Геологические исследования
На протяжении всей геологической истории поверхность нашей страны непрерывно изменялась: современные равнины и горы когда-то были дном морей, и наоборот, дно многих морей было сушей. Понять и объяснить устройство поверхности Земли помогает наука геология.
Геология (от греч. ge — «Земля» и logos — «учение, наука») — комплекс наук о строении Земли, её происхождении и закономерностях развития. Термин «геология» был введён в 1603 г. итальянским натуралистом У. Альдрованди.
Геологические исследования позволяют выяснить, какими горными породами сложена земная кора, каков их химический состав и физические свойства. Они формируют представления о полезных ископаемых, их размещении, запасах и многое другое.
В настоящее время существуют научные методы, которые позволяют определить не только относительный — старше или моложе, но и абсолютный возраст горных пород, то есть сколько лет прошло со времени их образования. Надёжные «счётчики времени» — радиоактивные элементы. Важнейший из них — уран. Он медленно, с одинаковой скоростью распадается на гелий и свинец. Гелий рассеивается, а свинец остаётся в земной коре. По содержанию урана и свинца в горной породе можно подсчитать, сколько лет назад она образовалась. По таким вычислениям была установлена продолжительность геологических периодов и общий возраст земной коры.
Геологические карты
Одним из итогов геологических исследований является составление геологических карт.
Геологическая карта — карта, отображающая геологическое строение определённого участка внешней поверхности земной коры.
Для «чтения» геологической карты необходимо знать, как определяется возраст горных пород и как ведётся геологическое летоисчисление. Например, можно определить последовательность возникновения горных пород по залеганию осадочных пород, которые возникли из рыхлых материалов, принесённых с суши или образовавшихся на дне морей из останков их обитателей.
Если слои осадочных пород залегают в ненарушенном состоянии, один за другим, то можно говорить о том, что слой, лежащий внизу, сформировался раньше, а слой выше — позднее и он моложе по возрасту. Очень часто слои осадочных пород имеют большую мощность (толщину) до нескольких километров. Изучением окаменевших остатков морских и сухопутных обитателей занимается палеонтология.
Палеонтология (греч. palaios — древний, on, ontos — существо) наука, занимающаяся изучением ископаемых остатков вымерших организмов, существовавших в прошлые геологические периоды. В геологии палеонтология служит важнейшим методом определения относительного возраста пород.
Для удобства изучения и описания длительные периоды времени назвали эрами: архейская (эра древнейшей жизни), протерозойская (древняя жизнь), мезозойская (эра средней жизни) и кайнозойская (новая жизнь). Продолжительность каждой эры — от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов лет.
По мере накопления данных выяснилось, что эры могут быть разделены на более короткие промежутки времени — периоды, а они в свою очередь на эпохи: как правило, раннюю, среднюю, позднюю. В большинстве случаев периоды получили наименования по географическим названиям местностей, где впервые были изучены и описаны горные породы с остатками ископаемых организмов. Например, кембрийский и девонский — по территориям в Англии, юрский — по горам в Западной Европе, пермский — по бывшей Пермской губернии. Есть названия, отражающие состав пород: карбоновый (каменноугольный), меловой, триасовый.
Такое геологическое летоисчисление называется геохронологией (от греч. ge — «Земля», chronos — «время», logos — «учение, наука»). Геологическое прошлое отражено в геохронологической таблице. Её следует изучать по вертикали снизу вверх — от наиболее древних эр и периодов. Читая таблицу по горизонтали, можно составить характеристику каждой эры, установить условия возникновения полезных ископаемых и взаимосвязи геологических событий с изменениями рельефа. Например, в силурийском периоде возникли преимущественно рудные полезные ископаемые, а в сухом климате пермского периода шло отложение каменных и калийных солей.
Специальные геологические карты показывают распространение пород разного возраста. Основой для них служат топографические карты, на которые наносят контуры разновозрастных пород. На геологических картах не показывают отложения текущего четвертичного периода, их показывают только в тех частях страны, где они имеют большую мощность, например на территории Западно-Сибирской равнины и Прикаспийской низменности.
При составлении геологической карты учитываются общепринятые цветовые и индексные обозначения для каждой эры и периода. Магматические породы выделены как отдельная группа и имеют свои индексы и краски ярких тонов. Цветом показан возраст пород, а индексами — названия эр и периодов. Например, красным — породы архейской (Ar), розовым — протерозойской (Pt) эр, серым — породы каменноугольного периода (С) палеозойской эры (Pz). Все отложения, образовавшиеся до четвертичного периода и залегающие на месте своего образования, называются коренными.
Особенности геологического строения территории России
Получив представление о том, как формировалась территория отдельных частей нашей страны, можно понять причины различия этих частей.
В архее и раннем протерозое в результате процессов горообразования сформировался складчатый фундамент наиболее древних платформ на территории нашей страны: Русской и Сибирской. В конце протерозоя появились некоторые складчатые пояса гор Южной Сибири и фундамент Тимано-Печорской области. Каледонская эпоха горообразования создала Восточный Саян, Кузнецкий Алатау и горы Прибайкалья. Герцинская эпоха образовала Уральские горы и юго-западную часть Алтая. Киммерийская эпоха (мезозойская эра) сформировала складчатые и вулканические пояса Дальнего Востока. Альпийская эпоха горообразования продолжается до сих пор. Она привела к образованию Крымских гор, Кавказа, вулканической дуги Камчатки и Курильских островов.
ИТОГИ
- Результат геологических исследований — геологические карты, отражающие строение определённого участка территории земной коры.
- Современные методы геологических исследований позволяют оценить перспективы развития территории.
- Основа причин географических различий отдельных территорий страны (рельеф, наличие полезных ископаемых, особенности их залегания и прочее) — геологические процессы, происходившие в разные исторические периоды времени.