені на основі історікогеологіческіх досліджень, а вже потім відкриті в результаті багаторічних пошуків. Для дослідників Сибіру особливе значення мав прогноз академіка М. А. Усова про наявність великого рудного вузла в районі м Норильська. Усов домігся організації експедиції, яку очолив один з його учнів - Н. Урванцев, що став першовідкривачем найбільшого мідно-нікелевого родовища Талнаха.

Іншим важливим напрямом соціально-економічного ефекту є участь історичної геології в розробці якісно нової галузі знань - вчення про взаємовідносини людини з навколишнім середовищем. Ще в середині ХХ століття видатний американський соціолог Лайнус Карл Поллинг писав, що якщо руйнування навколишнього середовища триватиме такими темпами, то проблема ядерної війни втратить актуальність, оскільки людство вимре і без неї. Людина не може існувати, не змінюючи природу, але наслідки цих змін можна оцінити лише детально вивчивши геологічну історію Землі.

Однією з найважливіших екологічних проблем сучасності є зменшення біорізноманіття органічного світу планети, в той час як в минулі геологічні періоди біорізноманіття послідовно зростала. За даними екологів в даний час в природі кожної хвилини зникає не менше одного виду органічного світу. В історії нашої планети вже були епохи, коли різноманітність органічного світу різко знижувався, і тільки, через кілька мільйонів років, спочатку досягало колишнього рівня, а потім перевершувало його. Ці моменти отримали назву екологічні кризи. Багато елементів екологічної кризи спостерігаються і в даний час. В результаті життєдіяльності людини на величезних степових просторах стрибкоподібно знизилося різноманітність органічного світу. Зони степів і лісів, які характеризуються винятковою видовою різноманітністю рослинності, перетворилися в ріллі, на яких вирощують лише кілька видів рослин. Боротьба з бур'янами призводить до подальшого зменшення біорізноманіття. В даний час у зв'язку з ростом населення Земної кулі гостро стоїть проблема нестачі продовольства. Можна припускати, що зростання посівних площ і, відповідно, зменшення біорізноманіття продовжиться і в найближче десятиліття. Наслідки процесу зменшення біорізноманіття непередбачувані, але більшість вчених вважає, що вони будуть негативними.

Серйозну загрозу для майбутнього можуть представляти озонові «дірки» і глобальне потепління. Якщо ці явища мають антропогенне походження, то природне середовище може виявитися неготовою до їх компенсації. Розглянемо такий приклад. У незаселеній місцевості, незважаючи на надходження хвороботворних бактерій в річку, вода в ній зазвичай цілком придатна для пиття. Після виникнення селища вода в річці нижче селища виявляється непридатною, але вже за кілька кілометрів ще нижче вона знову очищується, внаслідок природних механізмів очищення. Якщо ж в селищі буде організовано хімічне виробництво і стічні води надійдуть в річку, то механізм очищення може виявитися зруйнованим і річка перетвориться в стічну канаву. Історична геологія, вивчаючи динаміку розвитку природного середовища в далекому минулому, дозволяє виявити ту червону межу, яку не можна переходити.

Останнім часом розглядається питання про можливість зіткнення Землі з астероїдами. Історична геологія, вивчаючи минуле Землі, дозволяє встановити, як часто відбувалися подібні зіткнення в минулому і, отже, яка їх ймовірність у майбутньому. Для вченого, який вивчає сучасний вигляд Землі, історична геологія особливо важлива, оскільки дозволяє побачити не знімок планети в даний момент часу, а всю величезну стрічку її геологічної історії.

1.2. Етапи розвитку історичної геології

Людині цікаво знати далеке минуле. На ранніх стадіях розвитку суспільства, коли не було фактичного матеріалу для відповіді на це питання, складалися легенди, перекази, міфи. Практично у кожного народу є міфи і легенди, іноді оформлені у вигляді «священних книг». У період розквіту античної науки (IV століття до н.е. - I століття н.е.) різні мислителі (Фалес, Арістотель, Страбон) висловлювали припущення про геологічне минуле, але цілісної картини створено не було. Крах античного світу (IV - VI століття н.е.) супроводжувалося значним регресом наукової думки. Протягом 10 століть незаперечним авторитетом щодо минулого Землі стала Біблія, що оповідає про створення світу близько 7,5 тисяч років тому.

У період Відродження (XV-XVI століття) були висловлені перші, засновані на реальних спостереженнях, здогади про геологічне минуле Землі. Вивчаючи шари осадових порід Леонардо да Вінчі помітив, що містяться в гірських породах скам'янілі раковини нагадують сучасних молюсків. Він припустив, що в далекому минулому сучасна суходіл міг бути дном морського басейну. Через 150 років після Леонардо, що жив в Італії, датський натураліст Нільс Стенсен (Ніколаус Стенон) сформулював основні принципи стратиграфії, зберегли наукову цінність до теперішнього часу:

- Шар, що містить уламки іншого шару, утворився після нього;

- Всякий шар збунтувався пізніше шару, на якому залягає, і раніше того, який його перекриває.

У XVIII столітті, коли істотно послабився вплив релігії, в різних країнах з'явилася плеяда вчених, роботи яких заклали основи історичної геології. Французький натураліст Бюффон в першій половині XVIII століття зробив спробу виділення етапів в геологічній історії Землі. Одним з перших він відступив від біблійної трактування віку Землі, оцінивши його не в 7,5, а в 25 тис. Років. Великий російський вчений М. В. Ломоносов - автор знаменитого твору «Про шарах земних» - приблизно в цей же час пішов значно далі, оцінивши вік Землі в 400 тис. Років. В даний час вік Землі оцінюється в 4,6 млрд. Років. На величезну тривалість геологічної історії Землі вказував і шотландський дослідник природи Геттон, що обгрунтував магматическое походження гранітів. Важливу роль у розвитку природознавства


 Карл Лінней (1707-1778) Жан Батіст Ламарк (1744-1829)

Жорж Кюв'є (1769-1832) Чарльз Дарвін (1809 -1882)

В. І. Вернадський (1863-1945). Чарльз Лайель (1797-1875)

зіграли роботи шведського натураліста Карла Ліннея (1707-1778), який розробив першу класифікацію органічного світу.

Умовно вважається, що виникнення історичної геології відбулося в Англії на рубежі XVIII-XIX століть у зв'язку з переходом від ремісничого способу виробництва до мануфактурного. При мануфактурному способі виробництва процес виготовлення продукту розбивається на ряд операцій, частина яких можуть виконувати механізми, зокрема, паровий двигун. Паровий двигун потребував потужному енергоносії, яким став кам'яне вугілля. У процесі пошуку родовищ кам'яного вугілля було встановлено, що вугілля міститься лише в породах певного віку, що відрізняються від нижче-і вище розташованих відкладень комплексом органічних залишків. Таким чином, на рубежі XVIII-XIX століть в Англії за ініціативою англійського геолога Сміта вперше створюються геологічні карти нового зразка, на яких гірські породи розрізняються не за складом, а за віком.

Одночасно зі створенням геологічних карт нового зразка розробляється палеонтологічний метод визначення відносного віку гірських порід по комплексу містяться в них органічних залишків. Цей метод розрізняє гірські породи за ступенем давнини, залишаючи відкритим питання про час їх утворення. Заслуга в розробці палеонтологічного методу належить французькому вченому Жоржу Кюв'є (1769-1832), застосував принцип «кореляції частин організму». Згідно з цим принципом організм являє собою замкнуту систему, частини якої взаємно відповідають як щодо будови (закон підпорядкування органів), так і по відношенню до їх функцій (закон підпорядкування функцій). Зміна однієї частини організму тягне за собою відповідні зміни інших його частин. Принцип «кореляції частин організму» був особливо важливий для палеонтології, дозволяючи по фрагментарним частинах скелета реконструювати вигляд організму.

Кюв'є увійшов в історію науки і як автор «теорії катастроф», згідно з якою зміни органічного світу Землі відбувалися за рахунок катастроф, періодично знищували життя на Землі, яка потім знову відроджувався. «Раціональне зерно» цієї теорії отримало розвиток в даний час у вигляді вчення про етапність розвитку органічного світу. На жаль, протягом послідовники Кюв'є взяли лише негативні сторони «теорії», довівши їх до абсурду. Ф. Енгельс в середині XIX століття писав, що ця теорія катастроф «... революційна за формою і реакційна за змістом». На основі досліджень Кюв'є протягом одного двадцятиріччя (1820-1840 роки) було виділено більшість геологічних періодів (систем) загальної стратиграфічної шкали, прийнятої і в даний час. Відрізок часу, що охоплює першу половину XIX століття, розглядається як перший етапрозвитку історичної геології (етап накопичення фактичного матеріалу).

Проникнення в природознавство ідей еволюціонізму - безперервного зміни органічного світу під впливом мінливого середовища проживання - пов'язано з іменами Ламарка, Лайеля і Дарвіна. Французький натураліст Ламарк, дискутуючи з Кюв'є, вважав, що причиною еволюції є прагнення організмів до досконалості. Англійський вчений Чарльз Лайель вивчав зміни в неживій природі, підраховуючи кількість уламкового матеріалу, що виноситься за рік річками Англії. В результаті підрахунків виявилося, що в масштабах геологічного часу кількість виноситься матеріалу достатньо для перетворення гірської споруди в рівнину, а моря - в сушу. Таким чином, виявляється, що зміна умов проживання відбувалося безперервно і не супроводжувалося катастрофічними явищами. Лайель відомий і як автор принципу актуалізму, згідно з яким сучасні процеси розглядаються як моделі процесів і подій геологічного минулого. Цей принцип використовується і в даний час, але з урахуванням незворотних змін, що відбулися на Землі після аналізованого події.

Найбільш повно ідеї еволюціонізму були викладені в знаменитій праці Чарльза Дарвіна «Походження видів шляхом природного відбору», опублікованій в 1859 році. Дарвін не тільки довів широке поширення процесів видоутворення, але і описав механізм цього процесу - природний відбір. На відміну від Ламарка він вважав, що пристосування організмів до умов проживання має не абсолютний, а відносний характер: при подальшій зміні умов воно може виявитися шкідливим. Еволюціоністські уявлення Дарвіна отримали подальший розвиток в палеонтології завдяки роботам російського вченого В. О. Ковалевського, який вивчав розвиток копитних. В цілому, друга половина XIX століття розглядається як епоха проникнення в природознавство ідей еволюціонізму (другий етап розвитку історичної геології). Підкреслюючи значення еволюційної теорії, Ф. Енгельс писав, що природознавство дотримується концепції діалектичного матеріалізму, суть якої формулюється одним реченням: «в світі немає нічого крім природи (матерії), яка знаходиться в безперервному розвитку». Важливим досягненням геологів кінця XIX століття є розробка основ вчення про платформах і геосинкліналях, здійснена американським дослідником Д. Холом і російським вченим А. П. Карпинським. Основні успіхи геології XIX століття (і історичної геології, зокрема) підсумовані в тритомній монографії австрійського геолога Зюсс «Лик Землі», закінченою в 1909 році. Ця робота направляла дослідників на аналіз загальних закономірностей геологічних процесів, що обумовлюють розподіл родовищ корисних копалин на Земній кулі.

До початку ХХ століття на Землі вже не залишилося «білих плям», куди не ступала нога людини. В силу цього звузилася можливість виявлення родовищ корисних копалин, що виходять на денну поверхню. Виникла проблема пошуку «сліпих» родовищ, які не мають виходу на поверхню Землі. З цією метою були розроблені нові методи пошуків, засновані на хімічних і фізичних властивостях хімічних елементів і їх з'єднань (геохімічні і геофізичні методи пошуку і розвідки). Ці методи в силу високої вартості можна було застосовувати лише на найбільш перспективних ділянках. Виявлення (прогнозування) таких ділянок на основі всебічного вивчення геологічної будови і розвитку будь-якої території стало основним завданням геологічних досліджень. У вирішенні цього завдання історична геологія, що вивчає історію геологічного розвитку Землі і окремих її регіонів, відіграє вирішальну роль. Таким чином, на початку ХХ століття (третій етап розвитку історичної геології) вона стає разом з іншими галузями знань продуктивною силою суспільства. Розвиток історичної геології підтверджує загальну закономірність: на перших етапах розвитку наука існує за рахунок суспільства, але в подальшому - сторицею повертає свої «борги».

Друга половина ХХ століття характеризується посиленням уваги до екологічного аспекту життєдіяльності людства. У відповідність з цим історична геологія, поряд з іншими галузями знання, бере участь в розробці вчення про взаємовідносини людини з навколишнім середовищем. Виходячи з цього четвертий етап розвитку історичної геології, що триває в даний час, може бути названий етапом екологізації, яку започаткували праці російського академіка Володимира Івановича Вернадського.

В даний час на чергу встала проблема детального вивчення Місяця і найближчих до Землі планет Сонячної системи: Марса і Венери. Не виключена можливість, що польоти космонавтів і астронавтів до цих планет здійсняться вже за життя нинішнього покоління. У відповідність з цим в середині XXI століття вже можуть виникнути такі галузі знання як історична селенологи, марсологія та венерологія. У більш віддаленому майбутньому може сформуватися вчення про закономірності розвитку в часі планет Сонячної системи.

Питання для самоконтролю

1. Назвати мету, завдання та основні напрямки історичної геології.

2. Пояснити, в чому полягає сціально-економічний ефект історико-геологічних досліджень.

3. Перерахувати етапи розвитку історичної геології, назвіть особливості кожного етапу.

4. Пояснити роль історичної геології у формуванні елементів наукового світогляду.

 



Попередня   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   Наступна

Подцарство Нижчі рослини (Thallophyta) | А б а в | Подцарство Вищі рослини (Telomophyta) | Надотдел Насінні | Царство Гриби (Fungi) | Подцарство Одноклітинні (Найпростіші) (Protozoa) | раковини форамініфер | аммоноидеи | Б - відбиток на пісковику окремих ниток | Полюють на аммонитов |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати