БСЭ. Большая Советская Энциклопедия (ГЕ)

  После Великой Октябрьской социалистической революции в связи с развитием в СССР горной промышленности увеличилось число геологоразведочных и горно-геологических факультетов в горных, политехнических и индустриальных институтах; в Москве [см. Московский геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе (МГРИ)], в Свердловске, Баку, Тбилиси и др. городах были открыты специальные геологоразведочные вузы. Впоследствии геологоразведочные институты, кроме МГРИ, были реорганизованы в факультеты втузов. Центрами современного высшего Г. о. являются: Московский геологоразведочный, Ленинградский, Свердловский и Днепропетровский горные, Иркутский, Томский и Казахский (в Алма-Ате) политехнические институты; Московский, Ленинградский и др. университеты (каждый из этих вузов выпускает ежегодно около 200 специалистов геологического профиля). В университетах готовятся геологи научного профиля, исследователи-геологи; в технических вузах - инженеры-геологи для практической работы в геологических партиях и др. Вузы ведут подготовку геологов по дневной, вечерней и заочной формам обучения. Развитие геологической науки и широкое использование её достижений в народном хозяйстве страны потребовали дифференциации Г. о. по специальностям, подразделяющимся в свою очередь на специализации.

  Подготовка геологов осуществляется по специальностям: геологическая съёмка и поиски месторождений полезных ископаемых; геология и разведка месторождений полезных ископаемых - рудных и нерудных; геология и разведка нефтяных и газовых месторождений (в некоторых вузах существуют специализации - геология и разведка месторождений редких и радиоактивных элементов, геология и разведка угольных месторождений); геохимия: гидрогеология и инженерная геология; геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и др. В ряде вузов готовятся специалисты по морской геологии и геофизике. Вспомогательное Г. о. получают студенты некоторых негеологических специальностей: ряд специальных дисциплин Г. о. введён в учебные планы, например, таких специальностей, как география, геофизика, почвоведение и др.

  Г. о. предусматривает широкую общенаучную, общетехническую и специальную (теоретическую и практическую) подготовку будущих специалистов. В числе специальных дисциплин - геология динамическая и историческая, палеонтология, кристаллография, минералогия, петрография, геохимия, структурная геология и геокартирование, гидрогеология, инженерная геология, геология СССР. В период обучения студенты проходят геологическую, геодезическую и др. учебные практики, а также производственные практики в полевых геологических партиях. Срок обучения - 5 лет.

  В 1970 подготовка геологов в СССР велась более чем в 50 вузах. В 60-е гг. вузы СССР выпускали 3,5 тыс. специалистов-геологов ежегодно. В 1969 в вузах обучалось 38 тыс. студентов геологических специальностей.

  Техники геологических профилей готовятся в средних специальных учебных заведениях в основном по тем же специальностям, что и в вузах. В учебных планах подготовки техников-геологов, кроме общеобразовательных и общетехнических дисциплин, предусмотрено изучение комплекса специальных геологических дисциплин в несколько меньшем объёме, чем в вузах. Срок обучения - 3 г. 6 мес. (для окончивших 8 классов средней школы) и 2 г. 6 мес. (для окончивших среднюю школу). В 1969 техникумы выпустили более 4 тыс. специалистов различных геологических специальностей. Крупнейшие геологоразведочные техникумы - Киевский, Новочеркасский, Старооскольский, Миасский, Саратовский, Иркутский, Томский, Новосибирский, Исовский (Свердловская обл.) и Семипалатинский (ежегодный выпуск каждого - 200-350 техников). В Киевском, Старооскольском, Саратовском, Семипалатинском, Новочеркасском, Иркутском и др. техникумах действуют заочные отделения. В 1969 в 50 техникумах, в том числе 13 специализированных геологоразведочных, на геологических специальностях обучалось свыше 20 тыс. учащихся.

  Квалифицированные рабочие для геологоразведочных работ готовятся в системе профессионально-технического образования (по 12 профессиям, в том числе буровые мастера, взрывники, радиометристы, мастера по геофизическим исследованиям в скважинах и др.). В 1970 в СССР было 11 профессионально-технических училищ (свыше 5 тыс. учащихся), работавших на базе предприятий министерства геологии СССР; в 1970 эти училища выпустили около 3 тыс. мастеров. Кроме того, квалифицированные рабочие геологического профиля готовятся и в др. профессионально-технических учебных заведениях.

  Повышение квалификации инженерно-технических работников, работающих в геологических организациях, осуществляется на специальных факультетах и курсах, имеющихся при Московском геологоразведочном и Ленинградском горном институтах, Московском университете, Ивано-Франковском институте нефти и газа, а также в некоторых научно-исследовательских учреждениях. В 1969 в разных отраслях народного хозяйства и науки работало свыше 110 тыс. специалистов с высшим и средним специальным Г. о. Крупнейшими центрами Г. о. в др. социалистических странах являются: в ЧССР - Карлов университет в Праге и Высшее горное училище в Остраве; в ГДР - Фрейбергская горная академия и Берлинский университет; в ПНР - Краковская горная академия; национальные геологические школы созданы и в др. социалистических странах.

  В капиталистических странах Г. о. осуществляется в основном в университетах, а также в политехнических (технологических) институтах и высших технических или горных школах. Геологов готовят: во Франции - университеты в Париже, Нанси, Ницце и др., Высшая школа горняков, высшие геологические, политехнические школы, институт поисков и разведки рудных месторождений в Нанси; в ФРГ - большинство университетов, высшие технические училища в Ахене, Брауншвейге, Штутгарте, горная академия в Клаустале и др.; в США - ведущие университеты и втузы, в том числе Колумбийский и Чикагский университеты; в Италии - Римский, Миланский, Болонский и др. университеты, политехнический институт в Риме; в скандинавских странах - высшие технические школы; в Бельгии - горный институт в Монсе; в Мексике университет в Мехико; в Японии - инженерные факультеты университетов.

  Д. И. Гордеев, Е. И. Романов.

 

Геология

Геоло'гия(от гео… и …логия ), комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли; в узком смысле слова - наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Большинство прикладных и теоретических вопросов, решаемых Г., связано с верхней частью земной коры, доступной непосредственному наблюдению.

  На прямых полевых наблюдениях основаны главным образом и геологические методы. Геологические исследования определённой территории начинаются с изучения и сопоставления горных пород, наблюдаемых на поверхности Земли в различных естественных обнажениях, а также в искусственных выработках ( шурфах , карьерах , шахтах и др.). Породы изучаются как в их природном залегании, так и путём отбора образцов, подвергаемых затем лабораторному исследованию.

  Обязательным элементом полевых работ геолога является геологическая съёмка , сопровождаемая составлением геологической карты и геологических профилей. На карте изображается распространение горных пород, указывается их генезис и возраст, а по мере надобности также состав пород и характер их залегания. Геологические профили отражают взаимное расположение слоев горных пород по вертикали на мысленно проведённых разрезах. Геологические карты и профили служат одним из основных документов, на основании которых делаются эмпирические обобщения и выводы, обосновываются поиски и разведка полезных ископаемых, оцениваются условия при возведении инженерных сооружений. Для уточнения данных геологической съёмки иногда прибегают к бурению скважин, которые позволяют извлечь на поверхность горные породы, залегающие на достаточной глубине. В СССР, кроме того, проводится т. н. опорное бурение (с 1947), при котором обширные территории покрываются более или менее равномерной сетью глубоких скважин, что даёт возможность составить общую схему геологического строения страны, полнее использовать данные съёмки. С середины 20 в. в СССР и США осуществляется бурение скважин глубиной до 7 кми более. Успешно проводится бурение морского дна в местах относительно малых глубин. С конца 60-х гг. 20 в. американские геологи ведут бурение в океане со специально оборудованных кораблей.

  Методы непосредственного изучения недр не дают возможности познать строение Земли глубже, чем на несколько км(иногда до 20) от её поверхности. Поэтому даже для изучения земной коры, а тем более нижележащих геосфер , Г. не обходится без помощи косвенных методов, разработанных др. науками, особенно без геохимических и геофизических методов. Очень часто применяется комплекс геологических, геофизических и геохимических методов.

  В геологических исследованиях можно различить три основных направления. Задачей первого из них (описательная Г.) служит описание минералов, горных пород и их типов; изучение состава, формы, размеров, взаимоотношений, последовательности залегания и всех прочих вопросов, связанных с современным размещением и составом геологических тел (слоев горных пород, гранитных массивов и др.). Второе направление (динамическая Г.) заключается в изучении геологических процессов и их эволюции. К числу этих процессов относятся как внешние по отношению к земной коре и более глубоким геосферам (разрушение горных пород, перенос и переотложение ветром, ледниками, наземными и подземными водами; накопление осадков на дне рек, озёр, морей, океанов и др.), так и внутренние (движения земной коры, землетрясения, извержения вулканов и сопутствующие им явления). Геологические процессы изучаются не только в естественных условиях, но и экспериментально. Восстановление картины геологического прошлого Земли (историко-геологическая реконструкция) составляет сущность третьего направления геологических исследований (историческая Г.). Задачи этого направления сводятся к изучению распространения и последовательности образования геологических напластований и др. геологических тел, а также к установлению последовательности различных геологических процессов и событий, например процессов тектогенеза, метаморфизма, образования и разрушения залежей полезных ископаемых, трансгрессий и регрессий морей, смены эпох оледенений эпохами межледниковий и т.д. Все три направления Г. неразрывно связаны друг с другом и исследование каждого геологического объекта, как и любой территории, ведётся со всех трёх точек зрения, хотя каждое направление является самостоятельным в смысле основных принципов и методов исследования.

  Специфическая особенность геологических процессов состоит в том, что многие из них протекают на огромных территориях и продолжаются в течение миллионов и даже миллиардов лет; в этом заключается трудность их исследования. Чтобы понять геологические процессы прошлого, изучается весь комплекс результатов, оставленных ими в толщах пород: особенности их состава, строения и залегания, формы рельефа земной поверхности и т.д.

  При анализе историко-геологических данных принимается во внимание принцип последовательности напластования слоистых осадочных толщ, которые рассматриваются как страницы «каменной летописи» Земли; учитывается также необратимая эволюция органического мира, запечатлевшаяся в окаменевших остатках растительных и животных организмов, которые сохраняются в пластах осадочных пород (см. Палеонтологический метод ). Каждой из эпох в развитии Земли соответствовали определённые растения и животные. Это послужило основой для установления относительного возраста толщ горных пород и позволило подразделить историю последних 600 млн. лет жизни Земли на последовательные отрезки времени - эры, которые делятся на более мелкие единицы геологического времени - периоды, эпохи и века (см. Геохронология ). Исследования показывают, что 80% объёма осадочной оболочки Земли образуют самые древние, докембрийские, толщи (см. Докембрий ), продолжительность образования которых составляет по крайней мере ⁶/ ₇всей известной геологической истории. Помимо относительного возраста, определяется абсолютный, или радиометрический, возраст геологических тел. Метод его вычисления основан на законе постоянства скоростей радиоактивного распада; в качестве исходных данных берутся цифры относительного количества расщепляющего элемента и продуктов его распада в исследуемой горной породе или минерале. Этот метод имеет особенное значение для древнейших докембрийских толщ Земли, очень скудно охарактеризованных органическими остатками.

  Широко используется в Г. метод актуализма , согласно которому в сходных условиях геологические процессы идут сходным образом; поэтому, наблюдая современные процессы, можно судить о том, как шли аналогичные процессы в далёком прошлом. Современные процессы можно наблюдать в природе (например, деятельность рек) или создавать искусственно (подвергая, например, образцы горных пород действию высокой температуры и давления). Таким путём часто удаётся установить физико-географические и физико-химические условия, в которых отлагались древние слои, а для метаморфических горных пород и примерную глубину, на которой произошёл метаморфизм (изменение). Однако географическая и геологическая обстановка в жизни Земли необратимо менялась; поэтому, чем древнее изучаемые толщи, тем ограниченнее применение метода актуализма.

  Разработка теоретических вопросов Г. тесно связана с одной из её крупнейших практических задач - прогнозом поиска и разведки полезных ископаемых и созданием минерально-сырьевой базы мирового хозяйства.

  Большое значение имеет Г. также при проектировании различных инженерных сооружений, в строительстве, сельском хозяйстве, военном деле. Велика роль Г. и в борьбе за материалистическое миропонимание.

  Связь геологии с другими науками и система геологических наук. Современная Г. тесно связана с очень большим числом др. наук, главным образом наук о Земле. Именно поэтому трудно установить точные границы Г. как науки и определить однозначно её предмет. Широкое применение при геологических исследованиях физических и химических методов способствовало бурному развитию таких пограничных дисциплин, как физика Земли и геохимия . Физика Земли изучает физические свойства Земли и её оболочек, а также происходящие в этих оболочках геологические процессы. Геохимия рассматривает химический состав Земли и законы распространения и миграций в ней химических элементов. Г. не может обойтись без применения методов и выводов этих наук. В геохимии и физике Земли органически сливаются физические и химические приёмы исследования, с одной стороны, и геологические - с другой. Поэтому положение геохимии и физики Земли в системе наук о Земле является дискуссионным. Их рассматривают либо как наиболее развившиеся геологические дисциплины, либо как области знания, равнозначные Г. Тесная связь объединяет Г. с геодезией и с комплексом физико-географических наук (геоморфологией, климатологией, гидрологией, океанологией, гляциологией и др.), в задачи которых входит изучение рельефа земной поверхности, вод суши и Мирового океана, климатов Земли и др. вопросов, касающихся строения, состава и развития географической оболочки . Для полного понимания истории Земли необходимо знать её начальное состояние; такой вопрос решает планетная космогония, т. е. раздел астрономии, изучающий проблему образования планет. В вопросах происхождения и развития органической жизни на Земле Г. взаимосвязана с биологическими науками и прежде всего с палеонтологией. Знание биологических и биохимических процессов необходимо геологу для выяснения путей образования ряда горных пород и полезных ископаемых (нефти, угля и др.). Т. о., весь комплекс наук, изучающих Землю, характеризуется многосторонней связью и взаимодействием. Г. использует данные этих наук для решения общих проблем развития планеты. Это позволяет некоторым исследователям отводить Г. ведущее место среди наук о Земле или даже понимать под Г. весь комплекс наук о Земле.

  Г. включает ряд научных дисциплин, занимающихся исследованием и описанием Земли. Комплекс этих дисциплин пополняется по мере расширения исследований планеты за счёт их дифференциации и появления новых научных направлений, возникающих главным образом на стыке Г. с другими областями знания. Предмет большинства геологических дисциплин относится ко всем трём направлениям Г. (описательной, динамической и исторической). Этим объясняется тесная взаимосвязь геологических дисциплин и трудность их классификации, разделения на четко разграниченные группы.

  Наиболее принятыми считаются следующие группы геологических дисциплин: научной дисциплины, изучающие вещество и структуру (строение) земной коры; дисциплины, рассматривающие современные геологические процессы (динамическая Г.); дисциплины, изучающие историческую последовательность геологических процессов (историческая Г.); дисциплины прикладного значения; в особую группу выделяется Г. отдельных областей и районов (региональная Г.).

  К первой группе относятся: минералогия (учение о минералах - природных устойчивых химических соединениях), петрография (учение о горных породах - структурно-вещественных ассоциациях минералов), структурная Г., изучающая формы залегания геологических тел, различные нарушения в залегании слоев - их изгибы, разрывы и т.п. Как одно из направлений минералогических исследований зародилась и долгое время развивалась кристаллография. Однако в последнее время изучение атомарного строения кристаллов сделало эту дисциплину в значительной мере физической.

  Ко второй группе геологических дисциплин (динамическая Г.) относится тектоника, изучающая движения земной коры и создаваемые ими структуры. Применительно к самым крупным структурам Земли - материкам и океанам - её называют часто геотектоникой, а тектонику неоген - антропогенового времени именуют неотектоникой. Обособленно стоит экспериментальная тектоника, которая занимается изучением тектонических процессов (например, образованием складок) на моделях. В эту же группу входят разделы минералогии и петрографии, изучающие процессы минерало- и породообразования, а также такие дисциплины, как вулканология, изучающая процессы вулканизма, сейсмогеология - наука о геологических процессах, сопровождающих землетрясения, и об использовании геологических данных для определения сейсмически опасных районов (сейсморайонирование) и геокриология, исследующая процессы, связанные с многолетнемёрзлыми породами.

  К третьей группе относится историческая Г., восстанавливающая по следам, сохранившимся в осадочной оболочке Земли, события геологической истории и их последовательность. К этой же группе относится стратиграфия, занимающаяся изучением последовательности отложения слоев горных пород в осадочной оболочке Земли, и палеогеография, которая на основании геологических данных занимается восстановлением физико-географических условий прошлых геологических периодов. В силу своеобразия применяемых методов исследования изучение геологической истории последнего антропогенового периода выделилось в особую дисциплину, неточно называемую четвертичной Г.

  Четвёртая группа (прикладная Г.) включает: Г. полезных ископаемых; гидрогеологию - науку о подземных водах; инженерную Г., изучающую геологические условия строительства различных сооружений, и военную Г., занимающуюся вопросами применения Г. в военном деле.

  Особое место среди геологических дисциплин в смысле методики и задач занимает Г. дна морей и океанов, или морская геология , которая успешно развивается в связи с возросшим интересом к использованию природных ресурсов морей и океанов.

  Сказанное не исчерпывает перечня геологических дисциплин. Их дифференциация, а также сращивание со смежными дисциплинами ведут к появлению новых направлений. Например, поскольку методы исследования горных пород глубинного и осадочного происхождения оказались существенно различными, петрография разделилась на петрографию изверженных и петрографию осадочных пород, или литологию. Внедрение химических методов в изучение изверженных пород привело к возникновению петрохимии, а изучение деформаций внутри горных пород породило петротектонику.

  Резко дифференцирована Г. полезных ископаемых: Г. нефти и газа, Г. угля, металлогения, рассматривающая закономерности размещения рудных месторождений. Применение в Г. новейших физических и химических методов послужило основой для появления таких новых специализаций, как тектонофизика, палеомагнетизм, экспериментальная физическая химия силикатов и др.

  Исторический очерк. Отдельные наблюдения и высказывания, которые принято считать истоками Г., относятся к глубокой древности. Характерно, что высказывания античных учёных (Пифагора, Аристотеля, Плиния, Страбона и др.) касаются землетрясений, извержений вулканов, размывания гор, перемещения береговых линий морей и т.п., т. е. явлений динамической Г. Только в средние века появляются попытки описания и классификации геологических тел, например описание минералов узбекским учёным Бируни и таджикским естествоиспытателем Ибн Синой (латинизированный - Авиценна). К эпохе Возрождения относятся первые суждения (если не считать ранних упоминаний об этом у древнегреческого учёного Страбона) об истинной природе ископаемых раковин как остатках вымерших организмов и о большой, по сравнению с библейскими представлениями, длительности истории Земли (итальянские учёные Леонардо да Винчи в 1504-06, Дж. Фракасторо в 1517). Разработка первых представлений о смещении слоев и их первоначальном горизонтальном залегании принадлежит датчанину Н. Стено (1669), который впервые дал анализ геологического разреза (в Тоскане), объясняя его как последовательность геологических событий.

  Слово «геология» появилось в печати в15 в., но имело тогда совершенно другое значение, чем то, которое вкладывается в него теперь. В 1473 в Кельне вышла книга епископа Р. де Бьюри «Philobiblon» («Любовь к книгам»), в которой Г. называется весь комплекс закономерностей и правил «земного» бытия, в противоположность теологии - науке о духовной жизни. В современной его понимании термин «Г.» впервые был применен в 1657 норвежским естествоиспытателем М. П. Эшольтом в работе, посвященной крупному землетрясению, охватившему всю Южную Норвегию (Geologia Norwegica, 1657). В конце 18 в. нем. геолог Г. К. Фюксель предложил, а немецкий минералог и геолог А. Г. Вернер ввёл (1780) в литературу термин «геогнозия» для явлений и объектов, изучаемых геологами на поверхности Земли. С этого времени и до середины 19 в. термин «геогнозия» шире, чем в других странах, применялся в России и Германии (хотя чёткого разграничения между понятиями «геология» и «геогнозия» не было). В Великобритании и Франции этот термин употреблялся очень редко, а в Америке почти совсем не применялся. С середины 19 в. термин «геогнозия» в России постепенно исчезает. Некоторое время он ещё встречается в названиях учёных степеней и в названиях кафедр старых русских университетов, но к 1900 он уже не фигурирует, вытесняясь термином «Г.".

  Конец 17 в. характеризовался ростом числа геологических наблюдений, а также появлением научных произведений, в которых делаются попытки обобщить далеко ещё не достаточные знания в некоторую общую теорию Земли, при полном отсутствии удовлетворительной для этого методические основы. Большинство учёных конца 17 - начала 18 вв. придерживалось представления о существовании в истории Земли всемирного потопа, в результате которого образовались осадочные породы и содержащиеся в них окаменелости. Эти воззрения, получившие название дилювианизма, разделяли английские естествоиспытатели Р. Гук (1688), Дж. Рей (1692), Дж. Вудворд (1695), швейцарский учёный И. Я. Шёйкцер (1708) и др.

  Г. как самостоятельная ветвь естествознания начала складываться во 2-й половине 18 в., когда под влиянием нарождающейся крупной капиталистической промышленности стали быстро расти потребности общества в ископаемом минеральном сырье и в связи с этим возрос интерес к изучению недр. Этот период истории Г. характеризовался разработкой элементарных приёмов наблюдения и накопления фактического материала. Исследования сводились главным образом к описанию свойств и условий залегания горных пород. Но уже тогда появлялись попытки объяснить генезис горных пород и вникнуть в суть процессов, происходящих как на поверхности Земли, так и в её недрах.