18 февраля, 2015 2:15
Жер қыртысының жоғарғы қабаттарын зерттеу жумыстары негізінен табиғи ашылмалар мен (өзен аңғарында кездесетін құлама жар, жыра, тау беткейі, жартас) жасанды ашылмаларды (ор, шурф, карьер, шахта) зерттеу арқылы жургізіледі. Ал жердің ішкі, терең қа-баттарын зерттеп білу үшін бурғылау скважиналары мен геофизикалық зерттеу әдістері қолданылады.
Геологиялық процестердің орасан зор мөлшері мен өте ұзақтығы—жердің даму тарихының ең басты ерекшеліктері болып саналады. Егер біз жер қыртысын құраушы және оны өзгертуші геологиялық процестерді бақылау мүмкін деп санасақ, онда ол процестерді тек өте қысқа мерзім аралығында ғана байқаған болар едік. Ал көпшілік жағдайда жердің ұзақ даму тарихын ескерсек геологиялық оқиғаларды геологиялық масштабта ұзақ уақыт бақылау мүмкін емес.
Бұрын болған геологиялық оқиғалардың куәсі ретінде тау жыныстарының немесе руданың құралуын, сол секілді әр турлі геологиялық құрылымдардың пайда болуын айтуға болады. Бұл оқиғалардың мазмунын дұрыс тусіну үшін, болып өткен геологиялық процестерді қайта реттеп немесе реконструкция жасай білу керек. Жердің өткен тарихына реконструкция жасауда “актуа-лизм” принцишнің маңызы өте зор. Бұл принцип алғаш рет XIX ғасырдың 30 жылдары ағылшын ғалымы Ч. Лайельдің еңбектерінде эволюциялық ғылыми-зерттеу әдісі ретінде ұсынылды. Актуализм принципі бойынша, дәл қазіргі кезде, біздің заманымызда жүріп жатқан геологиялық процестер мен табиғи құбылыстар бұрынғы кезде жердің көне тарихында да болып өткен. Ч. Лайельдің сөзімен айтқанда: “Бүгінгі өмірді зерттеу, өткен өмірдің тарихын түсінудің кілті”.
Әрине қазіргі уақытта жүріп жатқан геологиялык процестерді жердің алғашқы тарихында болған оқиғалармен дәлме-дәл мағынада салыстырсак, онда қателескен болар едік. Өйткені, жердін даму тарихы бір бағытта ғана жүріп отырады және бұрынғы болған оқиғалар ешуақытта да қайталанбайды. Сондықтан да, актуализм принципін дәл Ч. Лайель айтқандай мазмұнда түсінуге (болмайды. Геологтар бұл принципті жаңа мағынада (толықтыра отырып, тарихи салыстырмалы зерттеу әдісі ретінде қолданады.
Геологиялық ғылыми-зерттеу жұмыстарын атқару барысында геологиялық байқаулар жүргізе білудің маңызы өте зор. Тау жыныстарының құрамын анықтау, оларды құраушы минералдардын. өзара бір-бірімен қарым-қатынасы, сонымен қатар олардың жатыс пішіндері және олардың құрамында кездесетін әр түрлі органика-лық қалдықтардын, (фауна мен флора) түрлерін анықтау, соған қоса эксперимент жүзінде зерттеу жұмыстарының нәтижесін пайдалану жер қыртысының геологиялық дамуы мен құрылымдық ерекшеліктерін анықтауға мүмкіндік береді.
Геологиялық байқаулар кезінде жиналған алғашқы деректер ғылыми болжамның негізі болып қалыптасады. Қейінірек, қосымша өткізілетін арнайы зерттеулердің (геохимиялық, геофизикалық және терең скважиналарды бұрғылау жұмыстары) нәтижесінде алғашқы айтылған болжамдарды кеңейтуге немесе дәлелдеуге, тіпті теорияға айналдыруға, не болмаса алғашқы болжамды жоққа шығарып, жаңа болжамнын, негізін қалауға мүмкіндік туады.
Жер қойнауын зерттеу әдістері. Жердің құрамы мен құрылысы әр түрлі әдістер арқылы зерттеледі.
Геологиялық әдістер. Геологиялық әдістердін, ішіндегі ең негізгісі — жер қыртысын құрайтын заттарды тікелей бақылау және талдау арқылы жан-жақты зерттеу болып табылады. Жер қыртысын құрайтын заттар, тау жыныстары түрінде табиғи жағдайда жер бетіне шығып жатады. Ал жердің ішкі қабаттарынын. геологиялық құрылысын жыра, ор немесе шурф, карьерлер мен шахталарды зерттеп, тау жыныстарының жатыс элементтерін талдау арқылы анықтап білуге болады. Қазіргі кездегі шахталардың ен, тереңі 4 километрге дейін жетеді (Үнді және Оңтүстік Африкалық Респуб-ликаларда). Жер қойнауының терең қабаттарын зерттеуде бұрғылау скважиналарынын, маңызы өте зор, Өте терең қабаттарды бұрғылау жұмыстары Кола түбегінде және Азербайжан Республикасында (Саатли скважинасы) жүргізілуде. Кола түбегіндегі аса терең скважина прекордтық (12 км) тереңдікке дейін жетіп, жердің тереқ қабат-тарының құрылыс ерекшеліктерін анықтады. Соңғы жылдары Орал тауларының орталық бөлігінде аса терең бұрғылау скважинасы бұрғылануда. Мұхит түбінен бұрғылау жұмыстары да көптеген жаңалықтар ашып отыр.
1968—1983 ж. ж. “Гломар Челленджер” атты американдық кемеге орнатылған бұрғылау қондырғысы арқылы көптеген (620-дан астам) скважиналар бұрғыланды. Олардың ішіндегі ең тереңі — 2000 м-ге дейін жетті.
Жердің терең қабаттарының геологиялық құрылыс ерекшелік-терін табиғи скважиналарды (атап айтқанда, кимберлит түтіктерін) зерттеу арқылы білуге болады. Олармен бірге кездесетін алмас кристалдары жердің ішкі ~200 км тереңдігінде пайда болады.
Аэрофотогеологиялық және космогеологиялық зерттеу әдістері самолеттен немесе ғарыштық аппараттар арқылы түсірілген фотосуреттерді қолданып жер құрылысын зерттеуге негізделген.
Геофизикалық зерттеу әдістері жердің, әсіресе оның терең қабаттарын зерттеуде кеңінен қолданылады. Олар-ға сейсмикалық (грекше “сейсмос” — сілкіну), гравиметриялық, магнитометриялық, электрометриялық және т. б. әдістер жатады. Бул әдістерді пайдалана отырып, жер қыртысын құрайтын заттардың физикалық қасиеттерін анықтауға болады.
Сейсмикалық әдіс жер сілкіну кезінде немесе жасанды қопарылыс (жарылыс) кезінде туатын тербеліс толқындардың жер қабатында жан-жаққа таралу жылдамдығын зерттеуге негізделген. Сейсмикалық толқындар қума толқындар (Р) және көлденең (5) толқындар болып екіге бөлінеді. Сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы тау жыныстарының физикалық қасиеттеріне, әсіресе тығыздығына байланысты өзгереді. Тау жынысының тығыздығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым толқындар тез таралады.
Гравиметриялық әдіс — дененің жерге тартылу шамасының жер бетінде әр түрлі болатындығына негізделген. Жерге тартылу шамасының мөлшері теориялық мөлшерден ауытқып, көп болған жағдайда, ол ауытқу гравитациялық аномалия деп аталады. Бұл қасиет кен орындарын іздеуде кеңінен пайдаланылады.
Магнитометриялық әдіс жер қыртысының жекелеген аудан-дарында Жердің магнит өрісінің өзгеруін зерттеуге негізделген. Магниттік аномалияның ерекшеліктерін зерттеу жердің ішкі терең қабатында кездесетін тау жыныстарының құрамы мен құрылыс ерекшеліктерін болжауға мүмкіндік береді.
Палеомагниттік эдіс тау жыныстарында сақталған қалдық магнетизмді зерттеуге негізделген. Қалдық магнетизмді зерттеу арқылы жердің өткен тарихында магнит полюстерінің қалай ор-наласқандығын және қалай өзгергендігін қазіргі кездегі жағдайымен салыстыруға болады.
Геотермиялық әдіс жердің жылу өрісінін, тау жыныстарының тереңдігіне байланысты өзгеріп тұратындығын зерттеуге негізделген.
Геохимиялық әдіс арқылы жер қыртысын және басқа планеталарды құрайтын заттарды, сонымен бірге метеориттердің химиялық құрамын салыстыра зерттейді. Бұл әдіс арқылы көп проблемаларды шешуге болады: 1) химиялық элементтердін, жер қыртысында таралу және олардың орын ауыстыру (миграция) және шоғырлану (аккумуляция) заңдылықтарын зерттеу; 2) жер қыртысында кездесетін химиялық злементтердін, әр түрлі жағдайда орналасу себептерін зерттеу; 3) жер қыртысын, Айды және метеоритті құрайтын заттардың элементарлық және изотоптық құрамын зерттеу.
Эксперимент жүзінде зерттеу арқылы әр түрлі геологиялық процестердін, моделін (жобасын) лабораториялық жағдайда жасап, мұнда қандай жаңа заттар жаратылатынын бақылауға болады. Мысалы, жоғары температура және жоғары қысым кезінде Жердің ішкі терең қабаттарында минералдар мен тау жыныстарынын, пайда болатынын эксперимент жүзінде зерттеу арқылы анықтауға болады.
Математикалық әдіс геология саласында соңғы кездері ғана кен, көлемде қолданыла бастады. Математикалық әдістердін, ішінде табиғи процестерді математикалық модельдер жасау арқылы зерттеу әдісін, математикалық статистика және т. б. әдістерді айтуға болады. Бұл әдістердің бәрі де теориялар мен гипотезаларды тексеруге көмектеседі.
Автор публикации
