История развития геологии

 

 

Федеральное государственное  автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

Институт Экономики Управления и Природопользования

Кафедра «Экология и природопользование»

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

«История развития геологии.»

 

 

 

Руководитель Ямских Г.Ю.  

Студент                группы ЭБ12-01Б  Черных Д.А.

 

 

Красноярск 2012

Оглавление:

 

 

1. Введение……………………………………………………………………………………………3
2. Обособление геологии как самостоятельный раздел науки………………………………...3
3. Развитие науки Палеонтология…………………………...……………………………………..7
4. Вторая половина XIX века……………………………………………………………………….8
5. Рубеж XIX – XX веков. Открытие естественной радиоактивности…….…………………..9
6. 50-60 гг. XX века. Новая научная революция – геология……….…………………………..10
7. Заключение………………………………………………………………………………………...12
8. Список литературы…………………….…………………………………………………………13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

 

Историческая  геология является одним из крупных  разделов геологических наук, в котором  в хронологическом порядке рассматривается  геологическое прошлое Земли. Поскольку геологическим наблюдениям доступна пока земная кора, постольку рассмотрение разнообразных природных явлений и процессов распространяется на земную кору. Формирование Земной коры определяют многообразные факторы, из которых ведущими являются - время, физико-географические условия и тектоника.

Главные задачи исторической геологии - восстановление и теоретическое истолкование эволюции лика земной поверхности и населяющего её органического мира, а также выяснение истории преобразования внутренней структуры земной коры и развития связанных с этим эндогенных процесс. Историческая геология изучает также историю формирования структуры земной коры (историческая геотектоника), поскольку движения и тектонические деформации земной коры являются важнейшими факторами большинства изменений, происходивших на Земле.

Историческая геология опирается на выводы частных геологических наук. Основой её служит стратиграфия, устанавливающая последовательность образования горных пород во времени и разрабатывающая систему хронологии геологического прошлого. Одним из главных разделов стратиграфии является Биостратиграфия, использующая в качестве показателей относительного возраста горных пород остатки вымерших животных и растений и тесно связанная с палеонтологией.

Особое значение для И. г. имеет учение о формациях исторически обусловленных естественных ассоциациях (парагенезах) горных пород, отражающих в своём составе и строении сложное взаимодействие разнообразных процессов, протекавших в прошлом.

 

2. Обособление геологии как самостоятельный раздел науки.

 

Как наука историческая геология начала формироваться на рубеже 18-19 веков, когда У.Смит в Англии, а Ж.Кювье и А. Броньяр во Франции пришли к одинаковым выводам о последовательной смене слоев и находящихся в них остатков ископаемых организмов. На основе биостратиграфического метода были составлены первые стратиграфические колонки, разрезы, отражающие вертикальную последовательность осадочных пород. Открытие этого метода положило начало стратиграфическому этапу развития исторической геологии. В течение первой половины 19 века были установлены почти все основные подразделения стратиграфической шкалы, проведена систематизация геологического материала в хронологической последовательности, разработана стратиграфическая колонка для всей Европы. В этот период в геологии господствовала идея катастрофизма, которая связывала все изменения, происходящие на Земле (изменение залегания толщ, образование гор, вымирание одних видов организмов и появление новых и др.) с крупными катастрофами.

Идею  катастроф сменяет учение об эволюции, которое все изменения на Земле  рассматривает как результат  очень медленных и длительных геологических процессов. Основоположниками  учения являются Ж.Ламарк, Ч.Лайель, Ч.Дарвин.

К середине 19 в. относятся первые попытки провести реконструкцию физико-географических условий по отдельным геологическим  эпохам для крупных участков суши. Эти работы, проведенные учеными  Дж. Дана, В.О.Ковалевским и др., положили начало палеогеографическому этапу развития исторической геологии. Большую роль для становления палеогеографии имело введение понятия о фациях ученым А. Грессли в 1838 г. Сущность его заключается в том, что породы одного и того же возраста могут иметь разный состав, отражающий условия их образования.

Во  второй половине 19 в. зарождается представление  о геосинклиналях как протяженных  прогибах, заполненных мощными толщами  осадочных пород. А к концу  века А.П.Карпинским закладываются основы учения о платформах.

Представление о платформах и геосинклиналях как  главнейших элементах структуры  Земной коры дает начало третьему «тектоническому» этапу развития исторической геологии. Оно впервые было изложено в трудах ученого Э. Ога «Геосинклинали и континентальные площади». В России понятие о геосинклиналях было введено Ф.Ю. Левинсон-Лессингом в начале 20 в.

Таким образом, мы видим, что до середины 20 в. историческая геология развивалась  с преобладанием какого-то одного научного направления. На современном  этапе историческая геология развивается  по двум направлениям. Первое направление - это детальное изучение геологической истории Земли в области стратиграфии, палеогеографии и тектоники. При этом совершенствуются старые методы исследований и привлекаются новые, такие как: глубокое и сверхглубокое бурение, геофизические, палеомагнитные; космического зондирования, абсолютной геохронологии и т.д.

Второе направление - работы по созданию целостной картины геологической  истории земной коры, выявлению закономерностей  развития и установлению причинной  зависимости между ними.

Историческая  геология изучает геологическую  историю Земли со времени ее возникновения, устанавливает причины образования  и развитие литосферы, атмосферы, гидросферы, криосферы и биосферы, дает характеристику ландшафтно-климатических и геодинамических  обстановок, определяет время возникновения  и исследует условия образования  горных пород и связанных с  ними полезных ископаемых.

Длительная  история Земли насыщена множеством различных геологических событий, явлений и процессов. Рассматривая геологическое прошлое в хронологическом  порядке, историческая геология дает возможность наметить как общие закономерности развития нашей планеты и земной коры, так и особенности от дельных этапов геологической истории.

Историческая  геология является одним из важнейших  курсов в геологическом образовании. История развития континентов и  океанов, эволюция климата, ландшафтов и органического мира, раз личные катастрофические природные явления, рассматриваемые исторической геологией, дают цельное научное представление  об общих закономерностях исторического  развития геосфер и Земли в  целом.

Литосфера находится в непрерывном взаимодействии с другими геосферами. Образование  осадочных горных пород происходит в результате взаимодействия водной или воздушной среды, климата  и ландшафтных обстановок. Климатические  условия, физико-химические особенности  морских бассейнов, определяющие их соленость, температуру, газовый режим, а также рельеф дна и гидродинамический  режим, характер континентальной денудации  и аккумуляции, всегда отражаются на текстурах и вещественном составе  осадочных горных пород. Поэтому  образовавшиеся в морской или  континентальной обстановке осадки представляют собой документальные свидетельства существовавших в  геологическом прошлом физико-географических условий, а напластования горных пород отражают последовательность их изменений. Изучение химического  и минерального состава и структурно-текстурных особенностей магматических горных пород и формы слагаемых ими  тел вскрывает ряд особенностей их формирования и дает возможность  судить о специфических чертах глубинных  магматических расплавов. Состав, условия  залегания, физико-химические и структурно-текстурные особенности вулканогенных и  вул-каногенно-осадочных пород позволяют установить типы вулканических аппаратов и другие черты наземного и подводного вулканизма.

Остатки животных и растения, захороненные в горных породах, являются документальным свидетельством прошлой жизни нашей планеты и позволяют рассматривать историю Земли и развитие на ней жизни как единое целое.

Историческая  геология — комплексная научная  дисциплина, в которой проблема геологического развития планеты, отдельных геосфер  и эволюция органического мира рассматриваются  как конечные результаты, полученные после проведения исследований в  рамках различных геологических  дисциплин. Разные стороны этой проблемы изучаются специальными разделами  геологии и отдельными научными направлениями. Историческая геология использует результаты стратиграфии и палеонтологии, литологии  и петрологии, региональной геологии и геотектоники. В отличие от пере численных научных дисциплин и направлений, где прямо или косвенно затрагивается проблема исторического развития того или иного геологического объекта, целью исторической геологии является обобщение всей совокупности историко-геологических данных. После своего возникновения историческая геология из науки, занимавшейся систематизацией геологических событий и рассмотрением в хронологическом порядке историко-геологиче-ских данных, постепенно стала приобретать синтезирующий характер. В связи с дифференциацией научных знаний от нее отделились такие направления, как стратиграфия, геохронология, палеогеография, учение о фациях, учение о формациях, палеовулканология, историческая геотектоника и др.

Историческая  геология вооружает геологов необходимыми и важнейшими теоретическими знаниями. Применяя на практике методы историко-геологических  исследований, геологи познают закономерности формирования геологических тел; реконструируют природные условия, существовавшие на земной поверхности, и физико-химические условия в недрах Земли; раскрывают общие генетические и хронологические  закономерности возникновения и  размещения полезных ископаемых в земной коре; выявляют эволюционные и катастрофические изменения атмосферы, гидросферы, литосферы  и биосферы. Все это помогает усвоению всего цикла геологических наук и проведению целенаправленных поисков  и разведки месторождений полезных ископаемых. Наряду с этим знания об изменении природной среды за все время существования нашей  планеты дают возможность прогнозировать состояние геологической среды  и пути развития биосферы.

Еще античные естествоиспытатели и философы обращали внимание на длительную историю нашей  планеты и на те изменения, которые она претерпевала. Многие интересные идеи о возникновении и развитии Мира были высказаны Фалесом, Эмпедоклом, Аристотелем, Анаксимандром, Страбоном и др. Средние века с длительными междоусобными войнами, с упадком научного мышления и производства не знали иной истории создания и развития земного лика, кроме библейской. В эпоху Возрождения произошел перелом в познании Земли, так же как и в других областях науки и техники. Леонардо да Винчи (1452—1519), изучая слои осадочных пород в Ломбардии (Северная Италия) в процессе проведения инженерных работ, понял значение ископаемых раковин как остатков исчезнувшей жизни.

В 1669 г. датский естествоиспытатель Нильс  Стено (1638— 1686), работавший в Италии (Тоскане) и известный в научных кругах под именем Николауса Стенона, сформулировал шесть основных принципов стратиграфии:

• слои Земли — результат осаждения в воде;
• слой, заключающий обломки другого слоя, образовался пос ле него;
• всякий слой отложился позднее слоя, на котором залегает, и ранее того, который его перекрывает;
• слой, содержащий морские раковины или морскую соль, образовался в море; если он содержит растения, то он произошел от речного паводка или появления притока вод;
• слой должен иметь неопределенную протяженность и его можно прослеживать поперек какой-либо долины;
• слой отлагался вначале горизонтально; наклонный слой указывает на то, что он испытал какой-либо переворот. Если следующий слой залегает на наклонных слоях, то переворот произошел ранее отложения этого слоя.

В этих верных положениях Н. Стенона мы видим начала стратиграфии и тектоники.

В середине XVIII в. великий русский ученый М.В.Ломоносов (1711 —1765) отмечал длительность геологического времени, многократные изменения земной поверхности различными геологическими процессами, значительные изменения климата и ландшафта в течение истории Земли.

Историческая  геология возникла во второй половине XVIII в. и сводилась в основном к стратиграфии. Большой вклад в развитие этой науки внес итальянский ученый Д. Ардуино, создавший в 1760 г. первую схему расчленения горных пород по возрасту. Благодаря исследованиям немецких геологов, особенно А. Г. Вернера (1750—1817), была разработана региональная стратиграфическая схема Центральной Германии, и на ее основе сделана попытка реконструировать геологическую историю развития Европы.

Французский естествоиспытатель Ж.де Бюффон (1707—1788) в своем труде «Теория Земли» (1749) предпринял первую попытку выделения определенных этапов в развитии Земли. Он разделил все осадочные толщи на первичные, вторичные, третичные. Последний термин сохранился в литературе до наших дней.

 

3. Развитие науки Палеонтология.

 

Выдающееся  значение для развития исторической геологии имело появление палеонтологического  метода. Основателями этого метода являются английский исследователь  У.Смит (1769— 1839) и французские ученые Ж.Кювье (1769 — 1832) и А.Броньяр (1801 — 1876). Проводя геологические исследования в одно и то же время, но независимо друг от друга, они пришли к одинаковым выводам, связанным с последовательностью залегания слоев и находящихся в них остатков ископаемой фауны и флоры, что дало возможность составить первые стратиграфические колонки, геологические карты и разрезы ряда районов Англии и Франции. На основе палеонтологического метода в первой половине XIX в. было выделено большинство известных ныне геологических систем и составлены первые геологические карты.