Кто изучает полезные ископаемые

Так не похожие друг на друга железная руда и нефть, мрамор и природный газ на самом деле объединены общим названием «полезные ископаемые». Ископаемые — потому что извлекаются из недр Земли, а полезные — так как служат человеку, то есть по его воле превращаются в разнообразные необходимые предметы, которые создают уют, обеспечивают безопасность, обогревают, кормят. Все они необходимы для обеспечения комфортной жизни людей.

Недра нашей планеты таят огромные запасы полезных ископаемых. Часть из них залегает около поверхности Земли, другие же — на большой глубине, под толщей «пустой» породы.

По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на:

• твердые — различные руды, уголь, каменная соль и др.;
• жидкие — нефть, минеральные воды;
• газообразные — горючий газ.

По особенностям использования различают три группы:

• горючие — уголь, торф, горючие сланцы, нефть, природный газ;
• металлические — руды черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов;
• неметаллические полезные ископаемые — различные соли, известняк, глина, песок, камни и т. д.

Металлические полезные ископаемые служат для извлечения из них металлов. К неметаллическим полезным ископаемым относятся строительные материалы, рудоминеральное неметаллическое сырье — слюды, графит, алмазы и химическое минеральное сырье — калийные соли, фосфаты, сера.

Месторождение — это скопление полезных ископаемых. Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют «бассейна».

Особую группу полезных ископаемых образуют различные виды топлива. Это торф, уголь, горючие сланцы, нефть и горючие газы. Они содержат углерод и, соединяясь с кислородом при горении, выделяют тепло.

Горючие ископаемые используются не только как топливо. Они служат незаменимым сырьем для производства различных изделий. Угли, горючие сланцы, нефть и газ используют при выпуске пластмасс, синтетических тканей, взрывчатых веществ, лекарств, красок, технических масел, мыла и другой продукции.

Нефть — горючая маслянистая жидкость темного цвета. Ее добывают в основном с помощью бурения скважин на суше, а также на дне морей и океанов. Нефть — это «сгусток энергии». Используя всего лишь 1 мл этого вещества, можно нагреть на 1 °С целое ведро воды.

Природный газ, так же как нефть и уголь, образовался в земных недрах из органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких давлений и температур.

Природный газ является отличным топливом и обладает многими положительными свойствами — высокой теплотворной способностью, хорошей транспортабельностью, большей по сравнению с нефтью и углем экологичностью. Природный газ — самое чистое органическое топливо. При сгорании он образует намного меньше вредных веществ, чем уголь и нефть, поэтому и используется очень широко. По газопроводам топливо перекачивают на многие тысячи километров. Более того, разведанные запасы газа больше, чем разведанные запасы нефти.

Уголь является одним из наиболее важных полезных ископаемых. Он используется в качестве твердого топлива, выделяя при горении много тепла. Кроме того, из него получают краски, пластмассы и другие ценные материалы.

Уголь образовался из погибших растений. Прожив свой век, деревья и другие растения отмирали, падали, заносились илом и песком, спрессовывались, а затем происходило их обугливание. Начинался этот процесс в присутствии кислорода, а продолжался в бескислородной среде. При этом остатки растений теряли кислород, водород, азот, а углерод сохранялся. Так образовались торф и уголь.

Уголь состоит из углерода, водорода, кислорода, азота и других второстепенных компонентов. По содержанию углеводорода угли подразделяются на бурые (65—70 % углерода), каменные (порядка 80 % углерода), антрациты (до 96 % углерода).

Каменный уголь залегает в земле пластами толщиной до 100 м. Его добычу ведут открытым или закрытым способами. Открытый способ добычи применяют на тех месторождениях угля, где он залегает близко к поверхности земли. Угольные пласты взрывают, а затем куски угля экскаваторами грузят в огромные грузовики или железнодорожные вагоны. При закрытом способе строят шахты, представляющие собой глубокие вертикальные колодцы с горизонтальными туннелями. В них трудятся шахтеры, которые с помощью мощных специальных комбайнов дробят большие пласты каменного угля и подают его наверх.

источник

Геология месторождений полезных ископаемых – наука, изучающая

· условия формирования месторождений.

4.1. Подразделения науки(…)

1) общая (генетическая) – рассматривает типовые модели генетических групп месторождений,

2) специальная – рассматривает модели месторождений отдельных видов полезных ископаемых.

Разделы и подразделы специальной части науки о полезных ископаемых

(есть в методических указаниях)

4.2. Цель и задачи науки (Назарова)

Цель геологии полезных ископаемых – разработка теории образования и размещения месторождений.

Эта теория – основа поисков и разведки месторождений.

Для достижения цели решаются 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 для прогнозирования свойств новых месторождений.

3. Моделирование условий образования месторождений для выяснения их генезиса.

4.3. Связь с другими науками(Нургалиев)

Размещение

Строение месторождений

5. История науки о полезных ископаемых

В истории науки прослеживаются две линии, идущие параллельно:

Линия обобщений представляет собой эволюцию идей о том как, где и когда формировались месторождения.

В истории науки о полезных ископаемых В.И. Смирновым (1987) выделено 5 главных периодов: древнейший, древний, средневековый, новый и новейший.

Дата добавления: 2016-12-29 ; просмотров: 532 | Нарушение авторских прав

источник

Геология — это естественная наука, которая изучает Землю, ее вещественный состав, структуру коры, процессы и историю. Геология объединяет большое количество наук, включая: минералогию, геологию полезных ископаемых, геофизику, геохимию, петрографию, геодинамику, геоморфологию, палеонтологию, вулканологию, тектонику, стратиграфию и многое другое. Эта наука также включает изучение организмов, населявших нашу планету. Важной частью геологии является исследование того, как с течением времени изменялись структура, процессы, организмы и элементы Земли. Люди, изучающие геологию называются геологами.

Геологи работают, чтобы лучше понять историю нашей планеты. Чем лучше мы знаем историю Земли, тем более точно сможем определить, как события и процессы из прошлого способны повлиять на будущее. Вот некоторые примеры:

• Геологи изучают земные процессы, такие как оползни, землетрясения, наводнения, извержения вулканов и т.п., которые могут быть опасны для людей.
• Геологи изучают природные ресурсы Земли, многие из которых используются человечеством ежедневно.
• Геологи изучают историю Земли. Сегодня нас беспокоит изменение климата и многие геологи работают над тем, чтобы узнать о прошлых климатических условиях Земли и о том, как они менялись со временем. Эта историческая информация позволяет понять, как меняется наш нынешний климат и каковы могут быть последствия для человечества от этих изменений.

Основным объектом изучения геологии является земная кора, а также геологические процессы и история Земли:

Минерал представляет собой природное химическое соединение, обычно кристаллическое и абиогенное (неорганическое) по происхождению. Минерал имеет один конкретный химический состав, тогда как камень может представлять собой совокупность различных минералов или минералоидов. Наука о минералах называется минералогией.

Существует более 5300 известных видов минералов. Силикатные минералы составляют более 90% земной коры. Кремний и кислород образовывают примерно 75% земной коры, что напрямую связано с преобладанием силикатных минералов.

Минералы отличаются химическими и физическими свойствами. Различия в химическом составе и кристаллической структуре позволяют распознавать виды, которые определялись геологической средой минерала при их формировании. Колебания в температуре, давлении или объемном составе горной массы вызывают изменения минералов.

Минералы можно описать по различным физическим свойствам, которые связаны с их химической структурой и составом. Общие отличительные признаки включают кристаллическую структуру, твердость, блеск, цвет, полосы, прочность, расщепление, переломы, вес, магнетизм, вкус, запах, радиоактивность, реакция на кислоту и т.д.

Минералы исключительной красоты и долговечности называются драгоценными камнями.

Горные породы представляют собой твердые смеси по меньшей мере одного минерала. В то время как минералы имеют кристаллы и химические формулы, породы характеризуются текстурой и минеральным составом. Исходя из этого, горные породы делятся на три группы: магматические горные породы (формируются при постепенном охлаждении магмы), метаморфические горные породы (образование происходит при изменении магматических и осадочных пород) и осадочные горные породы (образовываются при низких температурах и давлении, когда преобразовываются морские и континентальные осадки). Эти три основных типа пород участвуют в процессе, называемом круговоротом горных пород, который описывает трудоемкие переходы, как на поверхности, так и под землей, от одного типа породы к другому на протяжении длительных периодов геологического времени.

Горные породы являются экономически важными полезными ископаемыми. Уголь — это камень, который служит источником энергии. Другие типы пород используются в строительстве, включая камень, щебень и т.д. Третьи необходимы для изготовления инструментов, от каменных ножей наших предков до мела, используемого сегодня художниками.

Окаменелости являются признаками живых существ, которые существовали очень давно. Они могут представлять отпечатки тел или даже продуктов жизнедеятельности организмов. Ископаемые также включают следы, норы, гнезда и другие косвенные признаки. Окаменелости являются ярким свидетельствованием ранней жизни на Земле. Геологи составили отчет о древней жизни, простирающейся на сотни миллионов лет.

Ископаемые останки имеют практическое значение, потому что они изменяются на протяжении всего геологического времени. Совокупность окаменелостей служит для идентификации горных пород. Геологическая шкала времени основана почти исключительно на ископаемых останках и дополнена другими методами датирования. С ее помощью мы можем уверенно сравнивать осадочные породы со всего мира. Ископаемые окаменелости также являются ценными музейными экспонатами и предметами коллекционирования.

Формы рельефа во всем их разнообразии являются следствием круговорота горных пород. Они были сформированы эрозией и другими процессами. Формы рельефа дают информацию о том, как образовывалась и изменялась земная кора в геологическом прошлом, например, в ледниковом периоде.

Структура является важной частью изучения обнажения горных пород. Большинство частей земной коры деформированы, согнуты и искажены в некоторой степени. Геологические признаки этого — сочленения, разломы, текстуры пород и несоответствия помогают в оценке геологических структур, а также измерении склонов и ориентаций горных пород. Геологическая структура в недрах важна для водоснабжения.

Геологические карты представляют собой эффективную базу данных геологической информации о породах, рельефах и структуре.

Геологические процессы приводят к круговороту горных пород, созданию структур и форм рельефа, а также окаменелостей. Они включают эрозию, осаждение, окаменелость, разломы, поднятие, метаморфизм и вулканизм.

Геологические опасные явления — мощные выражения геологических процессов. Оползни, извержения вулканов, землетрясения, цунами, изменение климата, наводнения и космические воздействия являются основными примерами угроз. Понимание основных геологических процессов может помочь человечеству уменьшить ущерб от геологических катастроф.

Движение плит в Сан-Андреас

Тектоника — геологическая деятельность в самом крупном масштабе. Поскольку геологи отображали горные породы и изучали геологические особенности, и процессы, они начали поднимать и отвечать на вопросы о тектонике — жизненном цикле горных хребтов и вулканических цепей, движении континентов, о росте и снижении уровня Мирового океана, и о том, какие процессы происходят в ядре и мантии Земли. Тектоника плит объясняет как движутся литосферные плиты и позволила изучать нашу планету как единую структуру.

Геологическая история Земли — это история, которую рассказывают минералы, скалы, окаменелости, рельеф и тектоника. Исследования окаменелостей в сочетании с различными методами дают последовательную эволюционную историю жизни на Земле. Фанерозойский эон (возраст окаменелостей) последних 542 миллионов лет хорошо отображен как время изобилия фауны и флоры и акцентирован массовыми вымираниями. Предыдущие четыре миллиарда лет, докембрийское время, были временем огромных изменений в атмосфере, океанах и континентах.

Существует много причин, по которым геология важна для жизни и цивилизации. Подумайте о землетрясениях, оползнях, наводнениях, засухе, вулканической активности, океанских течениях, типах почвы, минералах (золото, серебро, уран) и т.д. — геологи изучают все эти понятия. Таким образом, изучение геологии играет важную роль в современной жизни и цивилизации.

Геология определяется как «научное исследование происхождения, истории и структуры Земли». Почти все, что мы используем в нашей жизни, имеет какое-то отношение к Земле. Дома, улицы, компьютеры, игрушки, инструменты и т.д. сделаны из природных ресурсов. Хотя Солнце является конечным источником энергии Земли, мы нуждаемся в дополнительной энергии, которая вырабатывается при сжигании природного газа, древесины и т.д. Геологическая наука имеет первостепенное значение для определения местоположения этих источников энергии Земли, а также объясняет как более эффективно извлечь их из недр планеты, с минимальными экономическими затратами и с наименьшим воздействием на окружающую среду. Водные ресурсы являются чрезвычайно важными для человечества, однако во многих частях мира существует недостаток пресной воды. Изучение геологии помогает находить водные источники, чтобы уменьшить влияние нехватки воды на людей.

Последствия катастрофического землетрясения в Сан-Франциско, США, в 1906 году

Изучение геологии также охватывает процессы Земли, которые могут повлиять на цивилизацию. Землетрясение способно уничтожить тысячи жизней за несколько минут. Кроме того, цунами, наводнения, оползни, засухи и вулканическая деятельность способны оказать огромное влияние на цивилизацию. Геологи изучают эти процессы, и в случае необходимости рекомендуют проводить определенные мероприятия по минимизации ущерба, если возникают такие события. Например, изучая закономерности наводнения рек, геологи могут рекомендовать избегать определенных областей при строительстве новых городов, чтобы предотвратить потенциальный ущерб. Сейсмология — раздел геологии — хотя и очень сложная область изучения, может помочь сохранить многие жизни, оценив, где есть наибольшая вероятность землетрясения (как правило, в линиях геологических разломов), и рекомендовать тип технологий, которые будут использоваться при строительстве зданий в этих уязвимых районах.

Многие предприятия для своей деятельности полагаются на информацию, полученную от геологов. Золото, алмазы, серебро, нефть, железо, алюминий и уголь являются природными ресурсами, которые широко используются в промышленности. Геологи и наука геология помогают в поиске этих и других ресурсов. Даже простой строительный материал, такой как песок, необходимо найти и добыть, а затем уже использовать при строительстве домов, предприятий, школ и т.д.

На самом деле геология еще не имеет широкого признания в современном мире, как, к примеру, генетика, химия и медицина. Тем не менее все жители нашей планеты зависят от природных ресурсов, найденных благодаря геологам и науке геологии. Таким образом, геология чрезвычайно важна и требует дальнейшего развития, и популяризации в обществе.

источник

Цели: — дать представление учащимся о полезных ископаемых, расширить

представления об их использовании, формировать умения определять

полезные ископаемые по их основным признакам;

— развивать познавательную активность, умение наблюдать, сравнивать,

— воспитывать бережное отношение к природе, уважение к труду людей,

занятых в добыче полезных ископаемых.

Оборудование: учебник «Окружающий мир» для 3 класса, часть 2 (авторы –

О. Н. Федотова. Г. В. Трафимова), коллекция полезных

ископаемых, компьютер, проектор, презентация, предметы

бытовой химии, физическая карта.

I . Организационный момент.

И всем вместе потрудиться.

— Здравствуйте, ребята! Меня зовут Альфия Фаритовна. Я очень рада, что сегодня мы будем работать вместе с вами.

(Звучит музыка «Посланники рая»)

— Пожалуйста, возьмитесь ладошками друг друга и подарите друг другу чувство уверенности в том, что у нас сегодня все получится. Пожелайте успехов себе и друзьям.

Не жалейте сердца, не таите

Ни своих прозрений, ни открытий

Не держите в тайне от людей.

— Каким бы вы хотели видеть наш урок?

(интересным, веселым, творческим, плодотворным, успешным и т.д.)

— Только та деятельность, которая выполняется с интересом и радостью, основана на дружбе и выручке, приносит результат (Слайд №1)

(Высвечиваются слова: дружба, интерес, радость, знание)

— Хором прочитаем эти слова, пусть они будут девизом нашего сегодняшнего урока.

II . Актуализация знаний учащихся.

— Сегодня, ребята, у нас с вами необычный урок, урок – путешествие. Вы узнаете много удивительных историй, узнаете о подземных сокровищах нашей планеты Земли. Но прежде чем отправиться в путешествие, давайте вспомним, что изучали на предыдущих уроках.

-Посмотрите на экран. Прочитайте слова хором. Какое слово здесь лишнее?

(Высвечиваются слова: гранит, песок, глина, известняк, дерево , нефть, железная руда, природный газ).

— Объясните свое предположение. Почему дерево лишнее слова. Давайте её уберем (Слайд № 3)

(Высвечиваются слова: гранит, песок, глина, известняк, нефть, железная руда, природный газ).

-Как можно назвать остальные вещества? (горные породы)

-А что такое горные породы?

( Различают вещества, которые залегают на поверхности и в толще земной коры. Природные тела ученые назвали горными породами. Любая горная порода состоит из минералов.)

— Какие еще горные породы вы знаете?

( Речная галька, мрамор, каменный уголь, базальт, каменная соль, торф)

III . Сообщение темы и цели урока.

— Как вы думаете, чем сегодня мы будем заниматься на уроке?

— Как еще можно назвать горные породы? Найдите ответ в учебнике на странице с.16. (Полезные ископаемые)

— Запишите в тетрадях число и тему урока (Слайд №4)

IV . Работа над новым материалом.

-А почему полезные. Как вы думаете?

(Полезные – потому, что служат человеку, т.е. по его воле превращаются в строительный материал, топливо и разнообразные необходимые вещи, которые создают уют, обеспечивают безопасность, обогревают, кормят. Одним словом полезные ископаемые необходимы всегда и везде, оказывают огромное влияние на всю нашу жизнь.).

(Ископаемые – потому, что их добывают из различных слоев Земли).

— Для чего добывают полезные ископаемые?

Найдите ответ в учебнике на страницах 16- 17-й.

-Полезные ископаемые добывают для хозяйственной деятельности человека в больших объемах. Добыча полезных ископаемых производится только в тех местах, где человек находит их большие скопления. Такие места называют месторождениями (Слайд №5)

-Кто изучает полезные ископаемые, отыскивает месторождения?

— Давайте представим себя геологами, чтобы познакомиться с полезными ископаемыми, узнать их свойства (Слайд №6- все виды полезных ископаемых).

— Перед вами на экране рисунки полезных ископаемых. На какие 3 группы их можно разделить? Давайте подумаем.

(Слайд № 7 — Полезные ископаемые: твердые, жидкие, газообразные)

— Найдите по учебнику виды полезных ископаемых, которые относятся к твердым? Перечислите их. (Торф, песок, каменный уголь, гранит, известняк, алмазы)

-А какие относятся к жидким? (Нефть, минеральная вода)

VI . Знакомство с полезными ископаемыми. Свойствами и их применение.

-Недра нашей страны богаты различными полезными ископаемыми. В стране есть большие залежи нефти и природного газа, месторождения каменного и бурого угля, золота, алмазов. Одни полезные ископаемые необходимы в строительстве, другие служат топливом, из руд выплавляют различные металлы, а поваренную соль человек использует для приготовления пищи.

— А теперь, ребята, мы с вами познакомимся с некоторыми из них.

Это полезное ископаемое горючее, которым богата наша республика и в том числе и наш район.

-Если вы отгадаете загадку, то сможете узнать о чем я говорю:

1) Отгадайте, что же это? (Слайд №8- нефть)

— Правильно это нефть. Нефть еще по — другому называют «черным золотом».

Да, я маслянистая жидкость, темного цвета с резким запахом. Одно из самых ценных полезных ископаемых. Залегаю глубоко в земле. Нефть выкачивают из- под земли при помощи насосов и труб. На дне морей находится практически половина всех запасов нефти. Её достают с помощью специальных платформ. Я стала важнейшим сырьем для производства топлива. Из нефти изготавливают бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и смазочные масла; служит сырьем для химической промышленности, где из нее делают клей, краски, пластмассы, моющие средства. Но нефть может быть и источником загрязнения окружающей среды.

Пироги печет (Слайд № 9- природный газ)

(Сообщение уч-ся о природном газе)

Я ценное топливо, бесцветный, с еле ощутимым запахом, легче воздуха, быстро воспламеняюсь. При горении выделяю много тепла. Из меня получают многие вещества, такие как пластмассы, искусственное волокно, из которого изготавливают резину и многие ценные вещества. От месторождений газа проводят многокилометровые газопроводы, по которым я поступаю в крупные города и села нашей страны.

Он черный, блестящий (Слайд № 10 – уголь)

— Показ учителем каменного угля из коллекции полезных ископаемых.

(Сообщение уч-ся о каменном угле)

Я горючее полезное ископаемое. При горении я даю много тепла. Вот почему в хозяйстве меня используют как топливо. Служу сырьем для химической промышленности. Из меня получают краски, пластмассы. Различают бурый уголь, каменный уголь, антрацит. Добывают уголь в шахтах и карьерах.

На доске следы оставил (Слайд № 11, мел — известняк)

— Показ учителем известняка из коллекции полезных ископаемых.

Я довольно прочный камень белого или серого цвета.

Известняк используют при строительстве зданий и дорог. Из меня получают известь, которую применяют для приготовления строительных растворов. Особая разновидность известняка – мел. Он менее прочен, чем обычный известняк. Мелом пишут на доске, из него делают побелку, зубной порошок.

Красивы станут и заметны (Слайд №12- гранит)

— Показ учителем гранита из коллекции полезных ископаемых.

Я один из самых твердых и прочных камней. Гранит состоит из зерен полевого шпата, кварца и слюды. Меня применяют в строительных целях. Я очень живописный камень, поэтому меня используют для украшения зданий, сооружают из меня памятники. Чаще всего я красного или серого цвета, могу быть также пепельного или зеленого цвета, существует и белый гранит. Гранит залегает в основном глубоко в земле.

— А теперь рассмотрим физическую карту, где показаны месторождения полезных ископаемых. Они обозначены условными знаками. По множеству таких знаков, мы можем сказать, что наша Родина богата полезными ископаемыми.

VIII . Работа с искусственными материалами, изготовленными из полезных ископаемых.

— Предметы, которыми мы пользуемся в быту: сода, зубная паста, крема, шампуни, моющие средства и т.д. — это искусственные материалы, изготовленные из полезных ископаемых.

IX . Закрепление пройденного материала.

-Игра «Проверь себя» ( (Звучит музыка «Посланники рая»)

— Соедините стрелками полезное ископаемое и соответствующее им состояние (твердое, жидкое, газообразное)

— С каждым годом народному хозяйству требуется всё больше полезных ископаемых, но их запасы в недрах Земли не безграничны и их нельзя восстановить, поэтому нужно охранять и экономно использовать полезные ископаемые, бережно относиться к окружающей среде.

Недаром 2013 год объявлен в Республике Башкортостан — Годом охраны окружающей среды.

И когда вы вырастите, вам предстоит решать проблемы, связанные с охраной нашей природы и в частности полезных ископаемых.

-Вот и подошло к концу наше путешествие в мир подземных сокровищ.

Я благодарю всех за отличные знания, за четкую и активную работу. Все вы были дружными, проявили смекалку, ум, творчество. Спасибо вам за работу!

-На память о нашем уроке я хочу вручить вам календарики «Юных любителей природы».

— Подготовить сообщение об одном полезном ископаемом родного края.

источник

Геология – это наука, изучающая состав, строение и закономерности развития недр планеты. Эта наука включает в себя очень много направлений. Геолог – это человек, изучающий недра земли.

С греческого слово «геология» переводится как «земля» и «учение». Изначально слово «геология» — наука о закономерностях и правилах земли — противопоставлялось слову «теология» — науке о духовной жизни.

Когда появилось это слово, точной даты нет. Одни считают, что этот термин появился в 1603 году, и использовал его итальянский учёный Улиссе Альдрованди. Другие считают, что слово ввёл в 1657 году норвежский учёный и человек, изучающий недра земли, Миккель Педерсон Эсхолт, затем в 1778 году его использовал Жан Андре Делюк. Окончательно слово вошло в обиход в 1779 году благодаря Орасу Бенедикту де Соссюру.

Исторически ещё использовался термин «геогнозия», предложен он германскими геологами Г. Фюкселем и А.Г. Вернером. В конце XIX века термин вышел из употребления.

Геология является наукой исторической. Одна из главных её задач состоит в том, чтобы определить последовательность геологических событий. Геологические исследования подразделяются на три основных направления:

1. Описательная геология – изучает размещение, состав, форму и размер геологического тела, горных пород и минералов, а также последовательность залегания пород.
2. Динамическая геология – занимается эволюцией геологических процессов – разрушение горных пород, перенос, накопление осадков, движение земной коры, извержения вулканов, землетрясения.
3. Историческая геология – изучает последовательность процессов геологического прошлого.

Каждое из направлений придерживается своих принципов и методов исследования. С появлением новых знаний разделы геологии расширяются, основными направлениями исследований сегодня являются следующие науки:

1. Науки о земной коре.
2. Науки о современных геологических процессах.
3. Науки об исторической последовательности геологических процессов.
4. Прикладные дисциплины.
5. Региональная геология.

Часто эта профессия ассоциируется с романтикой путешествий, кострами и бородатыми музыкантами, но это только одна из многочисленных ее граней. Человек, изучающий недра земли, обладает знаниями согласно тому разделу, в котором он работает. Место работы зависит от раздела геологии и поставленных задач. Это могут быть экспедиции – изучение предмета в полевых условиях. Это может быть создание проектов или научно-исследовательских работ – анализ полученной информации в рамках кабинета. У геолога-нефтяника работа связана с поиском нефтяных или газовых месторождений. Вулканолог – это специалист, занимающийся изучением деятельности вулканов. Что ищет геолог-поисковик? В основном его интересуют минералы и полезные ископаемые. В строительстве же нужны знания инженерной геологии.

С давних времён на территории Урала и Алтая работали «рудознатцы» и «рудосыщики». Занимались они поиском и добычей железных и медных руд, самоцветов и других полезных ископаемых.

Ломоносов был человеком, изучающим недра земли, он заложил основы в развитие геологии России, тем самым не допустив ошибок западноевропейских учёных.

В XIX веке началось развитие горнозаводского дела, требовался материал для переработки. С этой целью на Урале, в Восточной Сибири и Закавказье начались поисково-разведочные работы. В ходе геологических работ в Закавказье выявили месторождения нефти, железа, меди, свинца, серебра, источники минеральных вод.

Развитие топливной промышленности способствовало детальной разведке в Донецком бассейне.

Русские геологи, в отличие от западноевропейских, самостоятельно пришли к идее образования золотых россыпей. Их место образования связано с разрушением золотоносных жил.

Поисково-разведочные работы в европейской части страны дали много информации и материала для нового понимания в строении Русской равнины.

На основе топографических карт стали создавать первые геологические карты. В конце XVIII века была создана первая петрографическая карта.

В 1882 г. был учрежден Геологический комитет. Началось детальное изучение Русской равнины. В ходе этой работы появилось новое направление в геологии – палеогеография – наука, изучающая физико-климатическую обстановку геологического прошлого.

Шла работа по изучению пустынь, Сибири и Центральной Азии.

В эпоху советского периода геология СССР получила динамичное развитие и значительно обогатилась. После Октябрьской революции геологической съёмкой было охвачено более 35% территории страны. К 1945 году она охватила уже 66% территории государства.

Были организованы экспедиции на Кольский полуостров, полуостров Таймыр, Полярный Урал, в Печорский бассейн, Горный Алтай и другие районы.

Было открыто месторождение калийных солей Соликамска и Березняков – одно из самых больших месторождений в мире.

Начались поиски и разведка нефтяных месторождений на территории между Волгой и Уралом. Глубокое бурение дало фонтаны нефти.

Наряду с горными инженерами появляются геологи разных специальностей, которые занимаются изучением земной коры.

Что ищет геолог сегодня? Практические все крупные месторождения открыты и разведаны. Процессы, проходящие в недрах земли, продолжают изучаться и обогащать знания по геологии. На многие вопросы ответы получены, на другие ответов пока нет. Вот уже на протяжении большого периода времени человек, изучающий недра земли, черпает информацию, но новые ответы порождают только новые вопросы.

источник

Полезные ископаемые – это образования земной коры, состоящие из минералов, химические и физические свойства которых позволяют применять их в производственно-бытовой сфере. Без многообразия веществ, которыми богата Земля, наш мир бы не был таким разнообразным и развитым. Технический прогресс был бы недостижим и непомерно сложен. Рассмотрим понятие, виды полезных ископаемых и их характеристику.

Прежде чем разбирать виды полезных ископаемых, необходимо знать специфические определения, касающиеся этой темы. Так будет легче и проще со всем разобраться. Итак, полезные ископаемые – это минеральное сырье или образования земной коры, которые могут иметь органическое или неорганическое происхождение и применяться в производстве материально-вещественных предметов.

Месторождением полезных ископаемых называют скопление некоторого количества минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, которые разделяют на категории в зависимости от области применения в промышленности.

Рудой называют минеральное образование, возникшее в природных условиях и состоящее из таких компонентов и в таком соотношении, что ее использование возможно и целесообразно для промышленно-технической сферы.

Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.

В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.

Из уроков физики известно, что вещества способны находиться в одном из четырех агрегатных состояний: жидком, твердом, газообразном и плазматическом. В обычной жизни каждый без труда может пронаблюдать первые три. Полезные ископаемые, как и любые другие химические соединения, могут быть обнаружены на поверхности Земли или в ее недрах в одном из трех состояний. Таким образом, виды полезных ископаемых в первую очередь делятся на:

• жидкие (минеральные воды, нефть);
• твердые (металлы, угли, руды);
• газообразные (природный газ, инертный газ).

Каждая из групп – важная и неотъемлемая часть промышленной жизни. Многообразие ресурсов позволяет странам развиваться в технической и экономической сфере. Количество залежей полезных ископаемых – показатель богатства и благополучия страны.

После обнаружения первых минеральных пород, человек серьезно задумался о том, какую пользу они могут принести в его жизнь. С зарождением и развитием промышленности была сформирована классификация месторождений полезных ископаемых на основе их использования в технической сфере. Рассмотрим эти виды полезных ископаемых. Таблица содержит полную информацию об их характеристике:

Рассмотренные виды полезных ископаемых вместе с запасами пресной воды являются главной характеристикой богатств земли или отдельной страны. Это типовая градация минерально-сырьевых ресурсов, при помощи которой все природные вещества, используемые в промышленно-бытовой сфере, сгруппированы в зависимости от физических и химических свойств. Познакомимся с каждой категорией отдельно.

К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.

Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):

• уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
• горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
• торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.

Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.

Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.

Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.

В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.

Черные металлы — это железо и его разнообразные сплавы: сталь, чугун и другие ферросплавы. Применяется в производстве самого различного направления: военном, судостроении, авиастроении, машиностроении.

Многие изделия из железа используются в повседневной жизни: из стали изготавливают кухонную утварь, ею покрывают многие элементы сантехники.

В группу цветных металлов входит большое количество полезных ископаемых. Название группы произошло от того, что многие металлы имеют специфический цвет. Например, медь — красная, алюминий — серебристый. Оставшиеся 3 вида полезных ископаемых (благородные, редкие, радиоактивные), по сути, являются подвидом цветных металлов. Многие из них смешивают в сплавы, т. к. в таком виде они обладают лучшими свойствами.

Цветные металлы классифицируют на:

• тяжелые – высокотоксичные с большим атомным весом: свинец, олово, медь, цинк;
• легкие, обладающие малой плотностью и весом: магний, титан, алюминий, кальций, литий, натрий, рубидий, стронций, цезий, бериллий, барий, калий;
• благородные в связи с высокой стойкостью практически не вступают в химические реакции, красивы на вид: платина, серебро, золото, родий, палладий, рутений, осмий;
• малые (редкие) – сурьма, ртуть, кобальт, кадмий, мышьяк, висмут;
• тугоплавкие обладают высокой температурой плавления и стойкостью к износу: молибден, тантал, ванадий, вольфрам, марганец, хром, цирконий, ниобий;
• редкоземельные – группу составляют 17 элементов: самарий, неодим, лантан, церий, европий, тербий, гадолиний, диспрозий, эрбий, гольмий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, тулий, прометий, тербий;
• рассеянные встречаются в природе только в виде примесей: теллур, таллий, индий, германий, ренний, гафний, селен;
• радиоактивные самостоятельно излучают поток радиоактивных частиц: радий, плутоний, уран, протактиний, калифорний, фермий, америций и другие.

Особое значение для человечества представляют алюминий, никель и медь. Развитые страны стремятся к увеличению их производства, т. к. количество этих цветных металлов напрямую влияет на технический прогресс в авиастроении, космонавтике, атомных и микроскопических приборов, электротехнике.

Подведем небольшой итог. Основные категории из таблицы «Виды полезных ископаемых» (топливные, рудные, нерудные) изучены. Какие же элементы относят к нерудным, т. е. неметаллическим? Это группа твердых или мягких полезных ископаемых, встречающихся в виде отдельных минералов или горных пород. Современной науке известно более сотни таких химических соединений, являющихся ничем иным, как продуктом природных процессов.

По масштабам их добычи и использования нерудные ископаемые опережают только топливные виды полезных ископаемых. Таблица ниже содержит основные породы и минералы, составляющие неметаллическую группу природных недр, и их краткую характеристику.

Нерудные виды полезных ископаемых очень важны для разных отраслей производства, строительства, а также необходимы в повседневной жизни.

Помимо градации полезных ископаемых по их физическому состоянию и характеристикам, рассматривают показатели их исчерпаемости и возобновляемости. Основные виды полезных ископаемых подразделяют на:

• исчерпаемые, которые в определенный момент могут закончиться и будут недоступны к добыче;
• неисчерпаемые – относительно неиссякаемые источники природных ресурсов, например, солнечная и ветровая энергия, океаны, моря;
• возобновимые – ископаемые, которые на определенном уровне исчерпаемости могут быть частично или полностью восстановлены, например, леса, почва, вода;
• невозобновимые – если ресурсы были полностью исчерпаны, возобновить их, как правило, не удается;
• заменимые – ископаемые, которые можно при необходимости заменить, например, топливные виды.
• незаменимые – те, без которых жизнь будет невозможной (воздух).

Природные ресурсы требуют бережного отношения и рационального использования, так как большинство из них имеют исчерпываемый предел, а если и будут возобновимы, то очень нескоро.

Полезные ископаемые играют важную роль в жизни человека. Без них не было бы технических и научных открытий, да и привычной жизни в целом. Результаты их добычи и переработки окружают нас повсюду: здания, транспорт, коммунально-бытовые блага, медикаменты.

источник

О геологии знает каждый, несмотря на то, что она является, пожалуй, единственной естественнонаучной дисциплиной, не изучаемой в школьном курсе. Развитие «геологических» знаний сопутствовало развитию человечества на всех этапах его истории. Достаточно вспомнить, что общая периодизация истории основана на характере используемых для производства орудий труда материалов: каменный, бронзовый и железный века. Добыча и совершенствование технологии обработки полезных ископаемых неизбежно связаны с увеличением знаний о свойствах минералов и горных пород, выработкой критериев поиска месторождений и совершенствованием способов их разработки.

Вместе с тем, в понимании, близком к современному, термин «геология» впервые был применен лишь в 1657 году норвежским естествоиспытателем М. П. Эшольтом, а как самостоятельная ветвь естествознания геология начала развиваться только во второй половине 18 века. В это время были разработаны элементарные приёмы наблюдения и описания геологических объектов и процессов, первые методы их изучения, проведена систематизация разрозненных знаний, возникли первые гипотезы. Этот период связан с именами выдающихся учёных А. Броньяра, А. Вернера, Ж. Кювье, Ч. Лайеля, М. Ломоносова, У. Смита и многих других. Геология становится наукой – выработанной в результате деятельности человека взаимосвязанной развивающейся системой знаний о законах мира.

Геология в современном понимании – это развивающаяся система знаний о вещественном составе, строении, происхождении и эволюции геологических тел и размещении полезных ископаемых.
Таким образом, объектами изучения геологии являются:

• состав и строение природных тел и Земли в целом;
• процессы на поверхности и в глубинах Земли;
• история развития планеты;
• размещение полезных ископаемых.

Можно выделить несколько уровней организации минерального («геологического») вещества (в которых тела каждого последующего ранга организации вещества образованы закономерным сочетанием тел предыдущего ранга): минерал — горная порода — геологическая формация — геосфера — планета в целом. «Минимальным» объектом, изучаемым в геологии, выступает минерал (составляющие минералы элементарные частицы и химические элементы рассматриваются в соответствующих разделах физики и химии).

Минералы — природные химические соединения с кристаллической структурой, образовавшиеся в ходе геологических процессов на Земле или внеземных телах. Каждый минерал обладает определённой конституцией – совокупностью кристаллической структуры и химического состава. Изучению минералов посвящена одна из ветвей геологии — минералогия. Минералогия — это наука о составе, свойствах, строении и условиях образования минералов. Это одна из старейших геологических наук, по мере развития которой, от неё отделялись самостоятельные ветви геологических наук.

Горные породы — естественные минеральные агрегаты, образующиеся в глубинах Земли или на её поверхности в ходе различных геологических процессов. По способу образования (генетически) горные породы подразделяются на следующие типы:

• магматические, возникшие за счёт глубинного вещества, находившегося в расплавленном состоянии; иначе говоря, образующиеся в результате кристаллизации огненно-жидкого природного расплава, называемого магмой и лавой;
• осадочные, формирующиеся на поверхности Земли в результате физического и химического разрушений существующих пород, осаждения минералов из водных растворов или в результате жизнедеятельности живых организмов;
• метаморфические, возникшие за счёт преобразования магматических, осадочных или других горных пород под воздействием высоких температур и давлений и сохранившие в процессе преобразования твёрдое состояние и свой химический состав;
• метасоматические, возникшие за счёт преобразования магматических, осадочных или других горных пород, сохранивших в ходе преобразования твёрдое состояние, но утратившие частично или полностью свои исходные минеральный и химический составы;
• мигматитовые, возникшие за счёт преобразования магматических, осадочных или других горных пород в условиях высоких температур и давлений, сопровождающегося их частичным плавлением; эти породы являются продуктами прогрессивно направленных процессов метаморфизма и метасоматоза;
• импактные (или коптогенные), возникшие в следствии импактных событий – падений космических тел; образование импактных пород может быть связано с высоким давлением в ходе удара, частичным или полным плавлением вещества.

В общем виде все горные породы могут быть разделены на возникшие в поверхностных условиях, со свойственным этим условиям сочетанием температур, активности кислорода, воды, органических веществ и иных факторов – это осадочные породы, и породы, образованные под воздействием глубинных процессов, с присущими этим условиям повышенными температурой и давлением, иным химическим составом среды — магматические, метаморфические, метасоматические, мигматитовые; импактные породы, образованные в ходе преобразования существующих пород в условиях высоких давлений и возникающих в ходе взрыва температур, в целом близки ко второй названной группе. Такое разделение определило развитие двух научных направлений, изучающих горные породы. Изучению осадочных пород и современных осадков, их состава, строения, происхождения и закономерностей размещения посвящена наука литология. Изучению, описанию и классификации магматических, метаморфических, метасоматических, мигматитовых и импактных породы, и образованных ими геологических тел посвящена петрография. В ходе развития петрографии из неё выделилась как самостоятельная, но тесно связанная, дисциплина петрология – наука, занимающаяся изучением условий происхождения горных пород и экспериментальным воспроизведением этих условий.

Геологические формации — закономерное сочетание определенных генетических типов горных пород, связанных общностью условий образования.

Геологические формации рассматриваются во многих разделах геологии (петрографии, литологии, геотектонике и др., даже выделяется особое направление — учение о формациях). Учитывая, что выявление формаций, как объектов высокого ранга, возможно лишь при изучении крупных участков земной коры, важная роль в их исследовании отводится региональной геологии. Региональная геология — раздел геологии, занимающийся изучением геологического строения и развития определенных участков земной коры.

Геосферы — концентрические слои (оболочки), образованные веществом Земли. В направлении от периферии к центру Земли расположены атмосфера, гидросфера (образующие внешние геосферы), земная кора, мантия и ядро Земли (внутренние геосферы). Область обитания организмов, включающая нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть земной коры, называется биосферой.

Важнейшая роль в изучении геосфер, их состава, протекающих в них процессов и их взаимосвязи, отводится геофизике и геохимии. Геофизика — комплекс наук, изучающих физические свойства Земли в целом и физические процессы, происходящие в её твёрдых сферах, а также в жидкой (гидросфера) и газовой (атмосфера) оболочках. Геохимия — наука, изучающая историю химических элементов, законы их распределения и миграции в недрах Земли и на её поверхности. Наука, исследующая глубинные процессы, изменяющие состав и строение твердых оболочек Земли, называется геодинамика. Изучению геологических процессов, протекающих в земной коре и на её поверхности, посвящено ещё одно направление геологии – динамическая геология.

Минералы и горные породы залегают в виде определённых геологических тел. Важными направлением геологии является науки, изучающие формы залегания пород, механизм и причины образования этих форм. Наука, изучающая формы залегания горных пород в земной коре и механизм образования этих форм называется структурная геология (обычно рассматривается как раздел тектоники). Тектоника — наука о строении, движениях и деформациях литосферы и её развитии в связи с развитием Земли в целом.

Геологам приходится иметь дело с толщами горных пород, накопившимися на миллиарды лет. Поэтому ещё одно важнейшее направление включает науки, восстанавливающие по следам, сохранившимся в толщах горных пород, события геологической истории и их последовательность. Геохронология — учение о последовательности формирования и возрасте горных пород. Стратиграфия — раздел геологии, занимающийся изучением последовательности образования и расчленением толщ осадочных, вулканогенно-осадочных и метаморфических пород, слагающих земную кору. Обобщающей дисциплиной этого направления является историческая геология — наука, изучающая геологическое развитие планеты, отдельных геосфер и эволюцию органического мира. Все названные геологические науки тесно связаны с палеонтологией, возникшей и развивающейся на стыке геологии и биологии. Палеонтология – наука, изучающая по ископаемым остаткам организмов и следам их жизнедеятельности историю развития растительного и животного миров прошлых геологических эпох.

Одной из важнейших задач геологии служит открытие месторождений новых полезных ископаемых — минеральных образований земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства. Скопления полезных ископаемых образуют месторождения. Наука о закономерностях образования и размещения месторождений полезных ископаемых называется металлогения. К полезным ископаемым принадлежат и подземные воды, их изучением занимается гидрогеология. Важная прикладная задача связана с изучением геологических условий строительства различных сооружений, что обусловило формирование ещё одного направления геологии — инженерной геологии.

Многогранность объектов изучаемых геологией превращает её в комплекс взаимосвязанных научных дисциплин . При этом, в большинстве случаев, каждая отдельная дисциплина включает в себя три аспекта: описательный (изучающий свойства объекта, классифицирующий их и пр.), динамический (рассматривающий процессы их образования и изменения) и исторический (рассматривающий эволюцию объектов во времени).

По области использования результатов научные исследования делятся на фундаментальные и прикладные. Цель фундаментальных исследований — открытие новых основополагающих законов природы или способов и средств познания. Цель прикладных — создание новых технологий, технических средств, предметов потребления. Применительно к геологии необходимо отметить следующие практические задачи:

• открытие новых месторождений полезных ископаемых и новых способов их разработки;
• изучение ресурсов подземных вод (также являющихся полезным ископаемым);
• инженерно-геологические задачи, связанные с изучением геологических условий строительства различных сооружений;
• охрана и рациональное использование недр.

Геология имеет тесную связь со многими науками. На приведенном рисунке указаны разделы наук, возникшие в результате взаимодействия геологии со смежными дисциплинами.

В заключение кратко коснёмся особенностей методов геологических исследований. В этом отношении, прежде всего, следует отметить, что в геологии очень тесно связаны теоретические и эмпирические методы. Важнейшим методом геологических исследований является геологическая съёмка — комплекс полевых геологических исследований, производимых с целью составления геологических карт и выявления перспектив территорий в отношении наличия полезных ископаемых. Геологическая съёмка заключается в изучении естественных и искусственных обнажений (выходов на поверхность) горных пород (определение их состава, происхождения, возраста, форм залегания); затем на топографическую карту наносятся границы распространения этих пород с указанием характера их залегания. Анализ полученной геологической карты даёт возможность создания модели строения территории и данных о размещении на ней различных полезных ископаемых.

источник