Геология

ГЕОЛОГИЯ (от гео... и ...логия), комплекс наук, исследующих состав, строение, происхождение и историю развития земной коры и Земли в целом, процессы, в них происходящие, закономерности образования и размещения полезных ископаемых, антропогенное воздействие на литосферу и её взаимодействие с биосферой. Термин «геология» введён итальянским натуралистом У. Альдрованди в 1603 году для обозначения одного из царств природы (два других - зоология и ботаника) и означал «земная наука» в противоположность термину «теология», но в 17 - 1-й половине 18 века наиболее употребительными были термины «минералогия» и «ориктогнозия», во 2-й половине 18 века и до середины 19 века - «геогнозия» (в России термин употреблялся до 1920-х годов).

Объект исследования - Земля состоит из фрагментов разного ранга: земных оболочек, литосферных плит, структур, горных пород, минералов и др., каждый из которых сам по себе или во взаимосвязи является самостоятельным объектом изучения. В рамках геологии выделяются следующие науки: минералогия, петрология, литология, геотектоника, вулканология, геология полезных ископаемых, историческая геология, геохронология, стратиграфия, региональная геология, морская геология, гидрогеология, инженерная геология, геокриология, экологическая геология и др. Геология широко использует данные и методы других наук (физики, химии, астрономии, биологии, географии), благодаря чему выделяют пограничные науки - геофизику (в ней к геологии часто относят физику Земли), тектонофизику, геодинамику, геохимию, геоморфологию, палеонтологию, геоинформатику, сравнительную планетологию, космическую геологию и др.

Объекты исследования геологии не всегда доступны непосредственному изучению, и о них можно судить часто лишь по косвенным признакам, результатам их проявления на поверхности, данным дистанционных методов, теоретическим построениям. Земная кора и самая верхняя часть мантии доступны изучению собственно геологическими методами, которые включают осмотр и опробование горных пород, выходящих на поверхность Земли, их извлечение из глубины с помощью горных выработок, параметрических и разведочных буровых скважин. Основной метод региональных геологических исследований - геологическое картирование с использованием аэро- и космических изображений различных модификаций, а также комплекса геофизических и геохимических данных. Геологические карты служат основой для составления тектонических и прогнозных карт, для поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, оценки региональных инженерно-геологических и экологических условий. Один из важнейших геологических методов, используемых при восстановлении палеогеографической и палеотектонической обстановок формирования земной коры прошлого, - актуалистический метод. Для изучения стратиграфической последовательности отложений и их геологического возраста используются данные палеонтологии, сейсмостратиграфии, магнитостратиграфии, климатостратиграфии и изотопной геохронологии. Определённой спецификой отличается геологическое изучение ложа Мирового океана, его окраинных и внутренних морей, поскольку объект отделён толщей воды. Исследования ведутся со специальных научно-исследовательских судов, оборудованных геофизической аппаратурой, геохимическими приборами, фото- и киноаппаратурой, используются также подводные аппараты (в том числе обитаемые), данные морского бурения. В теоретических и практических исследованиях в геологических науках большую роль играют методы физического, математического и компьютерного моделирования, применение компьютерных технологий (Географических информационных систем - ГИС) для оперативного комплексного целевого использования банка данных об изучаемом геологическом объекте.

Исторический очерк

В истории геологии выделяют два крупнейших этапа - донаучный, который охватывает широкий хронологический диапазон от начала развития цивилизации до середины 18 века, и научный этап становления и развития геологии, начавшийся в 19 веке. Переход от одного этапа к другому не был мгновенным и приходился на 2-ю половину 18 века. Для донаучного этапа геологии характерны накопление исходного фактического материала, разработка элементарных приёмов геологических наблюдений. В античные времена были высказаны идеи об изменении лика Земли (Аристотель, Страбон), сделаны предположения о морском происхождении ископаемых раковин (Ксенофан), предложена гелиоцентрическая модель строения Солнечной системы. После некоторого перерыва, приходящегося на средние века, когда наука развивалась лишь на арабском Востоке (Бируни, Ибн Сина и др.), её поступательный ход возобновился в эпоху Возрождения (Агрикола, Леонардо да Вити и др.). Труды естествоиспытателей 2-й половины 17 века - 1-й половины 18 века, содержащие как конкретные выводы о слоистой оболочке земной коры, о заключённых в ней окаменелостях, причинах наклонного залегания слоёв (Н. Стено), о землетрясениях и вулканической деятельности (Р. Гук, итальянский учёный А. Л. Моро), так и общие представления о строении и развитии Земли (Р. Декарт, Г. В. Лейбниц), приблизили наступление эпохи создания основ научной геологии, приходящейся на 2-ю половину 18 века. Во время переходного этапа (2-я половина 18 века) геологические знания, базирующиеся на развитии горного дела, географических открытиях, начали приобретать более целенаправленный характер. В середине 18 века появились космогонические гипотезы, в которых были сделаны попытки создания научной модели становления Солнечной системы (Ж. де Бюффон, П. Лаплас).

Титульный лист 2-го издания книги Н. Стено «О твёрдом, естественно содержащемся в твёрдом». 1679.

Геология в конце 18 -1-й половины 19 века. Как самостоятельная наука геология оформилась в конце 18 - начале 19 века, когда были систематизированы разрозненные геологические сведения. А. Г. Вернером разработана классификация внешних диагностических признаков минералов, исследовались рудные полезные ископаемые. Предложенные им система стратиграфической последовательности слоев и общая схема формирования горных стран, опиравшаяся на идеи нептунизма, долгое время пользовались широким признанием. Главным оппонентом идей Вернера стал лидер плутонистов (смотри Плутонизм) Дж. Геттон, который отстаивал идеи о решающей роли внутренней энергии в формировании лика Земли. Дискуссия нептунистов и плутонистов, корни которой уходят в античные времена, продолжалась и в начале 19 века.

1-я половина 19 века ознаменовалась появлением биостратиграфического метода, предложенного У. Смитом. К 1840-м годам были выделены почти все системы фанерозоя, а несколько позже и большинство ярусов. Геологическое картирование стало основным методом исследований. В качестве самостоятельных дисциплин выделились палеонтология и стратиграфия. В начале 19 века К. Л. фон Бух предложил первую научную тектоническую гипотезу «кратеров поднятия», в основу которой была положена ведущая роль вулканизма в образовании горных сооружений. Эта гипотеза была подтверждена широкомасштабными геологическими исследованиями А. Гумбольдта и воспринята большинством научного сообщества. Данные по химическому составу и установление основных законов строения кристаллической формы минералов позволили к середине 19 века создать химическую классификацию минералов, которая на протяжении долгого времени оставалась основой минералогии (Й. Берцелиус, Э. Митчерлих, В. М. Севергин, Р. Ж. Гаюи, О. Бра ее, Х. С. Вейс, К. Ф. Х. Моос, немецкий учёный А. Брейтгаупт). Среди естествоиспытателей при объяснении геологических процессов были чрезвычайно популярны идеи катастрофизма (Ж. Кювье). В 1830-33 Ч. Лайель опубликовал трёхтомную книгу «Основы геологии, являющиеся попыткой объяснить прошлые изменения поверхности Земли путём соотношения с причинами, ныне действующими». В своей основе труд Лайеля был направлен против катастрофизма во взглядах на развитие Земли Кювье, но понадобилось около 20 лет, чтобы эволюционные идеи Лайеля восторжествовали. В этот период геологические исследования приобрели большие масштабы и более организованный характер. В начале 19 века были основаны Лондонское геологическое общество (1807), Минералогическое общество России (1817), Французское геологическое общество (1830). К середине 19 века подобные общества уже существовали во многих европейских странах. Геология  выделилась в самостоятельную научную дисциплину естествознания, появилась профессия геолога.

Геология во 2-й половине 19 века. Этот период, получивший в литературе название «классический», характеризуется торжеством эволюционных идей Ч. Лайеля и Ч. Дарвина. Катастрофизм рассматривался в качестве своеобразного зигзага в развитии науки, надолго задержавшего становление геологии. На смену гипотезе «кратеров поднятия» пришла гипотеза контракции, предложенная Ж. Эли де Бомоном и подтверждённая фундаментальными региональными исследованиями Э. Зюсса, который обосновал и развил положения гипотезы контракции на огромном фактическом материале по всем континентам. Механизм латерального сжатия получил широкое одобрение и был успешно использован геологами при расшифровке покровного строения складчатых областей (А. Гейм, М. А. Бертран, П. М. Термье, Э. Ог, швейцарский учёный М. Люжон и др.). В 1850-70-х годах Дж. Холлом и Дж. Дана было сформулировано учение о геосинклиналях, которое благодаря работам Ога, Ф. Ю. Левинсона-Лессинга получило распространение в Европе. Одновременно начало формироваться представление о платформах (Э. Зюсс, Э. Ог, немецкий исследователь Г. А. Траутшольд, российские геологи Г. П. Гельмерсен, А. П. Карпинский, А. П. Павлов и С. Н. Никитин, польский геолог Ю. Лукашевич и др.). Определяющее значение для изучения регионального геологического строения России имели исследования Сибири (И. Д. Черский, А. Л. Чекановский, В. А. Обручев), Урала (А. П. Карпинский, А. А. Штукенберг), Средней Азии (И. В. Мушкетов, Г. Д. Романовский), Тимана и Новой Земли (Ф. Н. Чернышёв и др.). В этот период в ходе развития классических направлений геологии наметилась тенденция интеграции геологических наук. На стыке исторической геологии и географии оформилась новая научная дисциплина палеогеография (А. Гресли, Н. А. Головкинский, А. А. Иностранцев, Й. Вальтер, М. Неймайр, А. П. Карпинский, Ч. Шухерт и др.). На базе палеогеографических построений появились палеоклиматические работы (Ч. Лайель, английский учёный Дж. Кролль, Дж. Дана, Ю. Лукашевич и др.). Оформились геоморфология (У. Дейвис, А. и В. Пенк, В. В. Докучаев, И. В. Мушкетов, А. П. Павлов и др.) и гидрогеология (Ч. Лайель, Э. Зюсс, французские учёные Г. Добре и А. Дарси, чешский геолог Ф. Пошепни, С. Н. Никитин, И. В. Мушкетов, А. П. Павлов и др.). В конце 19 века были сформулированы основные концепции рудообразования (Ж. Эли де Бомон, немецкие учёные Б. Кота и Ф. Зандбергер, американский геолог Ч. Р. Ван Хайз, Ф. Пошепни, французские геологи Л. де Лоне и Ж. ле Конт и др.). Нефть стали рассматривать как полезное ископаемое, были высказаны первые предположения о её происхождении и закономерностях скопления (И. Уайт, США; Г. Гефер, Австрия; Т. Хант, Канада; Г. Потонье, Германия; Д. И. Менделеев, Г. В. Абих, Д. И. Михайловский и др., Россия). Методика изготовления прозрачных шлифов, предложенная Г. К. Сорби, и применение поляризационного микроскопа положили начало оптической петрографии (Ф. Циркель, К. Г. Розенбуш, О. Мишель-Леви, французский учёный Ф. Фуке, российские геологи Г. В. Абих, А. А. Иностранцев, А. П. Карпинский, Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, Е. С. Фёдоров и др.). Параллельно стало развиваться физикохимическое направление петрографии (французский исследователь Ж. Дюраше, Р. Бунзен, Дж. Гиббс, российские геологи Ф. Ю. Левинсон-Лессинг и А. Е. Лагорио и др.). В минералогии быстрыми темпами развивалось кристаллографическое направление, наметился переход от химического к кристаллохимическому направлению (Е. С. Фёдоров, В. М. Гольдшмидт, немецкие учёные П. Г. Грот и А. Шёнфлис), кристаллография выделилась в качестве самостоятельной дисциплины из минералогии. Для изучения глубинного строения Земли предложено использовать сейсмические волны (Б. Б. Голицын, немецкие геофизики И. Э. Вихерт и Э. Ребер-Павшиц, английский учёный Дж. Милл), стали разрабатываться методики использования данных гравиметрии (Дж. Г. Стокс, английские геофизики Дж. Б. Эри и Дж. Пратт, К. Деттон, США) и магнитометрии (К. Гаусс, А. Гумбольдт, английский астроном и физик Р. Таллен, российский учёный Э. Е. Лейст).

Геология в 20 веке. 1-я половина 20 века вплоть до 1960-х годов - период развития геологии, получивший в литературе название «критического», стал переломным этапом в естествознании в целом. Успехи познания физики микромира, открытие рентгеновского излучения, естественной радиоактивности не могли не сказаться на развитии геологии. Изменились представления и о возникновении Солнечной системы. Были подорваны астрономические, физические и геологические основы гипотезы контракции. В поисках механизма тектогенеза учёные шли разными путями. Выдвигались гипотезы, в которых основная роль отводилась горизонтальным движениям, - мобилизм (австрийский геофизик О. Ампферер, А. Вегенер, американский учёный Ф. Тейлор, А. Холмс, Дж. Джоли, голландский геофизик Ф. Вейнинг-Мейнец, Р. Штауб, Э. Арган, немецкий и австралийский учёные О. Хильгенберг и Л. Эдьед). Сторонники фиксизма отстаивали примат вертикальных тектонических движений (Р. В. ван Беммелен, американские учёные Э. Хаарман, Б. и Р. Виллисы, В. В. Белоусов и др.). В начале века построение моделей горообразования основывалось на концепции покровного строения горных сооружений, но к 1940-м годам интерес к покровам угас, многие геологи стали отрицать возможность проявления крупных горизонтальных перемещений. В 1930-50-е годы восторжествовало учение о геосинклиналях, которое оказало решающее влияние на развитие теоретической и практической геологии в этот период. Геотектоника выделилась в отдельную научную дисциплину; развитие её разделов (учения о геосинклиналях и платформах) нашло отражение в работах Х. Штилле, Дж. М. Кея, российских геологов А. Д. Архангельского, Н. С. Шатского, В. В. Белоусова, А. В. Пейве, А. Л. Яншина, А. А. Богданова, М. В. Муратова, В. Е. Хаина и др. В 1940-х годах в геотектонике сформировались учение о глубинных разломах (американский геолог У. Хоббс, немецкие - Х. Клоос и Х. Штилле, швейцарский - Р. Зондер и российский - А. В. Пейве) и неотектоника (В. А. Обручев, С. С. Шульц, Н. И. Николаев). Установлены глобальные тектонические события, подтверждающие в определённой степени синхронность активизации геологических процессов в масштабе всей Земли, а также локальное распределение складчатости и её миграцию во времени и пространстве. Это получило наглядное отображение в изданных впоследствии обзорных тектонических картах мира, Европы и других крупных регионов нашей планеты. Региональные исследования стали основой научного прогноза в геологии. Были созданы геологические карты для большей части площади континентов, вышли в свет обобщающие работы по геологии отдельных регионов (российские геологи А. Д. Архангельский, А. Н. Мазарович, Д. И. Мушкетов, Д. В. Наливкин, А. А. Борисяк, В. А. Обручев, В. И. Попов, Н.С. Шатский, американские - А. Ирдли, Дж. М. Кей и Ф. Кинг, а также Э. Арган, Р. Штауб, Х. Штилле). Биостратиграфический метод был распространён на поздний докембрий, выделены рифей (Н. С. Шатский) и венд (Б. С. Соколов). Оформились в качестве самостоятельных дисциплин микропалеонтология и палинология. Стало интенсивно развиваться физико-химическое направление в петрографии (Ю. Г. Л. Фогт, В. М. Гольдшмидт, Е. С. Фёдоров, Н. С. Курнаков, Н. Л. Боуэн, П. Ниггли, А. Н. Заварицкий, В. Н. Лодочников, Д. С. Коржинский, В. С. Соболев), обособилось учение о метаморфизме горных пород (В. М. Гольдшмидт, финский геолог Я. Сидерхольм, швейцарский - У. Грубенман, американский - Ч. Р. Ван Хайз и австрийский - Ф. И. К. Бекке, а также Ю. Лукашевич, О. Мишель-Леви, П. Эскола, П. Нигтли, Д. С. Коржинский), петрография осадочных пород оформилась в самостоятельную науку - литологию (америкагские геологи У. Твенхофел и У. Крумбейн, российские - М. С. Швецов, Л. В. Пустовалов, Н. М. Страхов, Л. Б. Рухин, В. П. Батурин и др.), зародилась геохимия, становление которой связано с именами Ф. У. Кларка, В. И. Вернадского, А. Е. Ферсмана и В. М. Гольдшмидта. Идея Э. Резерфорда о возможности определения геологического возраста горных пород с помощью радиоизотопов нашла воплощение в трудах американских исследователей Б. Болтвуда, Дж. У. Рэлея и Дж. Баррелла, А. Холмса. Опубликованная Холмсом (1913) и уточнённая Барреллом (1917) геохронологическая шкала фанерозоя не существенно отличается от современной. Подлинная революция произошла в кристаллографии и минералогии. Открытие естественной радиоактивности и успехи физики микромира на долгие годы определили стратегию изучения вещества. Рентгеноструктурный, а затем рентгенофазовый анализы стали основными методами определения кристаллической структуры и состава минералов (немецкий физик М. Лауе, английские - У. Г. Брэгг, У. Л. Брэгг, российский кристаллограф Г. В. Вульф и др.). Наступил кристаллохимический этап развития минералогии (П. Г. Грот, В. И. Вернадский, Е. С. Фёдоров, Н. В. Белов, А. В. Шубников и др.). К середине 20 века методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии удалось расшифровать структуру глинистых минералов (американский учёный Р. Гримм). В 1-й половине 20 века понятие «полезные ископаемые» претерпело существенное изменение. Урановые руды, нефть и другие ранее не использовавшиеся минеральные ресурсы стали объектами поисков, повысилась потребность в традиционных видах полезных ископаемых. Вопросы о путях и способах переноса рудного вещества продолжали оставаться в эпицентре геологических дискуссий (В. Линдгрен, К. Богданович, А. Е. Ферсман, У. Х. Эммонс, П. Ниггли, В. А. Обручев, В. И. Вернадский, Д. С. Коржинский, А. Г. Бетехтин, американские геологи Дж. Э. Спёрр и Р. Салливан, немецкий учёный Х. Шнейдерхён, Г. А. Твалчрелидзе и др.). К 1960-м годам сформировалось новое научное направление - региональная металлогения (С. С. Смирнов, Ю. А. Билибин и др.). К 1950-м годам во многих странах была реализована программа глубокого бурения сети опорных параметрических скважин. Расширились представления о географии нефтегазоносных районов, началось освоение нефтегазоносных платформенных территорий. В 1940-50-е годы зародилось учение о нефтегазоносных бассейнах (И.О. Брод, В. Н. Вебер, В. Е. Хаин, американский геолог Л. Г. Уикс); в дополнение к структурным, антиклинальным залежам, известным уже в 19 веке, были открыты новые их типы - литологические, стратиграфические. Долгое время конкурировали гипотезы абиогенного (американский геолог Мак-Дермот и российские - Н. А. Кудрявцев, В. Б. Порфирьев) и биогенного происхождения нефти (Г. Потонье, Германия; Г. П. Михайловский, В. И. Вернадский, И. М. Губкин, В. Н. Вебер, К. П. Калицкий, Россия). Начались многоплановые углепетрографические исследования (английский геолог М. Стопс, американский - Д. Уайт, российские - Л. И. Лутугин, М. Д. Залесский, Г. А. Иванов, Ю. А. Жемчужников, Е. Г. Погребицкий, П. И. Степанов, Г. Ф. Крашенинников, А. К. Матвеев). В палеогеографии значительным достижением стало создание атласов литолого-палеогеографических карт крупных регионов мира (Северная Америка, Русская платформа, СССР), большой вклад в разработку методики которых внесли А. П. Карпинский, Н. И. Андрусов, Э. Ог, Ю. Лукашевич, Ч. Шухерт, В. Д. Наливкин, Н. М. Страхов, Л. Б. Рухин и др. Отработанная методика составления этих карт затем была положена в основу составления палеогеографической и палеотектонической карт мира.

Разработка основных теоретических проблем гидрогеологии этого периода связана с именами Э. Зюсса, российских учёных В. И. Вернадского, Н. Ф. Погребова, П. Н. Чирвинского, А. Н. Семихатова, И. П. Герасимова, А. М. Овчинникова, Б. И. Куделина, Г. Н. Каменского, П. В. Отоцкого, Н. И. Толстихина, Ф. П. Саваренского, О. К. Ланге, американского учёного Г. Робинсона и др. В 1930-40-е годы в гидрогеологии на первый план выдвинулось изучение артезианских бассейнов. На смену инфильтрационной гипотезе происхождения подземных вод пришла концепция конденсации, предложенная российским исследователем А. Ф. Лебедевым. В 1940 году в Красном море было открыто явление разгрузки гидротерм, что положило начало развитию морской гидрогеологии. В 1956 году организована Международная ассоциация гидрогеологов.

В 1-й четверти 20 века возникла инженерная геология, которая развивалась по двум существенно различным направлениям - геологическому (российские учёные Ф. П. Саваренский, В. А. Приклонский, И. В. Попов, М. М. Филатов, Н. В. Орнадский, С. С. Морозов, Н. И. Николаев и др.) и геотехническому (американский исследователь К. Терцаги, российские - Н. Н. Маслов, Н. А. Цытович). В 1925-30-е годы от инженерной геологии отделилась новая научная дисциплина - мерзлотоведение (геокриология), становление которой связано с именами М. И. Сумгина, В. А. Обручева, В. И. Вернадского, Н. А. Цытовича и др. В 1950-1960-е годы начались активные исследования механизмов геокриологических процессов, их энергетики, динамики (В. А. Кудрявцев и др.).

1-я половина 20 века была временем форсированного внедрения в геологическую практику геофизических методов исследования Земли. Успехи сейсмологии (Б. Б. Голицын, А. Мохоровичич, Б. Гутенберг, И. Г. Леман, немецкий геофизик К. Конрад и др.) позволили создать модель оболочечного строения земного шара, вплоть до внутреннего ядра, получившую впоследствии известность как модель Джефриса-Буллена. В 1-й четверти 20 века начали развиваться сейсмические методы разведки (немецкий геофизик Л. Минтроп, отечественные учёные В. С. Воюцкий, А. И. Заборовский и др.). Для регионального изучения строения земной коры в начале 1950-х годов на базе корреляционного метода преломлённых волн (КМПВ) Г. А. Гамбурцев разработал метод глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ). К 1920-30-м годам разработаны методы электроразведки (К. Шлюмберже, Франция; К. Лундберг и Х. Зундберг, Швеция), проведены измерения ускорения силы тяжести с плавучих станций на акватории (голландский геофизик Ф. Вейнинг-Мейнец, российские исследователи Л. В. Сорокин и В. В. Федынский). В 1936 году российский учёный А. А. Логачёв (совместно с А. Т. Майбородой) изобрёл аэромагнитометр, применение которого обеспечило оперативную магнитную съёмку крупных регионов. Начало 20 века - время становления промысловой геофизики (К. Шлюмберже и др.). Огромное влияние на развитие геофизики с целью изучения Земли оказала реализация программ 2-го Международного полярного года (1932-33) и 1-го Международного геофизического года (1957-58).

1960-е годы обозначили переломный этап развития геологии, получивший в литературе название «новейший период», в значительной мере определивший её современное состояние и изменивший представления о строении литосферы и истории её развития, процессах, протекающих в глубинных оболочках Земли. Это обусловлено, прежде всего, началом широких, многоплановых исследований дна Мирового океана, освоением космического пространства и исследованиями из космоса Земли и других планет Солнечной системы, проникновением в геологию новых физических и химических методов исследования вещества, а также успехами, достигнутыми в сейсмическом изучении Земли в целом и её отдельных оболочек. Создание геоинформационных систем и применение цифровых методов оказали решающее влияние на методику и методологию обработки и анализа получаемой информации. Главная особенность этого периода - открытие мировой системы срединно-океанических хребтов и осложняющих их строение осевых рифтов (американские учёные Б. Хейзен, М. Троп), выявление относительно молодого возраста дна Мирового океана и возрождение в связи с этим идей мобилизма, появление и становление новой парадигмы геологии - тектоники плит (американские геофизики Г. Хесс, Р. Дитц, Дж. Морган, Б. Изакс, Дж. Оливер, Л. Сайкс, английские исследователи Д. Маккензи, Ф. Паркер, французский геофизик К. Ле Пишон, канадский учёный Дж. Т. Вилсон, российские геологи Л. П. Зоненшайн, О. Г. Сорохтин, В. Е. Хайн и др.). Палеомагнитные данные по океанам (английские геофизики Ф. Вайн и Д. Метьюз) позволили создать первую магнитостратиграфическую шкалу до позднего мела (американские геофизики А. Кокс, Б. Дальримпл, Р. Доэлл, Дж. Хейртцлер, У. Питмен, М. Тальвани; К. Ле Пишон и др.). Определения остаточного магнетизма по континентальным породам для различных регионов дали возможность продлить магнитостратиграфическую шкалу на весь фанерозой (английские геофизики П. Блэкетт, К. Ранкорн, российские - А. Н. Храмов, Д. М. Печерский и др.). В 1968 году в рамках международных проектов начались первые крупномасштабные буровые исследования ложа Мирового океана и его осадочного чехла. Составлена карта возраста ложа океана и его консолидированной коры, установлены характер распределения материала осадочного чехла, изменение его состава и мощности во времени и пространстве. Ряд новых достаточно крупных черт рельефа океанического дна определён путём альтиметрической съёмки поверхности океана с американского спутника «Seasat». В 1980-е годы методами космической геодезии начались исследования, направленные на прямое измерение современных движений литосферных плит. С помощью сейсмостратиграфии была расшифрована структура осадочного чехла большинства осадочных бассейнов акваторий и континентов. Сейсмическими методами отражённых волн было изучено строение земной коры в пределах покровно-складчатых сооружений и платформ. Новые перспективы познания глубинной структуры Земли открылись с применением сейсмической томографии, данные которой позволили представить геодинамические процессы, происходящие в различных оболочках Земли до ядра включительно (американские учёные А. М. Дзевонский, Дж. Х. Вудхауз и др.). Всемирное признание получили результаты бурения Кольской сверхглубокой скважины. К безусловным успехам континентальной геологии следует отнести также широкомасштабные, всесторонние исследования континентальных рифтов (В. В. Белоусов, Е. Е. Милановский, Н. А. Логачёв, В. С. Сурков, А. В. Разваляев, Россия; Д. Маккензи, Великобритания; Б. Вернике, США). Для познания состава и состояния вещества в глубоких недрах Земли большое значение приобрели данные экспериментальной минералогии. С помощью экспериментальных наковален удалось добиться получения давлений, которые предполагаются на различных глубинах в мантии Земли, вплоть до её границы с ядром. Методами рентгеноструктурного анализа к середине 1990-х годов было расшифровано свыше 200 тысяч структур минералов. Применение микрозонда позволило включить в орбиту исследований минералы, состав которых связан практически со всеми химическими элементами периодической системы. Петро- и геохимические исследования приобрели геодинамическую направленность. Стало возможным использование вариаций состава некоторых семейств минералов в качестве геотермометров и геобарометров и определение термодинамических параметров становления метаморфических пород. Успехи изотопной геохронологии оказали решающее влияние на расшифровку строения докембрийских комплексов и восстановление ранних стадий развития Земли. В пределах докембрийских комплексов были выделены структуры разного возраста и генезиса (гранит-зеленокаменные области, зеленокаменные и гранулито-гнейсовые пояса, протоавлакогены и др.). Все эти и другие структуры нашли отражение на геологических картах, составленных в разных масштабах для всех континентов. В связи с развитием космических исследований и обновлением аналитической базы геохимия от изучения химического состава Земли перешла на межпланетный и космический уровень, петрологические исследования распространились на космические объекты (Луна, Венера, Марс); составлены геологические, геоморфологические, тектонические карты Марса, Венеры, Луны и других планет и их спутников. Возникло новое научное направление - сравнительная планетология. В результате интенсивных экспериментов и теоретических исследований создана новая концепция о природных флюидах (А. А. Маракушев, Л. Л. Перчук и др.). Намечены общие стороны процессов рудо- и нефтеобразования, связанные с единым флюидодинамическим механизмом их формирования (Д. О. Горжевский, Б. А. Соколов, В. И. Старостин). Осадкообразование начали рассматривать во взаимосвязи с процессами, протекающими во всех оболочках Земли; литология стала глобальной наукой. В связи с разработкой методов изотопной геохронологии пережила существенное обновление стратиграфия. Важную роль в её развитии сыграли геофизические методы - магнитостратиграфия и сейсмостратиграфия. Появилась возможность стратификации отложений с использованием методов бактериальной и молекулярной палеонтологии. Получены многочисленные данные о наличии биоты в виде бактерий в породах раннего докембрия (с возрастом 2,2 и даже 3,8 миллиардов лет). Обнаружены признаки присутствия организмов в метеоритном веществе, возраст которого оценивается в 4,2 миллиарда лет. Это открывает новые возможности в стратификации древних отложений и решения фундаментальной проблемы естествознания - возникновения биосферы.

В области структурной геологии возникла необходимость разработки ранговой модели структурообразования в неоднородной, сложно структурированной геологической среде, основанной на процессах самоорганизации вещества и фрактальной (дробной) делимости литосферы (М. А. Садовский и др.). Геологические объекты обладают признаками самоподобия и самоорганизации, для них характерны различные флуктуации, вызывающие хаотичность протекающих в них процессов во времени и пространстве. Исследования изменчивости состояний и эволюции подобных неравновесных систем лежат в области рассмотрения нелинейной геодинамики, завоёвывающей прочные позиции в изучении причин изменения лика Земли. Катастрофизм стал рассматриваться как неотъемлемая часть эволюционного процесса. В геологическую практику входит работа с огромными массивами данных, использование специализированных баз данных новейших геоинформационных технологий, что привело к появлению новой научной дисциплины - геоинформатики. Принципиальные изменения произошли в области геологии полезных ископаемых. Геологи последовательно вовлекали в орбиту своих исследований руды урана, редкоземельных элементов, всё новые и новые виды полезных ископаемых, охватившие к концу 20 века практически все химические элементы периодической системы. В начале 21 века большой объём добываемой в мире нефти и горючего газа связан с освоением акватории Мирового океана, а бурение и эксплуатация ведутся на глубинах моря свыше 2200 м. В учении о рудных месторождениях весьма значительным стало применение геодинамических критериев прогноза. Резко повышается удельный вес исследований инженерно-геологического цикла в связи с обострившимися проблемами экологии. В ходе реализации инженерно-геологических исследований была поставлена задача выявления глобальной зональности инженерно-геологических условий континентов и Земли в целом; постепенно это направление исследований перерастает в более широкое - геоэкологию. В рассматриваемый период практически не осталось геологических «белых пятен» на поверхности Земли. Во всех странах было проведено геологическое картирование и составлены геологические карты разных масштабов. Главной особенностью этих карт явилось отражение структуры и возраста дна Мирового океана, а также детальное расчленение и районирование докембрийских комплексов. Новое поколение тектонических карт составляется на геодинамической основе. Данные сейсмической томографии, сравнительный анализ геологии планет Солнечной системы, спутниковая альтиметрия, данные изотопной геохимии, компьютерное и физическое моделирование дали ключ к пониманию глубинных процессов, протекающих в нижней мантии Земли, на границах: ядро - мантия, внешнее - внутреннее ядро. Оказалось, что эти данные лежат за рамками применения современной парадигмы геологии - тектоники литосферных плит, в связи с чем поставлена задача создания глобальной геодинамической модели Земли, изучения её геодинамической эволюции, определения её места в общем эволюционном ряду планет земной группы (Л. П. Зоненшайн, М. И. Кузьмин, Н. Л. Добрецов, В. Е. Хаин, М. А. Гончаров).

На современном этапе геологические знания играют чрезвычайно важную роль в решении многих задач, остро стоящих перед человечеством. Так, вопрос обеспечения его природными ресурсами влияет на принятие важных решений в области экономики, энергетики, геополитики, экологии и других, связанных с проблемой выживания человечества в целом. Вместе с тем стоящие перед геологией научные проблемы (такие как возникновение и развитие нашей планеты) относятся к разряду мировоззренческих, влияющих на понимание происхождения жизни на Земле.

Об истории развития геологических знаний смотри подробнее в статьях об отдельных геологических науках; об исследованиях отечественных учёных в области геологии смотри также в разделе Наука в томе «Россия».

Научные организации, международное сотрудничество, периодические издания. В России геологические исследования, координируемые Отделением наук о Земле РАН, ведутся: в академических институтах - Геологическом институте, Геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии институте, Геохимии и аналитической химии институте, Институте экспериментальной минералогии, Объединённом институте физики Земли имени О. Ю. Шмидта, Институте геологии и геохронологии докембрия, Институте динамики геосфер, Институте проблем комплексного освоения недр и др.; в геологических институтах региональных отделений РАН в Новосибирске (Геологии и минералогии институт, Нефтегазовой геологии и геофизики институт), а также в Екатеринбурге, Сыктывкаре, Уфе, Петрозаводске, Иркутске, Хабаровске, Владивостоке и др.; в ведомственных институтах Министерства природных ресурсов -Геологическом институте имени А. П. Карпинского, Центральном научно-исследовательском геологоразведочном институте цветных и благородных металлов, Институте минералогии, геохимии и кристаллографии редких элементов, Геологическом нефтяном институте, Всероссийском нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте и др., а также в Московском, Санкт-Петербургском и других государственных университетах. Практическую работу по координации геологических исследований в соответствующих областях науки осуществляют Всероссийское минералогическое общество, Всероссийское палеонтологическое общество, Межведомственные стратиграфические, петрографические, литологические, тектонические и другие комитеты и ряд научных советов. Функционируют Национальный комитет геологов, Национальный геофизический комитет, Национальный комитет по международной программе геологической корреляции, которые способствуют широкому участию российских геологов в международных конференциях, симпозиумах и семинарах за счёт привлечения средств различных фондов. В зарубежных странах исследования в области геологии ведутся главным образом в вузах, а также в научно-исследовательских институтах, лабораториях.

Международное сотрудничество проводится в рамках региональных объединений учёных-геологов - европейских и североамериканских (Американское геологическое общество, основано в 1888; Американский геофизический союз, 1919; Американская ассоциация геологов-нефтяников). Европейские геологи периодически собираются на съезды геологических обществ (с 1975) и собрания Европейского союза геологических наук (с 1981, г. Страсбур). Съезды европейских геофизиков проводятся в г. Ницца. Североамериканские учёные проводят по две научные сессии в год. Общие вопросы геологии обсуждаются на сессиях Международного геологического конгресса (с 1878). Согласно международной геологической программе «Литосфера», при поддержке Европейского фонда научных исследований, осуществляется проект «Европроба», предусматривающий комплексное изучение глубинного строения Европы. С программой «Литосфера» также связана работа по составлению глубинных профилей через континенты. В программе глубоководного бурения принимают участие специалисты США, Канады, европейских стран и Японии. Международным полигоном стала Антарктида, в геолого-геофизическом исследовании которой участвуют учёные России, США, Великобритании, Японии, Австралии, Новой Зеландии и других стран. В изучении Арктики объединяют усилия российские, американские, канадские, немецкие и скандинавские геологи. Широкое распространение получают двух и трёхсторонние совместные геолого-геофизические проекты. Функционируют геологические службы, организующие геологическую съёмку территорий различных стран, работы по воспроизводству минерально-сырьевой базы и рациональному недропользованию. Издаются международные специализированные журналы (смотри в статьях о соответствующих науках). Расширяется электронная база носителей геологической информации.

Лит.: История геологии. М., 1973; Хэллем А. Великие геологические споры. М., 1985; Резанов И. А. История геотектонических идей. М., 1987; Белоусов В. В. Очерки истории геологии. М., 1993; Суворов А. И. История мобилизма в геотектонике. М., 1994; Круть И. В. Развитие общенаучных оснований геологии. М., 1995; Хаин В. Е. Основные проблемы современной геологии. 2-е изд. М., 2003; Хаин В. Е., Рябухин А. Г. История и методология геологических наук. 2-е изд. М., 2004.