Энциклопедия «География» (с иллюстрациями) - Александр Горкин

Схематическое устройство геотермальной электростанции:

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

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.

ГЕОФИЗИ́ЧЕСКИЕ МÉТОДЫ 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.

ГЕОХРОНОЛÓГИЯ (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.

Стратиграфическая шкала является основой для создания соответствующей ей геохронологической шкалы, которая отражает последовательность отрезков времени, в течение которых формировались те или иные толщи пород. Каждому подразделению стратиграфической шкалы отвечают определённые подразделения геохронологической шкалы. Так, время, в течение которого отложились породы любой из систем, носит название периода. Отделам, ярусам и зонам отвечают промежутки времени, которые называются соответственно: эпоха, век, время; эратемам соответствуют эры. Подразделения стратиграфической шкалы, выделенные с помощью палеонтологического метода, и соответствующие им подразделения геологического времени, объединённые в единой геохронологической шкале, были утверждены в 1881 г. на 2-м Международном геологическом конгрессе в Болонье и с тех пор являются общепринятыми во всём мире.

Абсолютная геохронология устанавливает т. н. абсолютный геологический возраст горных пород, т. е. время, прошедшее с момента их образования, обычно в миллионах лет.

ГЕОЭКОЛОГИ́ЧЕСКАЯ КÁРТА, отражает взаимодействие живых организмов (в т. ч. человека) со средой; в более широком смысле – взаимодействие социально-экономических и природных геосистем. Различают: инвентаризационные геоэкологические карты – фиксируют наличие и состояние экологических объектов и ситуаций; оценочные – дают оценку степени воздействия экологических явлений или факторов на жизнь и функционирование организмов; прогнозные – характеризуют ожидаемые результаты воздействия экологических факторов на организмы или среду; рекомендательные – отражают размещение мер по использованию благоприятных условий и предотвращению негативных экологических ситуаций, проведению мелиораций, охране окружающей среды и здоровья человека, обеспечению устойчивости среды. Частные геоэкологические карты передают отдельные явления или факторы (напр., загрязнение почв радионуклидами), а общие синтетические геоэкологические карты дают интегральную характеристику экологической ситуации (напр., районирование территории по степени радиоактивного риска). Имеют разное назначение: научно-справочное, учебно-краеведческое, рекламное, пропагандистское и др.

ГЕРÁСИМОВ Иннокентий Петрович (1905–1985), географ, геоморфолог, почвовед. Академик АН СССР, директор Института географии АН СССР. Участвовал в экспедициях в Казахстан, Ср. Азию, Зап. Сибирь, на Урал, Д. Восток и др., много путешествовал по миру. Осн. труды по генезису и географии почв, физической географии, палеогеографии и геоморфологии. Совместно с К. К. Марковым опубликовал первую в СССР сводку по истории ледникового периода на тер. СССР. Выдвинул новые принципы классификации рельефа Земли. Развивал конструктивное направление в географии, гл. редактор «Физико-географического атласа мира» (1964).