Практическое занятие №1 Тема: Введение в курс инженерной геологии

Задача освоения темы: Изучить и освоить основные понятия и термины по общей и инженерной геологии.

Геология (от греч. «гео» земля, «логос» - учение ) как система наук о Земле (основные её дисциплины и связь геологии с фундаментальными и прикладными науками). Значение геологии в создании материально-технической базы России.

В своём развитии геология опиралась и опирается на различные естественные науки.

Так, в вопросах строения и изменения вещества, изучения его свойства и законов движения геология тесно связана с физикой и химией и широко использует основные методы этих наук. Ярким примером этой связи является возникновение геофизики и геохимии.

Геофизика объединяет комплекс наук, рассматривающих физические свойства Земли и происходящие на ней и в ней физические процессы

Геохимия изучает химический состав Земли и законы распространения, распределения, сочетания и миграции химических элементов в земной коре. Без применения методов и выводов этих наук современная геология не может обойтись, но и их развитие оказалось возможным лишь на прочной геологической основе. Не менее тесная связь объединяет геологию с такими науками как геодезия, которая изучает размеры и форму Земли, с физической географией, охватывающей обширный комплекс природных условий, определяющих географическую среду (рельеф, климат, почвы и др.)

В вопросах происхождения и развития жизни на Земле геология тесно связана с биологическими науками, а для выяснения проблемы происхождения Земли, её соотношения с другими небесными телами и положением во Вселенной геология не может обойтись без выводов астрономии и достижений космонавтики и космологии.

Следовательно, вся огромная область естествознания тесно связана с геологией. Вместе с тем специализация отдельных областей науки, которые непрерывно накапливаются в процессе научного творчества такова, что человек не в состоянии охватить в деталях все достижения и методы различных областей науки, происходит процесс расслоения дифференциации геологических знаний. То есть геология с одной стороны, это единая наука о Земле, с другой – это ряд наук, взаимно переплетающихся и тесно связанных между собой.

В настоящее время среди отраслей геологии обычно выделяют научные дисциплины, преимущественно изучающие: 1) вещественный состав земной коры; 2) геологические процессы; 3) проявления органической жизни и историю её развития на Земле по остаткам вымерших организмов и следам их жизнедеятельности; 4) историческую последовательность геологических процессов.

В особую группу выделились геологические науки, занимающиеся изучением практических вопросов, методических и экологических и проблем (инженерная геология, геоинформатика и др.).

В середине XX века выделилась как самостоятельная отрасль – морская геология со своей спецификой и методами исследования, резко отличающимися от субаэральных.

К числу геологических дисциплин, изучающих преимущественно вещественный состав земной коры, относятся минералогия, кристаллография, петрология, петрография и литология.

Минералогия – наука о минералах (природных химических соединениях), изучающая во взаимной связи их состав и форму, физические свойства, условия образования и изменения.

Кристаллография – изучает кристаллическую структуру минералов. физические свойства кристаллического вещества. Взаимодействие между кристаллами и вмещающей их средой, а так же изучает процессы, протекающие в кристаллической среде. Кристаллография тесно связана с геологией и физикой.

Петрография, петрология и литология – науки о горных породах ,рассматривающие с различных точек зрения их строение и состав, закономерности образования, формы залегания и распространение.

Комплекс наук, изучающих геологические процессы, объединяет динамическая геология, геодинамика, рассматривающая процессы, вызывающие изменения Земной коры, деформирующие рельеф Земной поверхности и обуславливающие развитие Земли в целом.

Большое разнообразие объектов исследования привело к выделению таких самостоятельных наук как вулканология, сейсмология, геотектоника.

Вулканология – изучает процессы вулканических извержений, строение, развитие и причины образования вулканов и состав продуктов, ими выбрасываемых.

Сейсмология – наука о геологических условиях возникновения и проявления землетрясений

Сейсмические волны, порождающие колебания земной поверхности. Продольные (P-волны) и поперечные (S-волны) распространяются в твердом веществе Земли, они представляют собой объемные волны, при этом Р-волны в отличие отS-волн могут проходить и через жидкость. Вследствие сложных многократных отраженийP- иS-волн в верхнем слое земной коры появляются поверхностные волны – Лява и Рэлея, названные так по имени выдающихся английских математиков прошлого века.

Геотектоника (тектоника) - наука, изучающая движение и деформации Земной коры, особенности её строения, возникающие в результате этих движений и деформаций. Раздел геотектоники, рассматривающий характер и закономерность размещения и сочетания различных структур, образованных горными породами в земной коре, называют структурной геологией.

Палеонтология (наука столь же биологическая, как и геологическая) изучает развитие живой природы на протяжении геологического времени.

Палеонтология на основе изучения остатков вымерших животных и растений устанавливает относительный возраст горных пород и делает возможным сопоставление разнородных толщ осадочных образований, возникающих одновременно.

Историческая последовательность геологических процессов изучается исторической геологией. Это своеобразная геологическая летопись, воспроизводящая всю сложную и многообразную историю развития Земной поверхности, проявлений горообразования, вулканизма, трансгрессий и регрессий (наступлений и отступлений) моря и т.д.

Раздел исторической геологии – стратиграфия – рассматривает последовательность напластования слоистых толщ осадочных горных пород и устанавливает их возраст по данным палеонтологии и различным геохимическим методом (с учетом радиоактивного распада элементов).

Гидрогеология – наука о происхождении, физических и химических свойствах, движении и условиях залегания подземных вод и проявлении их на земной поверхности. Гидрогеология возникла как прикладная наука, направленная на изучение минеральных источников, условий водоснабжения и т.д. Академик В.И. Вернадский считал, что подземные воды являются одним из важнейших факторов, обуславливающих течение химических реакций в недрах Земли. Сейчас – это ценный вид полезных ископаемых.

Инженерная геология – изучает вопросы применения геологии к инженерному делу. Задача её – изучать геологические процессы и физико-технологические свойства горных пород, определяющие условия возведения различных сооружений.