Какая наука о земле изучает физические свойства земли и физические процессы

Какая наука о земле изучает физические свойства земли и физические процессы thumbnail

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 октября 2013; проверки требуют 57 правок.

Науки о Земле (геонауки или геономия) — науки, изучающие планету Земля (литосферу, гидросферу и атмосферу), а также космическое пространство вокруг Земли. Изучение Земли служит моделью для исследования других планет земной группы.

После появления космических зондов, позволявших исследовать объекты Солнечной системы, в науки о Земле была также включена планетология, которая изучает планеты, их спутники, астероиды, метеориты и кометы. Часто, говоря о науках о Земле, употребляют более общий термин: науки о Земле и о Вселенной.

Основные направления[править | править код]

Геологические науки

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 тектоники плит, подтверждавшей старинную теорию дрейфа континентов Альфреда Вегенера, расширилась сфера геологических исследований: теперь геологи заинтересовались более глубокими слоями земной коры и мантией, что ранее было 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:

  • Науки о составе Земли:
    • Геохимия изучает закономерности распространения и поведения химических элементов в различных оболочках литосферы.
    • Минералогия изучает природу, состав и кристаллическую структуру минералов. Минералогия одновременно является отраслью геологии и кристаллографии, которая, в свою очередь, относится к физике.
    • Петрология и петрография вместе составляют науку о горных породах. Они занимаются изучением возникновения, формирования и эволюции горных пород, а также описанием их свойств.
      • Литология и седиментология изучают осадочные горные породы.
  • Науки о строении Земли
    • Структурная геология или тектоника занимается изменениями твёрдой оболочки Земли и структур земной коры, вызванных движением тектонических плит.
    • 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.
    • 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).
    • Стратиграфия
    • Палеонтология занимается изучением окаменелостей, то есть окаменелых останков различных форм жизни, когда-то существовавших на земле. Наука стоит на стыке биологии и геологии. Практическое значение для биологии эта наука представляет в связи с теорией эволюции и позволяет отследить эволюцию различных живых организмов на протяжении длительных отрезков времени. Для геологов палеонтология важна в определении важнейших руководящих форм.
  • Науки о динамике Земли
    • Геодинамика
    • Историческая геология
  • Прикладные отрасли:
    • Геология полезных ископаемых
    • Металлогения
  • Прочие отрасли
    • 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.
    • 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)
    • Почвоведение занимается изучением различных составляющих почвы, а также её морфологических, минералогических и физико-химических характеристик.
    • Инженерная геология

Список основных наук о Земле[править | править код]

Наиболее полный список наук геологического цикла

См. также[править | править код]

  • История наук о Земле
  • Экология
  • Земледелие
  • Естествознание
  • Геосферы

Литература[править | править код]

  • Яницкий И. Н. Новое в науках о Земле. — М., Агар, 1998. — ISBN 5-89218-080-8

Ссылки[править | править код]

  • Науки о Земле
  • Науки о Земле в Open Encyclopedia Project
  • «Науки о Земле», международный научно-технический и производственный электронный журнал
  • «Вестник Отделения наук о Земле РАН», научно-популярный электронный журнал

Источник

Геофи́зика (от  — Земля +  — природа) или физика Земли — комплекс научных дисциплин, исследующих физическими методами строение Земли, процессы, происходящие в геосфере, а также специфические методы исследования упомянутых объектов и процессов[1].

Классификация[править | править код]

Геофизика состоит из следующих основных разделов:

  • физика твёрдой Земли (сейсмология, гравиметрия, магнитометрия, электрометрия, геотермия, тектонофизика, петрофизика),
  • физика водоемов или гидрофизика (океанология, моря, озёра, реки, льды, подземные воды и т. д.),
  • физика атмосферы и околоземного космического пространства (метеорология, климатология, аэрономия, физика ионосферы, атмосферная оптика и т. д.)[1].

Подразделяется на фундаментальную и прикладную (разведочную геофизику). Отдельно выделяются методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, промышленную геофизику, или геофизические методы исследований скважин, и шахтную геофизику[1].

Разведочная геофизика[править | править код]

Разведочной геофизикой называют раздел геофизики, посвящённый изучению строения Земли с целью поиска и уточнения строения залежей полезных ископаемых, а также выявлению предпосылок для их образования. Разведочные геофизические исследования проводятся на суше, акватории морей, океанов и пресных водоемов, в скважинах, с воздуха и из космоса. Разведочная геофизика является важной составляющей геологоразведочного процесса благодаря высокой эффективности, надёжности, дешевизне и скорости проведения. К методам разведочной геофизики относят сейсморазведку, электроразведку на постоянном и переменном токе, магниторазведку, гравиразведку, геофизические исследования скважин, радиометрию, ядерную геофизику и теплометрию.

Сейсморазведка[править | править код]

Сейсморазведка — раздел разведочной геофизики, включающий методы изучения строения Земли, основанные на возбуждении и регистрации упругих волн. Породы земной коры различаются по упругим свойствам — модулю Юнга, коэффициенту Пуассона, скорости продольных и поперечных волн и плотности. На границах слоев с различными упругими свойствами возникают вторичные волны, содержащие информацию о геологическом строении.

Для регистрации колебаний упругих волн применяют специальные устройства — сейсмоприёмники, преобразующие колебания частиц почвы в электрический сигнал. Полученная информация собирается на графиках, называемых сейсмограммами, обрабатывается и получает геологическое толкование. В результате строение земной коры изображается в виде разрезов и карт, на которых определяется место возможного скопления полезных ископаемых.

Гравиразведка[править | править код]

Гравиразведкой (гравиметрией) называется раздел разведочной геофизики, изучающий изменение ускорения свободного падения в связи с изменением плотности геологических тел. Гравиразведка активно применяется при региональном исследовании земной коры и верхней мантии, выявлении глубинных тектонических нарушений, поиске полезных ископаемых — преимущественно рудных, выделении алмазоносных трубок взрыва. Гравиразведка позволяет изучать состав горных пород, и их положение в геологическом разрезе, например для магматических с ростом основности возрастает концентрация железистых соединений и плотность.

Для проведения гравиразведки применяются гравиметры, чувствительные приборы, измеряющие ускорение свободного падения. Единицей измерения этой величины является Гал или более употребительные мГал или мкГал. Крупные геологические тела характеризуются аномалиями в десятки и даже сотни мГал.

Магниторазведка[править | править код]

Магниторазведка — раздел разведочной геофизики, исследующий магнитное поле Земли (его источники и изменения на протяжении геологической истории Земли), а также магнитные свойства горных пород. С целью поисков месторождений полезных ископаемых магниторазведка применяется в виде наземной, морской или аэромагнитной съёмки. Магнитная съёмка проводится, как правило, по сети параллельных линий, или профилей. После ввода необходимых поправок строится карта магнитного поля в виде графиков или изолиний. На карте могут находиться области спокойного поля и магнитные аномалии — локальные возмущения магнитного поля, вызванные неоднородностями магнитных свойств горных пород. Магниторазведка проводится с целью выявления аномалий как непосредственно связанных с полезным ископаемым, так и с контролирующими залежь тектоническими и стратиграфическими структурами.

Электроразведка[править | править код]

Электроразведка — раздел разведочной геофизики, основанный на измерениях электромагнитного поля. Методы электроразведки позволяют изучать параметры геологического разреза, измеряя параметры постоянного электрического или переменного электромагнитного поля. Методы электроразведки разделяются:

1) по характеру источника электромагнитного поля[править | править код]

  • методы искусственного поля;
  • методы естественного поля.
2) по типу источника электромагнитного поля[править | править код]
  • методы постоянного тока;
  • методы низкочастотного электромагнитного поля;
  • методы высокочастотного электромагнитного поля.

Примером электроразведки может служить исследование методом вызванной поляризации.

Геофизическое исследование скважин[править | править код]

Геофизические исследования скважин (ГИС) — исследования бурящихся, промысловых и других скважин геофизическими методами с целью изучения разреза скважины для последующей качественной и количественной геологической оценки, как самой скважины, так и месторождения в целом.

Комплекс ГИС включает в себя множество методов, которые можно условно разделить на несколько больших и не очень разделов, в зависимости от типа изучаемых физических параметров пород. Работы проводят с помощью геофизического оборудования. Методов каротажа и ГИС довольно много. Они включают в себя:

  • Электрический каротаж — объектом исследований являются электрические свойства горных пород.
  • Ядерно-геофизические методы каротажа, основанные на изучении поведения ионизирующих излучений в скважине.
  • Акустический каротаж.
  • Газовый каротаж.
  • Термокаротаж.
  • Инклинометрия.
  • Кавернометрия.
  • Радиоактивные методы (гамма-каротаж и гамма-спектральный каротаж, нейтронный каротаж).

Существуют и некоторые другие отдельные виды геофизических работ в скважинах.

Наиболее широкое применение геофизических исследований скважин приходится на нефтегазовую промышленность:

  • Каротажи.
  • Контроль за разработкой месторождения.
  • Перфорация.

Радиометрия и ядерная геофизика[править | править код]

Теплометрия[править | править код]

См. также[править | править код]

  • Геофизическая аномалия
  • Геология и Физика
  • Геотермия
  • Гелиеметрия
  • Международный геофизический год
  • Европейская ассоциация геоучёных и инженеров (EAGE)
  • Институт физики Земли имени О. Ю. Шмидта РАН
  • Институт физики Земли имени Г. А. Гамбурцева РАН

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Саваренский Е. Ф., Кирнос Д. П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. Изд. второе, перераб. — Москва: Гостехиздат, 1955. — 544 с.
  • Тихомиров В. В., Хаин В. Е. Краткий очерк истории геологии. — Москва: Госгеолтехиздат, 1956. — 260 с.
  • Глушков В. Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований. — Москва: Изд-во Акад. наук СССР, 1961. — 260 с.
  • Магницкий В. А. Внутреннее строение и физика Земли. — Москва: Недра, 1965. — 379 с.
  • Гзовский М. В. Основы тектонофизики. Москва, 1975.
  • Хриган А. Х. Физика атмосферы. Т. 1–2. Ленинград, 1978.
  • Старостенко В. И. Устойчивые численные методы в задачах гравиметрии. — Киев: Феникс, 1978. — 227 с.
  • Гусев А. М. Курс общей геофизики. Основы океанологии. — Москва: Изд-во МГУ, 1983. — 247 с.
  • Гутерман В. Г. Механизмы тектогенеза : (По результатам тектонофиз. моделирования). — Киев: Наук. думка, 1987. — 171 с.
  • Гутенберг Б. Физика земных недр. — М.: Иностранная литература, 1963. — 263 с.

Ссылки[править | править код]

  • Геофизические ресурсы на образовательном сайте «Всё о геологии» // students.web.ru
  • Геофизика для студентов на сайте «Геофизики. RU» // geofiziki.ru

Источник

  1. География. Современная энциклопедия

геофи́зика

(физика Земли ), комплекс наук, изучающих физические свойства Земли в целом и физические процессы, происходящие в её оболочках. Соответственно различаются: физика твёрдой Земли, охватывающая направления исследования внутренних оболочек планеты; гидрофизика и физика атмосферы. Они тесно смыкаются с науками, относящимися к геологии и географии.

В рамках первой группы выделяются: сейсмология, которая изучает акустическое поле Земли, землетрясения и связанные с ними явления; геомагнетизм, рассматривающий магнитное и электрическое поля Земли, их неоднородность в пространстве и изменение во времени; гравиметрия – изучает гравитационное поле Земли и его распределение в пространстве; геотермия, посвящённая тепловому полю планеты, гл. обр. тепловому режиму земной коры; ядерная геофизика, исследующая естественное радиоактивное излучение; разведочная геофизика, которая использует широкий спектр физических методов при поиске и разведке полезных ископаемых, при решении других народно-хоз. задач.

Гидрофизика – составная часть океанологии и гидрологии. Физика атмосферы фактически смыкается с метеорологией и синоптикой и имеет большое значение для прогнозирования погодных явлений.

Первые трактаты и сводки по физическим явлениям на Земле были известны со времён Средневековья, но на научную основу геофизические исследования были поставлены уже в 19 в. Они связаны с именами И. Ньютона, К. Ф. Гаусса, А. Гумбольдта и др. выдающихся учёных. Последнее столетие характеризуется бурным развитием геофизических методов исследования земной коры. Появилась разветвлённая сеть станций и пунктов наблюдения за физическими полями Земли, накоплен обширный фактический материал и сделаны принципиально важные теоретические обобщения. Они позволили установить внутреннее строение Земли, открыть ряд месторождений полезных ископаемых, поставить на научную основу прогноз многих опасных природных явлений.

Источник:
География. Современная энциклопедия
на Gufo.me

Значения в других словарях

  1. геофизика —
    -и, ж. Комплекс наук о физических свойствах Земли и о происходящих в ней физических процессах.
    Малый академический словарь
  2. геофизика —
    Геофизики, мн. нет, ж. [гео и слова “физика”] (науч.). Совокупность дисциплин, применяющих физические методы к изучению земного шара.
    Большой словарь иностранных слов
  3. геофизика —
    орф. геофизика, -и
    Орфографический словарь Лопатина
  4. ГЕОФИЗИКА —
    ГЕОФИЗИКА, наука, изучающая физические свойства Земли как единой системы. Частично связана с ХИМИЕЙ, ГЕОЛОГИЕЙ, АСТРОНОМИЕЙ, СЕЙСМОЛОГИЕЙ, МЕТЕОРОЛОГИЕЙ и многими другими науками. На основе данных о природе сейсмических волн, геофизики изучили внутреннюю структуру Земли.
    Научно-технический словарь
  5. геофизика —
    Геофизика, геофизики, геофизики, геофизик, геофизике, геофизикам, геофизику, геофизики, геофизикой, геофизикою, геофизиками, геофизике, геофизиках
    Грамматический словарь Зализняка
  6. Геофизика —
    Комплекс наук, изучающих физические свойства Земли в целом и физические процессы, происходящие в её твёрдых сферах, а также в жидкой (гидросфера) и газовой (атмосфера) оболочках.
    Большая советская энциклопедия
  7. геофизика —
    геофизика ж. Комплекс научных дисциплин, изучающих физические свойства Земли в целом и физические процессы, происходящие в её твёрдой, жидкой и газовой оболочках (геосферах).
    Толковый словарь Ефремовой
  8. Геофизика —
    (от греч. ge — Земля и physike — основы естествознания * a. geophysics; н. Geophysik; ф. geophysique; и. geofisica) — комплекс наук, исследующих физ.
    Горная энциклопедия
  9. геофизика —
    ГЕОФ’ИЗИКА, геофизики, мн. нет, ·жен. (от ·греч. ge — земля и слова “физика”) (научн.). Совокупность дисциплин, применяющих физические методы к изучению земного шара.
    Толковый словарь Ушакова
  10. геофизика —
    Гео/фи́з/ик/а.
    Морфемно-орфографический словарь
  11. Геофизика —
    (англ. geophysics), изучение физических особенностей Земли, например магнетизма, радиоактивности, вулканических явлений и т.д…
    Археологический словарь
  12. геофизика —
    ГЕОФИЗИКА -и; ж. [от греч. gē и physikē] Комплексная наука, изучающая физические свойства Земли и происходящие в ней физические процессы. ◁ Геофизический, -ая, -ое. Г-ие явления. Г-ие приборы. Г-ие исследования. Г-ая обсерватория.
    Толковый словарь Кузнецова
  13. ГЕОФИЗИКА —
    ГЕОФИЗИКА — комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли, ее физические свойства и процессы, происходящие в ее оболочках. Соответственно в геофизике выделяют физику т.
    Большой энциклопедический словарь
  14. геофизика —
    сущ., кол-во синонимов: 4 аэрономия 1 климатология 9 метеорология 18 сейсмология 5
    Словарь синонимов русского языка

Какая наука о земле изучает физические свойства земли и физические процессы

Источник