Я познаю мир. Сокровища Земли - Голицын М. С. (читать книги полные txt) 📗
Видным теоретиком в области горнорудного дела, автором учения о полезных ископаемых и минералогии в первой половине XVI века был немецкий врач, металлург и минералог Георгий Агрикола (1494-1555). Настоящее его имя было Георг Бауэр. Следуя традициям эпохи Возрождения, он изменил свое имя на Георгия Агрикола, под которым и вошел в историю науки и техники.
Агрикола долгое время жил в городе Яхимове (Чехия). В те времена это был один из крупнейших горных центров Европы. Горная промышленность развивалась в Яхимове с VI века. Здесь были обнаружены медь, свинец, мышьяк. До XVI века Яхимов считался главным европейским центром по добыче серебра.
В своих трудах Агрикола впервые обобщил накопленный наукой Средневековья опыт выплавки металла, обогащения руд, техники добычи руд, результаты поисков и разведок полезных ископаемых, знания по некоторым общим геологическим и минералогическим вопросам.
Некоторые средневековые астрологи полагали, что образование металлов происходит благодаря небесным светилам. Золото, например, образуется под действием Солнца, серебро — под действием Луны, свинец — результат влияния Юпитера, железо — Марса и так далее. Агрикола решительно раскритиковал эти фантастические утверждения.
Ученый разработал классификацию минеральных тел, выделив две группы: однородных тел, или минералов, и сложных минеральных тел, или горных пород. Группу минералов он разделил на четыре категории: земли, соли, драгоценные камни, металлы. Группу горных пород — на ряд категорий по цвету, твердости и другим физическим свойствам. В этой классификации Агрикола наметил разделение геологических знаний на науку о минералах, минералогию, и науку о горных породах.
До Агриколы было известно только 60 минералов. Он описал еще 20 и высказал провидческое предположение о существовании множества других, еще не открытых.
Агрикола написал много научных трудов. Над основным своим сочинением — «О горном деле и металлургии» он работал 20 лет. Этот труд ученый окончил в год своей смерти и так и не увидел его изданным. Это произведение увидело свет лишь в 1665 году.
Европа пользовалась трудами Георгия Агриколы как руководством к действию в течение 200 лет, до середины XVIII века. О значении трудов Агриколы писал М.В. Ломоносов.
Он высоко оценил заслуги этого ученого эпохи Возрождения.
Георгий Агрикола — один из многих ученых давних времен, с помощью которых распутывался клубок тайн Земли и создавалась наука геология.
Геология — древо наук
В самостоятельную ветвь естествознания геология выделилась в XVIII — начале XIX века. Без талантливых и гениальных усилий зарубежных ученых У. Смита, А.Г. Вернера, Дж. Геттона, Ч. Лайеля этого бы не случилось. А в России самостоятельно встать геологии на ноги помогли М.В. Ломоносов, В.М. Севергин, А.П. Карпинский и многие другие ученые.
А в конце XIX — начале XX века, когда ученый мир начал активно применять физические, физико-химические, математические и другие методы исследования, о геологии можно уже было говорить как о древе наук.
Какие же науки входят в современную геологию? Вот их краткий перечень.
Петрография — научная дисциплина, изучающая состав и строение горных пород, дающая ответы на вопросы о том, как образовалась та или иная горная порода.
Минералогия — наука о составе, свойствах и образовании минералов.
Историческая геология исследует историю геологического развития Земли.
Тектоника занимается изучением структуры земной коры.
Стратиграфия исследует возраст пород и их взаимоотношения.
Палеонтология, пожалуй, одна из самых загадочных геологических наук. Предмет ее исследования — ископаемые останки животных и растений, населявших нашу Землю тысячи, миллионы лет назад.
Геохимия изучает химический состав Земли и миграцию химических элементов. Отцами этой науки были В.И. Вернадский, В.М. Гольдшмит, А.Е. Ферсман. Геохимия — одна из тех тропинок, которые ведут к поиску и находкам полезных ископаемых.
Гидрогеология знает все или почти все о подземных водах.
Геофизика изучает строение Земли, физические свойства горных пород, физические поля Земли.
Существует и учение о полезных ископаемых, об образовании и закономерностях их размещения.
Вулканология занимается вулканами, их жизнью, прошлым, настоящим и будущим.
Инженерная геология исследует свойства пород как строительных материалов и тех мест, где будут стоять инженерные сооружения.
Надо сказать, что каждая из перечисленных научных дисциплин имеет свои глобальные проблемы, свои направления, которые начали выделяться и со временем, может быть, окончательно выделятся в самостоятельные геологические науки.
Общее же, что объединяет корни, ветви, листья древа геологии, — наша планета Земля.
Что находится в центре Земли?
Ни один ученый, ни один специальный прибор не может добраться до центра Земли. Но все же люди узнали, что находится в сердце нашей планеты. Как?
Прежде всего человечество стало накапливать знания о строении земного шара, изучая вулканические извержения. Из земных недр вырывается горячий газ, выбрасываются расплавленные камни. Так исследователи догадались, что температура в центре Земли очень высокая. Другой способ узнать, каковы «внутренности» Земли, — изучение землетрясений. Картина сейсмических волн, колеблющих нашу планету, — эдакий гигантский рентгеновский снимок земного шара.
Землетрясение можно сравнить с камнем, брошенным в воду. Круги на воде напоминают сейсмические волны, разбегающиеся от центра во всех направлениях. Но Земля не состоит из одних и тех же веществ, как вода Наталкиваясь на различные по твердости образования, такие волны могут менять направление. С помощью очень чувствительных приборов ученые исследуют сейсмические волны и именно так узнают о строении глубинных недр Земли
Ученые заметили: где-то на глубине 2800 км волны двигаются совсем не так, как на небольшом расстоянии от земной поверхности. Одни сейсмические волны резко меняют направление своего движения, другие — неожиданно исчезают.
Сейсмические волны регистрируются сейсмическими станциями, расположенными вокруг эпицентра (очага) землетрясения. Интересно то, что сейсмические волны отмечаются сотрудниками станций не всегда в одно и то же время. Частично это объясняется тем, что состав породы, который колеблют волны, неодинаков. Вот почему, изучая поведение сейсмических волн, можно познакомиться и со строением земного шара.
Итак, из чего же состоит наша планета? Самый верхний слой, земная Кора (литосфера), образован из твердой породы. Толщина земной коры не везде одинакова. Под континентами она достигает 60-70 км, а под океанами — 5 км.
Под земной корой расположена мантия, она тоже состоит из твердой породы. Толщина мантии примерно 2900 км.
В центре находится ядро Земли. Снаружи оно состоит, вероятно, из расплавленных веществ, в основном железа и никеля, А внутреннее ядро — это затвердевший сплав металлов.
Как создавалась геологическая история Земли?
Ученые-геологи тысячу раз ставили перед собой один из важнейших вопросов. «Где и как рождаются полезные ископаемые?» Оказалось, что ответов на этот вопрос много. Полезные ископаемые зарождались в океанах и морях, в недрах Земли, вулканических очагах, озерах и реках. Даже в толще ледников.
Ученых, и не только геологов, всегда интересовали такие вопросы: «Какой была жизнь на Земле до появления на ней человека? Какие животные и растения населяли нашу планету? Что творилось на суше, в воде, в глубинах Земли?»
Восстанавливая древнюю жизнь Земли, мы не можем быть полностью уверены в том, что картина, которую мы себе представляем, достоверна. Но все же лучше двигаться вперед, изучать и предполагать, выстраивать гипотезы, чем спокойно сидеть сложа руки.
Ученым удалось узнать, что земная кора состоит из множества слоев. Самые глубокие из них образовались в далеком прошлом, затем на них накладывались более поздние наслоения. Этот процесс происходил под влиянием ветра и воды озер, рек, морей, океанов.
