"La geologia è uno stile di vita", è probabile che dirà un geologo quando gli viene chiesto della sua professione, prima di passare a formulazioni aride e noiose, spiegando che la geologia è la scienza della struttura e della composizione della terra, sulla storia della sua nascita, formazione e modelli di sviluppo, sulle ricchezze un tempo innumerevoli e oggi, purtroppo, "stimate" delle sue viscere. Anche altri pianeti del sistema solare sono oggetto di ricerche geologiche.
La descrizione di una scienza particolare inizia spesso con la storia della sua origine e formazione, dimenticando che la narrazione è piena di termini e definizioni incomprensibili, quindi è meglio arrivare prima al punto.
Fasi della ricerca geologica
Lo schema più generale della sequenza di ricerca in cui è possibile "spremere" tutto il lavoro geologico finalizzato all'identificazione dei giacimenti minerari(di seguito denominato MPO), in sostanza, è il seguente: rilievo geologico (mappatura di affioramenti rocciosi e formazioni geologiche), prospezione, esplorazione, calcolo delle riserve, relazione geologica. Tiro, ricerca e ricognizione, a loro volta, sono naturalmente divisi in fasi a seconda dell'entità del lavoro e tenendo conto della loro opportunità.
Per eseguire un tale complesso di lavori è coinvolto un intero esercito di specialisti della più ampia gamma di specialità geologiche, che un vero geologo deve padroneggiare molto più che a livello di "un po' di tutto", perché si trova di fronte al compito di riassumere tutte queste informazioni versatili e alla fine arrivare alla scoperta di un giacimento (o realizzarlo), poiché la geologia è una scienza che studia le viscere della terra principalmente per lo sviluppo delle risorse minerarie.
Famiglia di scienze geologiche
Come altre scienze naturali (fisica, biologia, chimica, geografia, ecc.), la geologia è un complesso di discipline scientifiche interconnesse e intrecciate.
Le materie geologiche includono direttamente geologia generale e regionale, mineralogia, tettonica, geomorfologia, geochimica, litologia, paleontologia, petrologia, petrografia, gemmologia, stratigrafia, geologia storica, cristallografia, idrogeologia, geologia marina, vulcanologia e sedimentologia.
Le scienze applicate, metodologiche, tecniche, economiche e di altro tipo legate alla geologia includono geologia ingegneristica, sismologia, petrofisica, glaciologia, geografia, geologiaminerali, geofisica, scienze del suolo, geodesia, oceanografia, oceanologia, geostatistica, geotecnologia, geoinformatica, geotecnologia, catasto e monitoraggio del territorio, gestione del territorio, climatologia, cartografia, meteorologia e un certo numero di scienze atmosferiche.
La geologia di campo "pura", è ancora ampiamente descrittiva, che impone una certa responsabilità morale ed etica all'esecutore, quindi la geologia, avendo sviluppato un proprio linguaggio, come altre scienze, non può fare a meno di filologia, logica ed etica.
Poiché la prospezione e l'esplorazione di rotte, specialmente in aree difficili da raggiungere, è un lavoro praticamente non supervisionato, un geologo è sempre tentato da giudizi o conclusioni soggettive, ma ben presentate e, purtroppo, questo accade. Innocue "imprecisioni" possono portare a conseguenze molto gravi sia in termini scientifici e produttivi che materiali ed economici, quindi un geologo semplicemente non ha il diritto all'inganno, alla distorsione e all'errore, come un geniere o un chirurgo.
La spina dorsale delle geoscienze è costruita in una serie gerarchica (geochimica, mineralogia, cristallografia, petrologia, litologia, paleontologia e geologia propriamente detta, compresa la tettonica, la stratigrafia e la geologia storica), che riflette la subordinazione di oggetti di studio successivamente più complessi da atomi e molecole alla Terra nel suo insieme.
Ognuna di queste scienze è ampiamente ramificata in direzioni diverse, così come la geologia stessa include la tettonica, la stratigrafia e la geologia storica.
Geochimica
Nel campo visivo di questa scienzagiacciono i problemi della distribuzione degli elementi nell'atmosfera, idrosfera e litosfera.
La geochimica moderna è un complesso di discipline scientifiche, tra cui geochimica regionale, biogeochimica e metodi geochimici di prospezione di giacimenti minerari. Oggetto di studio per tutte queste discipline sono le leggi di migrazione degli elementi, le condizioni per la loro concentrazione, separazione e rideposizione, nonché i processi di evoluzione delle forme di reperimento di ciascun elemento o associazioni da più, specie simili nelle proprietà.
La geochimica si basa sulle proprietà e sulla struttura dell'atomo e della materia cristallina, sui dati sui parametri termodinamici che caratterizzano parte della crosta terrestre o dei singoli gusci, nonché sugli schemi generali formati dai processi termodinamici.
Il compito diretto della ricerca geochimica in geologia è la rilevazione dell'MPO, pertanto i lavori di esplorazione dei minerali minerali sono necessariamente preceduti e accompagnati da indagini geochimiche, i cui risultati servono per individuare aree di dispersione della componente utile.
Mineralogia
Una delle sezioni principali e più antiche della scienza geologica, che studia il vasto, bellissimo, insolitamente interessante e misterioso mondo dei minerali. Gli studi mineralogici, i cui scopi, obiettivi e metodi dipendono da compiti specifici, vengono eseguiti in tutte le fasi della prospezione e dell'esplorazione geologica e comprendono un'ampia gamma di metodi dalla valutazione visiva della composizione minerale alla microscopia elettronica e alla diagnostica di diffrazione dei raggi X.
Onfasi di indagine, ricerca ed esplorazione di MPO, vengono effettuati studi al fine di chiarire i criteri di ricerca mineralogica e una valutazione preliminare del significato pratico dei potenziali giacimenti.
Durante la fase di esplorazione del lavoro geologico e nella valutazione delle riserve di minerali o materie prime non metalliche, viene stabilita la sua completa composizione minerale quantitativa e qualitativa con l'identificazione di impurità utili e nocive, i cui dati vengono presi tenere in considerazione quando si sceglie una tecnologia di lavorazione o si trae conclusioni sulla qualità delle materie prime.
Oltre a uno studio completo della composizione delle rocce, i compiti principali della mineralogia sono lo studio dei modelli di combinazione dei minerali nelle associazioni naturali e il miglioramento dei principi della sistematica delle specie minerali.
Cristallografia
C'era una volta, la cristallografia era considerata una parte della mineralogia, e la stretta relazione tra loro è naturale e ovvia, ma oggi è una scienza indipendente con una propria materia e propri metodi di ricerca. I compiti della cristallografia consistono in uno studio completo della struttura, delle proprietà fisiche e ottiche dei cristalli, dei processi della loro formazione e delle caratteristiche dell'interazione con l'ambiente, nonché dei cambiamenti che si verificano sotto l'influenza di influenze di varia natura.
La scienza dei cristalli si divide in cristallografia fisica e chimica, che studia i modelli di formazione e crescita dei cristalli, il loro comportamento in varie condizioni a seconda della forma e della struttura, e cristallografia geometrica, l'argomentoquali sono le leggi geometriche che regolano la forma e la simmetria dei cristalli.
Tettonica
La tettonica è uno dei rami centrali della geologia, che studia la struttura della crosta terrestre in termini strutturali, le caratteristiche della sua formazione e sviluppo sullo sfondo di movimenti, deformazioni, faglie e dislocazioni di diversa scala causati da processi profondi.
La tettonica è divisa in rami regionali, strutturali (morfologici), storici e applicati.
La direzione regionale opera con strutture come piattaforme, piastre, scudi, aree piegate, depressioni marine e oceaniche, faglie di trasformazione, zone di rift, ecc.
Un esempio è il piano strutturale-tettonico regionale che caratterizza la geologia della Russia. La parte europea del paese si trova sulla piattaforma dell'Europa orientale, composta da rocce ignee e metamorfiche precambriane. Il territorio tra gli Urali e lo Yenisei si trova sulla piattaforma della Siberia occidentale. La piattaforma siberiana (altopiano siberiano centrale) si estende dallo Yenisei al Lena. Le aree piegate sono rappresentate dalle cinture piegate degli Urali-Mongoli, del Pacifico e parzialmente del Mediterraneo.
La tettonica morfologica studia le strutture di ordine inferiore rispetto alla tettonica regionale.
La geotettonica storica si occupa della storia dell'origine e della formazione dei principali tipi di forme strutturali degli oceani e dei continenti.
La direzione applicata della tettonica è associata all'identificazione dei modelliposizionamento di vari tipi di MPO in relazione a determinati tipi di morfostrutture e caratteristiche del loro sviluppo.
Nel senso geologico "mercantile", le faglie nella crosta terrestre sono considerate canali di approvvigionamento del minerale e fattori di controllo del minerale.
Paleontologia
Letteralmente significa "la scienza degli esseri antichi", la paleontologia studia gli organismi fossili, i loro resti e le tracce di attività vitali, principalmente per la dissezione stratigrafica delle rocce della crosta terrestre. La competenza di paleontologia comprende il compito di ripristinare un quadro che rifletta il processo di evoluzione biologica sulla base dei dati ottenuti a seguito della ricostruzione dell'aspetto, delle caratteristiche biologiche, dei metodi di riproduzione e nutrizione degli organismi antichi.
Secondo segni abbastanza evidenti, la paleontologia è divisa in paleozoologia e paleobotanica.
Gli organismi sono sensibili ai cambiamenti dei parametri fisici e chimici del loro habitat, quindi sono indicatori affidabili delle condizioni in cui si sono formate le rocce. Da qui lo stretto legame tra geologia e paleontologia.
Sulla base di studi paleontologici, unitamente ai risultati della determinazione dell'età assoluta delle formazioni geologiche, è stata compilata una scala geocronologica in cui la storia della Terra è suddivisa in ere geologiche (Archeano, Proterozoico, Paleozoico, Mesozoico e Cenozoico). Le ere sono divise in periodi e questi, a loro volta, sono divisi in epoche.
Viviamo nell'era del Pleistocene (da 20mila anni ad oggi) del periodo Quaternario, iniziato circa 1 milioneanni fa.
Petrografia
Lo studio della composizione minerale delle rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie, delle loro caratteristiche tessiturali e strutturali e della genesi viene effettuato mediante la petrografia (petrologia). La ricerca viene effettuata utilizzando un microscopio polarizzatore nei fasci di luce polarizzata trasmessa. Per fare questo, lastre (sezioni) sottili (0,03-0,02 mm) vengono ritagliate da campioni di roccia, quindi incollate su una lastra di vetro con balsamo canadese (le caratteristiche ottiche di questa resina sono vicine a quelle del vetro).
I minerali diventano trasparenti (la maggior parte) e le loro proprietà ottiche vengono utilizzate per identificare i minerali e le rocce che li costituiscono. I modelli di interferenza nella sezione sottile assomigliano ai modelli di un caleidoscopio.
Un posto speciale nel ciclo delle scienze geologiche è occupato dalla petrografia delle rocce sedimentarie. Il suo grande significato teorico e pratico è dovuto al fatto che oggetto di ricerca sono i sedimenti (fossili) moderni e antichi, che occupano circa il 70% della superficie terrestre.
Geologia ingegneristica
La geologia ingegneristica è la scienza di quelle caratteristiche della composizione, delle proprietà fisiche e chimiche, della formazione, della presenza e della dinamica degli orizzonti superiori della crosta terrestre, che sono associate alle attività umane economiche, principalmente ingegneristiche e edili.
Le indagini ingegneristiche e geologiche hanno lo scopo di eseguire una valutazione completa e completa dei fattori geologici causati dalle attività umane in combinazione con i processi geologici naturali.
Se ricordiamo che, a seconda del metodo guida, le scienze naturali si dividono in descrittive ed esatte, allora la geologia ingegneristica, ovviamente, appartiene a quest'ultima, a differenza di molti dei suoi "compagni di bottega".
Geologia marina
Non sarebbe giusto ignorare la vasta sezione della geologia che studia la struttura geologica e le caratteristiche dello sviluppo della crosta terrestre, che forma il fondo degli oceani e dei mari. Se seguiamo la definizione più breve e capiente che caratterizza la geologia (lo studio della Terra), allora la geologia marina è la scienza del fondale marino (oceano), che copre tutti i rami dell'"albero geologico" (tettonica, petrografia, litologia, geologia storica e quaternaria, paleogeografia, stratigrafia, geomorfologia, geochimica, geofisica, dottrina dei minerali, ecc.).
La ricerca nei mari e negli oceani viene effettuata da navi appositamente attrezzate, piattaforme di perforazione galleggianti e pontoni (sulla piattaforma). Per il campionamento, oltre alla perforazione, vengono utilizzate draghe, benne a conchiglia e tubi straight-through. Con l'ausilio di veicoli autonomi e trainati vengono effettuati rilievi fotografici, televisivi, sismici, magnetometrici e di geolocalizzazione discreti e continui.
Nel nostro tempo, molti problemi della scienza moderna non sono stati ancora risolti, e questi includono i misteri irrisolti dell'oceano e del suo interno. La geologia marina è onorata non solo per il bene della scienza di "chiarire il segreto", ma anche per sviluppare le colossali risorse minerarie dell'Oceano Mondiale.
Teorico di baseil compito della moderna branca della geologia marina è studiare la storia dello sviluppo della crosta oceanica e identificare i modelli principali della sua struttura geologica.
La geologia storica è la scienza dei modelli di sviluppo della crosta terrestre e del pianeta nel suo insieme nel passato storicamente osservabile dal momento della sua formazione fino ai giorni nostri. Lo studio della storia della formazione della struttura della litosfera è importante perché gli spostamenti tettonici e le deformazioni che si verificano in essa sembrano essere i fattori più importanti che determinano la maggior parte dei cambiamenti avvenuti sulla Terra nelle passate ere geologiche.
Ora che abbiamo una comprensione generale della geologia, possiamo tornare alle sue origini.
Escursione nella storia delle scienze della Terra
È difficile dire fino a che punto la storia della geologia risale a migliaia di anni fa, ma i Neanderthal sapevano già da cosa fare un coltello o un'ascia, usando selce o ossidiana (vetro vulcanico).
Dall'epoca dell'uomo primitivo alla metà del 18° secolo, è durata la fase prescientifica di accumulazione e formazione delle conoscenze geologiche, principalmente su minerali metallici, pietre da costruzione, sali e acque sotterranee. Rocce, minerali e processi geologici nell'interpretazione di quel tempo erano già discussi nell'antichità.
Nel 13° secolo, l'attività mineraria si stava sviluppando nei paesi asiatici e stavano emergendo le basi della conoscenza mineraria.
Nel Rinascimento (XV-XVI secolo) si afferma l'idea eliocentrica del mondo (J. Bruno, G. Galileo, N. Copernico), le idee geologiche di N. Stenon, Leonardo da Vinci e G. Bauer sono nati, e anchevengono formulati i concetti cosmogonici di R. Descartes e G. Leibniz.
Durante la formazione della geologia come scienza (XVIII-XIX secolo), apparvero le ipotesi cosmogoniche di P. Laplace e I. Kant e le idee geologiche di M. V. Lomonosov, J. Buffon. Nascono la stratigrafia (I. Lehmann, G. Fuchsel) e la paleontologia (J. B. Lamarck, W. Smith), la cristallografia (R. J. Gayuy, M. V. Lomonosov), la mineralogia (I. Ya. Berzelius, A. Kronstedt, V. M. Severgin, K. F. Moos e altri), inizia la mappatura geologica.
Durante questo periodo furono create le prime società geologiche e le prime indagini geologiche nazionali.
Dalla seconda metà del XIX all'inizio del XX secolo, gli eventi più significativi furono le osservazioni geologiche di Charles Darwin, la creazione della teoria delle piattaforme e delle geosincline, l'emergere della paleogeografia, lo sviluppo di petrografia strumentale, mineralogia genetica e teorica, l'emergere dei concetti di magma e la teoria dei giacimenti minerari. La geologia del petrolio iniziò ad emergere e la geofisica (magnetometria, gravimetria, sismometria e sismologia) iniziò a prendere slancio. Nel 1882 fu fondato il Comitato geologico della Russia.
Il periodo moderno nello sviluppo della geologia iniziò a metà del 20° secolo, quando la scienza della Terra adottò la tecnologia informatica e acquisì nuovi strumenti di laboratorio, strumenti e mezzi tecnici, che permisero di iniziare lo studio geologico e geofisico degli oceani e dei pianeti vicini.
I risultati scientifici più importanti furono la teoria della zonizzazione metasomatica di D. S. Korzhinsky, la teoria del metamorfismo facies, la teoria di M. Strakhov sui tipi di litogenesi, l'introduzione di metodi geochimici per la prospezione di giacimenti minerari, ecc.
Sotto la guida di AL Yanshin, N. S. Shatsky e A. A. Bogdanov, sono state create mappe tettoniche di rilievo dei paesi dell'Europa e dell'Asia, sono stati compilati atlanti paleogeografici.
È stato sviluppato il concetto di una nuova tettonica globale (J. T. Wilson, G. Hess, V. E. Khain e altri), la geodinamica, la geologia ingegneristica e l'idrogeologia si sono fatte avanti, è stata delineata una nuova direzione nella geologia: ecologica, che è diventata una priorità oggi.
Problemi di geologia moderna
Oggi, su molte questioni fondamentali, i problemi della scienza moderna rimangono ancora irrisolti e ce ne sono almeno un centinaio e mezzo. Stiamo parlando dei fondamenti biologici della coscienza, dei misteri della memoria, della natura del tempo e della gravità, dell'origine delle stelle, dei buchi neri e della natura di altri oggetti spaziali. La geologia ha anche molti problemi che devono ancora essere affrontati. Ciò riguarda principalmente la struttura e la composizione dell'Universo, nonché i processi che avvengono all'interno della Terra.
Oggi, l'importanza della geologia sta aumentando a causa della necessità di controllare e tenere conto della crescente minaccia di conseguenze geologiche catastrofiche associate ad attività economiche irrazionali che esacerbano i problemi ambientali.
Formazione geologica in Russia
La formazione della moderna educazione geologica in Russia è associata all'apertura di un corpo di ingegneri minerari (futuro istituto minerario) a St.iniziò quando l'Istituto di Geologia (ora GIN AH CCCP) fu fondato a Leningrado nel 1930 e poi trasferito a Mosca.
L'Istituto Geologico occupa oggi una posizione di primo piano tra gli enti di ricerca nel campo della stratigrafia, della litologia, della tettonica e della storia delle scienze del ciclo geologico. Le principali aree di attività sono legate allo sviluppo di complessi problemi fondamentali della struttura e della formazione della crosta oceanica e continentale, allo studio dell'evoluzione della formazione rocciosa dei continenti e della sedimentazione negli oceani, alla geocronologia, alla correlazione globale dei processi geologici e fenomeni, ecc.
A proposito, il predecessore del GIN era il Museo Mineralogico, ribattezzato nel 1898 Museo di Geologia, e poi nel 1912 Museo Geologico e Mineralogico. Pietro il Grande.
Fin dal suo inizio, le basi dell'educazione geologica in Russia si sono basate sul principio di trinità: scienza - formazione - pratica. Questo principio, nonostante gli shock della perestrojka, la geologia educativa segue oggi.
Nel 1999, i collegi dei ministeri dell'istruzione e delle risorse naturali della Russia hanno adottato il concetto di educazione geologica, che è stato testato nelle istituzioni educative e nei team di produzione che "coltivano" personale geologico.
Oggi è possibile ottenere un'istruzione geologica superiore in più di 30 università in Russia.
E lascia andare "per la ricognizione nella taiga" o lascia "alle afose steppe" ai nostri tempi - questo non è più prestigioso come una volta,lavoro, il geologo lo sceglie perché "felice chi conosce la fastidiosa sensazione della strada"…
