Полезные ископаемые какая наука изучает

Определение науки о полезных ископаемых;

Приведенный краткий обзор сведений об уровнях распространения и строения месторождений, методах и принципах их изучения позволяет сформулировать следующее определение науки о месторождениях. Учение о полезных ископаемых – это область геологической науки, изучающая размещение, строение, состав и условия формирования месторождений полезных ископаемых.

Цель учения о полезных ископаемых заключается в разработке теории образования и размещения месторождений. Эта теория является основой учения о поисках и разведке месторождений, имеет важное значение в горном деле.

Для достижения сформулированной цели учение о полезных ископаемых решает следующие задачи.

1. Выявление закономерностей локализации месторождений в земной коре для целенаправленного ведения поисковых работ.

2. Изучение и обобщение геологического строения и вещественного состава месторождений и их групп для прогнозирования масштабов открываемых месторождений и перспектив разведанных на фланги и глубокие горизонты.

3. Моделирование условий образования месторождений полезных ископаемых для выяснения их генезиса.

При этом в первую очередь обращается внимание на экономически значимые объекты:

– месторождения в районах действующих горнодобывающих предприятий;

– месторождения топливно-энергетических ресурсов: нефти, газа, коксующихся углей, а также высококачественных руд для черной и цветной металлургии, бокситов, фосфоритов, урана, сырья для производства строительных материалов, минеральных удобрений, а также подземных вод;

– разработку геологического обеспечения комплексного использования попутных полезных компонентов и полезных ископаемых и уменьшения воздействия разработки месторождений на окружающую природную среду.

Связь с другими науками. Учение о полезных ископаемых – наука синтетическая. При решении вопросов размещения месторождений она опирается на геотектонику, региональную геологию, историческую геологию; при изучении строения месторождений – на структурную геологию, геокартирование, геоморфологию, геофизику; при исследовании вещественного состава – на минералогию, петрографию, геохимию; при выяснении вопросов генезиса – на химию, физическую химию, геохимию. Она тесно связана с учением о поисках и разведке, являясь его теоретической основой, с экономикой минерального сырья.

Характеристика предмета “Учение о полезных ископаемых” показывает, как велико практическое и теоретическое значение данного курса в системе геологического и общего образования.

Геология: путешествие к науке земли

Исторические науки, или исторические дисциплины – это науки, которые, можно сказать, находясь в настоящем, пытаются заглянуть в прошлое, чтобы предугадать будущее. Построенные где-то на статистических данных, где-то – на свидетельствах авторитетных очевидцев, а где-то – даже на откровенно неубедительных предположениях. Так или иначе, данный раздел наук пестрит в двадцать первом веке гораздо большим количеством тайн, чем, скажем, математика, львиную долю которой человечество успешно «впитало» еще в Древней Греции.

Однако, это не отменяет факта, что такие науки, а также само стремление докопаться до их сути, являются исключительно важными и полезными для человечества. Одной из таких наук и есть наука геологии.

Геология – это дисциплина, повествующая о процессах развития нашего «космического домика», нашей планеты. А также о ее структуре и составе.

Происхождение термина

Изначально определением геологии обозначался антипод теологии. Так, если теология была посвящена неосязаемому и духовному, то геология была материалистической наукой о земном. В своем труде “Philobiblon” епископ Р. де Бьюри употребил слово «геология» именно в таком значении. Дело было в XV веке нашей эры.

Согласно исторических данных, окончательно и бесповоротно нынешнее значение понятия в 1779 г. укоренил Орас Бенедикт де Соссюр. Также в XVIII столетии в обиход вошли еще два названия для нынешней науки о Земле – геогностика и геогнозия. Однако, к окончанию XIX столетия эти два названия также сошли на нет, оставив науке о земных недрах то имя, которое нам хорошо знакомо по сей день.

Три ветви геологии

Геология, как наука, делится на три основных ответвления. Динамическая, историческая и описательная геологии.

Динамическая – исходя из названия, анализирует и изучает динамику нашей планеты:

землетрясения, извержения вулканов, разрушение пород, передвижение пород ветром, на ледниках, движение подземных, надземных вод и т.д.;
историческая – описывает все те же процессы, что и динамическая, но только произошедшие в прошлом;
описательная – наука учета. Описывает состав, размещение, очередность залегания, размеры, взаимоотношения, форму геологических объектов, минералов и пород.

Дочерние науки геологии

Геология создала в своих пределах целый конгломерат прикладных, вспомогательных наук, которые более узко рассматривают конкретные вопросы общей геологии. Рассмотрим самые популярные из этого списка.

Науки динамической геологии:

вулканология. Своим предметом, что ясно, избрала работу вулканов и вулканизм;
геодинамика. Анализирует взаимосвязь череды процессов ядра, мантии и земной коры, вместе с исследованием эволюции планеты;
сейсмология. Объект анализа и изучения– землетрясения;
тектоника. Интересуется подробной структурой земной коры и описанием ее движений.

Дисциплины исторической геологии:

геологическая история. Описывает становление геологии, предмета изучения, науки;
палеонтология. Наука, изучающая отходы жизнедеятельности реликтовых форм жизни и окаменелые остатки этих форм жизни;
стратиграфия. Анализирует возраст горных пород, вскрытием слоев породы и статистической взаимосвязью геологических объектов.

Науки описательной геологии:

геокриология. Изучение многолетнемерзлых горных пород, которые, в силу низких температур, приобретают другие свойства;
гидрогеология. Наука о водах, что текут под землей;
кристаллография. Ответвление минералогии, занимающееся кристаллами. Тесно связано с физикой;
литография. Занимается изучением осадочных горных пород;
минералогия. Предмет изучения – минералы;
петрография. В сравнении с литографией, этот вид геологии акцентируется на горных породах в целом;
региональная геология. Особенности устройства конкретно взятых секторов земной коры;
структурная геология. Анализирует формы, размеры геологических тел.

Читать еще: Чем полезна баня турецкая

Также существуют прикладные дисциплины, имеющие ярко выраженное практическое применение:

геология полезных ископаемых. Занимается поиском, мониторингом месторождений полезных ископаемых вместе с их разведкой. Различают нефтегазовую геологию, металлогению и угольную геологию;
инженерная геология. Эта наука постигает симбиоз геологического окружения с делом рук человека – инженерными конструкциями (вроде постройки дамб, наведения мостов и т.д.).

Упомянем также науки, появившиеся на стыке геологии с другими дисциплинами. Так образовались геобаротермометрия (температуры и давления для образования горных пород), геофизика (Земля со своими физическими свойствами), геохимия (состав Земли в виде набора химических элементов), геохронология (определение возраста геологических объектов).

Геохронология является действительно интересной наукой. Именно благодаря ей, а также радиоактивным атомам урана, ученые в своих лабораториях могут определять возраст не только геологических пород, но и других находок.

Основные задачи и принципы геологии

Первостепенной задачей геологии, как науки, является, несомненно, составление хронологически правильного порядка геологических событий. Генезис Земли начиная со времен, что были 4.5 миллиарда лет назад и по сей день.

Учитывая, что геология – все-таки гуманитарная наука, а не точная, принципы геологии часто опираются на знания (наблюдения), полученные опытным путем, метод аналогии:

Принцип актуализма говорит о том, что геологические усилия, которые действуют сейчас, действовали и в прошлом;
Принцип первичной горизонтальности постулирует о горизонтальном расположении морских осадков при их образовании;
Принцип суперпозиции постулирует, что, находясь в целостном, ничем не нарушенном залегании, породы будут следовать в порядке образования. Соответственно, те слои, что ниже, будут старше более высоких слоев;
Принцип финальной сукцессии настаивает, что в один и тот же момент времени океан заполнен одними и теми же организмами. Соответственно, если опознать остатки организмов в породе, можно найти те породы, которые были образованы в один и тот же промежуток времени.

Применение и важность геологии

Итак, насколько же полезна для человечества эта естественная наука геология? Мы можем сказать, что крайне полезна. Изучение геологии и анализ данных о Земле с ее помощью способствует обнаружению важнейших ресурсов для каждой страны – полезных ископаемых. Ведь геология помогает даже с высокой точностью предположить, в каких регионах какие ископаемые следует искать! Все нынешние крупные месторождения ископаемых во время своего открытия не обошлись бы без участия адептов геологии. Потому, для нормального функционирования экономики любой страны – развитие геологии просто жизненно необходимо.

Еще, учитывая актуальную в 21 веке тему глобального потепления, геологи, занимающиеся вечными мерзлотами, а также изучающие Северный полюс, могут однажды пролить свет на способы устранения данной проблемы или хотя бы минимизации ущерба.

Геохронология, в свою очередь, может помочь с изучением нашего прошлого, с установлением точных дат тех или иных событий. Это более полезно для углубленного изучения истории.

Тектоника и сейсмология, при должном уровне развития, потенциально способны в будущем предсказывать наступающие землетрясения еще до их начала. А это – очень важный факт, который напрямую влияет на сохранность человеческих жизней и людского имущества.

Вулканология, как и тектоника, важна хотя бы уже из соображений безопасности. Существует очень много стран, для которых извержения вулканов даже сейчас представляют огромную проблему.

Ну и, на перспективу. Космическая геология, космология и планетология занимаются анализом геологического состава планет Солнечной системы. Так или иначе, однажды человечество достигнет того уровня развития, при котором добыча полезных ископаемых будет производиться и на соседних планетах. Потому, данные дисциплины, изучающие, из чего же состоят наши «соседи» по планетной системе и их спутники, подготавливают нам плацдарм для освоения ресурсов и пространств уже за пределами Земли.

Наука геология: определение, значение и объект изучения, фото и видео

Что такое геология?

Геология это естественная наука, изучающая Землю, материалы из которых она состоит, структуры этих материалов и процессов, действующих на них. Она включает в себя также и изучение организмов, населявших нашу планету. Важной частью геологии является изучение того, как земные материалы, структуры, процессы и организмы менялись с течением времени.

Что делают геологи?

Если обобщить, то геологи решают следующие задачи:

прогнозирование поведения систем Земли и вселенной;
поиск запасов природных ресурсов, таких как грунтовые воды, нефть и металлы;
сохранение почв и поддержание продуктивности сельского хозяйств;
разработка природных ресурсов способами, которые не вредят окружающей среде;
поддержание качества водоснабжения;
сокращение потерь и утрат имущества в результате стихийных бедствий, таких как извержения вулканов, землетрясения, наводнения, оползни, ураганы и цунами;
создание системы геологического контроля над природной средой и прогнозирование воздействия на нее деятельности человека;
определение баланса между потребностью общества в природных ресурсах и необходимостью поддержания здоровых экосистем;
понимание глобальных климатических моделей.

Читать еще: Настойка элеутерококка чем полезна

Чем занимаются геологи?

Что изучает геология?

Геология — наука, которая изучает твердую Землю, окаменелости и горные породы, из которых она состоит, а также все процессы, влияющие на ее формирование и изменения с течением времени. Но геология не ограничивается лишь Землей — анализ горных пород других планет, спутников или иных небесных тел также входит в ее компетенцию.

На современном этапе развития геология охватывает многие географические науки — гидрологию, метеорологию, климатологию и другие — поэтому она считается одной из основных дисциплин, изучающих планету.

Геология пытается познать то, что находится на поверхности Земли, но еще и то, что скрыто под ней, а также все процессы, влияющие на эту сложную систему. Наука разрабатывает методы, с помощью которых можно определять возраст найденных пород и их историю. Комбинируя эти инструменты, геологи могут вести хронологию геологической истории Земли в целом, а также определять возраст нашей планеты и все глобальные изменения, которые в нем происходили.

Что изучает геология?

Благодаря геологии нам известны основные движения тектонических плит, происходивших в процессе эволюции планеты, основные ступени развития жизни и прошлые климатические зоны, царившие на Земле.

Геологи используют широкий спектр методов для понимания структуры и эволюции планеты, включая:

полевые работы;
описание пород;
геофизические методы;
химический анализ;
физические эксперименты;
математическое моделирование.

С практической точки зрения геология важна для разведки и эксплуатации минеральных и углеводородных ресурсов, оценки водных ресурсов, понимания природных опасностей, устранения экологических проблем и предоставления информации о прошлых изменениях климата. Геология является основной академической дисциплиной.

Минералогия

Что такое минералы?

Минерал — это твердое химическое соединение, которое можно встретить в природе в чистом виде. Минералы часто ассоциируются у людей с горными породами, так как последние состоят из первых. Породы в свою очередь могут состоять из одного или нескольких минералов. Соединения же, которые встречаются только в живых организмах, к минералам не относятся, хотя есть ряд исключений. Так, если говорить, к примеру, о минералах, которые являются биогенными (кальцит) или органическими (меллит), то они относятся к минералам. Еще стоит учитывать, что живые организмы зачастую сами производят неорганические материалы, которые зачастую присутствуют в породах.

Минерал должен отвечать пяти требованиям:

должен встречаться в природе;
быть неорганическим;
быть твердым веществом;
иметь определенный химический состав;
Иметь упорядоченную внутреннюю структуру.

В геологии и минералогии термин «минерал» обычно используется отношении минеральных частиц: кристаллических соединений с довольно четко определенным химическим составом и определенной кристаллической структурой.

Минералы без определенной кристаллической структуры, такие как опал или обсидиан, правильно называются минералоидами, то есть минералоподобными веществами. Если химическое соединение может встречаться в природе с различными кристаллическими структурами, каждая структура считается различным минеральным видом. Так, например, кварц и стишовит — это два разных минерала, состоящих из одного и того же соединения — диоксида кремния.

Горные породы

Горная порода — это природная совокупность минералов и минералоподобных веществ, называемых минералоидами. Когда материал затвердевает или кристаллизуется из лавы или магмы — это магматическая порода. Далее магматическая может стать осадочной, благодаря действию ветра и разрушению. На последней ступени порода под воздействием тепла и давления изменяет свое минеральное содержание и становится метаморфической. Но круг с третьей ступени может пойти заново, если камень начнет еще раз таять.

Большая часть исследований в области геологии связана с изучением горных пород, потому что именно они несут в себе всю историю Земли.

Типы горных пород

Существует три главных типа:

Каждая порода в свою очередь имеет в своей структуре определенные минералы. Каждый минерал имеет определенные физические свойства, и существует множество тестов для определения каждого из них.

Образцы могут быть проверены на:

сияние: качество света, отраженного от поверхности минерала;
цвет: в основном каждый минерал имеет характерный цвет, на который ориентируются при диагностике, но примеси могут изменить внешний вид вещества;
прожилки: выполняется царапанием образца на фарфоровой тарелке. Цвет полосы может помочь назвать минерал;
твердость: устойчивость минерала к царапинам;
схема разрушения: у минерала может быть трещина или расщепление, причем первый вариант — это разрыв неровных поверхностей, а второй — разрыв вдоль близко расположенных параллельных плоскостей;
удельный вес: вес определенного объема минерала;
шипение: требуется закапывать соляную кислоту в минерал, чтобы проверить на шипение;
магнетизм: использование магнита для проверки на магнетизм;
вкус: минералы могут иметь отличительный вкус, например, галит на вкус как поваренная соль;
запах: у минералов может быть характерный запах. Например, сера пахнет тухлыми яйцами;

Окаменелости

Окаменелость это результат процесса окаменения органического материала. Это окаменение вызвано процессом перминерализации и диагенеза. В результате органический материал со временем заменяется минералами. Хорошим примером окаменения является окаменелое дерево. При перминерализации исходная клеточная структура становится окаменелостью, при диагенезе клеточная структура тела теряется.

Любой организм, начиная от бактерий, заканчивая позвоночным, может стать окаменелостью. Благодаря такому явлению, геологи могут получить яркие свидетельства прошлой жизни на нашей планете. На основе раскопок и обнаруженных ископаемых, ученые смогли изучить формирование жизни на миллионы лет назад.

Читать еще: Что полезней черный чай или зеленый

Рельеф

Рельеф это особенность земной поверхности, которая является частью местности. Горы, холмы, плато и равнины — это четыре основные формы рельефа. Незначительные же типы включают в себя долины, каньоны, долины и бассейны.

Движение тектонических плит под Землей может влиять и создавать новые формы рельефа местности, поднимая горы и создавая холмы. Эрозия, вызванная водой и ветром, может изнашивать землю и создавать такие рельефы, как долины и каньоны. Оба процесса происходят в течение длительного периода времени, иногда такие явления могут занимать миллионы лет.

Фактически, реке Колорадо потребовалось 6 миллионов лет, чтобы создать Большой Каньон в американском штате Аризона. Длина Большого каньона составляет 446 километров.

Самым высоким рельефом на Земле является гора: гора Эверест, которая находится в Непале. Она имеет высоту 8 850 метров над уровнем моря. Это часть Гималаев, которые находятся на территории несколько стран Азии.

Рельеф также проявляется и под водой в виде горных цепей и бассейнов на морском дне. Марианская впадина, самая глубокая форма рельфа на Земле, она находится в южной части Тихого океана.

Геологические процессы

Геологические процессы — это динамические процессы, воздействующие на формы рельефа и в целом на поверхность Земли. Основными геологическими процессами являются:

Эти процессы могут в некоторых случаях быть разрушительными, а в других — конструктивными.

Эрозия

Эрозия представляет из себя естественный процесс, который чаще всего происходит из-за того, что в одном месте горные породы и почва отслоились и переместились в другое. Такое явление может изнашивать и уничтожать горы, заполнять равнины, создавать и стирать с лица Земли реки. Но подобные процессы происходят в течение многих тысяч лет. Хотя стоит отметить, что эрозия может быть ускорена деятельностью человека, который своим действиями — земледелием или добычей полезных ископаемых — негативно влияет на окружающую среду.

Выветривание

Выветривание — это процесс, который уничтожает существующий рельеф земли за счет влияния ветра и воды. Последствия выветривания приводят к разрушения верхних слоев горных пород. Некоторые из этих процессов являются механическими, например — расширение и сжатие, вызванные внезапными большими изменениями температуры, растягивающей силой замерзания воды в трещинах, расщеплением, вызванным корнями растений, и воздействием проточной воды. Так, дороги требуют постоянной починки осенью и весной, так как попавшая внутрь вода может просто разрушать асфальт — то же происходит и с горами.

Тектоника плит

Тектоника плит — это одна из теорий ученых относительно формы земного рельефа. Специалисты предполагают, что поверхность Земли состоит из 12 подвижных пластин. Некоторые из этих плит не соответствуют континентальным границам, а некоторые включают как территории континентов, так и океанов. Все они разных форм и размеров и находятся в постоянном движение и перемещаются от 1,3 до 10 сантиметров в год. Тектоническая активность происходит у границ плит, где они сталкиваются друг с другом, тем самым порождая землетрясения или создавая горы и холмы.

Существуют различные геологические процессы, которые являются крайне опасными для населения земли:

извержения вулканов;
цунами;
изменения климата;
наводнения;
космические воздействия и тд.

Если же изучать такие явления и понять их природу, то можно защитить множество людей.

Геологическая история Земли

Геологическая история Земли — это эволюция континентов, океанов, атмосферы и биосферы. Слои горных пород на поверхности Земли содержат свидетельства эволюционных процессов, которые претерпевают эти компоненты земной среды. И отголоски каждого геологического процесса остаются храниться в безмерном хранилище информации — горных породах, которые словно учебник открыты для прочтения и подарят знания тому, кто сможет их прочесть. Благодаря усердию геологов, мы имеем довольно детальное представление об истории нашей родной планеты на миллионы лет назад.

Роль геологии

Как и любая другая наука, геология создана, чтобы делать новые открытия и узнавать намного больше об окружающем нас мире. Эта дисциплина рассматривает наиболее важные проблемы современного человечества — в том числе и поиски новых источников энергии, ее рациональное использование, изменение климата, опасные природные явления, влияние человека на окружающую среду, изменения окружающей среды на человека, управление водными и минеральными ресурсами.

Изучая эти вопросы, геологи вместе с другими учеными могут предвидеть будущее Земли и изучать любые изменения, которые могут произойти. Ключевым примером является анализ изменения климата и того, как общество должно измениться, чтобы улучшить будущее Земли. Переходя от ископаемого топлива к геотермальной энергии и другим возобновляемым источникам, мы можем сократить выбросы углерода и сильно уменьшить последствия глобального потепления.