Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Основні етапи становлення і розвитку історичної геології





Скачати 24.32 Kb.
Дата конвертації24.04.2019
Розмір24.32 Kb.
Типреферат

Вступ

Історична геологія є одним з великих розділів геологічних наук, в якому в хронологічному порядку розглядається геологічне минуле Землі. Оскільки геологічним спостереженням доступна показемная кора, остільки розгляд різноманітних природних явищ і процесів поширюється на земну кору. Формування Земної кори визначають різноманітні фактори, з яких провідними є - час, фізико-географічні умови та тектоніка.

Головні завдання історичної геології - відновлення і теоретичне тлумачення еволюції лику земної поверхні і населяє її органічного світу, а також з'ясування історії перетворення внутрішньої структури земної кори і розвитку пов'язаних з цим ендогенних процес. Історична геологіяізучает також історію формування структури земної кори (історична геотектоніка), оскільки руху і тектонічні деформації земної кори є найважливішими факторами більшості змін, що відбувалися на Землі.

Історична геологія спирається на висновки приватних геологічних наук. Основою її служітстратіграфія, що встановлює послідовність утворення гірських порід в часі і розробляє систему хронології геологічного минулого. Одним з головних розділів стратиграфії являетсяБіостратіграфія, що використовує в якості показників відносного віку гірських порід залишки вимерлих тварин і рослин і тісно пов'язана з палеонтологією.

Особливе значення для І. р має вчення про формаціях історично обумовлених природних асоціаціях (парагенезах) гірських порід, що відбивають у своєму складі і будові складну взаємодію різноманітних процесів, що протікають в минулому.


Основна частина

Як наука історична геологія почала формуватися на рубежі 18-19 століть, коли У.Сміт в Англії, а Ж.Кювье і А. Броньяр у Франції прийшли до однакових висновків про послідовну зміну шарів і знаходяться в них залишків викопних організмів. На основі біостратиграфічних методу були складені перші стратиграфічні колонки, розрізи, що відображають вертикальну послідовність осадових порід. Відкриття цього методу поклало початок стратиграфическому етапуразвітія історичної геології. Протягом першої половини 19 століття були встановлені майже всі основні підрозділи стратиграфічної шкали, проведена систематизація геологічного матеріалу в хронологічній послідовності, розроблена стратиграфическая колонка для всієї Європи. У цей період в геології панувала ідея катастрофізму, яка пов'язувала всі зміни, що відбуваються на Землі (зміна залягання товщ, утворення гір, вимирання одних видів організмів і поява нових і ін.) З великими катастрофами.

Ідею катастроф змінює вчення про еволюцію, яке все зміни на Землі розглядає як результат дуже повільних і тривалих геологічних процесів. Основоположниками вчення є Ж. Ламарком, Ч.Лайель, Ч. Дарвін.

До середини 19 ст. відносяться перші спроби провести реконструкцію фізико-географічних умов по окремим геологічних епох для великих ділянок суші. Ці роботи, проведені вченими Дж. Дана, В.О.Ковалевський і ін., Поклали началопалеогеографіческому етапуразвітія історичної геології. Велику роль для становлення палеогеографііімело введення понятіяо фаціяхученим А. Гресслі в 1838 р Сутність його полягає в тому, що породи одного і того ж віку можуть мати різний склад, що відображає умови їх утворення.

У другій половині 19 ст. зароджується уявлення про геосинкліналях як протяжних прогибах, заповнених потужними товщами осадових порід. А до кінця століття А.П.Карпінскім закладаються основи вчення про платформах.

Подання про платформах і геосинкліналях як найголовніших елементах структури Земної кори дає началотретьему «тектонічному» етапуразвітія історичної геології. Воно вперше було викладено в працях вченого Е. Ога «Геосинкліналі і континентальні площі». У Росії поняття про геосинкліналях було введено Ф.Ю. Левінсон-Лессінг на початку 20 ст.

Таким чином, ми бачимо, що до середини 20 ст. історична геологія розвивалася з переважанням якогось одного наукового напрямку. На сучасному етапі історична геологія розвивається за двома направленіям.Первое напрямок - це детальне вивчення геологічної історії Землі в області стратиграфії, палеогеографії і тектоніки. При цьому вдосконалюються старі методи досліджень і залучаються нові, такі як: глибоке і надглибоке буріння, геофізичні, палеомагнітні; космічного зондування, абсолютної геохронології і т.д.

Другий напрямок - роботи по створенню цілісної картини геологічної історії земної кори, виявлення закономірностей розвитку і встановленню причинного залежності між ними.

Історична геологія вивчає геологічну історію Землі з часу її виникнення, встановлює причини утворення та розвиток літосфери, атмосфери, гідросфери, кріосфери і біосфери, дає характеристику ландшафтно-кліматичних і геодинамічних обстановок, визначає час виникнення і досліджує умови утворення гірських порід і пов'язаних з ними корисних копалин .

Тривала історія Землі насичена безліччю різних геологічних подій, явищ і процесів. Розглядаючи геологічне минуле в хронологічному порядку, історична геологія дає можливість намітити як загальні закономірності розвитку нашої планети і земної кори, так і особливості від слушних етапів геологічної історії.

Історична геологія є одним з найважливіших курсів в геологічному освіті. Історія розвитку континентів і океанів, еволюція клімату, ландшафтів і органічного світу, раз особисті катастрофічні природні явища, що розглядаються історичною геологією, дають цілісне наукове уявлення про загальні закономірності історичного розвитку геосфер і Землі в цілому.

Літосфера знаходиться в безперервній взаємодії з іншими геосферами. Освіта осадових гірських порід відбувається в результаті взаємодії водної або повітряного середовища, клімату і ландшафтних ситуацій. Кліматичні умови, фізико-хімічні особливості морських басейнів, що визначають їх солоність, температуру, газовий режим, а також рельєф дна і гідродинамічний режим, характер континентальної денудації і акумуляції, завжди відображаються на структурах і речовинний склад осадових гірських порід. Тому що утворилися в морській або континентальної обстановці опади є документальні свідчення існували в геологічному минулому фізико-географічних умов, а нашарування гірських порід відображають послідовність їх змін. Вивчення хімічного і мінерального складу і структурно-текстурних особливостей магматичних гірських порід і форми доданків ними тел розкриває ряд особливостей їх формування і дає можливість судити про специфічні риси глибинних магматичних розплавів. Склад, умови залягання, фізико-хімічні та структурно-текстурні особливості вулканогенних і вул-каногенно-осадових порід дозволяють встановити типи вулканічних апаратів і інші риси наземного і підводного вулканізму.

Залишки тварин і рослини, захоронення в гірських породах, є документальним свідченням минулому житті нашої планети і дозволяють розглядати історію Землі і розвиток на ній життя як єдине ціле.

Історична геологія - комплексна наукова дисципліна, в якій проблема геологічного розвитку планети, окремих геосфер і еволюція органічного світу розглядаються як кінцеві результати, отримані після проведення досліджень в рамках різних геологічних дисциплін. Різні сторони цієї проблеми вивчаються спеціальними розділами геології і окремими науковими напрямками. Історична геологія використовує результати стратиграфії і палеонтології, літології і петрології, регіональної геології і геотектоніки. На відміну від пере чисельних наукових дисциплін і напрямів, де прямо або побічно зачіпається проблема історичного розвитку того чи іншого геологічного об'єкта, метою історичної геології є узагальнення всієї сукупності історико-геологічних даних. Після свого виникнення історична геологія з науки, що займалася систематизацією геологічних подій і розглядом в хронологічному порядку історико-геологічних даних, поступово стала набувати синтезує характер. У зв'язку з диференціацією наукових знань від неї відокремилися такі напрямки, як стратиграфія, геохронология, палеогеографія, вчення про фації, вчення про формаціях, палеовулканології, історична геотектоніка і ін.

Історична геологія озброює геологів необхідними і найважливішими теоретичними знаннями. Застосовуючи на практиці методи історико-геологічних досліджень, геологи пізнають закономірності формування геологічних тіл; реконструюють природні умови, що існували на земній поверхні, і фізико-хімічні умови в надрах Землі; розкривають загальні генетичні та хронологічні закономірності виникнення і розміщення корисних копалин у земній корі; виявляють еволюційні і катастрофічні зміни атмосфери, гідросфери, літосфери і біосфери. Все це допомагає засвоєнню всього циклу геологічних наук та проведення цілеспрямованих пошуків і розвідки родовищ корисних копалин. Поряд з цим знання про зміну природного середовища за весь час існування нашої планети дають можливість прогнозувати стан геологічного середовища та шляхи розвитку біосфери.

Ще античні натуралісти і філософи звертали увагу на тривалу історію нашої планети і на ті зміни, які вона зазнавала. Багато цікаві ідеї про виникнення і розвитку Миру були висловлені Фалесом, Емпедоклом, Аристотелем, Анаксимандром, Страбоном і ін. Середні століття з тривалими міжусобними війнами, із занепадом наукового мислення і виробництва не знали іншої історії створення та розвитку земної лику, крім біблійної. В епоху Відродження стався перелом в пізнанні Землі, так само як і в інших областях науки і техніки. Леонардо да Вінчі (1452-1519), вивчаючи шари осадових порід в Ломбардії (Північна Італія) в процесі проведення інженерних робіт, зрозумів значення копалин раковин як залишків зниклої життя.

У 1669 р датський натураліст Нільс Стено (1638- 1686), який працював в Італії (Тоскані) і відомий в наукових колах під ім'ям Ніколауса Стенона, сформулював шість основних принципів стратиграфії:

■ шари Землі - результат осадження у воді;

■ шар, що містить уламки іншого шару, утворився сел ле нього;

■ всякий шар збунтувався пізніше шару, на якому залягає, і раніше того, який його перекриває;

■ шар, що містить морські раковини або морську сіль, утворився в море; якщо він містить рослини, то він стався від річкового паводку або появи припливу вод;

■ шар повинен мати невизначену протяжність і його можна простежувати поперек будь-якої долини;

■ шар відкладається спочатку горизонтально; похилий шар вказує на те, що він зазнав будь-якої переворот. Якщо наступний шар залягає на похилих шарах, то переворот стався раніше відкладення цього шару.

У цих вірних положеннях Н. Стенона ми бачимо початку стратиграфії і тектоніки.

В середині XVIII ст. великий російський вчений М. В. Ломоносов (1711 -1765) відзначав тривалість геологічного часу, багаторазові зміни земної поверхні різними геологічними процесами, значні зміни клімату і ландшафту протягом історії Землі.

Історична геологія виникла в другій половині XVIII ст. і зводилася в основному до стратиграфії. Великий внесок у розвиток цієї науки вніс італійський вчений Д. Ардуіно, який створив в 1760 р першу схему розчленування гірських порід за віком. Завдяки дослідженням німецьких геологів, особливо А. Г. Вернера (1750-1817), була розроблена регіональна стратиграфическая схема Центральної Німеччини, і на її основі зроблено спробу реконструювати геологічну історію розвитку Європи.

Французький натураліст Ж.де Бюффон (1707-1788) в своїй праці «Теорія Землі» (1749) зробив першу спробу виділення певних етапів у розвитку Землі. Він розділив всі осадові товщі на первинні, вторинні, третинні. Останній термін зберігся в літературі до наших днів.

Видатне значення для розвитку історичної геології мало поява палеонтологічного методу. Засновниками цього методу є англійський дослідник У.Сміт (1769- 1839) і французькі вчені Ж.Кювье (1769 - 1832) і А.Броньяр (1801 - 1876). Проводячи геологічні дослідження в один і той же час, але незалежно один від одного, вони прийшли до однакових висновків, пов'язаних з послідовністю залягання шарів і знаходяться в них залишків викопної фауни і флори, що дало можливість скласти перші стратиграфічні колонки, геологічні карти і розрізи ряду районів Англії і Франції. На основі палеонтологічного методу в першій половині XIX ст. було виділено більшість відомих нині геологічних систем і складені перші геологічні карти.

Найбільший французький вчений Ж. Кюв'є був не тільки од ним із засновників палеонтологічного методу, але і автором теорії катастроф, яка свого часу користувалася широкою популярністю. На підставі геологічних спостережень він по казав, що деякі групи організмів протягом геологічного часу вимирали, але їх місце займали нові. Його послідовники Ж.Агассіс (1807 - 1873), А.д'Орбіньі (1802-1857), Л.Елі де Бомон (1798-1874) та інші стали пояснювати катастрофами не тільки вимирання організмів, але і багато інших подій, що відбуваються на земної поверхні. На їхню думку, будь-які зміни залягання гірських порід, рельєфу, зміни ландшафтів або умов середовища проживання, а також вимирання організмів були результатами різномасштабних катастрофічних явищ, про що виходили на земній поверхні. Пізніше теорія катастроф була піддана різкій критиці видатними вченими XIX ст. - Ж. Ламарком (1744-1829), Ч.Лайелем (1797 - 1875), Ч. Дарвіном (1809 - 1882). Французький натураліст Ж. Ламарком створив вчення про еволюцію органічного світу (ламаркізм) і вперше проголосив її загальним законом живої природи. Англійська геолог Ч. Лайель в своїй праці «Основи геології» доводив, що великі зміни на Землі відбувалися не в результаті руйнівних катастроф, а внаслідок повільних, тривалих геологічних процесів. Пізнання історії Землі Ч. Лайель пропонує починати з вивчення сучасних геологічних процесів, вважаючи, що вони є «ключем до пізнання геологічних процесів минулого». Це положення Ч.Лайеля отримало згодом назву принципу актуалізму. Поява праць Ч. Дар вина зробило велику підтримку вченню еволюціоністів, так як в них доводилося, що органічний світ перетворюється шляхом повільних еволюційних змін.

До середини XIX ст. відносяться перші спроби реконструкції фізико-географічних умов деяких геологічних епох як для окремих регіонів (дослідження Г. А. Траутшольдом, Дж. Та на, В. О. Ковалевського), так і для всієї земної кулі (Ж. Марку). Ці роботи заклали основи палеогеографічного напрямки в історичній геології. Велике значення для становлення палеогеографії мало введення в 1838 р А. Греслі (1814- 1865) поняття про фації.

Протягом другої половини XIX ст. розширюються геологічні роботи дають все нові і нові відомості про будову та історії розвитку окремих регіонів. До початку 80-х років був зібраний колосальний матеріал, який потребував узагальненні. Це зробив австрійський геолог Е. Зюсс (1831 - 1914). Відомості по стратиграфії, історії розвитку земної кори, діяльності геологічних процесів, зібрані в багатьох частинах земної кулі, були систематизовані Е. Зюссом в тритомної праці «Лик Землі» (1883 1909). Геологічна наука після його робіт придбала зовсім інший характер: вчені стали займатися не тільки пошуками шляхів розчленування осадових товщ і їх кореляцією, а й головним чином намагалися знайти пояснення з мінливого вигляду земної поверхні, виявити закономірності в розташуванні суші і моря, пояснити локалізацію корисних копалин, встановити походження тих чи інших гірських порід і т. д.

До другої половини XIX ст. відноситься поява вчення про фації (німецький вчений Й.Вальтер, 1893) і новий напрямок в історичній геології - палеогеография (німецькі геологи).

На рубежі XIXі XX ст. відбулося найбільша подія в історії природознавства - відкриття природної радіоактивності, що дозволило встановити справжній вік нашої планети, до цього оцінюють за непрямими методами, які давали на багато занижені значення, і розробити абсолютну геохронологія. І те й інше означало революційні зміни в розвитку історико-геологічних знань.

Кінець XIXі початок ХХ ст. ознаменувалися також великими відкриттями в області биостратиграфии і з'ясуванні геологічної історії регіонів. У Західній Європі, Північній Америці та Росії на основі застосування палеонтологічного методу рас членів товщі гірських порід, видані монографії про копалин залишках різних періодів палеозою, мезозою і кайнозою.

Багато вчених внесли свій вклад в розвиток історичної геології, і серед них необхідно відзначити видатну роль А. П. Карпінського (1847 - 1936) - першого виборного президента Російської академії наук. Ще в кінці XIX ст. їм були узагальнені дані по геологічній історії європейської частини Росії і вперше складено палеогеографічні карти цієї території.

В цей же час на основі застосування палеонтологічного методу найвизначнішими вітчизняними геологами С. Н. Нікітіним (1851 - 1909), Ф.Н.Чернишевим (1856 - 1914) і А.П.Карпінскім були опубліковані монографії про палеозойських і мезозойських відкладеннях європейської частини Росії і Уралу.

На початку ХХ ст. найбільший французький геолог Г. Е. Ог (1861 - 1927) в багатотомній праці описав діяльність сучасних геологічних процесів та спробував розшифрувати геологічну історію Землі. Будучи прихильником вчення про геосинкліналях, уявлення про які було розроблено в Північній Америці в 1859 р працями Дж.Холл і Дж.Дана, Г.Е.Ог першим чітко протиставив геосинклинали платформ (останні він називав контрастними областями).

Тим часом в роботах російських вчених А. П. Павлова (1854-1929) і А. П. Карпінського були закладені основи вчення про платформах, в подальшому розвинені в працях А. Д. Архангельського і Н.С. Шатских.

У Росії поняття про геосинкліналях було введено на початку ХХ ст. Ф.Ю.Левінсон-Лессінг (1861 - 1939), а А.А.Борісяк (1872 - 1944) слідом за Г. Е. Огом став розглядати історичну геологію як історію розвитку геосинкліналей і платформ. У 20-ті роки Д.В.Налівкін (1889-1982) розвивав основи вчення про фації, а трохи пізніше в працях Р. Ф. Геккера, Б. П. Марківського та інших вчених починає оформлятися палеоекологічного напрямок у вивченні геологічного минулого.

У першій чверті ХХ ст. німецький геофізик А. Вегенер (1880- 1930) вперше формулює теорію дрейфу материків - першу гіпотезу мобілізма. Незважаючи на всю привабливість, ця гіпотеза не завоювала загального визнання, і незабаром після загибелі її автора була майже повністю відкинута. Однак планомірні дослідження океанського дна, розпочаті в 50-і роки, а також ти нові геофізичні дані принесли велику кількість нового фактичного матеріалу, що підтверджує цю гіпотезу, і на інший базі гіпотеза Вегенера була відроджена і в 60-ті роки перетворилася в струнке вчення - теорію тектоніки літосферних плит.

20-40-ті роки XX ст. були часом широкого розвитку геологічних досліджень в різних регіонах Землі. На їх базі були створені великі узагальнюючі роботи по геологічній будові і історії розвитку Європи (С.Н.Бубнов, 1888 - 1957), Сибіру (В. А. Обручов, 1863 - 1956), європейської частини Росії (А. Д. Архангельський) , Північної Америки та інших регіонів. Раз розробці регіональних досліджень сприяло узагальнення закономірностей розвитку земної кори завдяки уявленням про орогеніческіх фазах, обґрунтованим найбільшим німецьким тектоніст Г. Штілле (1876-1966) у другій половині ХХ ст. в результаті вивчення величезного фактичного матеріалу по стратиграфії, палеогеографії, магматизму, тектоніки.

Великий поштовх і подальший розвиток історичної геології дало глибоководне буріння на дні Світового океану, яке планомірно стало проводитися з середини 60-х років. В результаті цих робіт вперше були отримані неоціненні відомості про будову і розвиток земної кори не тільки в межах континентів, а й океанів. Відкриття в 50-ті роки ХХ ст. палеомагнетизму і явища періодичної інверсії магнітного поля Землі привело до виникнення в стратиграфії нового фізичного методу - магнітостратіграфіі.

Величезне значення мав для історичної геології прогрес радіогеохронометріі. Він вперше дозволив розшифрувати докем-брійскую історію нашої планети, за тривалістю більш ніж в шість разів перевищує Фанерозойський і зашифровану в основному в товщах глибоко метаморфизованних порід. Раніше їх вік визначався в основному за ступенем метаморфізму, що при водило часом до грубих помилок, так як на Канадському щиті архейськие освіти вважалися молодше і сильніше метаморф-поклику среднепротерозойського.

Певних успіхів було досягнуто і в області биостратиграфии пізнього докембрію і, зокрема, була відкрита по-зднепротерозойская фауна безхребетних.

Концепції, висунуті в другій половині ХХ ст., Сприяли відкриттю нових великих родовищ корисних копалин, яким передували ретельні та всебічні історико-геологічні дослідження. В результаті історико-геологічних досліджень були виявлені унікальні родовища нафти і газу в Волго-Уральської області та Західного Сибіру, ​​в Середній Азії, найбільші родовища алмазів, кам'яного вугілля, залізних руд, руд кольорових і рідкісних металів, родовища урану, дорогоцінних металів і каменів і ін.

Завершивши коротку характеристику виникнення і розвитку історичної геології, зупинимося на найголовніших завданнях цієї дисципліни. Основними документами, за якими реконструюється геологічна історія розвитку регіону, є гірські породи, що складають їх мінерали і укладені в них викопні органічні залишки, зібрані геологами в процесі по лівих робіт. У цих матеріалах зосереджені відомості про геологічні явища і події, що відбувалися в геологічному минулому. Всебічне вивчення зразків гірських порід в лабораторіях, відновлення вигляду тварин і рослин, способу їх життя і взаємодії з навколишнім середовищем дозволяють рас шифрувати відбувалися геологічні події і реконструювати фізико-географічні умови, що існували на земній поверхні в минулому.


висновок

Історична геологія вивчає геологічну історію Землі з часу її виникнення, встановлює причини утворення та розвиток літосфери, атмосфери, гідросфери, кріосфери і біосфери, дає характеристику ландшафтно-кліматичних і геодинамічних обстановок, визначає час виникнення і досліджує умови утворення гірських порід і пов'язаних з ними корисних копалин .

Тривала історія Землі насичена безліччю різних геологічних подій, явищ і процесів. Розглядаючи геологічне минуле в хронологічному порядку, історична геологія дає можливість намітити як загальні закономірності розвитку нашої планети і земної кори, так і особливості від слушних етапів геологічної історії.

Історична геологія є одним з найважливіших курсів в геологічному освіті. Історія розвитку континентів і океанів, еволюція клімату, ландшафтів і органічного світу, раз особисті катастрофічні природні явища, що розглядаються історичною геологією, дають цілісне наукове уявлення про загальні закономірності історичного розвитку геосфер і Землі в цілому.

Історична геологія - комплексна наукова дисципліна, в якій проблема геологічного розвитку планети, окремих геосфер і еволюція органічного світу розглядаються як кінцеві результати, отримані після проведення досліджень в рамках різних геологічних дисциплін. Різні сторони цієї проблеми вивчаються спеціальними розділами геології і окремими науковими напрямками. Історична геологія використовує результати стратиграфії і палеонтології, літології і петрології, регіональної геології і геотектоніки. На відміну від пере чисельних наукових дисциплін і напрямів, де прямо або побічно зачіпається проблема історичного розвитку того чи іншого геологічного об'єкта, метою історичної геології є узагальнення всієї сукупності історико-геологічних даних.

Історична геологія озброює геологів необхідними і найважливішими теоретичними знаннями.Застосовуючи на практиці методи історико-геологічних досліджень, геологи пізнають закономірності формування геологічних тіл; реконструюють природні умови, що існували на земній поверхні, і фізико-хімічні умови в надрах Землі; розкривають загальні генетичні та хронологічні закономірності виникнення і розміщення корисних копалин у земній корі; виявляють еволюційні і катастрофічні зміни атмосфери, гідросфери, літосфери і біосфери.


Список літератури

1. ВойлошніковВ. Д. Геологія. Геологічна історія Землі. - М .: Просвещение 2009.

2. Історична геологія з основами палеонтології / Є. В. Володимирська, А. Х. Кагарманов, Н. Я. Спаський та ін. - Л .: Недра, 2005.

3. Куренівський Н. В., Хаїн В. Є., Ясаманов Н. А. Історична геологія. - М .: Академия, 2006.

4. Монін А. С. Рання геологічна історія Землі. - М .: Наука, 2007.

5. Немков Г. І., Левицький Е. С., Гречишникова І. А. і ін. Історична геологія. - М .: Недра, 2006.

6. Подобіна В. М., РодигінС.А. Історична геологія. - Томськ: Вид-во НТЛ, 2000..


  • Основна частина