La géologie est la science de quoi ? Que font les géologues ? Problèmes de géologie moderne

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La géologie est la science de quoi ? Que font les géologues ? Problèmes de géologie moderne
La géologie est la science de quoi ? Que font les géologues ? Problèmes de géologie moderne
Anonim

"La géologie est un mode de vie", est susceptible de dire un géologue lorsqu'on l'interroge sur son métier, avant de passer à des formulations sèches et ennuyeuses, expliquant que la géologie est la science de la structure et de la composition de la terre, sur l'histoire de sa naissance, de sa formation et de ses schémas de développement, sur les richesses jadis innombrables et aujourd'hui, hélas, "estimées" de ses entrailles. D'autres planètes du système solaire font également l'objet de recherches géologiques.

la géologie est la science de
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La description d'une science particulière commence souvent par l'histoire de son origine et de sa formation, oubliant que le récit est plein de termes et de définitions incompréhensibles, il est donc préférable d'aller droit au but en premier.

Étapes de la recherche géologique

Le schéma le plus général de la séquence de recherche dans lequel tous les travaux géologiques visant à identifier les gisements minéraux peuvent être "pressés"(ci-après dénommée MPO), en substance, est la suivante: étude géologique (cartographie des affleurements de roches et formations géologiques), prospection, exploration, calcul des réserves, rapport géologique. Le tir, la recherche et la reconnaissance, à leur tour, sont naturellement divisés en étapes en fonction de l'ampleur du travail et en tenant compte de leur opportunité.

Pour réaliser un tel complexe de travaux, toute une armée de spécialistes de la plus large gamme de spécialités géologiques est impliquée, qu'un vrai géologue doit maîtriser bien plus qu'au niveau "un peu de tout", car il est confronté à la tâche de résumer toutes ces informations polyvalentes et finalement arriver à la découverte d'un gisement (ou le faire), puisque la géologie est une science qui étudie les entrailles de la terre principalement pour le développement des ressources minérales.

Famille des sciences géologiques

Comme les autres sciences naturelles (physique, biologie, chimie, géographie, etc.), la géologie est un complexe de disciplines scientifiques interconnectées et imbriquées.

Les matières géologiques incluent directement la géologie générale et régionale, la minéralogie, la tectonique, la géomorphologie, la géochimie, la lithologie, la paléontologie, la pétrologie, la pétrographie, la gemmologie, la stratigraphie, la géologie historique, la cristallographie, l'hydrogéologie, la géologie marine, la volcanologie et la sédimentologie.

Les sciences appliquées, méthodologiques, techniques, économiques et autres liées à la géologie comprennent la géologie de l'ingénieur, la sismologie, la pétrophysique, la glaciologie, la géographie, la géologieminéraux, géophysique, science du sol, géodésie, océanographie, océanologie, géostatistique, géotechnologie, géoinformatique, géotechnologie, cadastre et surveillance des terres, gestion des terres, climatologie, cartographie, météorologie et un certain nombre de sciences atmosphériques.

"Pure", la géologie de terrain est encore largement descriptive, ce qui impose une certaine responsabilité morale et éthique à l'interprète, ainsi la géologie, ayant développé son propre langage, comme les autres sciences, ne peut se passer de philologie, de logique et d'éthique.

Parce que la prospection et l'exploration des routes, en particulier dans les zones difficiles d'accès, est un travail pratiquement sans surveillance, un géologue est toujours tenté par des jugements ou des conclusions subjectifs, mais bien et joliment présentés, et cela, malheureusement, arrive. Des "inexactitudes" inoffensives peuvent entraîner des conséquences très graves tant sur le plan scientifique et de la production que sur le plan matériel et économique, de sorte qu'un géologue n'a tout simplement pas le droit à la tromperie, à la distorsion et à l'erreur, comme un sapeur ou un chirurgien.

L'épine dorsale des géosciences est construite en une série hiérarchique (géochimie, minéralogie, cristallographie, pétrologie, lithologie, paléontologie et géologie proprement dite, y compris la tectonique, la stratigraphie et la géologie historique), reflétant la subordination d'objets d'étude successivement plus complexes des atomes et des molécules à la Terre dans son ensemble.

Chacune de ces sciences est largement ramifiée dans différentes directions, de même que la géologie elle-même comprend la tectonique, la stratigraphie et la géologie historique.

Géochimie

Dans le champ de vision de cette sciencese posent les problèmes de répartition des éléments dans l'atmosphère, l'hydrosphère et la lithosphère.

sciences naturelles
sciences naturelles

La géochimie moderne est un complexe de disciplines scientifiques, comprenant la géochimie régionale, la biogéochimie et les méthodes géochimiques de prospection des gisements minéraux. L'objet d'étude pour toutes ces disciplines sont les lois de migration des éléments, les conditions de leur concentration, de leur séparation et de leur redéposition, ainsi que les processus d'évolution des formes de recherche de chaque élément ou d'associations à partir de plusieurs, notamment de propriétés similaires.

La géochimie est basée sur les propriétés et la structure de l'atome et de la matière cristalline, sur des données sur les paramètres thermodynamiques qui caractérisent une partie de la croûte terrestre ou des coquilles individuelles, ainsi que sur des schémas généraux formés par des processus thermodynamiques.

La tâche directe de la recherche géochimique en géologie est la détection de MPO, par conséquent, les travaux d'exploration de minerais sont nécessairement précédés et accompagnés de levés géochimiques, dont les résultats sont utilisés pour identifier les zones de dispersion du composant utile.

Minéralogie

L'une des sections principales et les plus anciennes de la science géologique, étudiant le vaste, beau, inhabituellement intéressant et mystérieux monde des minéraux. Les études minéralogiques, dont les buts, les objectifs et les méthodes dépendent de tâches spécifiques, sont menées à toutes les étapes de la prospection et de l'exploration géologique et comprennent un large éventail de méthodes allant de l'évaluation visuelle de la composition minérale à la microscopie électronique et au diagnostic par diffraction des rayons X..

Activéétapes de prospection, de recherche et d'exploration de MPO, des études sont menées afin de clarifier les critères de recherche minéralogique et une évaluation préliminaire de l'importance pratique des gisements potentiels.

La géologie est la science qui étudie
La géologie est la science qui étudie

Pendant la phase d'exploration des travaux géologiques et lors de l'évaluation des réserves de minerai ou de matières premières non métalliques, sa composition minérale quantitative et qualitative complète est établie avec l'identification des impuretés utiles et nocives, dont les données sont prises prendre en compte lors du choix d'une technologie de traitement ou d'une conclusion sur la qualité des matières premières.

En plus d'une étude approfondie de la composition des roches, les principales tâches de la minéralogie sont l'étude des schémas de combinaison des minéraux dans les associations naturelles et l'amélioration des principes de la systématique des espèces minérales.

Cristallographie

Il était une fois, la cristallographie était considérée comme faisant partie de la minéralogie, et la relation étroite entre elles est naturelle et évidente, mais aujourd'hui c'est une science indépendante avec son propre sujet et ses propres méthodes de recherche. Les tâches de la cristallographie consistent en une étude approfondie de la structure, des propriétés physiques et optiques des cristaux, des processus de leur formation et des caractéristiques d'interaction avec l'environnement, ainsi que des changements se produisant sous l'influence d'influences de nature diverse.

travaux géologiques
travaux géologiques

La science des cristaux est divisée en cristallographie physique et chimique, qui étudie les schémas de formation et de croissance des cristaux, leur comportement dans diverses conditions en fonction de la forme et de la structure, et la cristallographie géométrique, le sujetqui sont les lois géométriques régissant la forme et la symétrie des cristaux.

Tectonique

La tectonique est l'une des branches centrales de la géologie, qui étudie la structure de la croûte terrestre en termes structurels, les caractéristiques de sa formation et de son développement dans le contexte de mouvements, déformations, failles et dislocations à différentes échelles causées par processus profonds.

histoire de la géologie
histoire de la géologie

La tectonique est divisée en branches régionales, structurelles (morphologiques), historiques et appliquées.

La direction régionale opère avec des structures telles que des plates-formes, des plaques, des boucliers, des zones plissées, des dépressions marines et océaniques, des failles transformantes, des zones de rift, etc.

Un exemple est le plan structurel-tectonique régional qui caractérise la géologie de la Russie. La partie européenne du pays est située sur la plate-forme est-européenne, composée de roches ignées et métamorphiques précambriennes. Le territoire entre l'Oural et le Yenisei est situé sur la plate-forme de la Sibérie occidentale. La plate-forme sibérienne (plateau sibérien moyen) s'étend du Yenisei à la Lena. Les zones plissées sont représentées par les ceintures plissées ouralo-mongole, pacifique et partiellement méditerranéenne.

La tectonique morphologique étudie les structures d'un ordre inférieur par rapport à la tectonique régionale.

La géotectonique historique traite de l'histoire de l'origine et de la formation des principaux types de formes structurelles des océans et des continents.

La direction appliquée de la tectonique est associée à l'identification des motifsplacement de divers types de MPO en relation avec certains types de morphostructures et caractéristiques de leur développement.

Au sens géologique "mercantile", les failles de la croûte terrestre sont considérées comme des canaux d'approvisionnement en minerai et des facteurs de contrôle du minerai.

Paléontologie

Signifiant littéralement "la science des êtres anciens", la paléontologie étudie les organismes fossiles, leurs restes et traces d'activité vitale, principalement pour la dissection stratigraphique des roches de la croûte terrestre. La compétence de la paléontologie comprend la tâche de restaurer une image qui reflète le processus d'évolution biologique sur la base des données obtenues à la suite de la reconstruction de l'apparence, des caractéristiques biologiques, des méthodes de reproduction et de nutrition des organismes anciens.

Selon des signes assez évidents, la paléontologie se divise en paléozoologie et paléobotanique.

Les organismes sont sensibles aux changements des paramètres physiques et chimiques de leur habitat, ils sont donc des indicateurs fiables des conditions dans lesquelles les roches se sont formées. D'où le lien étroit entre géologie et paléontologie.

Sur la base d'études paléontologiques, ainsi que des résultats de la détermination de l'âge absolu des formations géologiques, une échelle géochronologique a été compilée dans laquelle l'histoire de la Terre est divisée en ères géologiques (archéenne, protérozoïque, paléozoïque, mésozoïque et Cénozoïque). Les époques sont divisées en périodes, et celles-ci, à leur tour, sont divisées en époques.

Nous vivons à l'ère du Pléistocène (il y a 20 000 ans jusqu'à nos jours) de la période quaternaire, qui a commencé il y a environ 1 million d'annéesil y a des années.

Pétrographie

L'étude de la composition minérale des roches ignées, métamorphiques et sédimentaires, de leurs caractéristiques texturales et structurales et de leur genèse est réalisée par la pétrographie (pétrologie). La recherche est effectuée à l'aide d'un microscope polarisant dans les faisceaux de lumière polarisée transmise. Pour ce faire, des plaques (sections) fines (0,03-0,02 mm) sont découpées dans des échantillons de roche, puis collées sur une plaque de verre avec du baume du Canada (les caractéristiques optiques de cette résine sont proches de celles du verre).

Les minéraux deviennent transparents (la plupart) et leurs propriétés optiques sont utilisées pour identifier les minéraux et leurs roches constitutives. Les motifs d'interférence en coupe mince ressemblent aux motifs d'un kaléidoscope.

sciences de la Terre
sciences de la Terre

Une place particulière dans le cycle des sciences géologiques est occupée par la pétrographie des roches sédimentaires. Sa grande importance théorique et pratique est due au fait que les sujets de recherche sont les sédiments modernes et anciens (fossiles), qui occupent environ 70 % de la surface de la Terre.

Géologie de l'ingénieur

La géologie de l'ingénierie est la science des caractéristiques de la composition, des propriétés physiques et chimiques, de la formation, de l'occurrence et de la dynamique des horizons supérieurs de la croûte terrestre, qui sont associées aux activités humaines économiques, principalement d'ingénierie et de construction.

Les études d'ingénierie et géologiques visent à effectuer une évaluation complète et complète des facteurs géologiques causés par les activités humaines en conjonction avec les processus géologiques naturels.

Si nous rappelons que, selon la méthode de guidage, les sciences naturelles sont divisées en descriptives et exactes, alors la géologie de l'ingénieur, bien sûr, appartient à cette dernière, contrairement à beaucoup de ses "camarades dans l'atelier".

Géologie marine

Il serait injuste d'ignorer la vaste section de la géologie qui étudie la structure géologique et les caractéristiques du développement de la croûte terrestre, qui forme le fond des océans et des mers. Si nous suivons la définition la plus courte et la plus vaste qui caractérise la géologie (l'étude de la Terre), alors la géologie marine est la science du fond de la mer (océan), couvrant toutes les branches de "l'arbre géologique" (tectonique, pétrographie, lithologie, géologie historique et quaternaire, paléogéographie, stratigraphie, géomorphologie, géochimie, géophysique, doctrine des minéraux, etc.).

Les recherches dans les mers et les océans sont menées à partir de navires spécialement équipés, de plates-formes de forage flottantes et de pontons (sur le plateau). Pour l'échantillonnage, en plus du forage, des dragues, des bennes preneuses et des tubes droits sont utilisés. A l'aide de véhicules autonomes et tractés, des relevés photographiques, télévisuels, sismiques, magnétométriques et de géolocalisation discrets et continus sont réalisés.

problèmes de la science moderne
problèmes de la science moderne

À notre époque, de nombreux problèmes de la science moderne n'ont pas encore été résolus, notamment les mystères non résolus de l'océan et de son intérieur. La géologie marine est honorée non seulement pour le bien de la science de "clarifier le secret", mais aussi pour développer les ressources minérales colossales de l'océan mondial.

Théorie de basela tâche de la branche marine moderne de la géologie est d'étudier l'histoire du développement de la croûte océanique et d'identifier les principaux modèles de sa structure géologique.

La géologie historique est la science des modèles de développement de la croûte terrestre et de la planète dans son ensemble dans le passé historiquement observable depuis le moment de sa formation jusqu'à nos jours. L'étude de l'histoire de la formation de la structure de la lithosphère est importante car les déplacements et les déformations tectoniques qui s'y produisent semblent être les facteurs les plus importants qui déterminent la plupart des changements survenus sur Terre au cours des ères géologiques passées.

Maintenant que nous avons une compréhension générale de la géologie, nous pouvons nous tourner vers ses origines.

Excursion dans l'histoire des sciences de la Terre

Il est difficile de dire jusqu'à quand l'histoire de la géologie remonte à des milliers d'années, mais l'homme de Néandertal savait déjà de quoi fabriquer un couteau ou une hache, en utilisant du silex ou de l'obsidienne (verre volcanique).

De l'époque de l'homme primitif jusqu'au milieu du XVIIIe siècle, l'étape pré-scientifique d'accumulation et de formation des connaissances géologiques a duré, principalement sur les minerais métalliques, les pierres de construction, les sels et les eaux souterraines. Les roches, les minéraux et les processus géologiques dans l'interprétation de cette époque étaient déjà discutés dans l'Antiquité.

Au XIIIe siècle, l'exploitation minière se développe dans les pays asiatiques et les fondements du savoir minier émergent.

À la Renaissance (XV-XVI siècles) l'idée héliocentrique du monde (J. Bruno, G. Galilée, N. Copernic) a été établie, les idées géologiques de N. Stenon, Léonard de Vinci et G. Bauer sont nés, et aussiles concepts cosmogoniques de R. Descartes et G. Leibniz sont formulés.

Au cours de la formation de la géologie en tant que science (XVIII-XIX siècles), les hypothèses cosmogoniques de P. Laplace et I. Kant et les idées géologiques de M. V. Lomonosov, J. Buffon sont apparues. La stratigraphie (I. Lehmann, G. Fuchsel) et la paléontologie (J. B. Lamarck, W. Smith) sont nées, la cristallographie (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), la minéralogie (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos et autres), la cartographie géologique commence.

Durant cette période, les premières sociétés géologiques et commissions géologiques nationales voient le jour.

De la seconde moitié du XIXe au début du XXe siècle, les événements les plus marquants sont les observations géologiques de Charles Darwin, la création de la théorie des plates-formes et des géosynclinaux, l'émergence de la paléogéographie, le développement de la pétrographie instrumentale, la minéralogie génétique et théorique, l'émergence des concepts de magma et la théorie des gisements de minerai. La géologie pétrolière a commencé à émerger et la géophysique (magnétométrie, gravimétrie, sismométrie et sismologie) a commencé à prendre de l'ampleur. En 1882, le Comité géologique de Russie a été fondé.

La période moderne du développement de la géologie a commencé au milieu du XXe siècle, lorsque les sciences de la Terre ont adopté la technologie informatique et acquis de nouveaux instruments de laboratoire, outils et moyens techniques, ce qui a permis de commencer l'étude géologique et géophysique des océans et des planètes voisines.

Les réalisations scientifiques les plus remarquables ont été la théorie du zonage métasomatique de D. S. Korzhinsky, la théorie du faciès du métamorphisme, la théorie de M. Strakhov sur les types de lithogenèse, l'introduction de méthodes géochimiques pour la prospection de gisements de minerai, etc.

Sous la direction de A. L. Yanshin, N. S. Shatsky et A. A. Bogdanov, des cartes topographiques tectoniques des pays d'Europe et d'Asie ont été créées, des atlas paléogéographiques ont été compilés.

Le concept d'une nouvelle tectonique globale a été développé (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain et autres), la géodynamique, la géologie de l'ingénierie et l'hydrogéologie ont avancé, une nouvelle direction de la géologie a été définie - écologique, qui est devenue une priorité aujourd'hui.

Problèmes de la géologie moderne

Aujourd'hui, sur de nombreuses questions fondamentales, les problèmes de la science moderne ne sont toujours pas résolus, et il en existe au moins une centaine et demi. Nous parlons des fondements biologiques de la conscience, des mystères de la mémoire, de la nature du temps et de la gravité, de l'origine des étoiles, des trous noirs et de la nature des autres objets spatiaux. La géologie a également de nombreux problèmes qui n'ont pas encore été résolus. Cela concerne principalement la structure et la composition de l'Univers, ainsi que les processus qui se déroulent à l'intérieur de la Terre.

Aujourd'hui, l'importance de la géologie augmente en raison de la nécessité de contrôler et de prendre en compte la menace croissante de conséquences géologiques catastrophiques associées à des activités économiques irrationnelles qui aggravent les problèmes environnementaux.

Formation géologique en Russie

La formation de l'enseignement géologique moderne en Russie est associée à l'ouverture d'un corps d'ingénieurs miniers (futur Institut des mines) à Saint-Pétersbourg.a commencé lorsque l'Institut de géologie (aujourd'hui GIN AH CCCP) a été créé à Leningrad en 1930, puis transféré à Moscou.

Aujourd'hui, l'Institut géologique occupe une position de leader parmi les institutions de recherche dans le domaine de la stratigraphie, de la lithologie, de la tectonique et de l'histoire des sciences du cycle géologique. Les principaux domaines d'activité sont liés au développement des problèmes fondamentaux complexes de la structure et de la formation de la croûte océanique et continentale, l'étude de l'évolution de la formation rocheuse des continents et de la sédimentation dans les océans, la géochronologie, la corrélation globale des processus géologiques et phénomènes, etc.

D'ailleurs, le prédécesseur du GIN était le Musée minéralogique, rebaptisé en 1898 en Musée de géologie, puis en 1912 en Musée géologique et minéralogique. Pierre le Grand.

Depuis sa création, la base de l'enseignement géologique en Russie repose sur le principe de la trinité: science - formation - pratique. Ce principe, malgré les chocs de la perestroïka, la géologie éducative suit aujourd'hui.

En 1999, les collèges des ministères de l'éducation et des ressources naturelles de Russie ont adopté le concept d'enseignement géologique, qui a été testé dans des établissements d'enseignement et des équipes de production qui « éduquent » le personnel géologique.

géologue d'emploi
géologue d'emploi

Aujourd'hui, l'enseignement géologique supérieur peut être obtenu dans plus de 30 universités en Russie.

Et lâcher prise "pour la reconnaissance dans la taïga" ou partir "dans les steppes sensuelles" à notre époque - ce n'est plus aussi prestigieux qu'autrefois,métier, le géologue le choisit car "heureux qui connaît la sensation lancinante de la route"…

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