Геология

Геология (гео... және logos — ілім) — Жердің қыртысын және ішкі қабаттарын, олардың құрамын, құрылысын, қозғалысын, даму тарихын, кен байлықтарының пайда болу, орналасу заңдылықтарын зерттейтін жаратылыстану ғылымдарының кешені. Геология жаратылыстану ғылымдарының жеке тармағы ретінде 18 ғ-дың аяғы мен 19 ғ-дың басында бөлінді. 20 ғ-дың бас кезінде біртұтас ғылым болып қалыптасты.

"Геология"

Геология ғылымының басты салалары мен пәндері

Геология ғылымының басты салалары мен пәндері олардың зерттеу объектісіне қарай 6 топқа бөлінеді:
1) Жер қыртысының, литосфераның заттық құрамын зерттейтін геологиялық пәндер — ''кристаллография'', ''минералогия'', ''петрография'', ''петрология'', ''литология'' және ''геохимия''.
Кристаллография геологияны, физиканы және геометрияны біріктіре отырып, әр түрлі минералдарға тән кристалдардың құрылысы мен пішінін, ерекшеліктерін зерттейді.
Минералогия табиғи минералдардың құрамын, физ. қасиеттерін, қалыптасу және өзгеру жағдайларын анықтайды.
Петрография тау жыныстарының хим. және минералдық құрамын, олардың құрылыс ерекшеліктерін зерттейді.
Петрология магмалық және метаморфтық тау жыныстарын, олардың заттық құрамын, геол. ерекшеліктерін және пайда болуын зерттейтін ғылым.
Литология шөгінді жыныстардың құрамын, құрылымын, нақышын және пайда болуын саралау негізінде олардың қалыптасу жағдайын анықтаумен айналысады.
Геохимия жер қыртысында және Жер планетасы қимасында хим. элементтердің таралу заңдылықтарын анықтайды.

2) Геологиялық процестерді зерттейтін геология пәндер кешені (динамикалық геология) геотектониканы (тектониканы), құрылымдық геологияны, вулканологияны, сейсмологияны және геоморфологияны біріктіреді.
Геотектоника (тектоника) жер қыртысындағы қозғалыстарды, сол қозғалыстар нәтижесінде туындаған деформациялар мен құрылымдық өзгерістер сипатын талдау негізінде Жер планетасының құрылыс ерекшеліктерін және оның геол. уақыт барысында бағдарлы түрде дамуының басты заңдылықтарын зерттейді.
Құрылымдық геология жер қыртысындағы тау жынысы кешендерінің пішіндері мен орналасу заңдылықтарын анықтайды.
Вулканология — жанартаулар жайлы ғылым, ол жанартаулардың морфологиясын, көрініс беру ерекшеліктерін, туындау себептерін, орналасу заңдылықтарын және олардың әрекеті нәтижесінде түзілген өнімдерді зерттейді.
Сейсмология жер сілкіністерін, олардың туындау себептерін және көрініс беруін қамтамасыз ететін геол. процестерді зерттейді. Сейсмология, әдетте, геофиз. ғылымдар кешенінің жеке тармағы ретінде қарастырылады.
Геоморфология жер бетінің морфол. ерекшеліктерін, жер бедерінің қалыптасу және даму заңдылықтарын зерттейтін геол.-геогр. ғылым саласы.

3) Геологиялық процестердің тарихи сабақтастығын зерттейтін ғылымдар кешені - ''стратиграфия'', фациялар туралы ілім, геологиялық формациялар туралы ілім, ''палеогеография''.
Стратиграфия шөгінді және жанартаутекті жыныстардың қат-қабатталу сабақтастығын зерттей отырып, палеонтол. мәліметтер көмегімен олардың геол. көнелігін анықтайды.
Фациялар туралы ілім жер қыртысына тән шөгінділердің кеңістіктегі және уақыт барысындағы өзгерістерін, сол өзгерістерді тудыратын жағдайларды зерттейді.
Геологиялық формациялар туралы ілім — геол. құрылымның (аймақтың) тектоник. дамуының басты сатылары мен кезеңдерін анықтай отырып, өткен геол. дәуірлерде қалыптасқан формациялар жиынтығы даралануының палеотектоник. және палеоклиматтық жағдайларын қалпына келтіретін тарихи геология тарауы.
Палеогеография — өткен геол. кезеңдер мен дәуірлердің ландшафт ерекшеліктері жайлы ғылым.

4) Тау жыныстарына кіріккен тіршілік қалдықтары мен іздерін зерттеу нәтижесінде сол тіршілік түрлерінің пайда болуын және даму барысын зерттейтін ғылым саласы — ''палеонтология''.
'Палеонтология' көне фауна мен флора қалдықтарын зерттеу және оларды салыстыра саралау негізінде сол қалдықтарды кіріктірген тау жыныстарының геол. көнелігін анықтайды.

5) Іс-тәжірибе шараларын қамтамасыз ету мәселелерімен айналысатын Геология салалары — ''кен байлықтары жайлы ілім'', ''гидрогеология'', ''инженерлік геология'', ''аймақтық геология''.
Кен байлықтары жайлы ілім қоғамның шаруашылық қажеттерін өтеуге керекті табиғи минералдық түзілімдерді зерттейді. Бұл ғылым саласы бірнеше ғыл. пәндерге жіктеледі:
-кентас туралы ілім;
-бейметалл кен байлықтары жайлы ілім;
-көмір геологиясы, мұнай-газ геологиясы;
-металлогения;
-радиоактивті элементтер геологиясы, т.б.;
Гидрогеология жер асты суларын, олардың пайда болуын, астасу жағдайларын, қозғалыс заңдылықтарын, режимін, физ., хим., ендік, т.б. қасиеттерін, шаруашылықтағы маңызын және қоршаған ортамен өзара байланысын зерттейді.
Инженерлік геология адамдардың инж. әрекетін қамтамасыз ету мақсатында жер қыртысының беткі қабаттарының геол. жағдайын және динамикасын зерттейтін сала.
Аймақтық геология нақты геол. құрылымның немесе аймақтың геол. құрылыс ерекшеліктерін сол құрылымды (аймақты) геол. картаға түсіру негізінде ашып көрсетеді.

6) Кен байлықтарын зерттеудің және игерудің әдістемелік шараларын және геол.-экон. тиімділігін зерттейтін салалар.
Іздеу-барлау істері — кен белгілері мен кендердің геол. жағдайын, сол кендерді іздеу, барлау, бағалау және игеру шараларының ең тиімді тәсілдерін анықтау мәселелерімен айналысады.
Кеніштік геология — кеніштердегі, шахталық геология — шахталардағы игеру жұмыстарын геол. тұрғыдан қамтамасыз ету және сол кеннің барланған қорын толықтыру мүмкіндіктерін анықтаумен шұғылданады.

Геология ғылымдарының кешені өзге жаратылыстану ғылымдарымен тығыз байланысты. Ол, әсіресе, ''физика'' және ''химия'' ғылымдарының заңдылықтарын және әдіс-тәсілдерін жиі пайдаланады. Бұл байланыстардың нәтижесінде 'геофизика және геохимия ғылымдары қалыптасты. Геология, сол сияқты, астрономиямен (ғарыштық денелердің өзара байланысын және заттық құрамын зерттеу бағытында), физ. географиямен (жер бедері, климат, топырақ мәселелерін зерттеуге байланысты), геодезиямен (Жер-дің мөлшері мен пішін ерекшеліктерін саралау барысында), биологиямен (тіршіліктің пайда болуы және дамуы мәселелерін зерттеуде), тау-кен ісімен (кендерді игеру барысында), металлургиямен (минералды шикізаттарды үнемді және кешенді игеруде) тығыз байланысты.

Геология ғылымының дамуына үлес қосқан ғалымдар

Геология ғылымының іргесін қалап, дамуына ерекше еңбек сіңірген ғалымдар: А.П. Карпинский, В.А. Обручев, И.В. Мушкетов, В.И. Вернадский, И.М. Губкин, Н.С. Шатский, А.Е. Ферсман, С.С. Смирнов, А.Л. Яншин, т.б. Қазақстан геологияның әр түрлі саласын дамытуда Қ.И. Сәтбаев, Н.Г. Кассин, Д.Н. Казанли, И.И. Бок, Р.А. Борукаев, М.П. Русаков, Е.Д. Шлыгин, А.А. Абдулин, Ж. Айталиев,А.М. Машанов, Н.Л. Бубличенко, В.Д. Беспалов, т.б. көп еңбек сіңірді. Республикада геол. жұмыстар мен зерттеулерді ҚР Экология және табиғи ресурстар мин., оның аумақтық-өндірістік мекемелері, ғыл.-зерт. ин-ттары мен лабораториялар, Геологиялық ғылымдар институты жүргізеді.

Тарихы

Адамзат көне заманнан бастап–ақ жер сілкіну, вулкан атқылау, теңіз жиегінің мүжілуі, өзен аңғарының өзгеруі тәрізді құбылыстарға назар аударған (Пифогор, Аристотель, Страбон).

Әшекей тас

Бырақ геология ғылыми ретінде алғаш рет орта ғасырларда Таяу Шығыс пен Орта Азия ғалымдары әл-Фараби, әл-Бируни, ибн-Сина еңбектеріне қалыптаса бастаған. Олар жеке минералдарға, әшекей тастарға , кейбір геологиялық денелер мен құбылыстарға ғылыми сипаттама берді. Еуропада тарихи геологияға қатысты деректер 16 ғасырда Леонардо да Винчи, Дж. Фракасторо еңбектерінде кездеседі. Шөгінді жыныс қабаттары біріннен соң бірі орналасқан геологиялық құбылыстар нәтижесінде алғашында горизонталь жазықтықта хронологиялық тәртіппен бірінен кейін бірі жаралады деген көзқарасты тұңғыш рет 1669 жылы Н.Стено тұжырымдады.

Жазба әдебиетте «геология» деген сөз тұңғыш рет неміс епископы Р.де Бьюридің «Philobiblon» (Кельн қаласы, 1473 жылы) атты кітабында діни тұрғыда (жердегі пендешілік деген мағынада ) қолданылған. Осы күнгі ұғымға сәйкес «геология» терминін тұңғыш рет норвег ғалым М.П.Эшольт қолданды (Geologia Norwegica. 1657) 18 ғасырдың аяқ шеңінде «геология» орнына Германияда, Ресейде ішінара Англияда неміс геологы А.Г.Вернер ұсынған (1780) «геогнезия» термині қолданылды.

XVII ғасыр

17 ғасырдың аяғында геологиялық зерттеулер көбейіп ғылыми шығармалар туа бастады. Бұларда геологиялық деректер жинақталып, жер туралы жалпы теория жасауға әрекет істелді. Ол кезде көптеген ғалымдар (ағылшындар Р.Гук, Дж. Рей, Дж. Вудворд; швед И.Я. Шейхцер тағы басқа) жер бетін топан су қаптаған кездерде шөгінді жыныстар мен тас арасында қалдықтары сақталған ірі организмдер жаралды деген көз қарастар болды.

XVIII ғасыр

18 ғасырдың 2-ші жарытысында капитализм ірі өнеркәсіптің дамуына байланысты геология табиғат танудың дербес саласы ретінде бөліне бастады. Бұл жөнінен М.В.Ломоносовтың «Жер сілкінуден металлдар тууы жайлы сөз» (1757 жыл), «Жер қат қабаттар туралы» (1763 жылы) атты үздік еңбектерін атап өтуге болады. М.В.Ломоносов жердің қалыптасуында оның қойнауындағы жылу күштері жетекші роль атқарды деп есепттеді, бырақ ол сыртқы құбылыстарды да ескереді, таулар мен ойыстардың біртектес құбылыстары нәтижесінде жаралғандығы геологиялық процесстердің ұзақтығы үздіксіз дамуы туралы пікір айтты. Бұл кезде батыс еуропада А.Г.Вернер мен Шотландия ғалымы Дж.Геттон бастаған нептунизм мен плутонизм идеалары қатар өріс алған еді. Сол ғасырдың аяғында Еуропада алғаш геология карталар жасала бастады. Ресейде Шығыс Байқал сыртының геологиялық картасын 1789-1794 жылдары Д.Лебедев пен М.Иванов Европия Ресейдің едәуір бөлігінің тұңғыш геологиялық-стратегиялық картасын 1840 жылы Н.И. Кокшаров, 1841 жылы басылып шыққан еуропа Ресейдің басты тау формацияларының картасын Г.П Гельмерсен жасады.

У.Смит 1815ж. шөгінді жыныстардың жасын айру туралы монографисынан

У.Смиттың 1815ж. жасаған географиялық картасы

XIX ғасыр

19-шы ғасырдың басында фауна мен флора қалдықтарына сүйене отырып шөгінді жыныстардың жасын айруға, жер қабаттарын жіктеуге өзара ажыратуға мүмкіншілік бар екен дәлелдеңген соң ғана геологиялық дербес ғылым ретінде қалыптаса бастады. Мұны алғаш рет көрсеткен ғалым У.Смит. Ол Англияның шөгінді жыныстар шкаласын, ал 1815 жылы геологиялық картасын жасады. 1822 жылы Англияның оңтүстік батысы бөлігінде тас көмір жүйесі мен Париж маңында бор жүйесінің анықталынуы стратиграфиялық жүйелеу ісінің бастамасы еді. Сол тұстағы кең тараған теоролиялық көзқарастардан 1812 жылы франция геологтары Ж.Кьюве ұсыңған «катастрофия теориясын» (қ. катастрофизм), Л.Эли де Бомонның контрокциялық гипотезасын атауға болады. Ч.Лайель мен Ч.Дарвин негізін қалаған эволюциялық теория бүкіл табиғат тану ілімінде аса маңызды оқиға. Ч.Лайельдің «Геология негіздері» (Лондон, 1830-1833 жылдар) атты кітабында катастрофизмге бірінші рет соққы беріліп, актуализм принципі дәлелденді. Алайда ол жер бетіндегі процесстермен құбылыстар әркашан да тұрақты болады деген пікірді жақтады. 19-шы ғасырдың аяғында эволюциялық ілімді дамыта отырып тарихи геологияда палеонтологияға, стратиграфияға маңызды үлес қосқан орыс ғалымдарынан К.Ф. Рульені, В.О.Ковалевскийді А.П. Карпинскийді, А.П.Павловты, Ф.Н.Чернышевты, К.И.Богдановичті, Н.И.Андрусовты және докембрий жыныстарын зерттеген американдар Дж. Дананы, С.Эммонсты, Р.Ирвингті атауға болады. Осы күнгі стратиграфиялық шкаланың негізі 1881 жылы Болоньеде өткен 2-ші халықаралық геология конгрестте бекітілді. ХІХ ғасырдың 2-ші жартысында жер қыртысында орныққан аймақтармен қатар күшті қозғалыстарға ұшырап отыратын облыстар (қ.геосинклиналь) болатындығы туралы көзқарас туды (американ геологтары Дж.Холл, Дж. Дана; француз геологы Э.Ог) француз геологы М.Бертран мен австриялық геолог Э.Зюсс сол ғасырдың аяғында Еуропада каледон, герцин, альпи қатпарлықтарының бар екендігін дәлелдеді. Зюсс бүкіл жер шарының геологиялық құрылысы туралы томдық еңбек шығара бастады. ХІХ-XX ғасырдың аралығында капитализімнің империалистік даму сатысына көшуі геология ғылымының дамуына зор әсер етті. Қазба байлықтарын тез пайдалану мақсатымен озық капиталист елдер арнаулы геология мекемелер ұйымдастырып (мысалы; АҚШ геологиялық қызметі 1879 жыл ) бұрын зерттелмеген аймақтарға геологиялық жұмыстар жүргізді, тау-кен ісін дамытуды қолға алды. 1882 жылы А.П: Карпинскийдің инициативасымен Россияда құрылған Геологиялық комитет көптеген зерттеулер жүргізіп, геологияның дамуына үлкен үлес қосты. Россияның еуропа бөлігінің геологиялық картасы (масштабы 1:2 520 000) 1892 жылы басылып шықты. Мұнымен қатар сол бөліктің «он шақырымдық» (масштабы 1: 420 000) геологиялық картасын жасауға кірісті. ХІХ ғасырдың аяғында геологияның басты саласы стратиграфиямен қатар оның минерология, петрография, фация туралы ілімдер секілді тармақтары дербес ғылым ретінде дами бастады. Осы күнгі минерологияның негізін қалап дамытуда ХІХ-XX ғасыр арасындаорыс ғалымдары В.М.Севергин, Д.И.Соколов, кейнірек Н.И.Кокшаров, П.В.Еремеев тағы басқалары кристалл заттардың құрылысы мен симметриясы туралы ілімінің және минералды оптикалық әдіспен зерттеу тәсілінің негізін қалаған Е.С.Федоров, шетелдік ғалымдардан француз Р.Гаюи (Аюи), швед Я.Берцеллиус, американдар А.Н.Винчелл, Дж.Дана болды. Тау жыныстарын зерттеуге поляризациялық микроскоп қолданыла бастаған соң (1858 жылы.) петрография жедел дамыды.

XX ғасыр

XX ғасырдың басынан петрографияның теориялық мәселелерін зерттеу үшін әр түрлі елдерде эксперименттік жұмыстар кең өріс ала бастады. Петрографияның оның салалары петрохимияның, эксперименттік петрографияның негізін қалап дамытуда Ф.Ю. Левинсо-Лессинг, А.Н.Заварицкий, Д.С.Белянкин, П.Эскола, Т. Барт, Н.Боуэн, П.Ниггли, Ф.Тернер ерекше еңбек сіңірді. Ұлы қазан революциясыннаң кейін КСРО-ның кен байтақ жері жүйелі түрде зерттеле бастады. Совет өкіметі тұсында бүкіл одақ бойынша миллиондық көптеген аймақтарда масштабы 1:200 000-1 50 000 геологиялық карталар жасалды. КСРО-ның масштабы 1:2 500 000 геологиялық картасы 1955 жылы шықты (бас редакторы Д.В.Наливкин). Кейінірек бірқатар елдердің, аймақтардың тектоникалық карталары (КСРО Н.С Шатский, 1956 жылы, Т.Н Спижарский 1966 жылы, Еуропа –Н.С.Шатский, А.А.Богданов 1964 жылы, Еуразия – А.Л.Яншин тағы басқалар 1966 жылы, Африка – Ю.А.Шубер, 1968 жылы Солтүстік Америка - Ф.Кинг 1969 жылы) жарық көрді.