Науки о Земле. Геосферные оболочки Земли

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

РОССИЙСКИЙ  ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Имени Д.И. Менделеева

 

 

 

РЕФЕРАТ

На тему: «Науки о Земле. Геосферные оболочки Земли»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

III курса, группа ПР-33

Зачетная  книжка № ПР-09027

Волкова (Аникина) Ксения Ростиславовна

Проверила: Лазарев 

Валерий Михайлович

 

Москва 2012

 

Содержание

 

1. Введение
2. Геология
3. Науки о Земле
1. Вулканология
2. Геммология
3. География
4. Геодезия
5. Геоинформатика
6. Геоморфология
7. Палеогеоморфология
8. Геостатистика
9. Геофизика
10. Геохимия
11. Гидрология
12. Гидрология суши
13. Лимнология
14. Потамология
15. Русловедение
16. Океанология
17. Гляциология
18. Картография
19. Климатология
20. Кристаллография
21. Литология
22. Метеорология
23. Минералогия
24. Палеогеография
25. Палеоклиматология
26. Палеонтология
27. Почвоведение
28. Петрология
29. Петрография
30. Петрофизика
31. Сейсмология
32. Стратиграфия
33. Тектоника
4. Строение Земли
5. История геосферных оболочек Земли
6. Геосферные оболочки и их строение
7. Современные концепции развития геосфер
8. Заключение
9. Список использованной литературы

Введение

Физические, космологические, химические концепции подводят вплотную к представлениям о Земле, ее происхождении, строении и разнообразнейших свойствах. Комплекс наук о Земле обычно называют геологией (греч. geо - Земля). Земля - место и необходимое  условие существования человечества. По этой причине геологические концепции имеют для человека насущнейшее значение. Геологические концепции возникают не самопроизвольно, они являются итогом кропотливейших научных изысканий.

Земля - уникальный космический объект. Планетарный взгляд на все происходящие на Земле процессы сформировался в эпоху Великих географических открытий. Эта эпоха охватывает XV - XVΙΙ вв., когда человек сумел взглянуть на Земной шар как на единое целое. Ориентация на такой «взгляд» определила «дух» всей последующей эпохи, вплоть до середины XX столетия (до исчезновения «белых пятен» на планете). Все устремления того периода были направлены на достижение полноты представлений о Земном шаре, что стало возможным в XX в. благодаря появлению аэрофотосъемки, а затем благодаря возможностям фотографировать Землю из космоса. После этого появилась возможность сформулировать исходные понятия физической географии, создать фундамент для исследования земных оболочек, геосфер. Этот период можно назвать «перевалом», преодолев который, одна из важнейших наук естествознания - география превратилась в строгую науку, и началось активное изучение геосфер.

Современная геология констатирует тот факт, что Земля имеет сложную и еще недостаточно изученную историю развития. Земля - это объект, который продолжает находиться в процессе становления. Поэтому изучение строения Земли актуально и по сей день. В своей работе я постараюсь перечислить и дать характеристику основным геосферным оболочкам Земли. А также раскрыть концепции развития геосфер в современном естествознании и эксперименты современных ученых, пополнившие картину недр Земли.

 

 

 

 

 

 

Геология

Геология — это наука, занимающаяся описанием верхних слоёв земной коры и традиционно интересующаяся их составом, структурой и эволюцией. С середины 1960-х годов с появлением теории о тектонике плит, подтверждавшей старинную теорию дрейфа континентов Альфреда Вегенера, расширилась сфера геологических исследований: теперь геологи заинтересовались более глубокими слоями земной коры и мантией, что до 1965 года являлось сферой исследования геофизиков. Однако стоит отметить, что геологи не могут исходить из моделей геологических исследований геофизики, поскольку они основаны на относительно упрощённых физических моделях. Геологии свойственен более сложный и детальный анализ, нацеленный на качественный результат.

Геологические науки включают в себя множество перекликающихся дисциплин, не способных существовать по отдельности:

1. Вулканология изучает физико-химическую природу вулканов, а также их динамику. Эту науку относят одновременно к геологии, геофизике, геохимии (наука о химическом составе камней) и геохронологии (с помощью радиометрического метода эта наука определяет возраст всей породы или одного из её компонентов);

2. Геология описывает в геологических терминах представление о планете Земля с точки зрения геофизики;

3. Геология структуры или тектоника, занимается изменениями твердой оболочки Земли и структур земной коры, вызванных движением тектонических плит;

4. Геоморфология занимается изучением происхождения и эволюции рельефа. Особенно интересны для этой науки процессы, влияющие на формирование рельефа во времени и пространстве. Часто геоморфологию относят к географии;

5. Гидрогеология изучает геологические аспекты гидрологии, которая в свою очередь относится к геофизическим наукам. Гидрогеология тесно связана с карстологией, наукой, изучающей влияние воды на горные породы, формирование гротов и подземных вод. Важную роль для обеих наук сыграла спелеология, наука о пещерах;

6. Лимнология, наука об озёрах, пресных водоёмах и водохранилищах, а также о населяющих их организмах. Лимнология одновременно затрагивает геологию и биологию, а также почвоведение, науку на границе геологии (занимается изучением изменения пород, а также механического и химического воздействия на почвы) и биологии (роль организмов в изменении первоначальных пород и почв);

7. Минералогия изучает природу, состав и кристаллическую структуру минералов. Минералогия одновременно является отраслью геологии и кристаллографии, которая, в свою очередь, относится к физике;

8. Палеонтология занимается изучением окаменелостей, то есть окаменелых останков различных форм жизни, когда-то существовавших на земле. Эта наука позволяет отследить эволюцию жизни. Без преувеличений, не будь палеонтологии и стратиграфии, не существовало бы и геологии;

9. Петрология и петрография вместе составляют науку о камнях. Они занимаются изучением возникновения, формирования и эволюции камней, а также их описанием, текстурой и свойствами;

10. Почвоведение занимается изучением различних составляющих почвы, а также её морфологических, минералогических и физико-химических характеристик;

11. Седиментология изучает эрозию камней и различные геологические отложения, их превращение в процессе диагенеза в осадочные породы и смену одних осадочных слоёв другими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Науки о Земле

1. Вулканология (из лат. Vulcanus «Вулкан, бог огня у древних римлян» + др.-греч. λόγος' «слово, учение») — наука, изучающая процессы и причины образования вулканов, их развитие, строение и состав продуктов извержения, изменение характера их деятельности, а также закономерности размещения вулканов на поверхности Земли.

Практическая цель вулканологии — разработка методов предсказания извержений и использование вулканического тепла горячих вод и пара для нужд народного хозяйства.

Уже Гераклит (VI век до н.э) и Аристотель (IV век до н.э), начали изучать вулканы. Их дело продолжили Страбон, описавший извержение вулкана Каймени Санторин — I век н.э и Плиний Младший, описавший извержениеВезувия. — I век н. э.

Началом всестороннего  изучения вулканов считается открытие в 1842 году специального научного учреждения — вулканологической обсерватории, расположенной на склоне вулкана Везувий. Затем в 1911 году была создана еще одна обсерватория на вулкане Килауэа на Гавайских островах. Затем появилась обсерватории в других сейсмически опасных районах: в Индонезии и в Японии.

В СССР вулканологию изучали Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, А. Н. Заварицкий, В. И. Влодавец. В Петропавловске-Камчатском работает Институт вулканологии РАН.

2. Геммология (от лат. «gemma» — самоцвет, драгоценный камень, и «логос» — наука) — наука о самоцветах (драгоценных и поделочных камнях). Геммология изучает физические свойства драгоценных камней, особенности их химического состава, декоративные и художественные достоинства, минерагению месторождений, а также технологические аспекты обработки и огранки. Объектами геммологических исследований являются как природные ювелирные камни, так и их искусственные аналоги и имитации драгоценных камней.

Основные направления современной геммологии:

• диагностическое
• описательное
• эстетическое
• генетическое
• прикладное и технико-экономическое
• экспериментальное
• региональное

Перспективные направления геммологических исследований:

• накопление диагностических данных о ювелирных камнях для повышения надёжности их безошибочной диагностики экспертами-геммологами.
• исследование свойств синтетических камней и критериев их отличия от природных аналогов (минералов).
• изучение современных методов облагораживания и поиск методов распознавания следов облагораживания.
• исследование оптических свойств алмазов и оптимизация огранки бриллиантов.
• исследование окраски самоцветов с применением компьютерного моделирования.

3. География — (др.-греч. γεωγραφία, землеописание, от γῆ — Земля и γράφω — пишу, описываю)

• единый комплекс наук, изучающих географическую оболочку Земли и акцентирующихся на выявлении пространственно-временных закономерностей. Основными объектами изучения географических наук являются геосферы (биосфера, атмосфера, литосфера, гидросфера и почвенный покров) и геосистемы (ландшафты, природные зоны, биогеоценозы…)
• свод знаний о пространственно-временных особенностях какой-либо территории, объекта, явления или процесса (география материков и океанов, география России, география тундры, география распространения птичьего гриппа, география карстовых процессов N-ской области)
• Объект изучения географии — законы и закономерности размещения и взаимодействия компонентов географической среды и их сочетаний на разных уровнях. Сложность объекта исследования и широта предметной области обусловили дифференциацию единой географии на ряд специализированных (отраслевых) научных дисциплин, образующих систему географических наук. В её рамках выделяются естественные (физико-географические) и общественные (социально-экономические) географические науки. Иногда отдельно выделяют географическую картографию, как отдельную географическую дисциплину.
• География — одна из древнейших наук. Многие её основы были заложены в эллинскую эпоху. Обобщил этот опыт выдающийся географ Клавдий Птолемей в 1 в н. э. Расцвет западной географической традиции приходится на эпоху Возрождения, которая отмечается переосмыслением достижений эпохи позднего эллинизма и значительными достижениями в картографии, которые принято связывать с именем Герхарда Меркатора. Основы современной академической географии в 1-й половине XIX века заложили Александр Гумбольдт и Карл Риттер.

4. Геодезия (др.-греч. γεωδαισία — деление земли, от γῆ — Земля и δαΐζω — делю) — метрика пространства, область науки и производства об измерениях пространства. 
Геодезия — наука, исследующая размеры и форму Земли, её гравитационное поле.

Геодезия — отрасль производства, связанная с измерениями на местности. Является неотъемлемой частью строительных работ. С помощью геодезии проекты зданий и сооружений переносятся с бумаги в натуру с миллиметровой точностью, рассчитываются объемы материалов, ведется контроль за соблюдением геометрических параметров конструкций. Также она находит применение в горном деле для расчета взрывных работ и объемов породы.

Основные задачи геодезии

Среди многих задач геодезии можно выделить «долговременные  задачи» и «задачи на ближайшие  годы». 

К долговременным задачам относятся:

• определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли;
• распространение единой системы координат на территорию отдельного государства, континента и всей Земли в целом;
• выполнение измерений на поверхности земли;
• изображение участков поверхности земли на топографических картах и планах;
• изучение глобальных смещений блоков земной коры.

В настоящее  время основные задачи на ближайшие годы в России следующие:

• создание государственных и локальных кадастров: земельного, недвижимости, водного, лесного, городского и т. д.;
• топографо-геодезическое обеспечение делимитации (определения) и демаркации (обозначения) государственной границы России;
• разработка и внедрение стандартов в области цифрового картографирования;
• создание цифровых и электронных карт и их банков данных;
• разработка концепции и государственной программы повсеместного перехода на спутниковые методы автономного определения координат;
• создание комплексного национального атласа России и другие.

5. Геоинформатика — наука, технология и производственная деятельность по научному обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию географических информационных систем, по разработке геоинформационных технологий, по приложению ГИС для практических и научных целей.

Входит как  составная часть в геоматику. Русский термин «геоинформатика» производный от термина «информатика» — иностранного заимствования, обозначающего научное направление, которое изучает теорию, методы и способы накопления, обработки и передачи данных, информации и знаний с помощью ЭВМ и других технических средств, или группу дисциплин, занимающихся различными аспектами применения и разработки вычислительных машин, куда обычно относят прикладную математику, программирование, программное обеспечение, искусственный интеллект, архитектуры ЭВМ и вычислительные сети.