Энциклопедия «География». Часть 1. А – Л (с иллюстрациями)

Горкин Александр Павлович

ГЕОТЕКТ'OНИКА (тектоника), отрасль геологии, изучающая структуру, движение и развитие твёрдой оболочки Земли – литосферы, состоящей из земной коры и верхней мантии. В основе этого направления лежит структурная геология, устанавливающая формы геологических тел как в ненарушенном (первичном) их залегании, так и возникшие в результате различных деформаций. На основе этих работ составляются тектонические карты разного масштаба – от мировых до региональных. Описанием внутреннего строения отдельных областей земного шара и истории их тектонического развития занимается региональная геотектоника. Другое направление – изучение движений литосферы, создавших современную структуру земной коры, или тектонических движений. По времени завершения крупных этапов формирования геологических структур выделяются гл. эпохи складчатости: древнейшие

архейские и протерозойские, байкальская, каледонская, герцинская (варисская), мезозойская и альпийская (кайнозойская). Повышенное внимание уделяется движениям, происходившим в течение последней, кайнозойской эры, которые ещё называют неотектоническими. Их рассмотрением занимается наука неотектоника. Крайне важное, в т. ч. и практическое значение имеет изучение тектонических движений в пределах последнего, четвертичного периода развития Земли, и особенно осуществлявшихся в историческую эпоху, – т. н. современные движения земной коры. Для этих целей, помимо традиционных геологических, широко применяются геоморфологические и геодезические методы исследования, а также данные истории и археологии. Геодинамика устанавливает причины тектонических движений и их связь с вулканической деятельностью, магматизмом, сейсмическими и иными явлениями в литосфере и более глубоких сферах Земли.

Несмотря на длительный путь развития, накопленный обширный фактический материал и очевидные достижения, геотектоника как наука ещё находится в стадии становления. Ей свойственны дискуссии и полемика по многим вопросам, в её рамках существуют различные гипотезы и концепции, в т. ч. и взаимоисключающие. К их числу принадлежат концепции фиксизма и мобилизма, по-разному трактующие осн. положения истории геологического развития и механизм формирования тектонических структур.

ГЕОТЕРМ'AЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТ'AНЦИЯ, тепловаяэлектростанция, использующая тепловую энергию термальных вод Земли для выработки электроэнергии и теплоснабжения. В комплекс сооружений входят: буровые скважины, выводящие на поверхность пароводяную смесь или пар; устройства газовой и химической очистки; электроэнергетическое оборудование; система технического водоснабжения и др. Такого вида электростанции относительно просты в эксплуатации, но малоэкономичны. Геотермальная электростанция мощностью 1000 МВт выпускает в атмосферу 10 –10 т газов в год, загрязняет 10 –10 м^3 воды и требует значительной площади (до 20 км^2 на одну станцию). Сооружение геотермальных электростанций оправдано там, где термальные воды наиболее близко подходят к поверхности Земли (напр., в р-нах вулканической деятельности, где есть гейзеры). Несколько таких станций было сооружено в США, в Долине Больших Гейзеров (штат Калифорния), в Новой Зеландии, Италии, Японии и др. В Исландии (в р-не Рейкьявика) геотермальные воды используются для теплофикации. В России геотермальные электростанции построены на п-ове Камчатка (Паужетская и Мутновские).

Схематическое устройство геотермальной электростанции:

1 – вода; 2 – пар; 3 – насос; 4 – паровая турбина; 5 – электроэнергия; 6 – генератор

ГЕОФИЗИКА (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.

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ М'EТОДЫ исследования земной коры, используются в геофизике. Основаны на изучении физических полей: гравитационного, магнитного, электрического, упругих колебаний (сейсмического, или акустического), термического (теплового), ядерных излучений (радиационного). Измерения параметров этих полей ведут на суше и на море, в воздухе и под землёй. Получаемая информация позволяет определять местонахождение геологических структур, рудных тел, водоносных горизонтов и т. п., прогнозировать неблагоприятные явления (землетрясения, вулканические извержения, цунами и т. п.), оценивать состояние природной среды и др. Используются как естественные, так и искусственно создаваемые физические поля.

Различают: гравиметрическую разведку, основанную на изучении поля силы тяжести Земли; магнитную разведку, изучающую естественное магнитное поле Земли; электрическую разведку, использующую искусственные электромагнитные поля, реже – измерение естественных земных полей; сейсморазведку, изучающую распространяющиеся в земной коре упругие колебания, вызываемые искусственно (после взрыва или удара) или имеющие естественное происхождение (сейсмические волны, возникающие в результате землетрясений или извержений вулканов); геотермическую разведку, основанную на измерении тем-ры горных пород в скважинах; радиометрическую разведку, исследующую естественное радиоактивное излучение.

ГЕОХРОНОЛ'OГИЯ (геологическое летосчисление), учение о хронологической последовательности формирования и о возрасте горных пород, слагающих земную кору. Относительная геохронология определяет относительный возраст горных пород без оценки длительности времени, протекшего с момента их образования. Для этого используется т. н. закон Стенсена (Стено), согласно которому каждый вышележащий пласт осадочных или вулканических пород (лав) при условии ненарушенной последовательности залегания моложе нижележащего. Относительный возраст прочих геологических тел (в т. ч. интрузивных пород) определяется их соотношением со слоистыми горными породами. Установление последовательности образования горных пород составляет стратиграфию данного р-на. Для сравнения стратиграфии удалённых друг от друга территорий используется палеонтологический метод, основанный на изучении захороненных в пластах горных пород окаменевших остатков вымерших животных и растений (морских раковин, отпечатков листьев и т. д.).

Учение Ч. Лайеля о медленных естественных преобразованиях лика Земли и классические труды Ч. Дарвина и В. О. Ковалевского об эволюционном развитии органического мира дали материалистическое обоснование палеонтологическому методу. В результате трудов нескольких поколений геологов была установлена общая последовательность накопления слоёв земной коры, получившая название стратиграфической шкалы. Верхняя часть её (фанерозой) составлена при помощи палеонтологического метода с большой тщательностью. Для нижнего отрезка шкалы (докембрий) палеонтологический метод имеет ограниченное применение из-за плохой сохранности или отсутствия окаменелостей. Вследствие этого нижняя – докембрийская – часть стратиграфической шкалы расчленена менее детально. Верхняя – фанерозойская – часть шкалы делится на 3 части (группы, или эратемы): палеозой, мезозой и кайнозой. Каждая группа делится на системы. Каждая система подразделяется на 2–3 отдела; последние, в свою очередь, делятся на ярусы и подчинённые им зоны.