БСЭ. Геодезическая астрономия - Геохронология
Начало Вверх

ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ, раздел практической астрономии, наиболее тесно связанный с геодезией и картографией; изучает теорию и методы определения широты ф и долготы X, места, а также азимута а направления на земной предмет и местного звёздного времени 5 из астрономич. наблюдений при геодезич, и картографич. работах. Т. к. эти наблюдения производятся в полевых условиях, то Г. а. часто называют полевой астрономией. Точка земной поверхности, в к-рой широта, долгота и азимут определены из астрономич. наблюдений, наз. астрономическим пунктом. Предмет Г. а. состоит в изучении: а) переносных астрономич. инструментов, б) теорий наблюдения небесных светил и методов определения ф, X, а и s и в) методов обработки результатов астрономич. наблюдений. В Г. а. применяются малые, или переносные, астрономич. инструменты, позволяющие измерять зенитные расстояния и направления на небесные светила, а также горизонтальные углы между различными направлениями. Основными инструментами в Г. а. служат: универсальный инструмент, полевой хронометр и радиоприёмник для приёма сигналов времени.

В Г. а. разработан ряд способов астрономич. наблюдений, различающихся в зависимости от того, какие величины определяются (время, широта, долгота или азимут), какие светила для этого наблюдаются (звёзды или Солнце) и как и какие величины непосредственно измеряются при наблюдениях небесного светила (зенитное расстояние z, высота h, азимут а* и момент Т прохождения светила через избранную плоскость). Выбор этих способов зависит от поставленной задачи, точности её решения, наличия инструментов и т. д. При этом небесные координаты наблюдаемого светила, а именно его прямое восхождение а и склонение 8, считаются известными; они приводятся в астрономич. ежегодниках и каталогах звёзд.

Соединив на небесной сфере (рис.) полюс PN, зенит места Z и наблюдаемое светило а дугами больших кругов, получим т. н. параллактич. треугольник , в к-ром угол при вершине Z есть дополнение азимутасветила до 180° и угол при вершине равен часовому углу t светила.

Все способы астрономич. определений основаны на решении параллактического треугольника после измерения его нек-рых элементов (см. Сферическая астрономия). Так, измерив зенитное расстояние z светила в момент Т по хронометру и зная широту ф места, можно определить часовой угол t светила из выражения и по равенству найти поправку и к показанию хронометра и местное звёздное время s. Зная поправку хронометра и и измерив зенитное расстояние г светила, можно определить широту места. Поправку хронометра выгодно определять из наблюдений звёзд в первом вертикале, а широту места - в меридиане, т. е. в кульминации небесного светила. Если измерить зенитные расстояния двух звёзд, расположенных в меридиане к Ю. или С. от зенита места, то тогда

Особенно удобны способы, основанные на измерении окулярным микрометром малых разностей зенитных расстояний сев. и юж. звёзд в меридиане (см. Талькотта способ). В способах соответственных высот отмечают моменты T и Т2 прохождений двух звёзд через один и тот же альмукантарат. Если известна ф, то получают и (см. Цингера способ), а если известна и, то определяют ф (см. Певцова способ). Из наблюдений серии равномерно распределённых по азимуту звёзд на постоянной высоте 45° или 30° определяют ф и X (см. Мазаева способ).

Азимут а* небесного светила определяют, измеряя его часовой угол или зенитное расстояние и зная широту ф места наблюдения. Прибавляя к азимуту наблюдаемого светила (обычно Полярной звезды) горизонтальный угол Q между ним и земным предметом, получают азимут а земного предмета.

Разность долгот двух пунктов равна разности местных звёздных времён в этих пунктах или разности поправок хронометра, отнесённых к одному физич. моменту по известному ходу часов, так что (Т + и,) = и2 - и. + Т2 - T,. Долготы отсчитываются от меридиана Гринвича. Поэтому Поправки хронометра и относительно местного звёздного времени s определяют из наблюдений звёзд, a U относительно гринвичского звёздного времени S - из приёма ритмич. сигналов времени по радиотелеграфу. В совр. высокоточных работах ошибки определения широты, долготы и азимута не превышают

Лит.: Цинге р Н. Я., Курс практической астрономии, М., 1924; Вентцель М. К., Полевая астрономия, ч. 1 - 2, М., 1938-40; Блажко С. Н., Курс практической астрономии, М.- Л., 1951; Цветков К. А.. Практическая астрономия, 2 изд., М., 1951; Кузнецов А. Н., Геодезическая астрономия, М., 1966.

А .В. Буткевич.

ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ГРАВИМЕТРИЯ, раздел геодезии, в к-ром рассматриваются теории и методы использования результатов измерения силы тяжести для решения научных и практических задач геодезии. Основное содержание Г. г. составляют теории н методы определения внеш. поля потенциала W силы тяжести g Земли по измерениям на земной поверхности S и астрономо-геодезич. материалам. Г. г. включает также теорию нивелирных высот и обработку астрономо-геодезич. сетей в связи с особенностями гравитационного поля Земли. Обычно из этого поля выделяют правильное и известное поле потенциала U т. н. нормальной Земли сравнения, представляемой в виде уровенного эллипсоида. Центры масс и оси вращения реальной и нормальной Земли совпадают. Осн. задачу Г. г. сводят к выводу возмущающего потенциала Т = W - U, к-рый определяют из решения граничных задач матем. физики. На земной поверхности Т удовлетворяет граничному условию где Н - высота над эллипсоидом, - сила тяжести в поле U, - нормальная высота, выводимая из условия, что приращение интеграл от gdн потенциала W от начала счёта высот измерено в поле U, dh - элементарное превышение геом. нивелирования. Для вывода Т разработано неск. методов, к-рые сводятся к решению соответствующих интегральных уравнений.

В равнинных районах нек-рые прак-тич. задачи можно решать упрощёнными методами вывода Т и его производных. Эти методы основаны на условии вводимом после вычисления разностей Такой подход, напр., допустим при астрономо-гравиметрическом нивелировании. В этом случае задачи Г. г. будут решены в явном виде замкнутыми формулами. Значение Т на земной поверхности определяет формула Стокса (1849)

где R - радиус земной сферы,

- её элемент и ф - дуга большого круга между фиксированной точкой и те кущей точкой, в к-рой задана сила тяжести. Эта формула описывает внешнее гравитационное поле земной сферы. Из неё можно вывести выражение для любого элемента гравитационного поля Земли в равнинных её областях.

Совр. Г. г. основана на работах (1945-60) М. С. Молоденского и изучает способы решения граничных задач, условия их разрешимости, плотность и точность необходимых измерений.

Лит.: Молоденский М. С., Юркина М. И., Еремеев В. Ф., Методы изучения внешнего гравитационного поля и фигуры Земли, "Тр. Центрального научно-исследовательского ин-та геодезии, аэросъёмки и картографии", I960, в. 131; Бровар В. В., Магницкий В. А., Шимберев Б. П., Теория фигуры Земли, М., 1961.

М. И. Юркина.

ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА, связана с определением взаимного положения точек земной поверхности и подразделяется на прямую и обратную задачу. Прямой Г. з. наз. вычисление геодезических координат - широты и долготы нек-рой точки, лежащей на земном эллипсоиде, по координатам др. точки и по длине и азимуту геодезической линии, соединяющей эти точки. Обратная Г. з. заключается в определении по геодезич. координатам двух точек на земном эллипсоиде длины и азимута геодезич. линии между этими точками. В зависимости от длины геодезич. линии, соединяющей рассматриваемые точки, применяются различные методы и формулы, разработанные в геодезии. По размерам принятого земного эллипсоида составляются таблицы, облегчающие решение Г. з. и рассчитанные на использование определённой системы формул. Г. з. в том и другом виде возникает при обработке триангуляции, а также во всех тех случаях, когда необходимо определить взаимное положение двух точек по длине и направлению соединяющей их линии или же расстояние и направление между этими точками по их геодезич. координатам. В ряде случаев Г. з. решают в пространственных прямоугольных координатах по формулам аналитич. геометрии в пространстве. В этих случаях вместо длины и азимута геодезич. линии, соединяющей две точки, используют длину и пространственные компоненты направления прямой линии между этими точками.

Лит.: Красовский Ф. Н., Руководство по высшей геодезии, ч. 2, М., 1942; Картографические таблицы. Эллипсоид ЦНИИГАиК, Тр. Центрального научно-исследовательского ин-та геодезии, аэросъёмки и картографии, 1945, в. 41.

ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЕТЬ, система точек земной поверхности, взаимное положение к-рых определено в нек-рой единой системе координат и высот над ур. м. на основании геодезич. измерений. Координаты геодезич. пунктов Г. с. определяются преим. методом триангуляции или полигонометрии. Для определения координат пунктов Г. с. используют также результаты наблюдений искусств, спутников Земли, к-рые рассматриваются как подвижный носитель координат или как промежуточная точка, служащая для передачи координат на большие расстояния (см. Спутниковая геодезия). Высоты пунктов Г. с. определяют методами нивелирования. Пункты Г. с. закрепляются на местности геодезическими знаками и являются исходной основой и опорными пунктами при картографировании земной поверхности и геодезич. измерениях на местности в связи с различными инженерными изысканиями и хоз. мероприятиями.

А. А. Изотов.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ЗНАКИ, наземные сооружения и подземные устройства, к-рым и обозначаются и закрепляются на местности геодезические пункты. Наземная часть Г. з. на пунктах триангуляции и полигонометрии обеспечивает также взаимную видимость между ними и служит штативом для установки измерительного геодезического инструмента и предмета визирования.

В зависимости от условий местности и расстояний между пунктами наземная часть Г. з. имеет различную высоту и конструкцию. При взаимной видимости смежных геодезич. пунктов с земли наружные Г. з. представляют каменные столбы либо простые деревянные или металлич. пирамиды высотой до 6-8 м. Если требуется высота Г. з. от 6-8 м до 15-18 м, то их строят в виде двойных усечённых пирамид, из к-рых внутренняя является штативом для инструмента, а внешняя несёт площадку для наблюдателя и визирную цель. При высотах более 15-18 м Г. з. являются сложными сигналами, в к-рых ноги внутр. пирамиды опираются на столбы внеш. пирамид (см. Сигнал геодезический).

Подземная часть Г. з. на пунктах триангуляции и полигонометрии представляет систему бетонных монолитов (или закреплённую в бетонном основании металлическую трубу с вделанной в неё маркой), на к-рых имеется отверстие или обозначена точка, являющаяся собственно геодезич. пунктом и называемая центром пункта. Пункты нивелирования обозначаются и закрепляются заложенными в грунт Г. з. аналогичного устройства, к-рые в этом случае наз. реперами, или вделанными в стены каменных сооружений чугунными марками. На марках имеется отлитая вместе с ней надпись, указывающая вид и номер геодезического пункта.

Г. з. см. на рис. 3, 4, 5 в ст. Геодезия.

Лит.: Шишкин В. Н., Руководство по постройке геодезических знаков, 4 изд., М., 1965.

А. В. Буткевич.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ И КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ЖУРНАЛЫ, периодические научные издания, освещающие вопросы геодезии, картографии, фотограмметрии, космич. геодезии, внешнего гравитационного поля Земли и смежных областей науки.

Во всех странах (2-я пол. 20 в.) издаётся ок. 100 Г. и к. ж. Кроме того, в общих журналах, издаваемых академиями наук, научными ин-тами и ун-тами также печатаются статьи по геодезии, картографии, фотограмметрии и др. вопросам.

Наиболее известными и распространёнными журналами являются: Геодезия и картография (с 1956); Геодезия и аэрофотосъёмка (из серии Изв. высших учебных заведений, с 1957); Реферативный журнал. Астрономия и геодезия (с 1954); Bulletin geodesique (Р., с 1924); Photogrammetria (Amst., с 1938); Photogrammetric Engineering (Wash., с 1934); Surveying and Mapping (Wash., с 1941); Zeitschrift für Vermessungswesen (Stuttg., с 1872); Allgemeine Vermessungsnachrichten (West-Berlin, с 1889); Vermessungstechnik (В., с 1953); Геодезия, картография, землеустройство (София, с 1961); Geodezia es kartografia (Bdpst, с 1949); Przegląd geodezyjny (Warsz., с 1924); Geodeticky a kartograficky obzor (Praha, с 1955).

C. Г. Судаков.

Специализированные картографические журналы: Kartographische Nachrichten (Gütersloh, с 1951); Cartography (Melbourne, с 1954); Bulletin du Coraite Français de Cartographic (P., с 1958); Internationales Jahrbuch fur Kartographie (Gütersloh, с 1961); Map (Tokyo, с 1963); The Cartographic Journal (L., с 1964); Bollettino dell' Associazione Italiana di Cartografia (Firenze, с 1964); The Canadian Cartographer (Toronto, с 1964); Polski Przegląd Kartograficzny (Warsz., с 1969). Среди справочно-библиографич. журналов наиболее важны: реферативный журнал "География", выпуск "Картография" (с 1962); Bibliotheca Cartographica (Bad Godesberg, с 1957).

К. А. Салищев.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ, геодезические приборы, механические, оптико-механические, электрооптические и радиоэлектронные устройства для измерения длин линий, углов, превышений при построении астрономо-геодезической сети и нивелирной сети, съёмке планов, строительстве, монтаже и в процессе эксплуатации больших инженерных сооружений, антенных устройств радиотелескопов и т. п. К Г. и. относятся также инструменты для астрономич. определений при геодезич. работах и маркшейдерские инструменты.

Инструменты и приборы для измерения длин линий. Для обычных измерений длин линий применяют стальные мерные ленты (рис. 1) длиной в 20 или 50 м, к-рые укладывают по земле, отмечая их концы шпильками. Относительная ошибка измерения лентой зависит от условий местности и в среднем составляет 1 : 2000. Для более точных измерений применяют ленты из инвара, к-рые натягивают динамометрами. Таким путём можно снизить ошибку до 1 : 20 000-1 : 50 000. Для ещё более точных измерений, гл. обр. базисов в триангуляции, применяют базисные приборы с подвесными инварными мерными проволоками длиной в 24 м, относительная ошибка таких измерений имеет порядок 1 : 1 000 000, т. е. 1 мм на 1 км длины измеряемой линии.

Рис. 1. Мерная лента.

В геодезич. работах применяют также дальномеры, совмещённые со зрительной трубой или являющиеся насадками на зрительную трубу Г. и. Они позволяют искомую длину линии определять из решения треугольника, вершина к-рого совпадает с передним главным фокусом объектива зрит, трубы инструмента, а его высотой служит измеряемая линия, причём основание и противолежащий ему угол в этом треугольнике известны.

Существуют также электрооптические дальномеры и радиодальномеры, позволяющие измерять расстояние по времени прохождения вдоль измеряемой линии световых волн или радиоволн, скорость распространения к-рых известна.

Инструменты для определения направлений и измерения углов. Для простейшего определения направлений линий относительно меридиана служит буссоль, являющаяся или самостоятельным геодезич. инструментом, или принадлежностью других Г. и. Погрешность буссоли составляет 10-15'. Для более точного измерения направлений и углов в геодезии применяются разнообразные инструменты. Прообразом их явилась астролябия, изобретённая ещё до н. э. и состоявшая из круга с делениями, по к-рому углы отсчитывали с помощью вращающейся линейки с диоптрами, служившими для наведения на предмет. Во 2-й пол. 16 в. начали появляться др. угломерные инструменты, напр, пантометр (астролябия с вертикальным кругом, допускавшая измерение и горизонтальных и вертикальных углов). С 17 в. в угломерных инструментах стали применяться зрительные трубы (1608), микроскопы (1609), верньеры (1631), уровни (1660), сетки нитей (1670). Так сложился основной угломерный инструмент, получивший название теодолита. На рис. 2 представлен большой теодолит Дж. Рамсдена (1783).

Теодолит устанавливают на штативе или столике геодезического знака, подъёмными винтами и по уровню приводят вертикальную ось в отвесное положение, поворотами трубы около вертикальной и горизонтальной осей наводят её на визируемую точку и производят отсчёты по кругам. Это даёт направление, а угол получают как разность двух смежных направлений. В совр. теодолитах (рис. 3) круги изготовляют из оптич. стекла, диаметр делений 6-18 см, наиболее употребительный интервал между делениями 20' или 10', отсчётными устройствами служат шкаловые микроскопы с точностью отсчитывания 1'-6" или т. н. оптич. микрометры с точностью отсчитывания до 0,2-0,3".

В 60-х гг. 20 в. для определения направления истинного (географического) меридиана стали применять т. н. гиротеодолиты и различные гироскопич. насадки на теодолиты. Погрешность определения направлений гиротеодолитом составляет 5-10".

Рис. 3. Оптический теодолит ТО5.

К осевым, закрепительным и наводящим устройствам угломерных инструментов предъявляют высокие требования. Напр., в высокоточных теодолитах угловые колебания вертикальных осей не превышают 2", в пассажных инструментах допустимая неправильность формы их цапф, на к-рых вращается зрительная труба, составляет доли микрона. Закрепительные устройства не должны вызывать упругих деформаций в осевых системах и смещений закрепляемых частей инструмента в момент закрепления. Наводящие устройства должны осуществлять весьма тонкие перемещения частей инструмента, напр, повороты с точностью до долей секунды.

Зрительные трубы угломерных и др. Г. и. имеют увеличения в 15-65 раз. Наиболее распространены т. н. трубы с внутр. фокусировкой, снабжённой телеобъективом, заднюю компоненту к-рого, называемую фокусирующей линзой, можно передвигать для получения отчётливого изображения различно удалённых предметов. Точность визирования трубой зависит как от её увеличения, диаметра отверстия объектива, качества даваемого ею изображения, так и от формы, размеров, освещённости и контрастности визируемой цели. С увеличением дальности до цели большее значение приобретает влияние атмосферных помех, снижающих контраст и вызывающих колебания изображения цели. В идеальных условиях хорошие трубы с увеличением в 30-40 раз дают ошибку визирования ок. 0,3".

К теодолитам примыкают т. н. тахеометры-автоматы и тахеометры-полуавтоматы, позволяющие без вычислений, прямо из отсчётов по рейке, получать редуцированные на горизонтальную плоскость расстояния и превышения точек установки рейки или без вычислений определять только расстояния, а превышения вычислять по найденному расстоянию и измеренному углу наклона.

Инструменты для измерения превышений. Для нивелирования употребляют гл. обр. оптико-механич. нивелиры с горизонтальным лучом визирования; ими производят отсчёт по рейкам, устанавливаемым на точках, разность высот к-рых надо определить. Известны также нивелиры с наклонным лучом визирования, позволяющие с одной установки определять значительные превышения, но из-за меньшей точности они не получили широкого распространения. В нек-рых случаях, напр, для привязки островов к материку, употребляют т. н. гидростатич. нивелиры, основанные на свойстве сообщающихся сосудов сохранять на одной высоте уровень наполняющей их жидкости.

Первые упоминания о нивелирах связаны с именами Герона Александрийского и римского архитектора Марка Витрувия (1 в. до н. э.). Совр. очертания нивелиры начали приобретать с появлением уровней и зрительных труб (17 в.).

Нивелиры с горизонтальным лучом визирования отличаются схемой соединения между собой трёх основных частей нивелира: зрительной трубы с сеткой нитей, фиксирующей визирный луч, уровня, служащего для приведения этого луча в горизонтальное положение, и подставки, несущей трубу и соединённой с вертикальной осью вращения. С сер. 20 в. применяются преим. нивелиры с наглухо соединёнными между собой трубой, уровнем и подставкой, получившие назв. глухих нивелиров (рис. 4). С 50-х гг. 20 в. широкое распространение получили нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования, в к-рых для горизонтирования визирной оси взамен уровня применяют компенсатор, представляющий собой оптич. деталь зрительной трубы, подвешенную на маятниковом подвесе. Впервые в мире такой нивелир был изготовлен в СССР в 1946.

При нивелировании употребляют рейки длиной от 1,5 до 4 м. Шкалы реек для точного нивелирования, где расстояние визирования не превосходит 50 м, имеют штрихи шириной в 1 мм, нанесённые через 5 мм на инварной ленте, натянутой в деревянном корпусе пружинами, обеспечивающими постоянство длины шкалы при колебаниях температуры. Для нивелирования низших классов, когда расстояние визирования может достигать 100 м, употребляют деревянные рейки со шкалами из шашек шириной в 1 см с таким же просветом между ними (рис. 5).

Инструменты для графических съёмок. Несмотря на широкое развитие методов стереофотограмметрической съёмки планов и карт, ещё находит применение графическая или мензульная съёмка. Основными инструментами для неё являются мензула и кипрегель.

Ещё в 19 в. выпускались широко применявшиеся в России кипрегели так наз. типа Главного штаба. В 30-х гг. в СССР изготовлялся оригинальный и портативный для этого времени кипрегель КШВ (Ширяева - Вилема) в комплекте с упрощённой мензулой (рис. 6).

История геодезич. инструментостроения в России ведёт своё начало со времён Петра I. Изготовлением Г. и. занимались крупнейшие рус. учёные и изобретатели, начиная с М. В. Ломоносова и И. П. Кулибина. В дальнейшем (конец 18 - нач. 19 вв.) Г. и. изготовлялись в мастерских Академии наук, Главного штаба, Пулковской обсерватории и др., причём большое значение имели труды В. К. Деллена, В. Я. Струве, А. С. Васильева и др. Однако пром. изготовления Г. и. в России почти не существовало и потребность в них удовлетворялась преим. за счёт импорта.

Сов. геодезич. инструментоведение началось в 20-х гг. созданием в Москве фабрик Геодезия и Геофизика, где было налажено и конструирование, и серийное произ-во Г. и. технич. точности. В конце 20-х гг. работы по выпуску отечественных высокоточных Г. и. для создания гос. опорных сетей возглавлял Ф. Н. Красовский; Г. и. изготовлялись на з-де ; Аэрогеоприбор (ныне экспериментальный Оптико-механич. завод в Москве). Оптико-механич. пром-стьСССР выпускает ежегодно десятки тысяч Г. и., конструкция и технология произ-ва к-рых находятся на уровне лучших образцов мировой техники.

Лит.: Красовский Ф. Н. и Данилов В. В., Руководство по высшей геодезии, 2 изд., ч. 1, в. 1 - 2, М., 1938 - 39; Чеботарёв А. С., Геодезия, 2 изд., ч. 1 - 2, М., 1955 - 62; Литвинов Б. А., Геодезическое инструментоведение, М., 1956; Елисеев С. В., Геодезические инструменты и приборы, [2 изд.], М., 1959; Араев И. П., Оптические теодолиты средней точности, М., 1955; Захаров А. И. и Зуйков И. И., Теодолиты средней точности и оптические дальномеры, М., 1965; Гусев Н. А., Маркшейдерско-геодезические инструменты и приборы, 2 изд., М., 1968; Захаров А. И., Новые теодолиты и оптические дальномеры. М., 1970.

Г. Г. Гордон.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ, географическая широта и долгота точки земной поверхности, определённые путём геодезич. измерений расстояния (гл. обр. методом триангуляции) и направления (азимута) от нек-рой другой точки, для к-рой геогр. координаты известны. Г. к. вычисляются на поверхности референц-эллипсоида, характеризующего фигуру и размеры Земли, и отличаются от широт и долгот, измеренных астрономич. методами, на малые величины, зависящие от неточности элементов принятого эллипсоида и от отклонений отвеса. В состав Г. к. точки входит также её высота, к-рая отсчитывается от поверхности принятого референц-эллипсоида и отличается от её высоты над ур. м. на величину отклонения геоида от этого эллипсоида.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ЛИНИИ, линии на поверхности, достаточно малые дуги к-рых являются на этой поверхности кратчайшими путями между их концами. На плоскости Г. л. - прямые, на круговом цилиндре - винтовые линии, на сфере- большие круги. Не всякая дуга Г. л. является на поверхности кратчайшим путём; напр., на сфере дуга большого круга, большая полуокружности, не будет на этой сфере кратчайшей между своими концами. Г. л. обладает тем свойством, что их главные нормали являются нормалями к поверхности. Г. л. впервые появились в работах И. Бернулли и Л. Эйлера. Т. к. определение Г. л. связано только с измерениями на поверхности, они относятся к объектам т. н. внутренней геометрии поверхности. Понятие Г. л. переносится в геометрию римановых пространств. Сов. математики А. Д. Александров и А. В. Погорелов исследовали аналоги Г. л. на общих выпуклых поверхностях.

Понятие Г. л. широко применяется в теоретич. и практич. вопросах геодезии.

Точки земной поверхности проектируются на поверхность земного эллипсоида и соединяются Г. л. При этом применяются нек-рые спец. приёмы для перехода от расстояний и углов на земной поверхности к соответствующим дугам Г. л. и углам между ними на поверхности земного эллипсоида.

Лит.: Люстерник Л. А., Геодезические линии, 2 изд., М. -Л., 1940; Александров А. Д., Внутренняя геометрия выпуклых поверхностей, М.- Л., 1948; Погорелов А. В., Лекции по дифференциальной геометрии, 4 изд., Хар., 1967; Келль Н. Г., Высшая геодезия и геодезические работы, ч. 1, Л., 1932; Красовский Ф. Н., Руководство по высшей геодезии, ч. 2, М., 1942.

Э. Г. Позняк.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ, отображения поверхности земного эллипсоида на плоскость, осуществлённые по определённым законам. Г. п. применяются для численной обработки геодезических сетей и для решения различных практич. задач с использованием результатов геодезич. измерений на местности, а также при построении топографических карт масштабов крупнее 1:1 000 000. Теория Г. п. имеет много общего с теорией картографических проекций, однако если от последних требуют в первую очередь малости искажений, то от Г. п.- возможности строгого и простого учёта их. Использование при съёмке местности пунктов геодезич. сетей как опорных приводит к необходимости уложения материалов съёмок в эту сеть без к.-л. дополнительных редуцирований их на плоскость, кроме редукций масштабного характера. Этим обусловлен выбор Г. п. из числа конформных проекций, характеризующихся тем, что во всякой точке проекции сохраняется постоянство масштаба по всем направлениям в пределах малого участка, для к-рого эта точка - центральная, т. е. в малом обеспечивается геом. подобие оригинала и его отображения. Если координаты опорных пунктов съёмки будут вычислены в избранной Г. п. очень точно, то тем самым масштаб будет учтён автоматически и не потребуется никаких редукций съёмочных материалов. Характер деления поверхности эллипсоида на части (зоны) зависит от избираемой Г. п. В теории Г. п. даются формулы, позволяющие строго производить перенос с эллипсоида на плоскость (и обратно) координат точек, длин линий и их направлений, вычислять масштаб и осуществлять переход из одной зоны проекции в другую. Имея такой аналитич. аппарат и выполнив вычисления применительно к начальному пункту геодезич. сети и исходной стороне её, можно затем эту сеть рассматривать на плоскости Г. п. и выполнять обработку её по формулам прямолинейной тригонометрии и аналитич. геометрии.

К Г. п. относятся проекции Гаусса - Крюгера, конич. конформная проекция Ламберта, различные варианты стереографич. проекций и др. В СССР и ряде др. стран используется проекция Гаусса-Крюгера. Она определяется как конформная проекция эллипсоида на плоскость, в к-рой на осевом меридиане, изображаемом прямой линией, являющейся осью симметрии проекции, нет никаких искажений. Поверхность эллипсоида при этом делится меридианами на координатные зоны, простирающиеся от одного полюса до другого. Ширина зон по долготе установлена в 6o и 3o. В каждой зоне изображение осевого меридиана принято за ось абсцисс, изображение экватора - за ось ординат. См. также Картографические проекции.

Лит.: Красовский Ф. Н., Руководство по высшей геодезии, ч. 2, М., 1942; Урмаев Н. А., Сферондическая геодезия, М., 1955; Христов В. К., Координаты Гаусса - Крюгера на эллипсоиде вращения, пер. с болг., М., 1957.

Г. А. Мещеряков.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СПУТНИКИ, искусственные спутники Земли, запускаемые в качестве объектов наблюдений для решения задач спутниковой геодезии. Материалами для решения таких задач служат измеренные в результате наблюдений направления на тот или иной спутник (позиционные наблюдения) и расстояния до него. Геодезич. связи между пунктами Земли, удалёнными друг от друга до неск. тыс. км (напр., при межконтинентальной космич. триангуляции), устанавливаются путём позиционных фотографич. наблюдений спутника, движущегося на высоте 4-6 тыс. км одновременно из двух или более пунктов. Для обеспечения таких наблюдений спутниковыми фотокамерами средних размеров запускаются надувные Г. с. - баллоны диаметром до 30-40 м из алюминированной пластмассовой плёнки. В динамич. спутниковой геодезии используют более массивные спутники, движение к-рых в меньшей мере зависит от неоднородностей атмосферы, а определяется в основном особенностями гравитационного поля Земли; такие Г. с. запускают на высоты до 3 тыс. км.

Для повышения точности одновременных позиционных наблюдений и измерения расстояний до спутников на Г. с. устанавливается спец. оборудование. Мощные импульсные источники света, работа к-рых контролируется бортовыми кварцевыми часами и управляется с Земли, облегчают позиционные наблюдения и позволяют синхронизовать их с высокой точностью при одновременном участии в работе нескольких станций.

Приёмо-передатчики, ретранслирующие радиосигналы, посылаемые на Г. с. наземными станциями, позволяют путём измерения сдвига фазы принятого на станции сигнала относительно посланного определять расстояния до спутника. Расстояния до Г. с. определяются также на основе анализа изменений частоты сигналов установленных на Г. с. радиопередатчиков вследствие Доплера эффекта. Для измерения расстояний спутниковыми лазерными дальномерами на Г. с. устанавливаются уголковые отражатели. Первый Г. с. - амер. спутник "АННА-1B", оборудованный импульсными лампами, - был запущен в 1962.

Лит.: Меллер И., Введение в спутниковую геодезию, пер. с англ., М., 1967; Инженерный справочник по космической технике, М., 1969.

Н. П. Ерпылёв

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ И ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ СОЮ3 Международный (МГГС), объединяет (на 1 июля 1971) деятельность 7 междунар. ассоциаций: геодезии, сейсмологии и физики недр Земли, метеорологии и физики атмосферы, геомагнетизма и аэрономии, физ. наук об океане, науч. гидрологии, вулканологии и химии недр Земли. Образован в 1919 в Брюсселе. Один из союзов, входящих в Междунар. совет научных союзов ЮНЕСКО. Члены МГГС - коллективы учёных 69 стран. Советский Союз - чл. МГГС с 1955. МГГС проводит крупнейшие междунар. мероприятия в области изучения Земли и околоземного пространства: Международный геофизический год, Международный год геофизического сотрудничества, Международный год спокойного Солнца, Проект Верхняя мантия Земли, Международное гидрологическое десятилетие, Программу по исследованию глобальных атмосферных процессов, Программу изучения ледников и др. Высший орган МГГС - Генеральная ассамблея, созываемая каждые 4 года. Между ассамблеями работой МГГС руководит Исполнительный комитет. Решения, принятые МГГС, реализуются нац. комитетами стран-членов (в СССР - Междуведомственным геофизич. комитетом при Президиуме АН СССР).

Ю. Д. Буланже.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ ПУНКТ, точка на земной поверхности, положение к-рой определено в известной системе координат и высот на основании геодезич. измерений. Координаты Г. п. определяют преим. методом триангуляции. В этом случае Г. п. наз. пунктом триангуляции, или тригонометрич. пунктом. Если координаты Г. п. определяются методом полигонометрии, то тогда он наз. полигонометрич. пунктом. Высоты Г. п. определяют методом нивелирования. В общем случае пункты триангуляции и полигонометрии не совпадают с пунктами нивелирования. Пункты триангуляции, полигонометрии и нивелирные пункты обозначаются и закрепляются на местности путём возведения спец. сооружений (см. Геодезические знаки). Система взаимно связанных Г. п. образует геодезическую сеть, к-рая служит основой топографич. изучения земной поверхности и всевозможных геодезич. измерений для различных нужд инженерного дела и нар. х-ва.

А. А. Изотов.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ ТРЕУГОЛЬНИК, треугольник на поверхности эллипсоида, стороны к-рого являются геодезическими линиями. Важное значение имеет в геодезии, где фигура Земли принимается за эллипсоид (см. Земной эллипсоид). Треугольники на земной поверхности, полученные при измерении триангуляции, строго говоря, не являются Г. т. вследствие сплюснутости Земли. Они приводятся к Г. т. введением в измеренные углы небольших поправок, рассчитанных матем. путём.

ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ (высшее и среднее), система подготовки специалистов по геодезии и картографии. Истоки спец. Г. о. в России относятся к 1779, когда в Москве с целью подготовки землемеров для работ по генеральному межеванию была основана землемерная школа (с 1819 - Константиновское землемерное уч-ще, с 1835 - закрытое среднее спец. уч. заведение, названное Константиновским межевым ин-том, с 1845 - ВУЗ под тем же названием). Однако организованной подготовки гражд. геодезистов в дореволюц. России не было. Межевой ин-т выпускал инженеров по землеустройству и межеванию земель, отдельные выпускники посвящали свою деятельность геодезии; основные геодезич. работы выполняли воен. геодезисты, получавшие образование на геодезич. отделении Воен. академии Ген. штаба, открытом в сер. 19 в., и воен. топографы, к-рых готовили военно-топографич. уч-ща.

Организация Г. о. как самостоятельной отрасли высшего и среднего спец. образования началась после Вел. Окт. революции. В 1917 в Межевом ин-те был создан геодезич. ф-т, положивший начало подготовке инженерных кадров по геодезии и картографии. Развитие Г. о. было связано с запросами социалистич. строительства. Учёт, выявление и использование природных богатств страны, проектирование и строительство крупных пром. объектов, реконструкция с. х-ва, укрепление обороноспособности страны - всё это требовало совр. геодезич. данных, топографич. и спец. карт различной точности и назначения. Широкое использование достижений геодезич. науки и техники в нар. х-ве и обороне страны обусловили дифференциацию Г. о. по специальностям. С 1922 на геодезич. ф-те Московского (б. Константиновского) межевого ин-та вводятся специальности - астрономо-геодезич., географо-картографическая и геодезич. инструментоведения, в 1924 (в связи с появлением и развитием метода аэрофотосъёмки) - фототопографическая. В 1930 на базе геодезич. ф-та Моск. межевого ин-та был создан первый в мире специализированный геодезич. вуз - Московский геодезич. ин-т, с 1936 - Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъёмки и картографии (МИИГАИК); на базе землеустроит. ф-та Межевого ин-та - Московский институт инженеров землеустройства с двумя ф-тами - землеустроительным и геодезическим. В 50-60-е гг. подготовка инженеров-геодезистов организована в Киевском инженерно-строительном, Каунасском политехнич., Ленинградском горном ин-тах и в ряде др. вузов; во Львовском политехнич. ин-те был создан геодезич. ф-т. Специальности Г. о. имеются в ун-тах: Казанском, Киевском, Дальневосточном, Томском, Уральском и др. Геодезисты готовятся также в системе военно-учебных заведений.

Совр. высшее Г. о. осуществляется по следующим специальностям: астрономо-геодезия (инженеры астрономо-геодезисты готовятся для выполнения высокоточных геодезич. работ по созданию астрономо-геодезич. и нивелирных сетей высшего класса, гравиметрич. съёмок и решения задач геодезии науч. характера), инженерная геодезия (инженеры-геодезисты - для выполнения геодезич. работ, необходимых для проектирования инженерных сооружений, их строительства и эксплуатации); аэрофотогеодезия (инженеры по производству лётносъёмочных работ, созданию топографич. карт аэрофототопографич. методами и применению аэрофотосъёмки и фотограмметрии для решения различных инженерных задач); картография (инженеры-картографы и географы-картографы для разработки и создания типов карт и атласов, руководства работами по составлению, редактированию и изданию геогр. и топографич. карт различных масштабов, содержания и назначения); оптич. приборы и спектроскопия, приборы точной механики (инженеры по разработке, конструированию и изготовлению геодезич. приборов).

В основе Г. о. лежат циклы общенауч., общественных, физико-матем., астрономич. и геогр. дисциплин. В зависимости от специальности определяется комплекс профилирующих предметов, напр, для специальности инженерная геодезия профилирующими являются: геодезия, высшая геодезия, инженерная геодезия, инженерное изыскание, фотограмметрия, практич. астрономия и картография и др. В связи с развитием новой техники геодезич. измерений, основанных на применении электроники и радиотехники и использовании для решения геодезич. задач искусств, спутников Земли, особое внимание уделяется физико-матем. подготовке студентов. В период обучения студенты проходят учебную и производственную практику (геол., геодезич., аэрогеодезич., комплексную геогр., топографич. и др.). Высшее Г. о. ведётся по дневной и заочной формам обучения (срок - 5 и 6 лет) и завершается защитой дипломной работы (проекта). Науч. геодезич. кадры готовятся в аспирантуре.

В системе среднего Г. о. приняты следующие специальности: аэрофотосъёмка, фотограмметрия, фототехника, топография, геодезия, инженерная геодезия и картография. Среднее Г. о. в СССР осуществляется в основном в топографич. техникумах: Московском политехникуме, Ленинградском, Киевском, Тбилисском, Ташкентском, Семипалатинском, Новосибирском, Томском и Хабаровском. Техников по топографии и геодезии готовят также Саратовский геологоразведочный, Каунасский с.-х. техникумы, Бакинский, 'Минский, Магаданский политехникумы и спецкурсы с различными сроками обучения.

Геодезич. дисциплины изучаются в вузах студентами строительных, землеустроительных, транспортных, горных, лесотехнич. и мн. др. специальностей, работа по к-рым требует использования геодезич. данных и применения методов геодезич. измерений.

За рубежом Г. о. как самостоятельная отрасль образования получило развитие в 1-й пол. 20 в. Ранее инженерные кадры по геодезии готовились путём переквалификации специалистов, получивших образование в ун-тах или втузах негеодезич. профиля.

Г. о. в социалистич. странах дают геодезич. ф-ты (отделения) вузов политехнич. типа или самостоятельных геодезич. вузов. Напр., в Польше - на геодезич. ф-те Варшавского политехнич. ин-та (специальности - основные геодезич. работы, инженерно-пром. геодезия, картография, фототопография и с.-х. геодезия) и на маркшейдерском ф-те Краковского горно-металлургич. ин-та; в Чехословакии - на геодезич. отделении строительного ф-та Высшей технич. школы в Праге; в ГДР - в Дрезденской высшей технич. школе.

Переход к организации Г. о. как самостоятельной отрасли высшего образования наблюдается и в капиталистич. странах. Так, в США, где подготовка инженеров-геодезистов проходила на основе переквалификации специалистов др. профиля, в 1955 при ун-те штата Огайо был открыт Ин-т геодезии, фотограмметрии и картографии. Кроме того, геодезич. подготовка осуществляется во многих ун-тах на физич. и физико-математич. ф-тах. Центрами Г. с. в Великобритании являются ун-ты в Оксфорде, Глазго и Соунси. Во Франции специалисты с Г. о. готовятся в ряде нац. технич. школ и политехнич. ин-тов.

Лит.: Апухтин А., Очерк истории Константиновского межевого института с 1779 по 1879 гг., СПБ, 1879; Красовский Ф., О постановке высшего геодезического образования, Геодезист, М., 1930, № 6; Мазмишвили А. И., Высшая картографо-геодезнческая школа в СССР, в сб.: XX лет советской геодезии и картографии. 1919-1939, [т.] 1, М., 1939; Закатов П. С., Основные задачи высшего геодезического образования в СССР, Тр. Московского ин-та инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии, 1959, в. 31, с. 15 - 21; Большаков В. Д., Высшее геодезическое и картографическое образование в СССР, в кн.: 50 лет советской геодезии и картографии, М., 1967; Овчинников Л. В., Подготовка кадров в топографических техникумах, там же; Модринский Н. И., Высшее геодезическое образование в Польской Народной Республике, Изв. высших учебных заведений Министерства высшего и среднего специального образования СССР, раздел Геодезия и аэрофотосъемка, 1958, в. 6.

П. С. Закатов.

ГЕОДЕЗИЯ (греч. geodaisia, от ge - Земля и daio - делю, разделяю), наука об определении фигуры, размеров и гравитационного поля Земли и об измерениях на земной поверхности для отображения её на планах и картах, а также для проведения различных инженерных и нар .-хоз. мероприятий. Назв. -геодезия (землеразделение) указывает на те первоначальные практические задачи, которые обусловили её возникновение, но не раскрывает её совр. науч. проблем и практич. задач, связанных с разнообразными потребностями человеческой деятельности.

Основные задачи геодезии. При определении фигуры и размеров Земли в Г. исходят из понятия об уровенных поверхностях Земли, т. е. о таких поверхностях, на каждой из к-рых потенциал силы тяжести имеет всюду соответствующее постоянное значение и к-рые пересекают направления отвесной линии под прямым углом. Направление отвесной линии в Г. принимают за одну из координатных линий, т. к. оно в каждой данной точке может быть построено однозначно при помощи уровня или даже простейшего отвеса.

Поверхность воды в океанах и сообщающихся с ними морях в состоянии полного покоя и равновесия являлась бы одной из уровенных поверхностей Земли. Эту уровенную поверхность, мысленно продолженную под материками так, чтобы она везде пересекала направление отвесной линии под прямым углом, в Г. принимают за основную уровенную поверхность Земли (рис. 1). Фигуру же этой уровенной поверхности в Г. принимают за сглаженную фигуру Земли и наз. геоидом.

Теория фигуры Земли и результаты астрономич. и геодезич. измерений показывают, что фигура геоида в общем близка к эллипсоиду вращения. Эллипсоид, к-рый по своим размерам и положению в теле Земли наиболее правильно представляет фигуру геоида в целом, называют общим земным эллипсоидом. Изучение фигуры Земли заключается в определении размеров земного эллипсоида и его положения в теле самой Земли, а также отступлений геоида от этого эллипсоида. Если определить высоты точек земной поверхности относительно геоида, т. е. над уровнем моря, то тем самым будет изучена и фигура физ. поверхности Земли.

Размеры земного эллипсоида и его положение в теле Земли устанавливают путём определения направлений отвесных линий в избранных точках земной поверхности и взаимного положения этих точек в известной системе координат. Направление отвесной линии в данной точке характеризуется её астрономич. широтой и долготой, к-рые выводятся из астрономич. наблюдений. Взаимное положение точек земной поверхности определяется их геодезич. широтами и долготами (см. Геодезические координаты), к-рые характеризуют направления нормалей в этих точках к поверхности т. н. референц-эллипсоида. Угол между отвесной линией и нормалью к поверхности референц-эллипсоида в данной точке есть отклонение отвеса и характеризует наклон уровенной поверхности Земли относительно поверхности референц-эллипсоида в этой точке. По наблюдённым отклонениям отвеса в избранных точках определяют как размеры земного эллипсоида, так и высоты геоида (см. Астрономогравиметрическое нивелирование).

Совокупность астрономич. и геодезич. измерений, позволяющих определять фигуру и размеры Земли, носит назв. градусных измерений и приводит к геом. методам решения этой проблемы. Существуют и физ., или динамич., методы изучения фигуры и гравитационного поля Земли. Они основаны на измерениях ускорения силы тяжести и наблюдениях за движением искусств, спутников Земли и космических летательных аппаратов. Измеренные величины силы тяжести сравнивают с соответствующими теоретич. величинами, рассчитанными для известной эллипсоидальной уровенной поверхности. Разности тех и других величин силы тяжести наз. аномалиями силы тяжести и характеризуют отклонения уровенных поверхностей Земли от поверхности эллипсоида. Они позволяют определить сжатие Земли и отступления геоида от земного эллипсоида. Отступление реальной фигуры Земли от правильной шарообразной формы и аномалии гравитационного поля Земли вызывают возмущения орбит искусственных космических объектов. Зная же возмущения орбит искусств, космич. тел, на основании наблюдений и измерений можно определить фигуру и внешнее гравитационное поле Земли. Совм. применение геом. и динамич. методов позволяет определить одновременно фигуру, размеры и гравитационное поле Земли как планеты.

Отклонения отвеса и аномалии силы тяжести отражают особенности внутр. строения Земли и используются для выяснения вопросов о распределении масс внутри Земли и особенно для изучения строения земной коры. Данные о фигуре, размерах и гравитационном поле Земли имеют большое значение для установления масштаба взаимных расстояний и масс небесных тел. Они используются также для механико-матем. расчётов, связанных с запуском космич. летат. аппаратов и с изучением космич. пространства вообще.

Другие задачи Г. состоят в различных измерениях на земной поверхности для отображения её на планах и топографических картах, к-рые имеют большое значение для воен. дела и без к-рых не обходится ни одно нар.-хоз. и инженерно-технич. мероприятие. Геодезич. работы производятся с целью изыскания, проектирования и строительства гидротехнич. сооружений и пром. предприятий, ирригационных и судоходных каналов, наземных и подземных путей сообщения и т. п. Геодезич. работы и топографич. карты служат основой планировки городов и населённых пунктов, землеустроительных и лесоустроительных мероприятий, поиска полезных ископаемых и освоения природных богатств и т. д. Иногда приходится считаться с тем, что фигура и гравитационное поле Земли, а также земная поверхность претерпевают изменения, обусловленные различными внеш. и внутр. причинами. Эти изменения изучаются по результатам повторных астрономич. наблюдений, геодезич. измерений и гравиметрич. определений. Предполагаемое горизонтальное движение материков изучают повторными астрономич. определениями положения отд. точек земной поверхности. Повторные геодезич. определения взаимного положения и высот точек земной поверхности через известные промежутки времени позволяют установить скорость и направление горизонтальных и вертикальных движений земной коры.

Разделы геодезии и виды геодезических работ. Область геодезич. знаний делится на высшую геодезию и геодезию, к-рые сами подразделяются на более или менее самостоятельные разделы.

Основной задачей высшей Г. является определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли, а также изучение теорий и методов её решения. В задачи высшей Г. входит также изучение теорий и методов основных геодезич. работ, служащих для построения опорной геодезической сети и доставляющих данные для решения науч. и практич. задач Г. Геодезич. сеть представляет систему надлежаще выбранных и закреплённых на земной поверхности точек, называемых опорными геодезическими пунктами, взаимные положения и высоты к-рых определены в принятой системе координат и счёта высот.

Положения опорных геодезич. пунктов определяют преим. методом триангуляции, в основе к-рой лежит тригонометрич. принцип измерения расстояний. Метод триангуляции состоит в построении на местности рядов и сетей треугольников, последовательно связанных между собой общими сторонами. Измерив в к.-н. из треугольников (рис. 2) одну сторону, называемую базисом или базисной стороной, и в каждом из них не менее 2 углов, длины сторон всех треугольников определяют путём тригонометрич. вычислений. Обычно в каждом треугольнике измеряют все 3 угла, а в любой триангуляции, покрывающей значит, территорию, измеряют большое количество базисов, к-рые размещаются на определённом расстоянии друг от друга. Для построения геодезич. сети применяется и метод полигонометрии, к-рый состоит в измерении на местности длин последовательно связанных между собой линий, образующих полигонометрич. ход, и горизонтальных углов между ними. Зная положение одного пункта и направление одной связанной с ним линии полигонометрич. хода, путём вычислений последовательно определяют положение всех пунктов хода в принятой системе координат. Иногда положение опорных геодезич. пунктов определяют методом трилатерации, измеряя все три стороны всех треугольников, образующих геодезич. сеть.

Геодезич. пункты располагаются на возвышенных точках местности, к-рые выбирают рекогносцировкой. Каждый пункт закрепляется на местности закладкой на некоторую глубину бетонного блока с вделанной в него маркой, обозначающей вершину треугольника (см. Центр геодезический) (рис. 3), и постройкой деревянной или металлич. вышки, служащей штативом для угломерного инструмента и визирной целью при измерении углов (см. Сигнал геодезический) (рис. 4). Иногда геодезич. пункты совмещаются с наиболее выделяющимися местными предметами, такими, как водонапорные башни, шпили высоких зданий и т. п.

Земная поверхность

В зависимости от последовательности построения и точности измерений геодезич. сети подразделяются на классы. Так, гос. геодезич. сеть СССР делится на I,II,III и IV классы. Гос. триангуляция I класса в СССР строится из рядов приблизительно равносторонних треугольников со сторонами 20-25 км, расположенных примерно по направлению земных меридианов и параллелей через 200-250 км. Пространства, ограниченные рядами триангуляции I класса, покрываются сплошными сетями треугольников II класса со сторонами ок. 10 - 20 км. Дальнейшее сгущение сети геодезич. пунктов производится построением треугольников III и IV классов.

В местах пересечения рядов триангуляции I класса и в сетях триангуляции II класса измеряют базисы длиной не менее 5-6 км или базисные стороны. Базисы измеряют мерными проволоками (см. Базисный прибор) путём последовательного откладывания их по линии базиса, причём ошибки измерений не превышают 1 : 1 000 000 доли длины базиса. Базисные стороны измеряют непосредственно электрооптическими дальномерами с ошибкой не более 1 : 400 000. Для измерения линий в полигонометрич. ходах и сторон треугольников в трилатерации применяют также радиодальномеры.

Углы треугольников и углы поворота полигонометрич. ходов измеряют при помощи угломерных геодезических инструментов, представляющих собой сложные оптико-механич. устройства. При этом под углом между направлениями на 2 наблюдаемых предмета в данной точке понимается угол между плоскостями, проходящими через эти предметы и отвесную линию в данной точке. Погрешности измерений углов треугольников в триангуляции I и II классов обычно не превышают 0,7".

Для построения сети опорных геодезич. пунктов и определения их положения используют также результаты наблюдений за движением искусств, спутников Земли. Наблюдения спутника состоят либо в фотографировании его на фоне звёзд, положения к-рых известны, либо в измерениях расстояний до него с точек стояния при помощи радиотехнич. средств или же в выполнении тех и других операций одновременно. Если законы движения спутника хорошо изучены, то он в этом случае служит подвижным геодезич. пунктом, координаты к-рого на каждый данный момент времени известны. Если же законы движения спутника не изучены, то он служит лишь промежуточным геодезич. пунктом, так что для определения неизвестной точки земной поверхности наблюдения спутника необходимо выполнять строго одновременно как в этой точке, так и в нескольких известных геодезич. пунктах. Рассмотрение теорий и методов использования спутников для решения науч. и практич. задач Г. составляет содержание спутниковой геодезии.

В конечных точках базисов и базисных сторон триангуляции I и II классов определяют широту и долготу этих точек, а также азимут направления на избранный земной предмет путём астрономич. наблюдений (см. Лапласов пункт). Астрономич. широты и долготы определяют также на промежуточных пунктах триангуляции I класса, выбираемых не реже чем 70-100 км. Астрономич. определения на пунктах опорной геодезич. сети превращают её в астрономо-геодезическую сеть, к-рая доставляет основные данные для исследований фигуры и размеров Земли и служит для распространения единой системы координат на всю территорию страны. Рассмотрение теорий и методов определения геогр. положения места из астрономич. наблюдений относится к геодезической астрономии.

Плановое положение геодезич. пунктов определяют геодезич. координатами, а именно - широтами и долготами их проекций на поверхность нек-рого земного эллипсоида - референц-эллипсоида. В каждом геодезич. пункте вместе с его координатами определяют также направления на смежные пункты относительно меридиана. Эти направления наз. геодезич. азимутами и служат для ориентировки на местности.

Геодезич. координаты одного из пунктов, являющегося исходным пунктом опорной геодезич. сети, и геодезич. азимут направления на один из смежных с ним пунктов устанавливают определением его астрономич. координат и астрономического азимута того же направления исправлением их за влияние отклонения отвеса. Полученные данные, а также высота геоида над поверхностью референц-эллипсоида в исходном пункте характеризуют положение принятого эллипсоида в теле Земли и наз. исходными геодезическими датами. Геодезич. координаты и азимуты остальных пунктов получают путём вычисления по результатам геодезич. измерений, приведённых к поверхности референц-эллипсоида.

Для вычисления координат пунктов гос. геодезич. сети СССР принят рефeренц-эллипсоид Красовского (см. Красовского эллипсоид), к-рый характеризуется следующими данными: большая полуось а. - 6 37 8 245 м, полярное сжатие а = 1: 298,3, а исходным пунктом служит Пулковская астрономич. обсерватория (центр её Круглого зала), причём для неё приняты следующие геодезич. координаты: широта В = 59o 46'18,55", долгота L = 30o19'42,09", полученные путём исправления её астрономич. широты и долготы за влияние отклонения отвесной линии от нормали к поверхности эллипсоида Красовского. Высота геоида в Пулково над поверхностью этого эллипсоида принята равной нулю.

Один из разделов высшей Г. рассматривает геометрию земного эллипсоида и наз. сфероидической Г. В её задачи входит разработка методов приведения геодезич. измерений к поверхности референц-эллипсоида, методов решения треугольников и вычисления координат опорных пунктов на этой поверхности. Сфероидич. Г. даёт и математич. основы методов определения фигуры и размеров Земли из градусных измерений.

Приведение геодезич. измерений к поверхности референц-эллипсоида состоит в проектировании соответствующих пунктов на эту поверхность нормалями к ней. Это достигается тем, что в результаты геодезич. измерений, напр. в длины линий и величины углов, вводятся поправки за высоту земной поверхности над поверхностью референц-эллипсоида и отклонения отвесной линии в определяемых пунктах.

Проекции определяемых пунктов на поверхности референц-эллипсоида соединяют геодезическими линиями, а их координаты получают последовательным вычислением и суммированием разностей координат каждых 2 смежных пунктов по длине и направлению соединяющей их геодезич. линии (см. Геодезическая задача). Т. к. геодезич. координаты выражаются в угловой мере и для практич. целей неудобны, то они обычно заменяются прямоугольными координатами на плоскости путём отображения на ней поверхности референц-эллипсоида по тому или иному матем. закону точечного соответствия (см. Геодезические проекции). Сфероидическая Г. рассматривает теории отображения на плоскость только ограниченных частей поверхности земного эллипсоида. Отображение же всей поверхности земного эллипсоида на плоскость для построения геогр. карт рассматривается в матем. картографии (см. Картографические проекции).

Высоты опорных геодезич. пунктов определяют методами геом. нивелирования, к-рое состоит в измерении и суммировании разностей высот каждых двух последовательных точек, расположенных на расстоянии (в зависимости от класса) 100-300 м одна от другой по нек-рой линии, образующей нивелирный ход. Разности высот определяют нивелиром как разность отсчётов по имеющим точные деления рейкам, когда они установлены по отвесу, а визирная линия трубы нивелира строго горизонтальна. Линии геом. нивелирования в зависимости от последовательности и точности выполнения работы подразделяются на классы.

В СССР нивелирование I класса производится по особо намеченным линиям, образующим замкнутые полигоны с периметром ок. 1600 км, и выполняется с наивысшей точностью, достижимой при применении совр. инструментов и методов работы. Так, по линиям I класса случайная ошибка нивелирования не превышает 0,5 мм и систематич. ошибка составляет всего лишь 0,03 мм на 1 км нивелирного хода. Нивелирная сеть II класса строится из линий, прокладываемых вдоль железных, шоссейных, грунтовых дорог и больших рек и образующих замкнутые полигоны с периметром ок. 600 км. По линиям нивелирования II класса разности высот определяются со средней случайной ошибкой не более 1 мм и систематической - не более 0,2 мм на 1 км нивелирной линии. Нивелирные сети I и II классов сгущаются линиями нивелирования III и IV классов.

Линии нивелирования всех классов закрепляются на местности реперами или марками, к-рые закладываются через каждые 3-5 км в грунт, стены каменных зданий (рис. 5) и т. д. На линиях нивелирования I, II и III классов через 50-80 км и в местах их пересечения закладывают т. н. фундаментальные реперы, рассчитанные на долговременную сохранность. Высоты реперов и марок нивелирования вычисляют в той или иной системе высот над уровнем моря в к.-н. исходном пункте. В нивелирных работах СССР принята система нормальных высот, а исходным пунктом служит Кронштадтский футшток, нуль к-рого совпадает с многолетним средним уровнем Балтийского моря.

Рис.5. Нивелирный репер, заложенный в стене здания.

Для определения координат и высот пунктов опорной геодезич. сети необходимы данные о распределении силы тяжести на земной поверхности. Вопросы измерения силы тяжести рассматриваются в гравиметрии, к-рая представляет собой самостоят. раздел геодезич. знаний. Методы использования гравиметрич. данных для решения науч. и практич. задач Г. составляют содержание геодезической гравиметрии, созданной трудами сов. учёного М. С. Молоденского.

В области геодезии рассматриваются методы, техника и организация работ, связанных с измерениями на земной поверхности для отображения её на планах и картах. Совокупность этих работ представляет топографическую съёмку местности и поэтому соответствующий раздел Г. часто наз. топографией. В прошлом топографич. съёмки производились наземным способом, к-рый теперь применяется для съёмки лишь небольших участков местности. Топографич. съёмки значит, площадей земной поверхности производятся путём сплошного фотографирования местности с летательных аппаратов (см. Аэрофотосъёмка) и последующей фотограмметрич. обработки аэроснимков (см. Фотограмметрия). Результатом топографич. съёмок являются топографич. карты, к-рые служат исходным материалом для составления различных карт в более мелких масштабах. Методы составления и издания всевозможных карт рассматриваются в картографии.

Изучение методов, техники и организации геодезич. работ, связанных с проведением различных инженерных мероприятий (строительство гидротехнич. сооружений, путей сообщения, крупных высотных зданий, пром. предприятий и т. д.), составляет содержание инженерной геодезии. Рассмотрение аналогичных вопросов, относящихся к строительству шахт, тоннелей и метро, также входит в задачи инженерной Г. и вместе с тем является составной частью маркшейдерии.

Т. к. геодезич. измерения сопровождаются неизбежными ошибками различного характера, то в Г. принято каждую величину измерять многократно, а также измерять большее количество величин, чем необходимо для решения данной задачи. Измерение каждой избыточной величины создаёт одно условие, к-рое связывает её с другими величинами и к-рое не выполняется из-за их ошибок. Методы оценки точности геодезич. измерений изучаются в теории ошибок (см. Наименьших квадратов метод), а приведение геодезич. измерений в соответствие с теми матем. условиями, к-рым они должны удовлетворять, составляет содержание уравнительных вычислений.

Краткие исторические сведения. Г. возникла в глубокой древности, когда появилась необходимость землеизмерения и составления планов и карт для хоз. целей. В 7 в. до н. э. в Вавилоне и Ассирии на глиняных дощечках составлялись геогр. карты, на к-рых давались сведения также и экономич. характера. В 6-4 вв. до н. э. были высказаны предположения о шарообразности Земли и найдены нек-рые доказательства этого. В 3 в. до н. э. в Египте греч. учёный Эратосфен произвёл первое определение радиуса земного шара на основании правильных геом. принципов, получивших назв. градусных измерений. В это время в трудах Аристотеля впервые появилось назв. Г. как отрасли человеческих знаний, связанной с астрономией, картографией и географией. Во 2 в. до н. э. астрономы и математики установили понятия о геогр. широте и долготе места, разработали первые картографич. проекции, ввели сетку меридианов и параллелей на картах, предложили первые методы определения взаимного положения точек земной поверхности из астрономич. наблюдений. В нач. 9 в. по поручению багдадского халифа Мамуна было произведено одно из первых градусных измерений вблизи Мосула и достаточно точно определён радиус земного шара.

Начало геодезич. работ в России относится к 10 в. В сборнике законов "Русская правда" (11-12 вв.) содержатся постановления об определении земельных границ путём измерений. Одна из первых карт Московского гос-ва, т. н. Большой чертёж, время составления к-рой относится к 16 в., основывалась на маршрутных съёмках и на опросных данных.

Развитие совр. Г. и геодезич. работ началось в 17 в. В нач. 17 в. была изобретена зрительная труба. Большим шагом в развитии Г. явилось изобретение нидерл. учёным В. Снеллиусом в 1615- 1617 метода триангуляции, к-рый до сих пор служит одним из основных методов определения опорных пунктов для топографич. съёмок. Появление угломерного инструмента, наз. теодолитом, и сочетание его со зрительной трубой, снабжённой сеткой нитей, повысило точность угловых измерений в триангуляции. В сер. 17 в. был изобретён барометр, явившийся первым инструментом для определения высоты точек земной поверхности. Были разработаны также графич. методы топографич. съёмки, упростившие составление топографич. карт.

Открытие англ, учёным И. Ньютоном закона всемирного тяготения во 2-й пол.17 в. привело к возникновению идеи о сфероидичности Земли, т. е. сплюснутости её в направлении полюсов. Исходя из закона тяготения и гипотез о внутреннем строении Земли, И. Ньютон и нидерл. учёный X. Гюйгенс определили сжатие земного сфероида чисто теоретич. путём и получили сильно противоречивые результаты, вызвавшие сомнения в сплюснутости фигуры Земли и даже в обоснованности закона всемирного тяготения. В связи с этим в 1-й половине 18 в. Парижской АН были направлены в Перу и Лапландию геодезич. экспедиции, к-рые произвели там градусные измерения, подтвердившие правильность идеи о сфероидичности Земли и доказавшие обоснованность закона всемирного тяготения. В сер. 18 в. франц. учёный А. Клеро разработал основы теории фигуры Земли и обосновал закон изменения силы тяжести на земном сфероиде в зависимости от геогр. широты. Эпоха открытия закона тяготения и упомянутых геодезич. экспедиций явилась эпохой становления Г. как самостоятельной науки о фигуре Земли и методах её изучения. В кон. 18 в. во Франции П. Мешен и Ж. Деламбр измерили дугу меридиана от Дюнкерка до Барселоны для установления длины метра как 1 : 10 000 000 доли четверти меридиана и получили один из первых достоверных выводов о размерах земного эллипсоида.

Развитие геодезич. работ в России усилилось при Петре I, к-рый в 1701 основал в Москве первую в России астро-номич. обсерваторию и Школу математических и навигацких наук, готовившую математиков, астрономов, геодезистов и географов. Первые топография, съёмки в России были начаты на рубеже 17 и 18 вв. В 1720 Пётр I топографич. и картографич. работы в России подчинил Сенату, подчеркнув тем самым их большое гос. значение. В 1739 в Петербургской АН был организован Геогр. департамент, к-рый руководил всеми геодезич. и картографич. работами в России. По изданному в 1765 манифесту о генеральное межевании проводились геодезич. работы по составлению планов землевладений, продолжавшиеся почти до середины 19 в. и доставившие обширный материал для картографирования страны. В 1779 в Москве возникла землемерная школа, к-рая в 1819 была преобразована в Константиновское землемерное училище, а в 1835 - в Константиновский межевой ин-т, позднее - крупное высшее учебное заведение по подготовке геодезистов и картографов. В связи с возросшими требованиями военного дела к топографическим картам в 1797 при Генеральном штабе было организовано Депо карт, к-рое в 1812 было преобразовано в Военно-топографич. депо, а в 1822 создан Корпус воен. топографов. Все основные астрономо-геодезич. и топографич. работы в дореволюц. России выполнялись этим учреждением, труды к-рого являются замечательным памятником развития отечественной геодезич. и картография, науки. В 1816 под рук. рус. воен. геодезиста К. И. Теннера и астронома В. Я. Струве в зап. пограничных губерниях России были начаты большие астрономо-геодезич. работы, к-рые в 1855 завершились градусным измерением огромной (более 25o по широте) дуги меридиана, простирающейся по меридиану 30o от устья Дуная до берегов Сев. Ледовитого ок. (рис. 6).

Нем. учёные К. Ф. Гаусс в 1821-24 в Ганновере и Ф. В. Бессель в 1831-34 в Вост. Пруссии выполнили небольшие градусные измерения. Они усовершенствовали также методы и инструменты геодезич. работ и разработали новые способы решения геодезич. задач на поверхности земного эллипсоида. В 1828 Гаусс предложил принять за матем. поверхность Земли средний уровень моря. Русский воен. геодезист Ф. Ф. Шуберт в 1859 впервые высказал мысль о возможной трёхосности Земли и определил размеры трёхосного земного эллипсоида. Нем. физик И. Листинг в 1873 ввёл понятие о геоиде для обозначения фигуры Земли. В 1888 рус. учёный Ф. А. Слудский создал оригинальную теорию фигуры Земли и обосновал нек-рые методы её изучения.

В течение 19 в. был получен ряд определений размеров земного эллипсоида. Для успешного решения основной проблемы Г. в 1864 была создана Европейская, а затем и Международная комиссия по измерению Земли, к-рая явилась родоначальницей Международного геодезического и геофизического союза. Во 2-й пол. 19 в. геодезич. методы стали применяться для изучения внутр. строения Земли и движений земной коры.

После Октябрьской революции наступила новая эпоха развития Г. и геодезич. работ в нашей стране. По Декрету СНК РСФСР от 15 марта 1919, подписанному В. И. Лениным, было создано Высшее геодезич. управление, преобразованное впоследствии в Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР и являющееся центром гос. геодезич. службы страны. Затем были образованы геодезич. институты СССР и средние технич. учебные заведения, выпускающие инженеров и техников по всем видам геодезич. и картографич. работ. В конце 1928 в Москве организован Центр, н.-и. ин-т геодезии, аэросъёмки и картографии, превратившийся в крупнейший центр развития науч. мысли в области геодезич. знаний.

В 1928 сов. геодезист Ф. Н. Красовский разработал стройную и научно обоснованную схему и программу построения опорной геодезич. сети, предусматривающую создание астрономо-геодезич. сети на всей территории СССР. В ходе построения этой сети усовершенствовались теории, методы и инструменты астрономич. определений и геодезич. измерений. В СССР усовершенствован базисный прибор с подвесными мерными проволоками из инвара, освоено изготовление инварных мерных проволок с любым заданным коэффициентом расширения, разработаны оригинальные типы электрооптических дальномеров, радиодальномеров и радиогеодезич. систем, позволяющих измерять расстояния с высокой точностью. Возникла пром-сть, выпускающая астрономо-геодезич. инструменты, аэросъёмочную аппаратуру и фотограмметрич. приборы.

В 1932 по постановлению Совета труда и обороны СССР началась общая гравиметрич. съёмка страны, получившая впоследствии большое значение для решения науч. и практич. задач Г. и геофизики. Из исследований А. А. Михайлова, М. С. Молоденского и др. возникла геодезич. гравиметрия, являющаяся теперь важным разделом геодезич. знаний. В связи с трудностями определения фигуры геоида М. С. Молоденский обосновал теорию изучения фигуры физ. поверхности и внеш. гравитационного поля Земли. И. Д. Жонголович разработал методы определения фигуры, размеров и гравитационного поля Земли по наблюдениям искусств, спутников.

По градусным измерениям СССР и других стран Ф. Н. Красовский и А. А. Изотов в 1940 определили новые размеры земного эллипсоида, к-рые применяются теперь в СССР и других социалистич. странах. Позднее А. А. Изотов и М. С. Молоденский определили ориентировку эллипсоида Красовского в теле Земли. В 1942-45 под рук. Д. А. Ларина было произведено общее уравнивание образовавшейся к тому времени обширной астрономо-геодезич. сети СССР. Сов. геодезисты разработали методы уравнивания больших астрономо-геодезич. сетей и сплошных сетей триангуляции (Ф. Н. Красовский, Н. А. Урмаев, И. Ю. Пранис-Праневич и др.).

Широкое развитие в СССР получили топографич. съёмки и картографич. работы, связанные с нуждами нар. х-ва и обороны страны. С 1925 в топографич. съёмках стали применяться аэрофотосъёмка и фотограмметрич. методы, разработанные сов. учёными (Ф. В. Дробышев, М. Д. Коншин, Г. В. Романовский и др.). В 1945 завершилась работа по созданию многолистной гос. топографич. карты СССР в масштабе 1 : 1 000 000. Позднее была создана топографич. карта в масштабе 1 : 100 000 на всю терр. страны, значит, часть к-рой покрыта съёмками и в более крупных масштабах.

Геодезич. работы производились в связи с землеустройством, строительством городов, гражд. сооружений, пром. предприятий, путей сообщения и т. д. Методы Г. применялись также при строительстве атомных электростанций, крупных ускорителей заряженных частиц и т. д.

Развитие Г. в СССР ознаменовалось постановкой и решением таких крупнейших науч. проблем и практич. задач, к-рые никогда не ставились в других странах.

Лит.: Руководства и монографии: Красовский Ф. Н. и Данилов В. В., Руководство по высшей геодезии, 2 изд., ч. 1, в. 1-2, М., 1938-39; Крисовский Ф. Н., Руководство по высшей геодезии, ч. 2, М., 1942; Закатов П. С., Курс высшей геодезии, 3 изд., М., 1964; Чеботарев А. С., Геодезия, 2 изд., ч. 1, М., 1955; Чеботарев А. С., Селиханович В. Г., Соколов М. Н., Геодезия, ч. 2, М., 1962; Гержула Б. И., Основы инженерной геодезии, М., 1960; Топография, под ред. Д. А. Слободчикова, ч. 1 - 2, М., 1954; Михайлов А. А., Курс гравиметрии и теории фигуры Земли, 2 изд., М., 1939; Бровар В. В., Магницкий В. А. и Шимбирев Б. П., Теория фигуры Земли, М., 1961; Шокин П. Ф., Гравиметрия, М., 1960; Молоденский М. С., Юркина М. И.и Еремеев В. Ф., Методы изучения внешнего гравитационного поля и фигуры Земли, ;Тр. Центрального научно-исследовательского ин-та геодезии, аэросъемки и картографии, 1960, в. 131; Изотов А. А., Форма и размеры Земли по современным данным,там же, 1950, в. 73; Елисеев С. В., Геодезические инструменты и приборы, 2 изд., М., 1959; Чеботарев А. С., Способ наименьших квадратов с основами теории вероятностей, М., 1958; Пранис-Праневич И. Ю., Руководство по уравнительным вычислениям триангуляции, 2 изд., М., 1956; Вейс Г., Геодезическое использование искусственных спутников Земли, пер, с англ., М., 1967; Меллер И., Введение в спутниковую геодезию, пер. с англ., М., 1967; Беррот А. и Хофман В., Космическая геодезия, пер. с нем., М., 1963; Helmert F. R., Die mathematischen und physikalischen Theorien der höheren Geodäsie, 2 Aufl., Bd 1 - 2, Lpz., 1962; Jordan W., Eggert О., Кneiss l M., Handbuch der Vermessungskunde, 10 Aufl., Bd 1 - 4, Stuttg., 1955-61; Rysavу J., Vyssi geodesie, Praha, 1947.

История. Котельников С. К., Молодой геодет, или первые основания геодезии, содержащие все геодетское знание, предло женное вкратце, изъясненное правилами и примерами, СПБ, 1766; Болотов А. П., Курс высшей и низшей геодезии, ч. 1 - 2, СПБ, 1845 - 49; Струве В. Я., Дуга меридиана, т. 1 - 2, СПБ, 1861; Евтеев О. А., Первые русские геодезисты на Тихом океане, М., 1950; 50 лет советской геодезии и картографии, под ред. А. Н. Баранова и М. К. Кудрявцева, М., 1967; Бируни. Геодезия, Избр. произв., т. 3, Таш.. 1966.

Справочники. Геодезия. Справочное руководство, под ред. М. Д. Бонч-Бруевича, т. 1 - 9, М.- Л., 1939-1949; Справочник геодезиста, под ред. В. Д. Большакова и Г. П. Левчука, М., 1966: Библиографический указатель геодезической литературы с начала книгопечатания до 1917 г., сост. Е. Ф. Беликов, Л. П. Соловьев, М., 1971.

А. А. Изотов.

"ГЕОДЕЗИЯ И КАРТОГРАФИЯ", научно-технич. и производств, журнал, орган Гл. управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР. Издаётся с 1956 в Москве. Выходит 12 раз в год. Его предшественниками были журнал Геодезист (1925-40) и Сборник научно-технических и производственных статей по геодезии, картографии, топографии, аэросъёмке и гравиметрии (1941-50). Публикует статьи по актуальным вопросам технич. политики гос. топографо-геодезич. и картографич. службы, теоретич. и производств, статьи по геодезии, картографии, фотограмметрии, геодезич. астрономии и гравиметрии, космич. триангуляции и инженерной геодезии и др. вопросам. Тираж (1971) ок. 8,5 тыс. экз.

С. Г. Судаков.

ГЕОДИМЕТР, то же, что электрооптический дальномер.

ГЕОЗИД (греч. geoeides, от "ge" - Земля и eidos - вид), фигура, к-рую образовала бы поверхность Мирового ок. и сообщающихся с ним морей при нек-ром среднем уровне воды, свободной от возмущений приливами, течениями, разностями атмосферного давления и т. д. Поверхность Г. является одной из уровенных поверхностей потенциала силы тяжести. Эта поверхность, мысленно продолженная под материками, образует замкнутую фигуру, к-рую принимают за сглаженную фигуру Земли. Часто под Г. понимают уровенную поверхность, проходящую через нек-рую фиксированную точку земной поверхности у берега моря. Надобность в таком определении понятия о Г. возникла из-за трудностей установления связи реальной Земли и невозмущённого среднего уровня моря. Понятие о Г. сложилось в результате длительного развития представлений о фигуре Земли как планеты, а самый термин Г. предложен И. Листингом в 1873. От Г. отсчитывают нивелирные высоты. По совр. данным, средняя величина отступления Г. от наиболее удачно подобранного земного сфероида составляет около + 50м, а макс. отступление не превышает +100 м. Высота Г. в сумме с ортометрической высотой (см. Нивелирование) определяет высоту Н соответственной точки над земным эллипсоидом. Поскольку распределение плотности внутри Земли с необходимой точностью неизвестно, высоту Н в геодезической гравиметрии и геодезии, согласно предложению М. С. Молоденского, определяют как сумму нормальной высоты и высоты квазигеоида (высота Н необходима для вывода координат точек земной поверхности околоземного пространства в единой декартовой системе). Поверхность квазигеоида (почти Г.) определена значениями потенциала силы тяжести на земной поверхности, и для изучения квазигеоида результаты измерений не нужно редуцировать внутрь притягивающей массы. Квазигеоид отступает от Г. в высоких горах на 2-3 м, на низменных равнинах - на 2-3 см, на морях и океанах поверхности Г. и квазигеоида совпадают. Фигуру квазигеоида определяют методом астрономо-гравиметрического нивелирования или через предварительное определение возмущающего потенциала по материалам наземных гравиметрических съёмок и наблюдений за движением искусственных спутников Земли. Последние данные необходимы в связи с недостаточной гравиметрической изученностью нек-рых областей Земли.

См. рис. 1 при статье Геодезия.

Лит.: Закатов П. С., Курс высшей геодезии, 3 изд., М., 1964.

М. И. Юркина.

ГЕОКАРПИЯ (от гео... и греч. karpos - плод), способ распространения у растений плодов путём внедрения в почву завязи. Г. характерна, напр., для арахиса, одного из видов клевера и др. растений. Плоды попадают в почву обычно вследствие сложных и своеобразных изгибов плодоножки. У арахиса под завязью образуется особый орган - гинофор, к-рый растёт, пока не внедрит завязь в почву на глубину до 10 см, затем рост его прекращается и начинает разрастаться завязь, превращаясь в плод. У нек-рых геокарпных растений, как, напр., у южно-амер. сердечника, наряду с подземными имеются и воздушные плоды. Иногда Г. связана с клейстогамией.

ГЕОКРАТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ в истории Земли (от гео... и греч. kratos - сила, власть), периоды значительного увеличения площади суши, в противоположность талассократическим периодам, характеризующимся увеличением площади моря. Г. п. приурочены ко второй половине тектонических циклов, когда общие поднятия земной коры превращают в сушу значит. часть затопленных ранее мелким морем материков. Характеризуются большой контрастностью климатов, в частности резким увеличением площадей сухой (аридной) и холодной климатич. зон. Для Г. п. типично накопление континентальных красноцветных толщ, сложенных эоловыми, аллювиальными и озёрными осадками засушливых равнин, частью и настоящих пустынь, а также ледниковых отложений. Не менее типичны отложения внутр. замкнутых и полузамкнутых морских бассейнов с повышенной солёностью осадков сильно пересоленных лагун (доломиты, гипсы, соли). К Г.п. могут быть отнесены: конец силурийского и значит, часть девонского периодов, конец каменноугольного, пермский и часть триасового периодов, неогеновый и антропогеновый периоды (включая совр. эпоху).

Е. В. Шанцер.

ГЕОКРИОЛОГИЯ (от гео..., греч. kryos - холод, мороз и ...логия), мерзлотоведение, наука о мёрзлых горных породах (почвах, грунтах). Изучает происхождение, историю развития, условия существования мёрзлых толщ в земной коре; процессы и явления, происходящие в промерзающих, мёрзлых и оттаивающих горных породах (почвах, грунтах); их строение, состав и свойства; геофиз., физико-геол., геоморфологич. и гидрогеол. явления, связанные с процессами промерзания, оттаивания и диагенеза мёрзлых толщ. Наряду с разработкой теории таких процессов Г. занимается выработкой приёмов воздействия на мерзлотные процессы в интересах строительства, транспорта, с. х-ва и т. п. В связи с этим развиваются два основных направления (отрасли) - общая Г. и имеющая прикладное значение инженерная Г.

Мерзлотоведение как самостоятельная отрасль знаний о мёрзлых горных породах (почвах, грунтах) оформилось в СССР в 20-х гг. 20 в. на стыке геол., геогр., геофиз. и инженерно-технич. дисциплин. Основная заслуга в создании мерзлотоведения в СССР принадлежит М. И. Сумгину. С развитием науки термины мерзлота, вечная мерзлота и др. подверглись критике как разноречивые, многозначные. В 50-х гг. 20 века Ин-т мерзлотоведения АН СССР им. В. А. Обручева предложил изменить назв. науки мерзлотоведение на геокриология, однако до настоящего времени оба термина сосуществуют.

Охватывая обширный круг вопросов, Г. использует различные методы исследований: комплекс полевых (экспедиционных) и камеральных методов геологических, геогр. и геофиз. наук, физ., физ.-хим. лабораторные методы; эксперимент, исследования Г. сочетает с теоретическими, широко применяет матем. методы. Значение Г. в развитии производит, сил СССР определяется расширением и интенсификацией нар.-хоз. освоения сев. и вост. терр. СССР, находящихся в области распространения многолетне-мёрзлых горных пород. Исследования проводят многие науч. и производств, организации, в т. ч. Ин-т мерзлотоведения Сибирского отделения АН СССР в Якутске, географич. и геологич. факультеты МГУ, Всесоюзный н.-и. институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО), Производственный и н.-и. институт инженерных изысканий Госстроя СССР (ПНИИИС) в Москве и др.

За рубежом наиболее значит, исследования по Г. ведутся в США [Лабораторией по научным и прикладным вопросам изучения сев. р-нов (CRREL) с научным центром в Хановере] и в Канаде (Нац. исследовательским советом в Монреале).

Издаются науч. периодич. сборники но различным вопросам Г.: Мерзлотные исследования (с 1961), Труды Северного отделения Института мерзлотоведения им. В. А. Обручева (Сыктывкар, с 1960) и др.

Лит.: Швецов П. Ф., Содержание и задачи советской геокриологии, Советская геология, 1958, № 12; Основы геокриологии (мерзлотоведения), ч. 1 - 2, М., 1959; Качурин С. П., Мерзлотоведение (геокриология), в сб.: Советская география, М., 1960; Достовалов Б. Н. и Кудрявцев В. А., Общее мерзлотоведение, М., 1967; Попов А. И., Мерзлотные явления в земной коре (криолитология), М., 1967.

А. Е. Снопков.

ГЕОКСЮР, холм, содержащий остатки энеолитич. поселения (4-е-нач. 3-го тыс. до н. э.) оседлых земледельцев Юж. Туркмении. Расположен в 20 км к В. от г. Теджен, у ж.-д. ст. Геоксюр. В 1955-65 раскопано (В. И. Сарианиди) неск. многокомнатных домов из сырцового кирпича, а также коллективные погребальные камеры. Найдена керамика с двухцветной росписью и большое число женских терракотовых статуэток. Г. характеризует культуру восточноанауской группы племён, обнаруживающую связи с Эламом и Месопотамией.

Геоксюр. Общий вид раскопок.

Лит.: Массой В. М., Средняя Азия и Древний Восток, М.- Л., 1964; Сарианиди В. И., Памятники позднего энеолита Юго-Восточной Туркмении, М., 1965.

В. М. Массой.

ГЕОК-ТЕПЕ, посёлок гор. типа, центр Геок-Тепинского р-на Туркм. ССР. Расположен в предгорьях Копетдага, в Ахал-Текинском оазисе. Ж.-д. станция в 45 км к С.-З. от Ашхабада. 7,7 тыс. жит. (1970). Крупный центр виноградарства, виноделия и овощеводства.

ГЕОКЧАЙ, река в Азерб. ССР. Дл. 113 км, пл. басе. 1770 км2. Берёт начало на юж. склоне Б. Кавказа. У г. Геокчай разделяется на многочисл. рукава и каналы и широко используется на орошение. За устье условно принимается место впадения гл. рукава в р. Карасу. Ср. годовой расход у г. Геокчай 12,9 м3/сек.

ГЕОКЧАЙ, город (с 1916), центр Геокчайского р-на Азерб. ССР. Расположен па прав, берегу р. Геокчай, на шоссе Баку - Тбилиси, в 18 км к С.-В. от ж.-д. ст. Уджары. 26 тыс. жит. (1970). 3-ды: коньячный, маслосыродельный, консервный, авторемонтный, асфальтобетонный, стройматериалов, швейная ф-ка. Техникум механизации с. х-ва, медицинское училище.

ГЕОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКИ ИНСТИТУТ (ИГиГ), научно-исследовательский институт Сибирского отделения АН СССР, организованный в Новосибирске в 1957. Первый в СССР комплексный геолого-геофиз. н.-и. ин-т, ведущий исследования по палеонтологии, стратиграфии, литологии, геоморфологии, тектонике, петрографии, полезным ископаемым, геохимии и геофизике. По разрабатываемым науч. проблемам ИГиГ координирует работы всех геол. учреждений филиалов СО АН СССР. Результаты работ ИГиГ публикуются в Трудах (с 1960), журн. Геология и геофизика (с 1960).

Лит.: Каталог изданий Ин-та геологии и геофизики Сибирского Отделения АН СССР, Новосиб., 1968.

ГЕОЛОГИИ И ГЕОХРОНОЛОГИИ ДОКЕМБРИЯ ИНСТИТУТ (ИГГД), научно-исследовательский ин-т АН СССР, организованный в Ленинграде в 1967 на базе Лаборатории геологии докембрия. Имеет (1970) 5 проблемных лабораторий: стратиграфии и тектоники, метаморфизма, магматизма, геохронологии и геохимии, континентальных образований. Ведёт исследования по проблемам: закономерностей геол. развития земной коры и размещения полезных ископаемых в докембрии (стратиграфия, тектоника, метаморфизм, магматизм, геохимия и металлогения); строения и эволюции земной коры на ранних этапах её развития. В 1952-65 выпускал Труды Лаборатории геологии докембрия АН СССР, с 1965 издаёт сборники.

К. О. Кратц.

ГЕОЛОГИИ И РАЗРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ ИНСТИТУТ (ИГИРГИ ), научно-исследовательский ин-т Министерства нефтяной промышленности СССР и АН СССР, организованный в Москве в 1958 при разделении Института нефти АН СССР. Имеет (1971) отделы: научного обоснования направлений и методики поисково-разведочных работ; изучения закономерностей формирования и размещения нефтяных и газовых месторождений; закономерностей превращения органич. и минеральных веществ в осадочных породах; нефтяной геологии и нефтедобывающей пром-сти зарубежных стран; физико-географич. проблем повышения нефтеотдачи; геолого-экономич. исследований. Осн. науч. проблематика: закономерности образования и размещения нефтяных и газовых месторождений на терр. СССР и разработка науч. критериев их прогноза; науч. основы поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений; геолого-экономич. оценка сырьевых ресурсов нефтяной и газовой пром-сти. Результаты исследований публикуются в Проблемах нефтяной геологии (с 1968, изд-во Недра), Реферативном сборнике н.-и. работ ИГИРГИ (с 1963), в сборниках по геологич. строению и нефтегазоносности отдельных р-нов СССР.

М. В. Корж.

ГЕОЛОГИИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ПЕТРОГРАФИИ, МИНЕРАЛОГИИ И ГЕОХИМИИ ИНСТИТУТ (ИГЕМ), научно-исследовательский ин-т АН СССР, образованный в Москве в 1956 при разделении Института геологических наук АН СССР на ИГЕМ и ГИН (Геологический институт). Имеет отделы: эндогенных рудных месторождений, экзогенных рудных месторождений, физико-химич. эксперимента, петрографии, метаморфизма и метасоматизма, неметаллич. полезных ископаемых, минералогии, геохимии. Основная науч. проблематика: разработка теории образования и размещения полезных ископаемых, связанных с эндогенными и экзогенными процессами; выяснение закономерностей развития магматизма, образования магматич. и метаморфич. горных пород и минералов; исследование минералов и вопросов их генезиса.

Ф. О. Чухров.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ, регистрация различных операций, производящихся при полевых геол. исследованиях и являющихся первичным геол. материалом. Г. д. включает дневники геол. наблюдений, топографич. карты (иногда материалы аэрофотосъёмки - фотоотпечатки, фотосхемы и др., по к-рым производится геол. дешифрирование) с нанесёнными на них данными полевых геол. исследований (полевая геол. карта), карты, составленные самим наблюдателем, схемы и фотографии естественных и искусственных обнажений горных пород, различного рода регистрационные журналы. Все полевые наблюдения - данные о местонахождении точек наблюдения, времени наблюдения, составе и условиях залегания пород, номера и характер взятых образцов пород, проб на анализ и др. - заносятся в записную книжку (дневник). При проведении геологической съёмки результаты наблюдений наносятся на полевую геологическую карту: на ней указываются точки наблюдений (обнажения), элементы залегания пород, границы распространения пород различного возраста и состава. Результаты бурения заносятся в буровой журнал, основным содержанием к-рого является описание керна и шлама с указанием глубин их взятия. Проходка поверхностных и подземных выработок сопровождается зарисовками горных пород на обнажённых поверхностях (в масштабах от 1:20 до 1:100) и фотодокументацией.

К Г. д. относятся также коллекции образцов горных пород, минералов и окаменелостей, собранных при полевых исследованиях из естеств. обнажений, горных выработок или кернов буровых скважин.

А. Е. Михайлов.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА, государственные организации, занимающиеся геол. исследованиями, составлением карт, геологопоисковыми и геологоразведочными работами.

В России первым поисково-разведочным государственным учреждением был созданный Петром I в 1700 Приказ рудокопных дел, преобразованный в 1719 в Берг-коллегию, которой подчинялись гос. горные заводы и группа рудных доносителей. В 1807 Берг-коллегия реорганизована в Горный департамент, получивший в 1811 наименование Департамента горных и соляных дел. В 1834 функции Г. с. перешли в ведение Корпуса горных инженеров, просуществовавшего до 1867. В 1882 был создан Геологический комитет (Геолком), ставший главным гос. геол. учреждением.

После Великой Октябрьской социалистич. революции Г. с. в СССР получила быстрое развитие. В 1919 при ВСНХ СССР было создано Центр, управление пром. разведок (ЦУПР), объединённое в 1922 с Геолкомом. Вместе с тем были созданы отраслевые Г. с. по поискам и разведке различных полезных ископаемых. В 1930 на базе Геолкома организовано Главное геологоразведочное управление (ГГРУ), преобразованное в 1939 в Комитет по делам геологии при СНК СССР, к-рый возглавлял деятельность территориальных геол. управлений и осуществлял руководство работами по геол. картированию.

В 1946 Комитет преобразован в Министерство геологии СССР, в системе к-рого сосредоточены все геологосъёмочные и поисково-разведочные работы, проводимые в СССР. В ведении Г. с. министерств нефтяной, угольной и др. отраслей пром-сти сохранились гл. обр. геологоразведочные изыскания, осуществляемые в процессе эксплуатации месторождений на площадях горных отводов.

В систему Министерства геологии СССР входят министерства геологии РСФСР, УССР, Узб. ССР и Казах. ССР, а также управления геологии при Советах Министров остальных союзных республик. Министерство геологии РСФСР охватывает ок. 25 терр. геол. управлений и ряд трестов. Крупные управления подразделяются на районные геологоразведочные управления и стационарные экспедиции. Министерству геологии СССР подчинено ок. 40 н.-и. геол. ин-тов, в числе к-рых: Геологический институт Всесоюзный (ВСЕГЕИ), Минерального сырья институт Всесоюзный (ВИМС), Геологоразведочный нефтяной институт Всесоюзный (ВНИГРИ).

Наряду с институтами и учреждениями министерств и ведомств большие работы выполняют институты и лаборатории системы АН СССР и АН союзных республик, уч. заведения (горные ин-ты, горные и геологоразведочные факультеты, спец. н.-и. ин-ты и секторы вузов).

Г. с. за рубежом была создана: в Великобритании в 1835 (Geological Survey of Great Britain), в Австрии в 1849 (Geologische Reichsanstalt), во Франции в 1855 (Service de la carte geologique de France), в Швеции в 1858 (Sveriges geologiska Undersokning), в Италии в 1848 (Servizio geologico), в Германии в 1873 (Geologische Landesanstalt für Preuβen und Thüringische Staaten), в Канаде в 1842 (Geological Survey of Canada), в США в 1867 (United States Geological Survey). Г. с. имеются в Болгарии, Венгрии, КНР, Польше, Чехословакии, Индии, Алжире, Японии и др. странах.

Лит.: Тихомиров В. В., Геология в России 1-й половины 19 в.. М., 1960; 50 лет советской геологии, М., 1968.

В. В. Тихомиров.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЁМКА, комплекс полевых геол. исследований, производимых с целью составления геологических карт и выявления перспектив терр. в отношении полезных ископаемых. Г. с. заключается в изучении естеств. и искусств, обнажений (выходов на поверхность) горных пород (определение их состава, происхождения, возраста, форм залегания); затем на топографич. карту наносятся границы распространения этих пород. Г. с. сопровождается сбором образцов пород, минералов и окаменелостей. Проводится согласно инструкциям, утверждённым Министерством геологии СССР. Характер исследований зависит от масштаба съёмки. Различают мелко-, средне-, крупномасштабные, а также детальные съёмки.

Мелкомасштабная Г. с. (1:1000000, 1:500000) производится путём наблюдений вдоль отд. ходов (маршрутов), направляемых по наиболее обнажённым участкам. Результаты съёмки дополняются геол. дешифрированием аэрофотоснимков.

Средне масштабная Г. с. (1:200 000, 1:100 000) является осн. видом геол. картирования как всей терр. СССР, так и важных в экономич. отношении р-нов. Проводится с целью изучения главнейших черт геол. строения терр. и прогнозной оценки полезных ископаемых. Характеризуется площадными исследованиями, сопровождаемыми проходкой канав, шурфов, буровых скважин и геол. дешифрированием аэрофотоснимков. Поиски ведутся комплексно на все виды полезных ископаемых.

Крупномасштабная Г. с. (1:50 000, 1:25 000) проводится в горнопром. р-нах, в р-нах, перспективность к-рых в отношении полезных ископаемых установлена предшествующими исследованиями, а также в р-нах с.-х. освоения, жилищного и пром. строительства. В результате крупномасштабной Г. с. намечаются участки возможных месторождений полезных ископаемых, на к-рых ведутся последующие детальные поисковые и разведочные работы, и даётся первичная оценка выявленных полезных ископаемых. В крупномасштабной съёмке применяются геофиз. и геохим. методы и геол. дешифрирование аэрофотоснимков. В районах, где естеств. обнажений недостаточно, для вскрытия коренных пород применяются горные выработки и буровые скважины.

Детальная Г. с. (1:10000 и крупнее) производится на площади месторождений полезных ископаемых, а также в р-нах инженерно-геол. изысканий и изысканий по водоснабжению и мелиорации. Съёмка сопровождается составлением большого кол-ва разрезов, погоризонтных планов и зарисовок, моделей и блок- диаграмм.

Характер Г. с. зависит от масштаба, целей и условий. Наибольшим распространением пользуются маршрутная, площадная и инструментальная съёмки. Маршрутная Г. с. заключается в пересечении р-на работ маршрутами, большая часть к-рых располагается вкрест простирания пород или складчатых структур. Маршрутные наблюдения наносятся на топографич. основу или на аэрофотоснимки. Геол. строение терр., заключённой между маршрутами, устанавливается интерполяцией материалов по смежным маршрутам и с помощью дешифрирования аэрофотоснимков. Пункты наблюдений и геол. объекты наносят на топографич. основу глазомерно, в залесенной местности - глазомерной съёмкой. При площадной Г. с. точками наблюдения покрывается вся терр. съёмки. Густота их зависит от масштаба съёмки, сложности геол. строения, обнажённости, ясности изображения геол. объектов на аэрофотоснимках. Наблюдения проводятся также по маршрутам, направленным как поперёк тектонич. структур, так и по их простиранию. Инструментальная Г. с. применяется начиная от масштаба 1:10 000 и крупнее и отличается от площадной лишь тем, что геол. объекты наносят на топографич. основу с помощью инструментов. Перед съёмкой изучают все обнажения и выработки, в опорных пунктах расставляют реперы (обычно колышки). Опорными пунктами могут быть контакты с интрузивными породами, границы между свитами, маркирующие горизонты, рудные тела, разрывы и т. п. Геол. границы на терр. между опорными точками прослеживаются и наносятся на топографич. основу, кроме того, и полуинструментально. При этом используются аэрофотоснимки и зарисовки горных выработок.

Получила развитие глубинная Г. с., имеющая целью выявление геол. строения толщи земной коры значит, мощности, а также составление геол. карты к.-л. структурной поверхности, находящейся на большой глубине от поверхности Земли, напр, поверхности тектонич. несогласия, кристаллич. фундамента платформы, древних кор выветривания и др. Глубинная Г. с. производится с помощью геофиз. и геохим. методов, бурения скважин, геоморфологич. анализа, изучения аэрофотоснимков и др.

До Великой Октябрьской социалистич. революции Г. с. было покрыто 10,25% площади России. За годы Сов. власти Г. с. покрыта вся терр. СССР. Мелко-и среднемасштабные Г. с. осуществляются Министерством геологии СССР, крупномасштабные съёмки - также министерствами нефтяной и угольной пром-сти, пром-сти цветных и чёрных металлов и др. организациями.

Лит.: Инструкция по организации и производству геолого-съёмочных работ в масштабе 1 : 1 000 000 и 1 : 500 000, М., 1955; Инструкция по организации и производству геолого-съёмочных работ в масштабе 1 : 200 000 и 1 : 100 000, М., 1955; Основные положения организации и производства геолого-съёмочных работ масштабов 1 : 50 000 (1 : 25 000), М., 1968: Михайлов А. Е., Основы структурной геологии и геологического картирования, 2 изд., М., 1967.

А. Е. Михайлов.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕРМОМЕТРИЯ, совокупность способов определения температуры застывания магмы, формирования различных рудных месторождений, кристаллизации отд. минералов и т. д. Термометрич. исследования могут проводиться методами Г. т. и минералогич. термометрии.

К методам Г. т. относятся: прямые измерения темп-р лав, газовых фумарол и жидких термальных источников; сопоставление экспериментальных данных по плавлению пород со степенью метаморфизма и оплавления ксенолитов в интрузивах. К методам Г. т. относятся также косвенные суждения о темп-рах магм по степени ококсования углей на контактах с интрузивными породами, а также суждения, основанные на изучении равновесных соотношений фаз в интрузивных и метаморфич. породах и на непосредственных измерениях темп-р экзогенных геол. процессов на поверхности Земли (солеотложения, выветривания и др.).

Методы минералогич. термометрии заключаются в изучении минералов как показателей возможных темп-р и в исследованиях остатков минералообразующих сред, сохранившихся в минералах в виде газово-жидких и затвердевших включений (см. Включения в минералах). В число методов, основанных на использовании самих минералов, входят: минерало-графич. метод, учитывающий зависимость морфолого-кристаллографич. особенностей минеральных образований, габитуса минералов и особенностей их срастания от темп-ры; экспериментально-физич. метод, при к-ром используются физич. свойства минералов (темп-ры их полиморфных превращений, точки плавления, темп-ры диссоциации и разложения минералов, окраска минералов, их термолюминесценция) и косвенные показатели о темп-pax минералообразования, основанные на данных о темп-pax распада первично возникших твёрдых растворов; геохимич. метод, основанный на количеств, изучении зависимости характера распределения компонентов в равновесно сосуществующих минералах (термометры Кулеруда, Барта и т. д.) и на использовании зависимости изотопного состава нек-рых хим. элементов от темп-ры.

Лит.: Ермаков Н. П., Исследования минералообразующих растворов, Хар., 1950; его же, Термометрия глубинных процессов рудообразования, в сб.: Минералогическая термометрия и барометрия, М., 1965.

Д. Н. Хитаров.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЖУРНАЛЫ, специальные периодич. издания, освещающие вопросы геологии. Издаются научными обществами, академиями, высшими уч. заведениями, гос. учреждениями и частными фирмами. В наиболее полном справочнике мировой науч.-тех-нич. периодики Ulrich's International Periodicals Directory зарегистрировано ок. 220 журналов по геологии в целом и отдельным её разделам. Г. ж. помещают ежегодно более половины всех геол. публикаций.

Старейшие из издаваемых ныне Г. ж. начали выходить в 1-й пол. 19 в.; в их числе в России - Бюллетень Московского об-ва испытателей природы. Отдел геологический (с 1829) и Записки Всесоюзного минералогического общества (прежнее назв. Записки Минералогического общества, с 1830). Важнейшие сов. журналы, охватывающие материалы по геологии в целом: Известия АН СССР. Серия геологическая (с 1936), Советская геология (с 1958) и Геология и геофизика (Новосибирск, с 1960). Наряду с ними в СССР издаются также журналы по отдельным отраслям геологии: Разведка и охрана недр (с 1931), Геология нефти и газа (с 1959), Геология рудных месторождений (с 1959), Литология и полезные ископаемые (с 1963), Геотектоника (с 1965).

За рубежом к старейшим Г. ж. относятся: нем. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paläontologie. Abhandlungen (Stuttg., с 1888), франц. Societe Geologique de France. Bulletin (P., с 1830), англ. Geological Society of London. Quarterly Journal (L., с 1845). Наиболее известные междунар. журналы на англ., франц. и нем. языках Chemical Geology (Amst., с 1966), Marine Geology (Amst., с 1964), Modern Geology (L., с 1969), Kansas. State Geological Survey. Computer Contribution (Lawrence, с 1966).

Публикации по геологии помещаются не только в собственно Г. ж., но и в журналах по др. областям знания, напр., Физика твердого тела (с 1959), Inorganic Chemistry (Easton, с 1962), Geographical Magazine (L., с 1935), а также в общенауч. журналах, напр., Природа (с 1912), American Journal of science (New Haven, с 1818), New Scientist (L., с 1956).

Следить за всей текущей геол. литературой и осуществлять её ретроспективный поиск помогают геол. реферативные журналы. Первый такого рода журнал Jahrbuch fur Mineralogie, Geognosie, Geologie und Petrefaktenkunde появился в Германии в 1830; первый отечественный реферативный журнал - Ежегодник по геологии и минералогии России издавался с 1897 по 1917.

Геол. реферативные журналы представлены двумя группами: 1) освещающие нац. геол. литературу отдельных стран и 2) освещающие мировую литературу. Каждый из журналов охватывает одну, несколько или весь цикл геол. дисциплин. Среди второй группы важнейшие журналы: Реферативный журнал. Геология (АН Ин-т научной информации) (с 1954, освещает ок. 38 тыс. публикаций в год), Bulletin Signaletique. Sciences de la terre (P., с 1940, освещает ок. 27 тыс. публикаций), Zentralblatt für Geologie und Paläontologie (Stuttg., с 1950), Zentralblatt fur Mineralogie (Stuttg., с 1830, освещает ок. 14 тыс. публикаций), Abstracts of North American Geology (Wash., с 1966, освещает ок. 8 тыс. публикаций), Montanwissenschaftliche Literaturberichte. Geowissenschaften (В., с 1955, освещает около 5 тыс. публикаций), Mineralogical Abstracts (L., с 1920, освещает около 4 тыс. публикаций по геохимии, петрографии, минералогии и рудным месторождениям ).

Лит.: Нawkes H. E., The literature of geology, Geotimes, 1966, v. 10, № 9; Криcтальный Б. В., Устинова З. С., Первичные документальные источники опубликованной геологической информации, М., 1971; Захаров E. E., Кристальный Б. В., Развитие в СССР научно-технической информации по геологии, Изв. АН СССР. Сер. геологич., 1969, № 4; 3ахаров E. E., Главнейшие реферативные журналы по геологии, Научные и технические библиотеки СССР, 1970, № 8; Беляевский Н. А., Волкова С. П., Из истории издания геологической литературы в СССР, Советская геология, 1964, № 4; Реферативный журнал. Геология, 1968, № 7; 1969, № 1; 1970, № 1 (списки периодических и продолжающихся изданий, реферируемых в сводном томе Геология); Ulrich's International Periodicals Directory, 13 ed., v. 1-2, N. Y. - L., 1969-1970.

E. E. Захаров, Б. В. Кристальный.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ, отображают геол. строение к.-л. участка верхней части земной коры. Представляют собой результат геологической съёмки. Могут быть составлены также на основании обработки материалов, накопленных при геол. исследованиях. Г. к. позволяют делать заключения о строении и развитии земной коры, закономерностях распространения полезных ископаемых; служат основой при проектировании поисковых и разведочных работ, проведении инженерно-геол. изысканий, строит, работ, изысканий по водоснабжению и мелиорации.

В зависимости от содержания и предназначения различают: собственно Г. к., карты антропогеновых (четвертичных) отложений, тектонические, литологические, палеогеографические, гидрогеологические, инженерно-геологические, карты полезных ископаемых, прогнозные и геохимические.

Наибольшее значение имеют собственно Г. к. (см. образец карты на вклейке к стр. 257), на к-рых с помощью качественного фона (цветного и штрихового), буквенных, цифровых и других условных знаков показываются возраст, состав и происхождение горных пород, условия их залегания и характер границ между отд. комплексами. Цветной фон служит для обозначения возраста осадочных, вулканогенных и метаморфич. пород. Штриховыми знаками обозначается состав пород. Исключение представляют интрузивные и нек-рые вулкано-генные породы, состав к-рых условно изображается цветом или буквами. Существуют также одноцветные Г. к., показывающие и состав пород, и их возраст штриховыми обозначениями. Все условные обозначения с пояснениями к ним выносятся в таблицу условных обозначений (легенду) карты. На прилагаемой вклейке даны образцы общей красочной легенды и индексикации геол. образований, к-рые рекомендуются инструкцией по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты СССР масштаба 1:200000 (изд. 1969), к-рая вносит нек-рые изменения в принятые ранее буквенные обозначения. Так, вместо индексов Pg (палеоген), Сг (мел), Cm (кембрий), Pt (протерозой), А (архей) введены новые обозначения этих систем (см. карту). Наиболее просто изображаются горизонтально залегающие слои. Границы между слоями находятся на равной высоте, и их рисунок на карте повторяет изгибы горизонталей рельефа (рис. 1). При наклонном залегании слоев их изображение становится более сложным, т. к. форма их выхода на поверхность зависит от угла наклона пород и неровностей рельефа. Границы между слоями на карте приобретают вид извилистых линий, пересекающих горизонтали (рис. 2). Складчатые формы залегания горных пород обозначаются на Г. к. в виде извилистых и замкнутых контуров. При этом антиклинали выражаются выходами в центре древних слоев, а синклинали - наиболее молодых (рис. 3). Разрывные нарушения (сбросы, взбросы, надвиги и др.) изображаются на Г. к. резким смещением геол. границ и непосредственным соприкосновением по поверхностям совмещения разновозрастных толщ (рис. 4). Глубинные кристаллич. породы (граниты, габбро и др.), образующие интрузивные тела (батолиты, лакколиты, штоки и др.), обычно срезают контакты между слоями вмещающих их толщ. Соотношения в залегании интрузивных и вмещающих пород легко выявляются на Г. к.

Г. к. антропогеновых (четвертичных) отложений отражают распространение, возраст, состав, мощность и происхождение пород четвертичного возраста. На них указываются границы различных стадий оледенения, морских трансгрессий и регрессий, границы распространения многолетнемёрзлых горных пород. На собственно Г. к. породы антропогенового (четвертичного) возраста сохраняются в тех случаях, когда они имеют морское происхождение или включают месторождения полезных ископаемых (напр., россыпного золота, олова и т. д.), а также тогда, когда их мощность оказывается значительной и восстановить строение коренных пород под покровом рыхлых отложений крайне трудно.

Литологич. карты служат для изображения (обычно штриховыми обозначениями) состава и условий залегания пород, обнажённых на поверхности или скрытых под покровом четвертичных отложений.

Палеогеогр. карты строятся для к.-л. отрезка времени геол. истории. На них показывается распространение суши и моря; указывается состав осадков или фации и их мощности.

Инженерно-геол. карты, помимо данных о возрасте и составе пород, показывают их физ. свойства: пористость, проницаемость, прочность и др. данные, необходимые при проектировании хоз. объектов.

Карты полезных ископаемых составляются на геол. основе, на к-рой знаками и цветом показываются распространённые на данной терр. группы полезных ископаемых (горючие, металлич., неметаллич. и др.) и отдельные виды минерального сырья. Для каждого вида полезных ископаемых выделяются пром. и непром. месторождения и проявления. На карты наносятся также все прямые и косвенные признаки полезных ископаемых.

Прогнозные карты отражают закономерности размещения различных видов минерального сырья или их комплексов. Они составляются на геол. основе и дают перспективную оценку отд. элементов геол. строения отд. р-нов в отношении полезных ископаемых. На картах отражается достоверность и обоснованность участков, рекомендуемых для постановки более детальных поисковых или разведочных работ с учётом геол.-экономич. условий каждого участка.

По масштабам Г. к. делятся на четыре группы: мелкомасштабные, среднемасштабные, крупномасштабные и детальные. Мелкомасштабные Г. к. (от 1:500 000 и мельче) дают представление о геол. строении всей площади к.-л. региона, государства, материка или всего мира. Примером может служить геол. карта СССР масштаба 1:2 500 000 (изд. 1966). Среднемасштабные Г. к. (1:200000, 1:100 000) составляются с целью изображения основных черт геол. строения терр. и прогнозной оценки её в отношении полезных ископаемых. Крупномасштабные Г. к. (1:50 000, 1:25 000) служат для более подробного освещения геол. строения р-нов, перспективных в отношении месторождений полезных ископаемых или предназначенных для с.-х. освоения, строительства городов, предприятий, гидростанций и пр. Детальные Г. к. (1:10 000 и крупнее) позволяют решать вопросы, связанные с закономерностями размещения рудных тел, с подсчётом запасов полезных ископаемых и возможностями пром. и гражд. строительства. Средне-, крупномасштабные и детальные Г. к. сопровождаются стратиграфическими колонками и геологическими разрезами. См. также ст. Геология.

Лит.: Методическое руководство по геологической съемке и поискам, М., 1954; Инструкция по составлению и подготовке к изданию геологической карты и карты полезных ископаемых масштаба 1:1000000, М., 1955; Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов государственной геологической карты СССР масштаба 1 : 200 000, М., 1969; Инструкция по составлению и подготовке к изданию геологической карты масштаба 1:50000, М., 1962; Михайлов А. Е., Основы структурной геологии и геологического картирования, 2 изд., М., 1967.

А. Е. Михайлов.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Всесоюзный (ВСЕГЕИ), научно-исследовательский институт Министерства геологии СССР, изучающий геологическое строение терр. СССР и закономерности размещения на ней полезных ископаемых. Находится в Ленинграде. До 1939 назывался Центральным научно-исследовательским геологоразведочным институтом (ЦНИГРИ), к-рый был создан в 1931 путём слияния ряда отраслевых науч. учреждений, оставшихся в Ленинграде после реорганизации Геологического комитета.

Институт располагает отделами, работающими по региональным и методич. проблемам, а также лабораторно-вычислит. комплексом. При ВСЕГЕИ работает ряд межведомственных науч. организаций: Межведомственный стратиграфич. комитет, Всесоюзное палеонтологич. об-во, Научно-редакционный совет по апробации геол. карт, Секция региональной петрографии Межведомственного петрографич. комитета. В ЦНИГРИ- ВСЕГЕИ работали известные сов. геологи: Ю. А. Билибин, В. И. Вебер, А. П. Герасимов, И. Ф. Григорьев, А. Н. Заварицкий, А. Н. Криштофович, Н. Ф. Погребов, П. И. Преображенский, С. С. Смирнов, Я. С. Эделыптейн, Н. Н. Яковлев, С. А. Яковлев. Среди работающих ныне старейших сотрудников ин-та: В. Г. Грушевой, Б. К. Лихарев, Д. В. Наливкин, В. П. Нехорошев, Ю. Ир. Половинкина, Н. В. Шабаров, В. И. Яворский и др.

Основные направления исследований: изучение геол. строения СССР и его регионов (в т. ч. геол. картирование); изучение стратиграфии, геол. формаций, закономерностей размещения полезных ископаемых; методич. работы.

В функции ин-та входит координация проблемных планов н.-и. работ учреждений Министерства геологии СССР.

Науч. результаты работ ин-та публикуются в его Трудах (Новая серия, с 1950), Материалах (Новая серия, 1954-61), тематич. сборниках статей. Коллектив ин-та создал капитальные обобщения по геологии и полезным ископаемым СССР - Геологическое строение СССР (т. 1-5, 1968-69), многие тома монографий: Геология СССР, Стратиграфия СССР, Петрография СССР, Тектоника СССР, Закономерности размещения полезных ископаемых и др. Награждён орденом Ленина (1971).

Лит.: Нехорошев В. П., К истории геологических учреждений в СССР, в кн.: Очерки по истории геологических знаний, в. 7, М., 1958; Клеопов И. Л., Геологический комитет. 1882-1929 гг. История геологии в России, М., 1964; Шаталов Е. Т., Марковский А. П., Геологическое картирование и региональные исследования, в кн.: Развитие наук о Земле в СССР, М., 1967; 50 лет советской геологии, М., 1968.

А. П. Марковский, Е. Т. Шаталов.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГИН), научно-исследовательский институт АН СССР, организованный в 1930 в Ленинграде на базе Геологического музея Петра I по инициативе акад. В. А. Обручева. В 1934 переведён в Москву и по предложению акад. А. Д. Архангельского (директора с 1934 по 1939) был объединён с Петрографич. ин-том им. Ф. Ю. Левинсона-Лессинга и Ин-том геохимии, минералогии и кристаллографии им. М. В. Ломоносова, после чего получил название Ин-та геологич. наук АН СССР (ИГН). В 1956 ИГН был разделён на Геологич. ин-т (ГИН) и Геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии институт (ИГЕМ). ГИН является ведущим в изучении основных проблем тектоники (в т. ч. в составлении тектонич. карт), литологии (сравнительно-литологич. исследования и др.), стратиграфии (спорово-пыльцевой анализ древних толщ, стратиграфия верхнего докембрия) и истории геологии. Развитие этих направлений связано с именем акад. Н. С. Шатского (директор с 1956 по 1960). В последнее десятилетие ГИН работает также в области геохимии осадочных образований, геологии океа-нич. дна, сравнительной планетологии, геотермии, палеомагнетизма, геофизич. и математич. методов в геологии. В числе сотрудников ин-та академики: В. В. Меннер, А. В. Пейве, А. В. Сидоренко, Н. М. Страхов, А. Л. Яншин; чл.-корр. П. Н. Кропоткин, М. В. Муратов, Результаты исследований публикуются в Трудах ГИН с 1930 (с 1937 по 1955 - геологич. серия ИГН АН СССР), а также в журналах и отдельных монографиях. Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1969).

Лит.: Архангельский А. Д., Нейбург М. Ф., Геологический институт, Вестник АН СССР, 1937, № 10 - 11; Купча Э. А., К десятилетию Геологического института АН СССР (1956 - 1966), в кн.: Доклады на 14 конференции младших научных сотрудников и аспирантов геологического ин-та АН СССР, М., 1966.

Ю. Я. Соловьёв,

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КОМИТЕТ (ГЕОЛКОМ), первое государственное геол. учреждение в России. Создано в 1882 в Петербурге. В задачи Г. к. входило систематич. изучение геол. строения страны и минеральных богатств её недр, составление общей геол. карты, а позднее и геол. съёмка отд. горнопром. р-нов. После Великой Октябрьской революции деятельность Г. к. резко расширилась. В марте 1918 он был передан в ВСНХ, а с 1923 в его задачи были включены: организация, осуществление и регулирование всех геологических и геологоразведочных работ общегос. значения. Были созданы отделения (Московское, Украинское, Сибирское, Уральское, Среднеазиатское, Северо-Кавказское) и бюро (напр., Закавказское) Г. к. В целях обеспечения дальнейшего развития геол. службы в условиях начавшейся индустриализации страны в 1929-30 Г. к. был реорганизован. Его административные и плановые функции были переданы созданному в Москве Главному геологоразведочному управлению (ГГРУ), а отделения были преобразованы в районные геологоразведочные управления, на к-рые возлагалось производство геолого-съёмочных, поисковых и разведочных работ. Оставленные в Ленинграде н.-и. подразделения Г. к. продолжали свою деятельность в качестве 8 отдельных отраслевых науч. учреждений. Последние в 1931 были вновь объединены (кроме Нефтяного ин-та) в единый институт под названием Центрального научно-исследо-ват. геологоразведочного ин-та (ЦНИГРИ), переименованного в 1939 во Всесоюзный научно-исследоват. геол. ин-т [см. Геологический институт Всесоюзный (ВСЕГЕИ)]. Нефтяной ин-т, переданный в 1930 в нефтяную пром-сть, вырос впоследствии в один из крупнейших институтов страны [см. Геологоразведочный нефтяной институт Всесоюзный (ВНИГРИ)].

С организацией Г. к. связаны имена выдающихся русских учёных - Г. П. Гельмерсена, А. П. Карпинского, Ф. Н. Чернышёва, а также И. В. Мушкетова и Ф. Б. Шмидта. Г. к. проделал большую работу по изучению геол. строения многих р-нов страны (Донбасса, Криворожья, Урала, Кавказа, Сибири и др.), а также по выявлению минерально-сырьевых ресурсов. Деятельность Г. к. во многом способствовала развитию отечеств, геол. науки и созданию собственной научной школы геологов (К. И. Богданович, А. А. Борисяк, В. И. Вернадский, И. М. Губкин, Л. И. Лутугин, С. И. Миронов, Е. С. Фёдоров и др.). Многочисленные капитальные труды учёных Г. к. создали ему мировую известность. Результаты деятельности Г. к. публиковались в Трудах, Известиях, Материалах общей и прикладной геологии, Вестнике, Обзоре минеральных ресурсов и др.

Лит.: Хабаков А. В., Деятельность Геологического комитета в России, в кн.; Тр. Ин-та естествознания и техники АН СССР, т. 27, М., 1959; Клеопов И. Л., Геологический комитет, 1882 -1929гг. История геологии в России, М., 1964; 50 лет советской геологии, М., 1968.

А. П. Марковский.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КОНГРЕСС МЕЖДУНАРОДНЫЙ, международное научное объединение геологов, задачей к-poro является содействие тео-ретич. и практич. исследованиям в области наук о Земле и обмену науч. информацией. Организовано в 1875. По уставу сессии Г. к. М. должны собираться I раз в 3 - 4 года и каждый раз в другой стране. Всего до 1968 было 23 сессии: 1-я в 1878 (Париж), 2-я в 1881 (Болонья, Италия), 3-я в 1885 (Берлин), 4-я в 1888 (Лондон), 5-я в 1891 (Вашингтон), 6-я в 1894 (Цюрих, Швейцария), 7-я в 1897 (Петербург), 8-я в 1900 (Париж), 9-я в 1903 (Вена), 10-я в 1906 (Мехико, Мексика), 11-я в 1910 (Стокгольм), 12-я в 1913 (Оттава), 13-я в 1922 (Брюссель), 14-я в 1926 (Мадрид), 15-я в 1929 (Претория), 16-я в 1933 (Вашингтон), 17-я в 1937 (Москва), 18-я в 1948 (Лондон), 19-я в 1952 (Алжир), 20-я в 1956 (Мехико), 21-я в 1960 (Копенгаген), 22-я в 1964 (Дели), 23-я в 1968 (Прага). Каждая сессия посвящается к.-л. определённой науч. тематике. Напр., 6-я и 9-я сессии занимались гл. обр. проблемой тектонич. покровов (шарьяжей) в Альпах; 11-я была посвящена преим. вопросам геологии полярных стран; 12-я - проблемам докембрия и магматизма; 17-я уделила много внимания геологии Азии. Важнейшей частью сессий Г. к. М. являются экскурсии, знакомящие участников с особенностями геол. строения тех стран, в к-рых проходят сессии.

Науч. доклады, заслушанные или присланные на сессию, издаются в виде Трудов. Официальными языками Г.к.М. являются русский, английский, немецкий, французский, итальянский и испанский. На сессиях присуждаются премии за лучшую науч. работу, способствующую прогрессу в той или иной отрасли геол. наук. Премия учреждена в 1897 в память о погибшем рус. геологе Л. А. Спендиарове и носит его имя. Премию Спендиарова получили отечественные геологи А. П. Карпинский (первое присуждение в 1900), Ф. Н. Чернышёв, В. П. Батурин. По традиции она вручается молодому учёному - представителю той страны, в к-рой происходит сессия конгресса. На 2-й сессии Г. к. М. в Болонье была принята междунар. система стратиграфич. подразделений, предложенная рус. делегацией. В результате деятельности Г. к. М. оказалось возможным составление междунар. геол. и тектонич. карт в единых условных обозначениях, унификация науч. терминологии. На 21-й сессии Г.к.М. учреждён Международный геологический союз (см. Геологических наук союз).

Лит.: Немилова А. В. и Васильева А. П., Международные геологические конгрессы и участие в них русских геологов. Справочник, Л., 1937; Келлер Б. М., Русские геологи на международных геологических конгрессах (I-XII сессии), в кн.: Очерки по истории геологических знаний, в. 1, М., 1953.

Б. М. Келлер.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ МОЛОТОК, инструмент для отбивания образцов горных пород, минералов и руд. Для очень твёрдых, массивных (преим. изверженных) пород употребляется Г. м., имеющий один конец четырёхугольный, а другой - поперечно-острый (рис., а); у Г. м. для слоистых, сланцеватых и трещиноватых пород острый конец делается в виде кайлы, иногда с пирамидальным остриём [молоток А. П. Павлова (рис.,б)], а для рыхлых пород ему придаётся поперечно-плоская, лопаткоооразная форма (рис., в).

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ, то же, что геологический разрез.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ, геологический профиль, вертикальное сечение земной коры от её поверхности в глубину. Г. р. составляются по данным геол. наблюдений, по геол. картам, материалам горных выработок, буровых скважин, геофиз. исследований и др.

Разрез железорудного месторождения (Урал): 1 - известняки; 2 - сиенит; 3 - граниты; 4 - порфиры и туфы; 5 - магнитный железняк.

Г. р. обычно проводят поперёк простирания геол. структур по прямым или ломаным линиям, проходящим при наличии глубоких опорных буровых скважин через эти скважины, и показывают расположение, возраст и состав горных пород. Г. р. особенно важны для р-нов, закрытых мощным чехлом антропогеновых отложений. Горизонтальный масштаб Г. р. отвечает обычно масштабу соответствующей геол. карты. Вертикальный масштаб Г. р. равен горизонтальному, что позволяет давать неискажённое изображение характера рельефа и геол. строения. Для решения многих практич. вопросов (при проектировании ж.-д. линий, изысканиях при строительстве зданий, постройке плотин и др.) приходится выяснять соотношение различных элементов рельефа местности с её геол. строением. В подобных случаях необходимо применять увеличенный вертикальный масштаб, превышающий горизонтальный в десятки и даже сотни раз.

А. Е. Михайлов.

ГЕОЛОГИЧЕСКИХ HAУK ИНСТИТУТ им. К. И. Сатпаева, научно-исследовательский ин-т АН Казах. ССР. Организован в 1940 в Алма-Ате на базе геол. сектора б. Казах, филиала АН СССР. Отделы: региональной геологии, металлогении, геофизики и сейсмологии и Алтайский отдел (с местоположением в г. Усть-Каменогорске). При ин-те работает геол. музей республиканского значения. Научные издания - Труды (с 1940) и журнал Известия АН Казахской ССР. Серия геологическая (с 1944). Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1967).

Лит.: Сатпаев К. И., Колотилин Н. Ф., Институт геологических наук АН Казахской ССР, Изв. АН Казахской ССР. Серия геологическая, 1960, № 3; Каюпов А. К. [и др.], К. И. Сатпаев и институт геологических наук, в кн.: Академик К. И. Сатпаев, [сб. ст.], А.-А., 1965; Проблемы геологии Казахстана, [сб. ст.], А.-А., 1968.

A. M. Садыков.

ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАУК СОЮЗ Международный, международное научное объединение геологов. Учреждён в 1960 в Копенгагене на 21-й сессии Междунар. геол. конгресса (см. Геологический конгресс Международный). В 1968 членами союза являлись 60 стран, включая СССР. Г. н. с. призван содействовать междунар. сотрудничеству, преемственности в области геологии и смежных наук, а также оказывать помощь в проведении сессий Междунар. геол. конгресса. Входит в Междунар. совет научных союзов. Существует на членские взносы стран и субсидии ЮНЕСКО. Официальные языки: английский, французский, немецкий, итальянский, русский и испанский. С 1967 издаёт ежеквартальный информационный журнал на англ, языке.

Членами союза могут быть нац. комитеты геологов, академии наук и другие организации геологов, назначаемые правительствами. Руководящим органом является Совет, к-рый включает по одному представителю от каждой страны - члена союза. Сессии Совета собираются 1 раз в 3-4 г., обычно в период работы Международного геологического конгресса. В промежутках между сессиями деятельностью Г. н. с. руководит избираемый Советом Исполнит, комитет в составе президента, шести вице-президентов, экс-президента, ген. секретаря и казначея. Штаб-квартира - по месту жительства ген. секретаря.

Союз осуществляет работу с помощью скомплектованных на междунар. началах постоянно действующих комиссий, создаваемых для отдельных направлений геол. знаний, и комитетов по истории геологии, геол. документации, геол. обучения и т. д. В состав союза входят также междунар. ассоциации (гидрогеологов, седиментологов, минералогическая и др.), Междунар. палеонтологич. союз. Под эгидой Г. н. с. осуществляется деятельность по ряду междунар. науч. проектов (верхней мантии, геодинамический), курируемых одновременно др. научными союзами.

Н. А. Беляевский.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЛЕТОСЧИСЛЕНИЕ, система обозначения дат истории Земли, принятая в геологии; то же, что геохронология.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ (высшее и среднее), имеет целью подготовку специалистов по поискам и разведке полезных ископаемых, выявлению закономерностей их распределения в земной коре, закономерностей строения и развития самой земной коры и Земли в целом. Г. о. тесно связано с горным образованием.

Г. о. как самостоятельная отрасль высшего образования оформилось во 2-й пол. 19 в., когда горное образование дифференцировалось на горное, геол. и металлургическое. Начиная с 60-х гг. ведущую роль в подготовке науч. и пед. кадров с Г. о. стали играть естеств. отделения ун-тов, выпускавшие геологов широкого профиля. Г. о. осуществлялось в горнотехнич. уч-щах, горнозаводских школах, горных институтах, а также в университетах.

Центром подготовки горных инженеров с Г. о. в дореволюц. России было Высшее горное уч-где (осн. в 1773 в Петербурге, ныне Ленинградский горный ин-т), из стен к-рого вышли выдающиеся рус. геологи: А. П. Карпинский, Ф. Н. Чернышёв, И. В. Мушкетов, Е. С. Фёдоров, В. А. Обручев, И. М. Губкин и др. В кон. 19 и нач. 20 вв. подготовка геологов осуществлялась во всех ун-тах России и в первую очередь - в Московском, Петербургском, Казанском, Киевском, Харьковском, Новороссийском (Одесса). В нач. 20 в. на горных ф-тах Петербургского и Екатеринославского (ныне Днепропетровского) горных, Томского технологического, Новочеркасского политехнического ин-тов были открыты геологоразведочные отделения. Однако подготовка геол. кадров в дореволюционной России значительно отставала от запросов пром-сти и с. х-ва, от развития геол. науки.

После Великой Октябрьской социалистич. революции в связи с развитием в СССР горной пром-сти увеличилось число геологоразведочных и горно-геол. ф-тов в горных, политехнич. и индустриальных ин-тах; в Москве [см. Московский геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе (МГРИ)], в Свердловске, Баку, Тбилиси и др. городах были открыты спец. геологоразведочные вузы. Впоследствии геологоразведочные ин-ты, кроме МГРИ, были реорганизованы в ф-ты втузов. Центрами совр. высшего Г. о. являются: Моск. геологоразведочный, Ленинградский, Свердловский и Днепропетровский горные, Иркутский, Томский и Казахский (в Алма-Ате) политехнич. ин-ты; Московский, Ленинградский и др. ун-ты (каждый из этих вузов выпускает ежегодно ок. 200 специалистов геол. профиля). В ун-тах готовятся геологи науч. профиля, исследователи-геологи; в технич. вузах - инженеры-геологи для практич. работы в геологич. партиях и др. Вузы ведут подготовку геологов по дневной, вечерней и заочной формам обучения. Развитие геол. науки и широкое использование её достижений в нар. х-ве страны потребовали дифференциации Г. о. по специальностям, подразделяющимся в свою очередь на специализации.

Подготовка геологов осуществляется по специальностям: геол. съёмка и поиски месторождений полезных ископаемых; геология и разведка месторождений полезных ископаемых - рудных и нерудных; геология и разведка нефтяных и газовых месторождений (в нек-рых вузах существуют специализации - геология и разведка месторождений редких и радиоактивных элементов, геология и разведка угольных месторождений); геохимия; гидрогеология и инженерная геология; геофиз. методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и др. В ряде вузов готовятся специалисты по морской геологии и геофизике. Вспомогательное Г. о. получают студенты нек-рых негеологических специальностей: ряд специальных дисциплин Г. о. введён в уч. планы, напр., таких специальностей, как география, геофизика, почвоведение и др.

Г. о. предусматривает широкую общенауч., общетехнич. и специальную (теоретич. и практич.) подготовку будущих специалистов. В числе спец. дисциплин - геология динамическая и историческая, палеонтология, кристаллография, минералогия, петрография, геохимия, структурная геология и геокартирование, гидрогеология, инженерная геология, геология СССР. В период обучения студенты проходят геол., геодезич. и др. уч. практики, а также производственные практики в полевых геол. партиях. Срок обучения - 5 лет.

В 1970 подготовка геологов в СССР велась более чем в 50 вузах. В 60-е гг. вузы СССР выпускали 3,5 тыс. специалистов-геологов ежегодно. В 1969 в вузах обучалось 38 тыс. студентов геол. специальностей.

Техники геол. профилей готовятся в средних спец. уч. заведениях в основном по тем же специальностям, что и в вузах. В уч. планах подготовки техников-геологов, кроме общеобразовательных и общетехнич. дисциплин, предусмотрено изучение комплекса спец. геол. дисциплин в неск. меньшем объёме, чем в вузах. Срок обучения - 3 г. 6 мес. (для окончивших 8 классов ср. школы) и 2 г. 6 мес. (для окончивших ср. школу). В 1969 техникумы выпустили более 4 тыс. специалистов различных геол. специальностей. Крупнейшие геологоразведочные техникумы - Киевский, Новочеркасский, Старооскольский, Миасский, Саратовский, Иркутский, Томский, Новосибирский, Исовский (Свердловская обл.) и Семипалатинский (ежегодный выпуск каждого - 200-350 техников). В Киевском, Старооскольском, Саратовском, Семипалатинском, Новочеркасском, Иркутском и др. техникумах действуют заочные отделения. В 1969 в 50 техникумах, в т. ч. 13 специализированных геологоразведочных, на геол. специальностях обучалось св. 20 тыс. уч-ся.

Квалифицированные рабочие для геологоразведочных работ готовятся в системе профессионально-технич. образования (по 12 профессиям, в т. ч. буровые мастера, взрывники, радиометристы, мастера по геофиз. исследованиям в скважинах и др.). В 1970 в СССР было 11 проф.-технич. уч-щ (св. 5 тыс. уч-ся), работавших на базе предприятий Мин-ва геологии СССР; в 1970 эти уч-ща выпустили ок. 3 тыс. мастеров. Кооме того, квалифицированные рабочие геол. профиля готовятся и в др. проф.-технич. уч. заведениях.

Повышение квалификации инженерно-технич. работников, работающих в геол. организациях, осуществляется на спец. ф-тах и курсах, имеющихся при Моск. геологоразведочном и Ленинградском горном ин-тах, Моск. ун-те, Ивано-Франковском ин-те нефти и газа, а также в нек-рых н.-и. учреждениях. В 1969 в разных отраслях нар. х-ва и науки работало св. НО тыс. специалистов с высшим и средним специальным Г. о.

Крупнейшими центрами Г. о. в др. социалистич. странах являются: в ЧССР - Карлов ун-т в Праге и Высшее горное уч-ще в Остраве; в ГДР - Фрейбергская горная академия и Берлинский ун-т; в ПНР - Краковская горная академия; нац. геол. школы созданы и в др. социалистич. странах.

В капиталистич. странах Г. о. осуществляется в основном в ун-тах, а также в политехнич. (технологич.) ин-тах и высших технич. или горных школах. Геологов готовят: во Франции - ун-ты в Париже, Нанси, Ницце и др., Высшая школа горняков, высшие геологические, политехнические школы, ин-т поисков и разведки рудных месторождений в Нанси; в ФРГ - большинство ун-тов, высшие технич. уч-ща в Ахене, Брауншвейге, Штутгарте, горная академия в Клаустале и др.; в США - ведущие ун-ты и втузы, в т. ч. Колумбийский и Чикагский ун-ты; в Италии - Римский, Миланский, Болонский и др. ун-ты, политехнич. ин-т в Риме; в скандинавских странах - высшие технич. школы; в Бельгии - горный ин-т в Монсе; в Мексике ун-т в Мехико; в Японии - инженерные ф-ты ун-тов.

Д. И. Гордеев, Е. И. Романов.

ГЕОЛОГИЯ (от гео... и... логия), комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли; в узком смысле слова - наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Большинство прикладных и теоретич. вопросов, решаемых Г., связано с верх, частью земной коры, доступной непосредственному наблюдению.

На прямых полевых наблюдениях основаны гл. обр. и геол. методы. Геологич. исследования определённой территории начинаются с изучения и сопоставления горных пород, наблюдаемых на поверхности Земли в различных естеств. обнажениях, а также в искусств, выработках (шурфах, карьерах, шахтах и др.). Породы изучаются как в их природном залегании, так и путём отбора образцов, подвергаемых затем лабораторному исследованию.

Обязательным элементом полевых работ геолога является геологическая съёмка, сопровождаемая составлением геологической карты и геологических профилей. На карте изображается распространение горных пород, указывается их генезис и возраст, а по мере надобности также состав пород и характер их залегания. Геол. профили отражают взаимное расположение слоев горных пород по вертикали на мысленно проведённых разрезах. Геол. карты и профили служат одним из основных документов, на основании к-рых делаются эмпирич. обобщения и выводы, обосновываются поиски и разведка полезных ископаемых, оцениваются условия при возведении инженерных сооружений. Для уточнения данных геол. съёмки иногда прибегают к бурению скважин, к-рые позволяют извлечь на поверхность горные породы, залегающие на достаточной глубине. В СССР, кроме того, проводится т. н. опорное бурение (с 1947), при к-ром обширные терр. покрываются б. или м. равномерной сетью глубоких скважин, что даёт возможность составить общую схему геол. строения страны, полнее использовать данные съёмки. С сер. 20 в. в СССР и США осуществляется бурение скважин глубиной до 7 км и более. Успешно проводится бурение мор. дна в местах относительно малых глубин. С кон. 60-х гг. 20 в. амер. геологи ведут бурение в океане со специально оборудованных кораблей.

Методы непосредств. изучения недр не дают возможности познать строение Земли глубже, чем на неск. км (иногда до 20) от её поверхности. Поэтому даже для изучения земной коры, а тем более нижележащих геосфер, Г. не обходится без помощи косвенных методов, разработанных др. науками, особенно без геохим. и геофиз. методов. Очень часто применяется комплекс геол., геофиз. и геохим. методов.

В геол. исследованиях можно различить три основных направления. Задачей первого из них (описательная Г.) служит описание минералов, горных пород и их типов; изучение состава, формы, размеров, взаимоотношений, последовательности залегания и всех прочих вопросов, связанных с совр. размещением и составом геол. тел (слоев горных пород, гранитных массивов и др.). Второе направление (динамическая Г.) заключается в изучении геол. процессов и их эволюции. К числу этих процессов относятся как внешние по отношению к земной коре и более глубоким геосферам (разрушение горных пород, перенос и переотложение ветром, ледниками, наземными и подземными водами; накопление осадков на дне рек, озёр, морей, океанов и др.), так и внутренние (движения земной коры, землетрясения, извержения вулканов и сопутствующие им явления). Геол. процессы изучаются не только в естеств. условиях, но и экспериментально. Восстановление картины геол. прошлого Земли (историко-геол. реконструкция) составляет сущность третьего направления геол. исследований (историческая Г.). Задачи этого направления сводятся к изучению распространения и последовательности образования геол. напластований и др. геол. тел, а также к установлению последовательности различных геол. процессов и событий, напр, процессов тектогенеза, метаморфизма, образования и разрушения залежей полезных ископаемых, трансгрессий и регрессий морей, смены эпох оледенений эпохами межледниковий и т. д. Все три направления Г. неразрывно связаны друг с другом и исследование каждого геол. объекта, как и любой терр., ведётся со всех трёх точек зрения, хотя каждое направление является самостоятельным в смысле основных принципов и методов исследования.

Специфич. особенность геол. процессов состоит в том, что многие из них протекают на огромных территориях и продолжаются в течение миллионов и даже миллиардов лет; в этом заключается трудность их исследования. Чтобы понять геол. процессы прошлого, изучается весь комплекс результатов, оставленных ими в толщах пород: особенности их состава, строения и залегания, формы рельефа земной поверхности и т. д.

При анализе историко-геол. данных принимается во внимание принцип последовательности напластования слоистых осадочных толщ, к-рые рассматриваются как страницы каменной летописи Земли; учитывается также необратимая эволюция органич. мира, запечатлевшаяся в окаменевших остатках растительных и животных организмов, к-рые сохраняются в пластах осадочных пород (см. Палеонтологический метод). Каждой из эпох в развитии Земли соответствовали определённые растения и животные. Это послужило основой для установления относит, возраста толщ горных пород и позволило подразделить историю последних 600 млн. лет жизни Земли на последовательные отрезки времени - эры, к-рые делятся на более мелкие единицы геол. времени - периоды, эпохи и века (см. Геохронология). Исследования показывают, что 80% объёма осадочной оболочки Земли образуют самые древние, докембрийские, толщи (см. Докембрий), продолжительность образования к-рых составляет по крайней мере 6/7 всей известной геол. истории. Помимо относительного возраста, определяется абсолютный, или радиометрич., возраст геол. тел. Метод его вычисления основан на законе постоянства скоростей радиоактивного распада; в качестве исходных данных берутся цифры относит, количества расщепляющего элемента и продуктов его распада в исследуемой горной породе или минерале. Этот метод имеет особенное значение для древнейших докембрийских толщ Земли, очень скудно охарактеризованных органическими остатками.

Широко используется в Г. метод актуализма, согласно к-рому в сходных условиях геол. процессы идут сходным образом; поэтому, наблюдая совр. процессы, можно судить о том, как шли аналогичные процессы в далёком прошлом. Совр. процессы можно наблюдать в природе (напр., деятельность рек) или создавать искусственно (подвергая, напр., образцы горных пород действию высокой темп-ры и давления). Таким путём часто удаётся установить физико-геогр. и физико-хим. условия, в к-рых отлагались древние слои, а для метаморфич. горных пород и примерную глубину, на к-рой произошёл метаморфизм (изменение). Однако геогр. и геол. обстановка в жизни Земли необратимо менялась; поэтому, чем древнее изучаемые толщи, тем ограниченнее применение метода актуализма.

Разработка теоретич. вопросов Г. тесно связана с одной из её крупнейших практич. задач - прогнозом поиска и разведки полезных ископаемых и созданием минерально-сырьевой базы мирового хозяйства.

Большое значение имеет Г. также при проектировании различных инженерных сооружений, в строительстве, с. х-ве, воен. деле. Велика роль Г. и в борьбе за материалистич. миропонимание.

Связь геологии с другими науками и система геологических наук. Совр. Г. тесно связана с очень большим числом др. наук, гл. обр. наук о Земле. Именно поэтому трудно установить точные границы Г. как науки и определить однозначно её предмет. Широкое применение при геол. исследованиях физ. и хим. методов способствовало бурному развитию таких пограничных дисциплин, как физика Земли и геохимия. Физика Земли изучает физ. свойства Земли и её оболочек, а также происходящие в этих оболочках геол. процессы. Геохимия рассматривает хим. состав Земли н законы распространения и миграций в ней хим. элементов. Г. не может обойтись без применения методов и выводов этих наук. В геохимии и физике Земли органически сливаются физ. и хим. приёмы исследования, с одной стороны, и геологические - с другой. Поэтому положение геохимии и физики Земли в системе наук о Земле является дискуссионным. Их рассматривают либо как наиболее развившиеся геол. дисциплины, либо как области знания, равнозначные Г. Тесная связь объединяет Г. с геодезией и с комплексом физико-геогр. наук (геоморфологией, климатологией, гидрологией, океанологией, гляциологией и др.), в задачи к-рых входит изучение рельефа земной поверхности, вод суши и Мирового ок., климатов Земли и др. вопросов, касающихся строения, состава и развития географической оболочки. Для полного понимания истории Земли необходимо знать её начальное состояние; такой вопрос решает планетная космогония, т. е. раздел астрономии, изучающий проблему образования планет. В вопросах происхождения и развития органич. жизни на Земле Г. взаимосвязана с биологич. науками и прежде всего с палеонтологией. Знание биол. и биохим. процессов необходимо геологу для выяснения путей образования ряда горных пород и полезных ископаемых (нефти, угля и др.). Т. о., весь комплекс наук, изучающих Землю, характеризуется многосторонней связью и взаимодействием. Г. использует данные этих наук для решения общих проблем развития планеты. Это позволяет нек-рым исследователям отводить Г. ведущее место среди наук о Земле или даже понимать под Г. весь комплекс наук о Земле.

Г. включает ряд науч. дисциплин, занимающихся исследованием и описанием Земли. Комплекс этих дисциплин пополняется по мере расширения исследований планеты за счёт их дифференциации и появления новых науч. направлений, возникающих гл. обр. на стыке Г. с другими областями знания. Предмет большинства геол. дисциплин относится ко всем трём направлениям Г. (описательной, динамической и исторической). Этим объясняется тесная взаимосвязь геол. дисциплин и трудность их классификации, разделения на чётко разграниченные группы.

Наиболее принятыми считаются следующие группы геол. дисциплин: науч. дисциплины, изучающие вещество и структуру (строение) земной коры; дисциплины, рассматривающие совр. геол. процессы (динамич. Г.); дисциплины, изучающие историч. последовательность геол. процессов (историч. Г.); дисциплины прикладного значения; в особую группу выделяется Г. отд. областей и районов (региональная Г.).

К первой группе относятся: минералогия (учение о минералах - природных устойчивых хим. соединениях), петрография (учение о горных породах - структурно-вещественных ассоциациях минералов), структурная Г., изучающая формы залегания геол. тел, различные нарушения в залегании слоев - их изгибы, разрывы и т. п. Как одно из направлений минералогич. исследований зародилась и долгое время развивалась кристаллография. Однако в последнее время изучение атомарного строения кристаллов сделало эту дисциплину в значит, мере физической.

Ко второй группе геол. дисциплин (динамич. Г.) относится тектоника, изучающая движения земной коры и создаваемые ими структуры. Применительно к самым крупным структурам Земли - материкам и океанам - её наз. часто геотектоникой, а тектонику неоген -антропогенового времени именуют неотектоникой. Обособленно стоит экспериментальная тектоника, к-рая занимается изучением тектонич. процессов (напр., образованием складок)на моделях. В эту же группу входят разделы минералогии и петрографии, изучающие процессы минерале- и породообразования, а также такие дисциплины, как вулканология, изучающая процессы вулканизма, сейсмогеология - наука о геол. процессах, сопровождающих землетрясения, и об использовании геол. данных для определения сейсмически опасных районов (сейсморайонирование) и геокриология, исследующая процессы, связанные с многолетнемёрзлыми породами.

К третьей группе относится историческая Г., восстанавливающая по следам, сохранившимся в осадочной оболочке Земли, события геол. истории и их последовательность. К этой же группе относится стратиграфия, занимающаяся изучением последовательности отложения слоев горных пород в осадочной оболочке Земли, и палеогеография, к-рая на основании геол. данных занимается восстановлением физико-геогр. условий прошлых геол. периодов. В силу своеобразия применяемых методов исследования изучение геол. истории последнего антропогенового периода выделилось в особую дисциплину, неточно называемую четвертичной Г.

Четвёртая группа (прикладная Г.) включает: Г. полезных ископаемых; гидрогеологию - науку о подземных водах; инженерную Г., изучающую геол. условия стр-ва различных сооружений, и военную Г., занимающуюся вопросами применения Г. в воен. деле.

Особое место среди геол. дисциплин в смысле методики и задач занимает Г. дна морей и океанов, или морская геология, к-рая успешно развивается в связи с возросшим интересом к использованию природных ресурсов морей и океанов.

Сказанное не исчерпывает перечня геол. дисциплин. Их дифференциация, а также сращивание со смежными дисциплинами ведут к появлению новых направлений. Напр., поскольку методы исследования горных пород глубинного и осадочного происхождения оказались существенно различными, петрография разделилась на петрографию изверженных и петрографию осадочных пород, или литологию. Внедрение хим. методов в изучение изверженных пород привело к возникновению петрохимии, а изучение деформаций внутри горных пород породило петротектонику.

Резко дифференцирована Г. полезных ископаемых: Г. нефти и газа, Г. угля, металлогения, рассматривающая закономерности размещения рудных месторождений. Применение в Г. новейших физ. и хим. методов послужило основой для появления таких новых специализаций, как тектонофизика, палеомагнетизм, экспериментальная физ. химия силикатов и др.

Исторический очерк. Отдельные наблюдения и высказывания, к-рые принято считать истоками Г., относятся к глубокой древности. Характерно, что высказывания античных учёных (Пифагора, Аристотеля, Плиния, Страбона и др.) касаются землетрясений, извержений вулканов, размывания гор, перемещения береговых линий морей и т. п., т. е. явлений динамич. Г. Только в средние века появляются попытки описания и классификации геол. тел, напр, описание минералов узб. учёным Бируни и тадж. естествоиспытателем Ибн Синой (латинизиров.- Авиценна). К эпохе Возрождения относятся первые суждения (если не считать ранних упоминаний об этом у древнегреч. учёного Страбона) об истинной природе ископаемых раковин как остатках вымерших организмов и о большой, по сравнению с библейскими представлениями, длительности истории Земли (итал. учёные Леонардо да Винчи в 1504-06, Дж. Фракасторо в 1517). Разработка первых представлений о смещении слоев и их первоначальном горизонтальном залегании принадлежит датчанину Н. Стено (1669), который впервые дал анализ геол. разреза (в Тоскане), объясняя его как последовательность геол. событий.

Слово геология появилось в печати в 15в., но имело тогда совершенно другое значение, чем то, к-рое вкладывается в него теперь. В 1473 в Кёльне вышла книга епископа Р. де Бьюри "Philobiblon" (Любовь к книгам), в к-рой Г. наз. весь комплекс закономерностей и правил земного бытия, в противоположность теологии - науке о духовной жизни. В совр. его понимании термин Г. впервые был применён в 1657 норв. естествоиспытателем М. П. Эшольтом в работе, посвящённой крупному землетрясению, охватившему всю Юж. Норвегию (Geologia Norwegica, 1657). В кон. 18 в. нем. геолог Г. К. Фюксель предложил, а нем. минералог и геолог А. Г. Вернер ввёл (1780) в литературу термин геогнозия для явлений и объектов, изучаемых геологами на поверхности Земли. С этого времени и до сер. 19 в. термин геогнозия шире, чем в других странах, применялся в России и Германии (хотя чёткого разграничения между понятиями геология и геогнозия не было). В Великобритании и Франции этот термин употреблялся очень редко, а в Америке почти совсем не применялся. С сер. 19 в. термин геогнозия в России постепенно исчезает. Нек-рое время он ещё встречается в названиях учёных степеней и в названиях кафедр старых русских университетов, но к 1900 он уже не фигурирует, вытесняясь термином Г.

Конец 17 в. характеризовался ростом числа геол. наблюдений, а также появлением науч. произведений, в к-рых делаются попытки обобщить далеко ещё не достаточные знания в нек-рую общую теорию Земли, при полном отсутствии удовлетворительной для этого методич. основы. Большинство учёных кон. 17 - нач. 18 вв. придерживалось представления о существовании в истории Земли всемирного потопа, в результате к-рого образовались осадочные породы и содержащиеся в них окаменелости. Эти воззрения, получившие название дилювианизма, разделяли англ. естествоиспытатели Р. Гук (1688), Дж. Рей (1692), Дж. Вудворд (1695), швейц. учёный И. Я. Шёйхцер (1708) и др.

Г. как самостоятельная ветвь естествознания начала складываться во 2-й пол. 18 в., когда под влиянием нарождающейся крупной капиталистич. пром-сти стали быстро расти потребности общества в ископаемом минеральном сырье и в связи с этим возрос интерес к изучению недр. Этот период истории Г. характеризовался разработкой элементарных приёмов наблюдения и накопления фактич. материала. Исследования сводились гл. обр. к описанию свойств и условий залегания горных пород. Но уже тогда появлялись попытки объяснить генезис горных пород и вникнуть в суть процессов, происходящих как на поверхности Земли, так и в её недрах.

Выдающееся значение имели геол. труды М. В. Ломоносова - Слово о рождении металлов от трясения Земли (1757) и О слоях земных (1763), в к-рых он всесторонне и взаимосвязанно излагал существовавшие в то время геол. данные и собственные наблюдения. Решающую роль в формировании лика Земли Ломоносов отводил глубинным силам (жару в земной утробе), признавая вместе с тем влияние на земную поверхность и внешних факторов (ветра, рек, дождей и др.), развивал идею единства формирования гор и впадин, утверждал длительность и непрерывность геол. изменений, к-рым подвергается земная поверхность. Признанием синтеза внеш. и внутр. сил в их влиянии на развитие Земли Ломоносов намного опередил свою эпоху, в то время, как на Западе происходила идейная борьба между противостоящими друг другу школами - нептунизмом и плутонизмом, борьба, касавшаяся коренных проблем прошлого и настоящего Земли. Представителями этих школ были профессор минералогии во Фрейберге, саксонец А. Г. Вернер и шотландский учёный Дж. Геттон.

Нептунист Вернер стоял на крайне односторонних позициях, утверждая, что все горные породы, включая базальт, образовались как осадки из водной среды, что же касается вулканич. деятельности, то её он наивно приписывал подземному горению кам. угля. Кроме того, Вернер, проводивший геол. наблюдения только в окрестностях Фрейберга, неправомерно распространял замеченные там закономерности (напр., последовательность формаций) на всю поверхность земного шара. Работы Дж. Геттона и его последователей - плутонистов соответствовали более верному направлению геол. идей, поскольку в них отводилась значит, роль внутр. силам Земли. В этих работах указывалось на вулканич. происхождение базальтов и на образование гранитов из расплавленных масс, что впоследствии было подтверждено микроскопич. исследованиями пород и специальными экспериментами.

В середине 18 в. появляются геол. карты (точнее, литолого-петрографич.), сначала небольших участков, а затем и крупных территорий. На этих картах показывался состав горных пород, но не указывался возраст. В России первой геогностической картой была карта Вост. Забайкалья, составленная в 1789-94 Д. Лебедевым и М. Ивановым. Первая геолого-стратиграфическая карта, охватывавшая значит. терр. Европ. России, составлена в кон. 1840 Н. И. Кокшаровым. На ней уже были выделены формации - силурийская, древнего красного песчаника (девон), горного известняка (ниж. карбон), лиасовая и третичная. В нач. 1841 Г. П. Гельмерсен опубликовал Генеральную карту горных формаций Европейской России.

Рождение Г. как науки относится к концу 18 - нач. 19 вв. и связывается с установлением возможности разделять слои земной коры по возрасту на основании сохранившихся в них остатков древней фауны и флоры. Позднее это позволило обобщить и систематизировать разрозненные ранее минералогич. и палеонтологич. данные, сделало возможным построение геохронологич. шкалы и создание геол. реконструкций.

Впервые на возможность расчленения слоистых толщ по сохранившимся в них ископаемым органич. остаткам указал в 1790 англ. учёный У. Смит, к-рый составил шкалу осадочных образований Англии, а затем в 1815 первую геол. карту Англии. Большие заслуги в расчленении земной коры по остаткам моллюсков и позвоночных принадлежат франц. учёным Ж. Кювье и А. Броньяру. В 1822 в юго-зап. части Англии была выделена каменноугольная, а в Парижском бассейне - меловая системы, что положило начало стратиграфич. систематике. Но методологич. основа первых стратиграфич. исследований была несовершенной. Различие характера органич. остатков в пластах, следующих один за другим, было объяснено франц. учёным Ж. Кювье серией катастроф, вызванных сверхъестеств. силами, во время к-рых на обширных пространствах всё живое уничтожалось, а затем опустошённые области заселялись организмами, мигрировавшими из других р-нов. Ученики и последователи Ж. Кювье развили это учение (см. Катастроф теория). Они утверждали, что в истории Земли было 27 катастроф (А. Д'Орбиньи), во время к-рых погибал весь органич. мир и затем вновь возникал под влиянием очередного божеств, акта, но уже в изменённом виде. Нарушенное залегание первично горизонтальных слоев горных пород и образование гор считалось следствием этих же кратковременных катастроф. Нем. геолог Л. Бух выступил в 1825 с теорией кратеров поднятия, объясняя все движения земной коры за счёт вулканизма; эти идеи он отстаивал и в дальнейшем, хотя в 1833 франц. учёный К. Прево выяснил, что вулканич. конусы представляют собой не поднятия, а скопления продуктов извержения. В то же время франц. геолог Л. Эли де Бомон (1829) предложил контракционную гипотезу, объясняющую дислокации слоев сжатием земной коры при остывании и уменьшении объёма её центр, раскалённого ядра. Эта гипотеза разделялась большинством геологов до начала 20 в.

Трудом Ч. Лайеля Основы геологии (1830-33) был нанесён первый удар взглядам катастроф истов. Были окончательно опровергнуты предрассудки о малой продолжительности геол. истории Земли и на большом фактич. материале показано, что для объяснения её нет необходимости обращаться к сверхъестеств. силам и катастрофам, т. к. действующие ныне геол. агенты (атмосферные осадки, ветер, морские приливы, вулканы, землетрясения) на протяжении миллионов лет производят величайшие изменения в строении земной коры. Важным достижением Ч. Лайеля и его современников в Германии, России и Франции была глубокая разработка актуалистич. метода, позволившего расшифровать события геологич. прошлого. Представления, выработанные Ч. Лайелем, имели и свои недостатки, заключавшиеся в том, что он считал действующие на Земле силы постоянными по качеству и по интенсивности, не видел их изменения и связанного с этим развития Земли (см. Униформизм).

Огромное значение для дальнейшего развития стратиграфии имело эволюц. учение Ч. Дарвина. Оно дало прочную методологич. базу для детального расчленения по возрасту осадочной оболочки Земли путём изучения филогенетич. изменений отд. групп ископаемых животных и растений. В создании эволюционной палеонтологии большую роль сыграли и рус. учёные. К. Ф. Рулье, изучавший юрские отложения Подмосковья, ещё до Дарвина защищал идею эволюц. развития неорганич. природы и организмов. Во 2-й пол. 19 в. эволюц. идеи получили широкое распространение, были разработаны научные принципы историко-геол. исследований (И. Вальтер) и положено начало эволюционной палеонтологии (В. О. Ковалевский). Важное значение имели труды рус. исследователей конца 19 - начала 20 вв. А. П. Карпинский в ряде монографий, посвящённых ископаемым головоногим моллюскам и рыбам, показал перспективы, к-рые открывает для стратиграфии изучение развития организмов; А. П. Павлов, исследуя юрские и нижнемеловые отложения, заложил основы сравнит, стратиграфии, учитывающей разнообразие зоогеогр. и палеогеогр. обстановок прошлого; Н. И. Андрусов на примере неогеновых отложений юга России показал тесную связь между изменениями солёности и других физико-геогр. условий бассейнов прошлого и особенностями развития их фауны.

Во 2-й пол. 19 в. были достигнуты первые успехи в изучении и расчленении докембрийских образований. Амер. геолог Дж. Дана (1872) выделил архейскую группу отложений, первоначально охватывавшую весь докембрий; позднее из её состава амер. геологи С. Эммонс и Р. Ирвинг (1888) выделили протерозойскую группу.

Т. о., к кон. 80-х гг. были установлены осн. подразделения совр. стратиграфич. шкалы, официально принятой на 2-м Междунар. геол. конгрессе в Болонье в 1881. Успехи палеонтологии и стратиграфии способствовали разработке метода восстановления палеогеогр. условий прошлых эпох и возникновению к нач. 20 в. новой геол. дисциплины - палеогеографии.

Во 2-й пол. 19 в. усиливается процесс дифференциации Г. Из сравнительно монолитной науки Г. превращается в сложный комплекс геол. наук. Кроме стратиграфии, которая была в 19 в. ведущим направлением, обеспечившим хронологическую основу истории Земли, развивались и др. направления Г. Исследовалась не только вертикальная последовательность слоев, но также изменения их вещественного состава по простиранию, связанные с изменением условий образования пород. Швейц. геолог А. Гресли (1838) впервые предложил все породы, образовавшиеся в одинаковых условиях, объединять под назв. фации. Учение о фациях разрабатывалось рус. геологом Н. А. Головкинским.

Совр. минералогия начала создаваться ещё на рубеже 18 и 19 вв. трудами рус. геологов В. М.Севергина, Д. И. Соколова, франц учёного Р. Аюи (Гаюи) и швед, химика Я. Берцелиуса. Дальнейшее её развитие в России связано с именами Н. И. Кокшарова, П. В. Еремеева, М.В.Ерофеева и А. В. Гадолина. В кон. 19в.появились главные работы Е. С. Фёдорова, создателя учения о симметрии и теории строения кристаллического вещества, автора новых методов гониометрических и оптических исследований минералов. В 19 в. в качестве самостоятельной геол. дисциплины обособилась петрография, что связано с началом (1858) использования поляризационных микроскопов для исследования горных пород. Был накоплен огромный материал по их микроскопич. изучению, что позволило разработать первую петрографич. классификацию. Из них наибольшим признанием пользуется до сих пор классификация изверж. пород, предложенная в 1898 рус. учёным Ф. Ю. Левинсон-Лессингом. В нач. 20 в. получают развитие теоретич. исследования по петрографии, в частности по проблемам образования магматич. горных пород, происхождения и дифференциации магмы, по изучению процессов метаморфизма; начинается экспериментальное физико-химич. изучение силикатных систем.

Кон. 19 - нач. 20 вв.- время нового качественного перелома в истории Г. Переход капитализма в его новую империалистич. стадию вызвал расширение масштабов эксплуатации недр Земли и вовлек в сферу мировых экономич. связей новые, ранее не затронутые ими территории. Во всех ведущих странах мира возникают геол. службы, начинающие систематич. геологосъёмочные работы (напр., геол. служба США, 1879). Новые обширные области охватываются геол. исследованием, предваряя развитие в них горной пром-сти. Растёт поток фактич. данных и резко расширяется кругозор геологов, вводится подготовка специалистов-геологов (см. Геологическое образование). Эволюционные идеи прочно обосновываются в Г., и в общих чертах воссоздаётся картина развития Земли и её поверхности.

Большое значение для развития Г. в России сыграла организация в 1882 Геологического комитета, к-рым руководили А. П. Карпинский, Ф. Н. Чернышёв, К. И. Богданович и др. С деятельностью комитета связан существенный сдвиг в изучении региональной Г. России и в развитии геол. картографии, позволивший А. П. Карпинскому к Берлинской сессии Междунар. геол. конгресса (1885) составить карту значит, части Европ. России. Полная геол. карта Европ. России в масштабе 1: 2 520 000 впервые была составлена и издана под руководством А. П. Карпинского в 1892. Большую роль в развитии геол. картографии сыграло начатое с момента организации Геол. комитета составление общей десятивёрстной карты Европ. России (масштаб 1 : 420 000).

А. П. Карпинский в 1887 впервые осуществил для Европ. России палеогеографич. реконструкции, проследив распространение мор. отложений и восстановив положение береговых линий для различных геол. периодов. Ему удалось дать общую картину медленных тектонических движений геол. прошлого, начиная с кембрийского периода, для огромной терр. Эти движения были противопоставлены им кряжеобразовательным процессам, к-рые локализуются в сравнительно узких зонах. Медленные движения земной коры амер. геолог Г. Джильберт в 1890 предложил называть эпейро-геническими, в противоположность более быстрым, горообразующим, или орогеническим.

Во 2-й пол. 19 в. появляются первые представления о существовании особо подвижных поясов земной коры - геосинклиналей (амер. геологи Дж. Холл, 1857-59; Дж. Дана, 1873; франц. геолог Э. Ог), к-рые противопоставляются устойчивым областям - платформам. Франц. геолог М. Бертран и австр. геолог Э. Зюсс в кон. 19 в. для терр. Европы выделили разновозрастные эпохи складчатости (каледонская, герцинская и альпийская); началось издание первого многотомного описания геологич. строения всей планеты (Лик Земли австр. геолога Э. Зюсса). В этой работе горообразование рассматривается с точки зрения контракционной гипотезы. Детальные исследования тектоники Альп привели к установлению нового типа структур земной коры - шарьяжей (франц. геолог М. Люжон, 1902). Последующими работами широкое развитие шарьяжей было доказано применительно ко многим горным системам.

В 20 в. Г., как и всё естествознание в целом, развивается гораздо быстрее, чем ранее. За первыми широкими теоретич. обобщениями следуют новые, часто во многом их исправляющие или опровергающие. Крупным событием этого времени было открытие (1899-1903) франц. учёными П. Кюри и М. Склодовской-Кюри радиоактивного распада элементов, сопровождающегося самопроизвольным выделением тепла. Оно позволило разработать методику определения абс. возраста горных пород, а следовательно, и продолжительности многих геол. процессов. На этой основе в последующем получила развитие Г. докембрия [А. А. Полканов, Н. П. Семененко, К. О. Кратц (СССР), Д. Андерсон (США), К. Стоквелл (Канада), Б. А. Шубер (Франция)]. С радиоактивным распадом в недрах Земли стали связывать наличие тепловой энергии планеты, а также активизацию тектонич. движений и вулканизм, что привело к коренному пересмотру фундаментальных геол. концепций. В частности, были поколеблены основы контракционной гипотезы, а представления о первоначальном огненно-жидком состоянии Земли были заменены идеями о её образовании из скоплений холодных твёрдых частиц, к-рые нашли окончат, выражение в космогонич. гипотезе О. Ю. Шмидта (СССР) (см. Шмидта гипотеза).

Всё более насущной становится необходимость перехода от простой констатации эмпирически устанавливаемых закономерностей к подлинному объяснению их причин, к вскрытию основных законов истории развития Земли. Возникает необходимость усиленного изучения глубинных процессов, происходящих в ниж. слоях земной коры и в мантии. Усовершенствуется также методика изучения веществ, состава горных пород (масс-спектрометри-ческий, рентгеноструктурный и другие анализы) и строения земной коры.

Серьёзное внимание было обращено на развитие региональных геол. исследований, особенно на геол. съёмку как основу для выявления минеральных богатств. Стратиграфич. схемы, разработанные к нач. 20 в. только для Европы и отчасти для Сев. Америки, стали детализироваться и создаваться для всех остальных материков в связи с широким развёртыванием геол. картирования. Увеличение масштабов и глубины бурения и необходимость определения возраста извлекаемых из скважин пород, в к-рых крупные палеонтологич. остатки встречаются редко, привело к изучению в Стратиграфич. целях микроскопич. остатков фауны и флоры (раковинок фораминифер, радиолярий, остракод, диатомей, перидиней, спор и пыльцы растений) и к организации больших коллективов микропалеонтологов (Д. М. Раузер-Черноусова, А. В. Фурсенко и др.). Значит, событием в развитии стратиграфии было установление Н. С. Татским (1945) новой, рифейской группы отложений, лежащей между протерозоем и палеозоем, и выделение соответствующего отрезка времени в истории Земли продолжительностью ок. 1 млрд. лет (см. Рифей). Рифейские отложения выделены на всех континентах, а их расчленение и сопоставление разрезов успешно осуществляется с помощью изучения строматолитов. В трудах советских (Д. В. Наливкина, В. В. Меннера, Б. С. Соколова, В. Н. Сакса и др.) и зарубежных (франц. геолога М. Жинью, англ, геолога В. Аркела, амер. геологов Дж. Роджерса, У. К. Крумбейна и мн. др.) геологов была детально разработана стратиграфия палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений.

В области тектоники для 20 в. характерны: разработка учения о движениях земной коры, в том числе о возможности горизонтальных перемещений крупных её блоков (эпейрофорез); разработка классификаций тектонич. форм и теории геосинклиналей и платформ (в СССР - А. Д. Архангельский, М. М. Тетяев, Н. С. Шатский, В. В. Белоусов, М. В. Муратов, В. Е. Хаин; за рубежом - немецкие геологи X. Штилле и С. Н. Бубнов, швейцарец Э. Арган, амер. геологи Р. Обуэн и М. Кей); установление их различных типов и стадий развития, а также переходных между геосинклиналями и платформами образований - краевых прогибов. Впервые выделены в 1946 (А. В. Пейве, Н. А. Штрейс), а затем детально исследованы глубинные разломы земной коры. Успехи теоретич. тектоники, а также широкий размах глубокого бурения и геофиз. исследований создали предпосылки для тектонич. районирования - разделения территории материков на крупные структурные элементы с разной историей развития и, следовательно, с разными ассоциациями и рядами геол. формаций. Учение о формациях было оформлено в трудах Н. С. Шатского и Н. П. Хераскова, а затем для магматич. формаций - в трудах Ю. А. Кузнецова.

В 50-60-х гг. начали составляться тектонич. карты СССР (Н. С. Шатский, 1953, 1956; Т. Н. Спижарский, 1966), Европы (Н. С. Шатский, А. А. Богданов и др., 1964), Евразии (А. Л. Яншин и др., 1966), Африки (Ю. А. Шубер, 1968), Сев. Америки (Ф. Кинг, 1969), а также крупномасштабные тектонич. карты отд. областей и р-нов в целях выяснения гл. закономерностей размещения полезных ископаемых. В СССР положено начало изучению новейших тектонич. движений и созданию неотектоники (В. А. Обручев, Н. Н. Николаев, С. С. Шульц). В связи с разведкой и разработкой полезных ископаемых в осадочных толщах в качестве самостоят, дисциплины выделились петрография осадочных пород, или литология, в развитии к-рой гл. роль принадлежит сов. учёным.

Отдельный уч. курс петрографии осадочных пород впервые был прочтён в Московском ун-те и в Московской горной академии в 1922 М. С. Швецовым, воспитавшим неск. поколений сов. литологов и написавшим классич. работы по литологии каменноугольных отложений Московской синеклизы. В области минералогии осадочных пород интересные исследования проводил в нач. 20-х гг. Я. В. Самойлов. А. Д. Архангельский ещё в 1912 дал первый образец сравнительно-литологич. исследований, восстановив условия образования верхнемеловых отложений Поволжья по аналогии с осадками совр. морей и океанов. После Великой Октябрьской социалистич. революции он детально изучал литологию фосфоритов, бокситов и нефтепроизводящих свит. В. П. Батурин разработал метод изучения терригенных минералов с целью восстановления палеогеогр. условий осадконакопления. Л. В. Пустовалов в ряде монографий и двухтомной Петрографии осадочных пород (1940) впервые поставил вопрос об общих закономерностях процесса осадкообразования и его эволюции в истории Земли. Очень много сделал для выяснения различных вопросов осадочного породообразования, установления его стадий и его климатических типов Н. М. Страхов, трёхтомная монография к-рого Основы теории литогенеза опубликована в 1960-62. Специфику осадочного породообразования в до-кембрии изучал А. В. Сидоренко, образование соленосных толщ - М. Г. Валяшко, А. А. Иванов, М. П. Фивегидр. Крупные работы в области петрографии осадочных пород принадлежат также амер. геологам - У. Твенхофелу, Ф. Дж. Петтиджону, У. К. Крумбейну, Дж. Тейлору.

С петрографией осадочных пород тесно связано учение о фациях, получившее наиболее глубокую разработку в трудах Д. В. Наливкина. Разработан ряд новых методов изучения веществ, состава горных пород (спектроскопический, рентгеноструктурный, термометрический анализы). В минералогии была оформлена совр. кристаллохимич. теория конституции минералов (Н. В. Белов, В. С. Соболев и др.), достигнуты успехи в синтезе многих минералов (Д. С. Белянкин, Д. П. Григорьев), большая группа работ посвящена пегматитам (А. Н. Заварицкий, А. Е. Ферсман), физико-хим. анализу природных ассоциаций минералов (А. Г. Бетехтин, Д. С. Коржинский и др.). Создан ряд трудов по петрографии, петрохимии и учению о метаморфизме (Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, Ю. А. Кузнецов, Н. А. Елисеев, Ю. И. Половинкин, П. Эскола, Т. Барт, Н. Боуэн, Г. Кеннеди, П. Ниггли, Ф. Тернер). Большое значение имели углепетрографич. работы, посвящённые изучению метаморфизма углей и закономерностям размещения угольных бассейнов (П. И. Степанов, Ю. А. Жемчужников, В. В. Мокринский, В. И. Яворский, И. И. Горский). Разрабатывалась Г. нефти и газа (И. М. Губкин, С. И. Миронов, А. А. Трофимук, М. Ф. Мирчинк, И. О. Брод, чешск. геолог К. Крейчи-Граф, амер. геологи А. Леворсен и Д. М. Хант). За последние десятилетия выделилась особая отрасль Г.- металлогения (С. С. Смирнов, Ю. А. Билибин, Д. И. Щербаков, К. И. Сатпаев, В. И. Смирнов, X. М. Абдуллаев, И. Г. Магакьян, Е. Т. Шаталов, А. Г. Левицкий,В. А. Кузнецов, швед, геолог В. Линдгрен, нем. геол. Г. Шнейдерхен, амер. геологи Ч.Ф. Парк, У. X. Эммонс и др.). Успешно развивались: вулканология (В. И. Влодавец, Б. И. Пийп, Г. С. Горшков, амер. геологи X. Уильяме, А. Ритман, франц. геолог Г. Тазиев), гидрогеология и гидрогеохимия (Н. Ф. Погребов, Н. Н. Славянов, А. Н. Семихатов, Ф. П. Саваренский, Г. Н. Каменский, Н. И. Толстихин, И. К. Зайцев), Г. четвертичных отложений (Г. Ф. Мирчинк, Я. С. Эдельштейн, С. А. Яковлев, В.И. Громов, А. И. Москвитин, Е. В. Шанцер, нем. учёный П. Вольдштедт, амер. геолог Р. Флинт, швед, геолог Г. Геер).

На стыке Г. и химии в 20 в. обособилась геохимия, принципы к-рой были сформулированы В. И. Вернадским и норв. геохимиком В. М. Гольдшмидтом и развивались в СССР в трудах А. Е. Ферсмана и А. П. Виноградова. Выяснена огромная роль развития жизни на Земле как фактора, приведшего к образованию органогенных пород (коралловые рифы, каменные угли и др.), существенно изменившего состав атмосферы и гидросферы, а также непосредственно влиявшего на ход многих геологич. процессов (напр., выветривания). В связи с этим выделился особый раздел геохимии - биогеохимия, а для оболочки Земли, в к-рой протекают биологич. процессы, В. И. Вернадским было предложено назв. биосферы. На стыке Г. и физики развилась геофизика. Появление и развитие геохимии и геофизики в огромной степени способствовало успехам геол. исследований, в практику к-рых с нач. 20-х гг. прочно вошли геофиз. и геохим. методы.

В последнюю четверть века интенсивно развивается Г. дна морей и океанов (в СССР - М. В. Клёнова, П. Л. Безруков, А. П. Лисицын, Г. Б. Удинцев; за рубежом - амер. геологи Ф. П. Шепард и Г. У. Менард, Б. Хизен, М. Ю. Юинг, голл. геолог П. Кюнен), в частности в целях пром. освоения полезных ископаемых обширных пространств континентального шельфа. В исследованиях Г. морского дна широко применяются геофиз. методы, а в последние годы и бурение со специально оборудованных судов.

На терр. СССР все отрасли Г. получили бурное развитие после Великой Октябрьской социалистич. революции. За годы Сов. власти страна покрыта геол. съёмкой масштаба 1 : 1 000 000, начатой по инициативе и под рук. А. П. Герасимова, а значительные её области - съёмками масштаба 1 : 200 000, тогда как до 1917 геол. карты, при этом значительно менее детальные, были составлены лишь для 10% площади России. В 1922 и 1925 были изданы первые геол. карты Азиатской части СССР, в 1937 - первые геол. карты терр. СССР в целом. Первая геол. карта терр. СССР без белых пятен (неисследованных областей) была издана в 1955 в масштабе 1 : 2 500 000. Третье её издание (Д. В. Наливкин, А. П. Марковский, С. А. Музылев, Е. Т. Шаталов) вышло в 1965. Составлен ряд спец. карт - геоморфологических, четвертичных отложений, палеогеографич., палеотектонич., гидрогеол., гидрогеохим., магматич. формаций, металлогенич., угленакопления, нефтегазоносности и др. Данные о геол. строении СССР обобщены в трудах В. А. Обручева, А. Д. Архангельского, А. Н. Мазаровича, Д. В. Наливкина, а также в многотомных монографиях Геология СССР, Гидрогеология СССР, Стратиграфия СССР и др. В 1951-52 было издано первое в СССР учебное пособие (автор А. Н. Мазарович) по курсу региональной Г. мира, дающее общую характеристику геол. строения всех материков земного шара. Большое значение имело также издание научно-популярной лит-ры по Г. (В. А. Обручев, А. Е. Ферсман, В. А. Варсанофьева и др.).

Работы по планированию и организации геол. исследований в СССР ведутся Министерством геологии СССР и министерствами союзных республик через территориальные геол. управления и геол. учреждения др. министерств, связанных с разработкой минеральных ресурсов и строительством (см. Геологическая служба). Науч. работу по Г. проводят ок. 80 н.-и. институтов и лабораторий Министерства геологии и нек-рых др. министерств, АН СССР и АН союзных республик. В СССР издаётся ряд периодич. научных геологических журналов.

Организация геол. исследований в междунар. масштабе и обсуждение важнейших проблем Г. осуществляется основанным в 1875 Международным геологическим конгрессом (см. Геологический конгресс Международный). В перерывах между сессиями конгресса межнациональными исследованиями руководит с 1967 Международный союз геол. наук (см. Геологических наук союз).

Основные задачи геологии. Поскольку залежи полезных ископаемых на поверхности Земли в основном исчерпаны, одной из главных задач совр. Г. являются поиски и освоение невидимых с поверхности (слепых, или скрытых) месторождений. Поиски их могут производиться лишь с помощью геол. прогнозов, что требует усиленного развития всех направлений Г. Для терр. СССР эта задача сформулирована в директивах 24-го съезда КПСС, где говорится о необходимости ...проведения исследований в области геологии, геофизики и геохимии для выявления закономерностей размещения полезных ископаемых, повышения эффективности методов их поиска, добычи и обогащения... (Директивы XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971-1975 годы, 1971, с. 14).

Для исследования глубинных зон Земли и их минеральных ресурсов необходимо изучение земной коры и верх, мантии геофиз. методами, изучение метаморфич. и магматич. образований, их состава, строения и условий образования как показателей состояния вещества и его преобразований в глубинных зонах Земли, бурение сверхглубоких скважин и исследование докембрийских толщ с позиций стратиграфии, тектоники, минералогии, петрографии и размещения в них полезных ископаемых.

В связи с увеличением потребности в цветных и редких металлах и необходимостью расширения минерально-сырьевой базы возникла проблема использования ресурсов морей и океанов. Поэтому одной из актуальных задач Г. является изучение Г. дна морей и океанов (71% всей поверхности Земли). В последнее десятилетие начались работы по детальному изучению подземного тепла как возможного энергетич. ресурса будущего. В ряде стран (Исландия, Италия, Япония, Новая Зеландия, в СССР на Камчатке) перегретый пар, выделяющийся из скважин, уже используется для отопления и получения электроэнергии.

Важнейшей задачей Г. является дальнейшая разработка теории развития Земли, в частности исследование эволюции внутренних и внешних геол. процессов, определяющих закономерности распространения минеральных ресурсов.

В связи с успехами космических исследований одной из основных проблем Г. становится сравнительное изучение Земли и др. планет.

Лит.: История и методология науки. Павлов А. П., Очерк истории геологических знаний, [М.], 1921; Xабаков А. В., Очерки по истории геолого-разведочных знаний в России. [Материалы для истории геологии], ч. 1, М., 1950; Тихомиров В. В., Ханн В. Е., Краткий очерк истории геологии, М., 1956; История геолого-географических наук, в. 1 - 3, М., 1959 - 62; Люди русской науки. Очерки о выдающихся деятелях естествознания и техники, кн. 2- Геология. География, М., 1962; Тихомиров В. В., Геология в России первой половины 19 века, ч. 1 - 2, М., 1960 - 1963; Шатский Н. С., История и методология геологической науки, Избр. труды, т. 4, М., 1965; Взаимодействие наук при изучении Земли, М., 1963; Философские вопросы геологических наук, М., 1967; Гордеев Д. И., История геологических наук, ч. 1- От древности до конца 19 в., М., 1967; Развитие наук о Земле в СССР, М., 1967; 50 лет советской геологии, М., 1968.

Общие работы. Ломоносов М. В., О слоях земных и другие работы по геологии, М.- Л., 1949; Соколов Д. И., Руководство к геогнозии, ч. 1, СПБ, 1842; Ляйелль Ч., Основные начала геологии или новейшие изменения земли и ее обитателей, пер. с англ., т. 1 - 2, М., 1866; Неймайр М., История Земли, т. 1 - 2, СПБ, 1903-04; Иностранцев А. А., Геология. Общий курс лекций, 4 изд., т. 1-2, СПБ, 1905 - 12; Ог Э., Геология, пер. с франц.. под ред. А. П. Павлова, т. 1, М., 1914; Мушкетов И. В., Мушкетов Д. И., Физическая геология, 4 изд., т. 1, Л.- М., 1935; Карпинский А. П., Собр. соч., т. 1 - 4, М,- Л., 1939 - 49; Варсанофьева В. А., Происхождение и строение Земли, М.- Л., 1945; Архангельский А. Д., Избр. труды, т. 1 - 2, М., 1932 - 54; Бубнов С. Н., Основные проблемы геологии, М., 1960; Шатский Н. С., Избр. труды, т. 1 - 4, М., 1963-65; Штилле Г., Избр. труды, пер. с нем., М., 1964; Жуков М. М., Славин В. И., Дунаева Н. Н., Основы геологии, М., 1970; Горшков Г. П., Якушова А. Ф., Общая геология, 2 изд., М., 1962; Suess Ed., Das Antlitz der Erde, Bd 1 - 3, Prag - W.- Lpz., 1883 - 1909; Fourmarier P., Principes de geologie, 3 ed., t. 1-2, P., 1949-50; Теrrаiеr Н. et G., Traite de geologie, v. 1 - 3, P., 1952-56.

Словари. Геологический словарь, т. 1 - 2, М., 1960.

Библиография. Геология в изданиях АН, в. 1. 1728 - 1928, М.- Л., 1938; в. 2. 1929 - 1937, М.- Л., 1941; Геологическая литература СССР. Библиографический ежегодник, М.- Л.. 1956-68; Реферативный журнал. Геология, М., 1954-70.

Ю. А. Косыгин, А. Л. Яншин.

ГЕОЛОГИЯ ВОЕННАЯ, отрасль геологии, изучающая геол. строение местности и гидрогеол. условия, исходя из требований инж. обеспечения боевых действий войск, обоснования размещения различных фортификац. сооружений, аэродромов, воен. дорог и мостов, воен. гидротехнич. и др. сооружений, организации водоснабжения войск, оценки проходимости местности различными родами войск, а также поиска и разведки подземных вод и минеральных строит, материалов.

До 1-й мировой войны 1914-18 изучение геол. строения местности и гидрогеол. условий для воен. целей не носило планомерного характера и к использованию этих данных воен. специалисты прибегали сравнительно редко (напр., при постройке нек-рых крепостей и их обороне). Во время 1-й мировой войны воен.-геол. обслуживание армий приняло широкий и систематич. характер. В англ., амер., герм, и австро-венг. армиях создавались спец. воен.-геол. службы, а в рус., франц. и нек-рых др. армиях к решению геол. вопросов на театрах воен. действий привлекались гражд. геологи и научно-исследоват. учреждения.

В СССР были проведены работы по изучению и обобщению воен.-геол. опыта, полученного в 1-й мировой войне, по обоснованию размещения оборонит, сооружений и производства различных воен.-инж. работ. В 30-х гг. во Франции, Германии, Финляндии и др. странах данные Г. в. использовались при стр-ве оборонит, линий (Мажино, Зигфрида, Маннергейма). В ходе 2-й мировой войны 1939-45 значительно повысились требования к изучению геол. строения местности, широкое распространение получило изготовление спец. геол. и гидрогеол. карт, к-рые широко использовались при организации водных преград, осуществлении манёвра войск и в др. воен. целях. Военно-геол. службы были созданы почти во всех армиях воюющих стран. В послевоен. время Г. в. получила дальнейшее развитие, особенно в связи с появлением ядерного оружия.

Лит.: Военная геология, М.- Л., 1945; Попов В. В., Геология в военно-инженерном деле, М., 1958.

А. К. Сычёв.

"ГЕОЛОГИЯ И ГЕОФИЗИКА", ежемесячный науч. журнал Сиб. отделения АН СССР. Издаётся с 1960 в Новосибирске. Публикует теоретич. и методич. статьи по общим вопросам геологии и геофизики, по геол. и геофиз. изученности терр. Сибири, Д. Востока и сопредельных стран, а также статьи о закономерностях распространения полезных ископаемых. Тираж 2990 экз. (1970).

Л. В. Семёнов.

"ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА", ежемесячный научно-технич. журнал Министерств СССР: геологии, нефтяной пром-сти, газовой пром-сти. Основан в 1957 в Москве (в 1957-58 наз. Геология нефти). Освещает вопросы геологии и геофизики нефти и газа; нефтегазопромысловой геологии и геофизики; поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений, а также геолого-экономич. вопросы нефти (газа) и общие вопросы нефте- и газодобычи. Тираж до 4500 экз. (1971).

Л. В. Семёнов.

"ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ", научный журнал АН СССР и Мин-ва геологии СССР. Основан в 1959. Выходит в Москве 6 раз в год. Освещает проблемы металлогении, теории формирования, геологии, минералогии и геохимии рудных месторождений различных генетич. классов, а также методы их исследования. Тираж ок. 2600 экз. (1971).

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ Всесоюзный (ВНИГНИ), научно-исследовательский ин-т Министерства геологии СССР, созданный в 1953 в Москве. Имеет Камский филиал в Перми и Грузинский филиал в Тбилиси, а также комплексные лаборатории в Оренбурге и Душанбе. Основные отделы и секторы: региональные (шесть), генезиса нефти и газа, ресурсов нефти и газа, опробования и испытания скважин, методики поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений, экономики геологопоисковых и разведочных работ. Науч. проблематика: обоснование главных направлений геологопоисковых и разведочных работ на нефть и газ в СССР, прогнозная оценка нефтегазоносности терр. СССР, анализ состояния ресурсов нефти и газа, закономерности размещения нефтяных и газовых месторождений в Европ. части СССР, Ср. Азии, на Кавказе и Украине, генезис нефти и газа. Результаты исследований публикуются в Трудах (с 1954).

С. П. Максимов.

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ Всесоюзный (ВНИГРИ), научно-исследовательский ин-т Министерства геологии СССР, образованный в 1929 в Ленинграде. Имеет Сахалинское отделение в Охе. Разрабатывает теорию образования углеводородов в природе, исследует закономерности формирования и размещения нефтяных и газовых месторождений и даёт науч. обоснование геологоразведочных работ на нефть и газ в Прибалтике, сев. областях Европ. части СССР, в Сибири, на Дальнем Востоке и в Казахстане. Результаты исследований в виде монографий или отдельных статей публикует в Трудах ВНИГРИ (1945, с 1930 по 1945 - Труды НИГРИ).

Лит.: Дьяков Б. Ф., Голубков И. А., Краткий обзор деятельности ВНИГРИ, Тр. Всесоюзного нефтяного научно-исследовательского геологоразведочного ин-та, 1959, в. 132.

С. Н. Симаков.

ГЕОМАГНЕТИЗМ, см. Земной магнетизм.

ГЕОМАГНИТНЫЕ ПОЛЮСЫ, см. Полюсы геомагнитные.

ГЕОМАГНИТОФОН (от гео. . . и магнитофон), геофон, снабжённый специальной приставкой для регистрации трудноуловимых звуков в подземных горных выработках. Применяется для определения места нахождения горнорабочих, застигнутых аварией в подземных выработках шахт и рудников. С помощью Г. прослушиваются (с одновременной записью на магнитную ленту) сигналы, подаваемые ударами по породе твёрдым предметом. Г. (рис.) позволяет отличать сигналы, подаваемые людьми, от посторонних звуков на расстоянии до 100 м.

ГЕОМЕРИДА (от гео. . . и греч. meris - доля, слой), живой покров, совокупность организмов Земли; см. Биосфера.

ГЕОМЕТРИЗАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, изображение на графиках структурных и качественных особенностей месторождений полезных ископаемых. Г. м. включает изучение, систематизацию и матем. обработку морфологич. особенностей залежей полезных ископаемых, выяснение основных закономерностей и характера размещения полезных и вредных компонентов внутри рудных тел. Г. м. осуществляют по данным разведки и эксплуатации месторождений. К наиболее распространённым графикам относят: гипсометрич. план залежи, отражающий форму, размеры и элементы залегания; план изолиний содержания полезных и вредных компонентов, характеризующих их распределение в залежи; план изолиний линейных запасов полезного ископаемого, по к-рому можно определить его запасы на площади в 1 м2 на любом участке залежи; план изолиний линейных запасов полезных компонентов, позволяющий определить весовое количество соответствующего полезного компонента, приходящееся на площадь в 1 м2; план изомощностей залежи, дающий представление о мощности залежи на любом её участке; план изоглубин, позволяющий судить о глубине залегания того или иного участка залежи. Г. м. входит в науч. дисциплину горная геометрия.

Лит.: Рыжов П. А., Букринский В. А., Горная геометрия, М., 1958; Ушаков И. Н., Горная геометрия, 3 изд., М., 1962; Вилесов Г. И., Ивченко А. Н., Практикум по геометрии недр, Свердловск, 1956.

Н. Г. Жуков.

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА, раздел акустики, в к-ром изучаются законы распространения звука на основе представления о звуковых лучах как линиях, вдоль к-рых распространяется звуковая энергия. Г. а.- предельный случай волновой акустики при переходе к бесконечно малой длине волны, поэтому методы Г. а. являются приближёнными и тем точнее отражают действительность, чем меньше длина волны. Осн. задача Г. а. состоит в вычислении траекторий звуковых лучей. Наиболее простой вид лучи имеют в однородной среде, где они представляют собой прямые линии. Уравнения Г. а. имеют в основном такую же форму, как и уравнения геометрической оптики. Для звуковых лучей справедливы те же законы отражения и преломления, что и для световых.

Методами Г. а. пользуются для практич. приложений в самых различных областях акустики. Напр., в архитектурной акустике свойство прямолинейности звуковых лучей даёт возможность весьма просто определять время реверберации. Действие эхолотов и гидролокаторов основано на измерении времени пробега звуковых лучей до отражающего объекта и обратно. Лучевыми представлениями пользуются при расчёте звуковых фокусирующих систем. На основе законов Г. а. удаётся создать приближённую теорию распространения звука в неоднородных средах (напр., в море, в атмосфере). Методы Г. а. имеют ограниченную область применения, т. к. самое понятие луча справедливо только в тех случаях, когда амплитуда и направление волны мало меняются на расстояниях порядка длины волны звука. В частности, для применения Г. а. требуется, чтобы размеры помещений или препятствий на пути звука были много больше длины волны звука. Если характерный для данной задачи размер становится сравнимым с длиной волны, то существенную роль начинает играть дифракция волн, к-рую Г. а. не охватывает.

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ (в органич. химии), явление, заключающееся в существовании соединений, различающихся только расположением заместителей относительно плоскости двойной связи или цикла (см. Изомерия). Г. и. комплексных соединений состоит в различном пространственном расположении лигандов около центрального иона.

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА, раздел оптики, в к-ром изучаются законы распространения света на основе представлений о световых лучах. Под световым лучом понимают линию, вдоль к-рой распространяется поток световой энергии. Понятие луча не противоречит действительности только в той мере, в какой можно пренебрегать дифракцией света на оптических неоднородностях, а это допустимо только тогда, когда длина световой волны много меньше размеров неоднородностей. Законы Г. о. позволяют создать упрощённую, но в большинстве случаев достаточно точную теорию оптических систем. Г. о. в основном объясняет образование изображений оптических, даёт возможность вычислять аберрации оптических систем и разрабатывать методы их исправления, вывести энергетич. соотношения в световых пучках, проходящих через оптич. системы. Вместе с тем все волновые явления, в т. ч. дифракционные, влияющие на качество изображений и определяющие разрешающую способность оптич. приборов, не рассматриваются в Г. о.

Представление о световых лучах возникло ещё в античной науке. Евклид, обобщив достижения своих предшественников, сформулировал закон прямолинейного распространения света и закон отражения света. В 17 в. в связи с изобретением ряда оптич. приборов (зрительная труба, лупа, телескоп, микроскоп и т. д.) и началом их широкого использования Г. о. бурно развивалась. Большая роль в этом развитии принадлежит И. Кеплеру, Р. Декарту и В. Снеллю, открывшему Снелля закон преломления света. Построение теоретич. основ Г. о. к сер. 17 в. было завершено установлением Ферма принципа, утверждающего, что луч света, вышедший из одной точки и проходящий через несколько сред с произвольными границами и меняющимся показателем преломления, попадает в другую точку за минимальное (точнее, за экстремальное) время. Для однородной среды принцип ферма сводится просто к закону прямолинейного распространения света. Законы преломления и отражения, исторически открытые ранее, также являются следствиями этого принципа, к-рый сыграл значит, роль в развитии и др. разделов физич. теории. С 18 в. Г. о., совершенствуя методы расчёта оптич. систем, развивалась как прикладная наука. После создания электродинамики классической было показано, что формулы Г. о. могут быть получены из уравнений Максвелла в качестве предельного случая, соответствующего переходу к исчезающе малой длине волны.

Г. о. является примером теории, позволившей при малом числе фундаментальных понятий и законов (представление о лучах света, законы отражения и преломления) получать много практически важных результатов. В теории оптич. устройств она сохранила большое значение до наст, времени. См. также Кардинальные точки, Линза, Эйконал.

Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957 (Общий курс физики, т. 3).

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРОГРЕССИЯ, последовательность чисел (a1, а2,...,аn,..), из к-рых каждое равно предыдущему, умноженному на постоянное для данной прогрессии число q (знаменатель Г. п.); напр. 2, 8, 32, .... q = 4. Если q > 1(q <1), то Г. п.- возрастающая (убывающая); при q<0 Г. п.- знакочередующаяся. Любой член Г. п. (аn) вычисляется по формуле: an = a1 qn-1', сумма (Sn) первых n членов Г. п. - по формуле:

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ, решение нек-рых геом. задач при помощи вспомогат. инструментов (линейка, циркуль и т. п.), к-рые предполагаются абсолютно точными. В исследованиях по Г. п. выясняется круг задач, разрешимых с помощью заданного набора инструментов, и указываются способы решения этих задач. Г. п. обычно разделяются на построения на плоскости и в пространстве. Отд. задачи на Г. п. на плоскости рассматривались ещё в древности (напр., знаменитые задачи о трисекции угла, удвоении куба, квадратуре круга). Как и многие другие, они относятся к задачам на Г. п. с помощью циркуля и линейки. Г. п. на плоскости имеют богатую историю. Теория этих построений разработана датским геометром Г. Мором (1672) и затем итальянским инженером Л. Маскерони (1797). Значит, вклад в теорию Г. п. был сделан швейцарским учёным Я. Штейнером (1833). Лишь в 19 в. был выяснен круг задач, разрешимых с помощью указанных инструментов. В частности, отмеченные выше знаменитые задачи древности не разрешимы с помощью циркуля и линейки.

Г. п. на плоскости Лобачевского занимался сам Н. И. Лобачевский. Общая теория таких построений и построений на сфере была развита советским геометром Д. Д. Мордухай-Болтовским.

Г. п. в пространстве связаны с методами начертат. геометрии. Теория Г. п. представляет интерес лишь в части, связанной с практич. приложениями в начертат. геометрии.

Лит.: Адлер А., Теория геометрических построений, пер. с нем., 3 изд.. Л.. 1940; Четверухин Н. Ф., Методы геометрических построений, М., 1938; Штейнер Я., Геометрические построения, выполняемые с помощью прямой линии и неподвижного круга, пер. с нем., М., 1939; Александров И. И., Сборник геометрических задач на построение с решениями. 18 изд., М., 1950.

Э. Г. Позняк.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, взаимно однозначные отображения прямой, плоскости или пространства на себя. Обычно рассматривают такие совокупности Г. п., что каждую конечную последовательность преобразований совокупности можно заменить одним преобразованием этой совокупности, а преобразование, обратное любому из рассматриваемых, также принадлежит данной совокупности. Такие совокупности Г. п. образуют т. н. группу преобразований. Примерами Г. п., образующих группу преобразований, могут служить движения плоскости (или пространства), аффинные преобразования, проективные преобразования.

Лит.: Моденов П. С., Пархоменко А. С., Геометрические преобразования, М., 1961.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СТИЛЬ в иcкусстве, одна из ранних стадий развития древнегреческого иск-ва (9- 8 вв. до н. э.). Высокого мастерства в иск-ве Г. с. достигла вазопись. Декор ваз Г. с., ясный и конструктивный, состоит из полос меандра, крестов, окружностей и т. д. В период развитого стиля (дипилонские вазы, 8 в. до н. э.) он включает также наивные, сильно геометризованные изображения человека. Сходный характер носят мелкая скульптура и рельефы на ювелирных украшениях.

Лит.: Мatz Fr., Geschicnte der griechischen Kunst, Bd 1. Die geometrische und die früharchaische Form. Textband, Fr./M., [1950].

Геометрический стиль. 1. Кратер с о. Кипр. 2-я четв. 8 в. до н. э. Метрополитен-музей. Нью-Йорк. 2. Скифос из Камироса (о. Родос). Ок. 700 до н. э. Британский музей. Лондон. 3. Щит из Черветери (Италия). Бронза. 7 в. до н. э. Ватиканские музеи.

Воин, Бронзовая статуэтка. 2-я пол. 8 в. до н. э. Национальный археологический музей. Афины.

ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ СРЕДНЕЕ, число a*, равное корню n-й степени из произведения n данных положительных чисел (a1, а2, ..., аn):

Г. с. двух чисел а и b, равное у ab, наз. также средним пропорциональным между а и b.  

ГЕОМЕТРИЯ (греч. geometria, от ge - Земля и metreo - мерю), раздел математики, изучающий пространственные отношения и формы, а также другие отношения и формы, сходные с пространственными по своей структуре.

Происхождение термина Г., что буквально означает землемерие, можно объяснить следующими словами, приписываемыми др.-греч. учёному Евдему Родосскому (4 в. до н. э.): Геометрия была открыта египтянами и возникла при измерении Земли. Это измерение было им необходимо вследствие разлития р. Нил, постоянно смывавшего границы. Уже у древних греков Г. означала матем. науку, в то время как для науки об измерении Земли был введён термин геодезия. Судя по сохранившимся отрывкам древнеегип. сочинений, Г. развилась не только из измерений Земли, но также из измерений объёмов и поверхностей при земляных и строит, работах и т. п.

Первоначальные понятия Г. возникли в результате отвлечения от всяких свойств и отношений тел, кроме взаимного расположения и величины. Первые выражаются в прикосновении или прилегании тел друг к другу, в том, что одно тело есть часть другого, в расположении между, внутри и т. п. Вторые выражаются в понятиях больше, меньше, в понятии о равенстве тел.

Путём такого же отвлечения возникает понятие геом. тела. Геом. тело есть абстракция, в к-рой сохраняются лишь форма и размеры в полном отвлечении от всех других свойств. При этом Г., как свойственно математике вообще, совершенно отвлекается от неопределённости и подвижности реальных форм и размеров и считает все исследуемые ею отношения и формы абсолютно точными и определёнными. Отвлечение от протяжения тел приводит к понятиям поверхности, линии и точки. Это явно выражено, напр., в определениях, данных Евклидом: линия есть длина без ширины, поверхность есть то, что имеет длину и ширину. Точка без всякого протяжения есть абстракция, отражающая возможность неограниченного уменьшения всех размеров тела, воображаемый предел его бесконечного деления. Дальше возникает общее понятие о геом. фигуре, под к-рой понимают не только тело, поверхность, линию или точку, но и любую их совокупность.

Г. в первоначальном значении есть наука о фигурах, взаимном расположении п размерах их частей, а также о преобразованиях фигур. Это определение вполне согласуется с определением Г. как науки о пространственных формах и отношениях. Действительно, фигура, как она рассматривается в Г., и есть пространственная форма; поэтому в Г. говорят, напр., шар, а не тело шарообразной формы; расположение и размеры определяются пространств, отношениями; наконец, преобразование, как его понимают в Г., также есть нек-рое отношение между двумя фигурами - данной и той, в к-рую она преобразуется.

В современном, более общем смысле, Г. объемлет разнообразные матем. теории, принадлежность к-рых к Г. определяется не только сходством (хотя порой и весьма отдалённым) их предмета с обычными пространственными формами и отношениями, но также тем, что они исторически сложились и складываются на основе Г. в первоначальном её значении и в своих построениях исходят из анализа, обобщения и видоизменения её понятий. Г. в этом общем смысле тесно переплетается с другими разделами математики и её границы не являются точными. См. разделы Обобщение предмета геометрии и Современная геометрия.

Развитие геометрии. В развитии Г. можно указать четыре основных периода, переходы между к-рыми обозначали качественное изменение Г.

Первый - период зарождения Г. как матем. науки - протекал в Др. Египте, Вавилоне и Греции примерно до 5 в. до н. э. Первичные геом. сведения появляются на самых ранних ступенях развития общества. Зачатками науки следует считать установление первых общих закономерностей, в данном случае - зависимостей между геом. величинами. Этот момент не может быть датирован. Самое раннее сочинение, содержащее зачатки Г., дошло до нас из Др. Египта и относится примерно к 17 в. до н. э., но и оно, несомненно, не первое. Геом. сведения того периода были немногочисленны и сводились прежде всего к вычислению нек-рых площадей и объёмов. Они излагались в виде правил, по-видимому, в большой мере эмпирич. происхождения, логические же доказательства были, вероятно, ещё очень примитивными. Г., по свидетельству греч. историков, была перенесена в Грецию из Египта в 7 в. до н. э. Здесь на протяжении нескольких поколений она складывалась в стройную систему. Процесс этот происходил путём накопления новых геом. знаний, выяснения связей между разными геом. фактами, выработки приёмов доказательств и, наконец, формирования понятий о фигуре, о геом. предложении и о доказательстве.

Этот процесс привёл, наконец, к качеств, скачку. Г. превратилась в самостоятельную матем. науку; появились систематич. её изложения, где её предложения последовательно доказывались. С этого времени начинается второй период развития Г. Известны упоминания систематич. изложения Г., среди к-рых данное в 5 в. до н. э. Гиппократом Хиосским. Сохранились же п сыграли в дальнейшем решающую роль появившиеся ок. 300 до н. э. Начала Евклида. Здесь Г. представлена так, как её в основном понимают и теперь, если ограничиваться элементарной геометрией: это наука о простейших пространственных формах и отношениях, развиваемая в логич. последовательности, исходя из явно формулированных осн. положений - аксиом и осн. пространственных представлений. Г., развиваемую на тех же основаниях (аксиомах), даже уточнённую и обогащённую как в предмете, так и в методах исследования, наз. евклидовой геометрией. Ещё в Греции к ней добавляются новые результаты, возникают новые методы определения площадей и объёмов (Архимед, Зв. до н. э.), учение о копич. сечениях (Аполлоний Пергский, 3 в. дон. э.), присоединяются начатки тригонометрии (Гиппарх, 2 в. до н. э.) и Г. на сфере (Менелай, 1 в. н. э.). Упадок антич. общества привёл к сравнительному застою в развитии Г., однако она продолжала развиваться в Индии, в Ср. Азии, в странах араб. Востока.

Возрождение наук и искусств в Европе повлекло дальнейший расцвет Г. Принципиально новый шаг был сделан в 1-й пол. 17 в. Р. Декартом, к-рый ввёл в Г. метод координат. Метод координат позволил связать Г. с развивавшейся тогда алгеброй и зарождающимся анализом. Применение методов этих наук в Г. породило аналитическую Г., а потом и дифференциальную. Г. перешла на качественно новую ступень по сравнению с Г. древних: в ней рассматриваются уже гораздо более общие фигуры и используются существенно новые методы. С этого времени начинается третий период развития Г. Аналитическая геометрия изучает фигуры и преобразования, задаваемые алгебр, уравнениями в прямоугольных координатах, используя при этом методы алгебры. Дифференциальная геометрия, возникшая в 18 в. в результате работ Л. Эйлера, Г. Монжа и др., исследует уже любые достаточно гладкие кривые линии и поверхности, их семейства (т. е. их непрерывные совокупности) и преобразования (понятию дифференциальная Г. придаётся теперь часто более общий смысл, о чём см. в разделе Современная геометрия). Её назв. связано в основном с её методом, исходящим из дифференциального исчисления. К 1-й пол. 17 в. относится зарождение проективной геометрии в работах Ж. Дезарга и Б. Паскаля. Она возникла из задач изображения тел на плоскости; её первый предмет составляют те свойства плоских фигур, к-рые сохраняются при проектировании с одной плоскости на другую из любой точки. Окончат, оформление и систематич. изложение этих новых направлений Г. были даны в 18 - нач. 19 вв. Эйлером для аналитич. Г. (1748), Монжем для дифференциальной Г. (179л). Ж. Понселе для проективной Г. (1822), причём само учение о геом. изображении (в прямой связи с задачами черчения) было ещё раньше (1799) развито и приведено в систему Монжем в виде начертательной геометрии. Во всех этих новых дисциплинах основы (аксиомы, исходные понятия) Г. оставались неизменными, круг же изучаемых фигур и их свойств, а также применяемых методов расширялся.

Четвёртый период в развитии Г. открывается построением Н. И. Лобачевским в 1826 новой, неевклидовой Г., называемой теперь Лобачевского геометрией. Независимо от Лобачевского в 1832 ту же Г. построил Я. Больяй (те же идеи развивал К. Гаусс, но он не опубликовал их). Источник, сущность и значение идей Лобачевского сводятся к следующему. В геометрии Евклида имеется аксиома о параллельных, утверждающая: через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести не более чем одну прямую, параллельную данной. Многие геометры пытались доказать эту аксиому, исходя из других основных посылок геометрии Евклида, но безуспешно. Лобачевский пришёл к мысли, что такое доказательство невозможно. Утверждение, противоположное аксиоме Евклида, гласит: через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести не одну, а по крайней мере две параллельные ей прямые. Это и есть аксиома Лобачевского. По мысли Лобачевского, присоединение этого положения к другим основным положениям Г. приводит к логически безупречным выводам. Система этих выводов и образует новую, неевклидову Г. Заслуга Лобачевского состоит в том, что он не только высказал эту идею, но действительно построил и всесторонне развил новую Г., логически столь же совершенную и богатую выводами, как евклидова, несмотря на её несоответствие обычным наглядным представлениям. Лобачевский рассматривал свою Г. как возможную теорию пространств, отношений; однако она оставалась гипотетической, пока не был выяснен (в 1868) её реальный смысл и тем самым было дано её полное обоснование (см. раздел Истолкования геометрии).

Переворот в Г., произведённый Лобачевским, по своему значению не уступает ни одному из переворотов в естествознании, и недаром Лобачевский был назван Коперником геометрии. В его идеях были намечены три принципа, определившие новое развитие Г. Первый принцип заключается в том, что логически мыслима не одна евклидова Г., но и другие геометрии. Второй принцип - это принцип самого построения новых геом. теорий путём видоизменения и обобщения основных положений евклидовой Г. Третий принцип состоит в том, что истинность геом. теории, в смысле соответствия реальным свойствам пространства, может быть проверена лишь физич. исследованием и не исключено, что такие исследования установят, в этом смысле, неточность евклидовой Г. Совр. физика подтвердила это. Однако от этого не теряется матем. точность евклидовой Г., т. к. она определяется логич. состоятельностью (непротиворечивостью) этой Г. Точно так же в отношении любой геом. теории нужно различать их физ. и матем. истинность; первая состоит в проверяемом опытом соответствии действительности, вторая - в логич. непротиворечивости. Лобачевский дал, т.о., материалистич. установку философии математики. Перечисленные общие принципы сыграли важную роль не только в Г., но и в математике вообще, в развитии её аксиоматич. метода, в понимании её отношения к действительности.

Главная особенность нового периода в истории Г., начатого Лобачевским, состоит в развитии новых геом. теорий - новых геометрий и в соответствующем обобщении предмета Г.; возникает понятие о разного рода пространствах (термин пространство имеет в науке два смысла: с одной стороны, это обычное реальное пространство, с другой - абстрактное математическое пространство). При этом одни теории складывались внутри евклидовой Г. в виде её особых глав и лишь потом получали самостоятельное значение. Так складывались проективная, аффинная, конформная Г. и др., предметом к-рых служат свойства фигур, сохраняющиеся при соответствующих (проективных, аффинных, конформных и др.) преобразованиях. Возникло понятие проективного, аффинного и конформного пространств; сама евклидова Г. стала рассматриваться в известном смысле как глава проективной Г. Др. теории, подобно геометрии Лобачевского, с самого начала строились на основе изменения и обобщения понятий евклидовой Г. Так, создавалась, напр., многомерная Г.; первые относящиеся к ней работы (Г. Грасман и А. Кэли, 1844) представляли формальное обобщение обычной аналитич. Г. с трёх координат на п. Нек-рый итог развития всех этих новых геометрий подвёл в 1872 Ф. Клейн, указав общий принцип их построения.

Принципиальный шаг был сделан Б. Риманом (лекция 1854, опубл. 1867). Во-первых, он ясно формулировал обобщённое понятие пространства как непрерывной совокупности любых однородных объектов или явлений (см. раздел Обобщение предмета геометрии). Во-вторых, он ввёл понятие пространства с любым законом измерения расстояний бесконечно малыми шагами (подобно измерению длины линии очень малым масштабом). Отсюда развилась обширная область Г., т. н. риманова геометрия и её обобщения, нашедшая важные приложения в теории относительности, в механике и др.

В тот же период зародилась топология как учение о тех свойствах фигур, к-рые зависят лишь от взаимного прикосновения их частей и к-рые тем самым сохраняются при любых преобразованиях, не нарушающих и не вводящих новых прикосновений, т. е. происходящих без разрывов и склеиваний. В 20 в. топология развилась в самостоятельную дисциплину.

Так Г. превратилась в разветвлённую и быстро развивающуюся в разных направлениях совокупность матем. теорий, изучающих разные пространства (евклидово, Лобачевского, проективное, римановы и т. д.) и фигуры в этих пространствах.

Одновременно с развитием новых геом. теорий велась разработка уже сложившихся областей евклидовой Г.- элементарной, аналитической и дифференциальной Г. Вместе с тем в евклидовой Г. появились новые направления. Предмет Г. расширился и в том смысле, что расширился круг исследуемых фигур, круг изучаемых их свойств, расширилось само понятие о фигуре. На стыке анализа и Г. возникла в 70-х гг. 19 в. общая теория точечных множеств, к-рая, однако, уже не причисляется к Г., а составляет особую дисциплину (см. Множеств теория). Фигура стала определяться в Г. как множество точек. Развитие Г. было тесно связано с глубоким анализом тех свойств пространства, к-рые лежат в основе евклидовой Г. Иными словами, оно было связано с уточнением оснований самой евклидовой Г. Эта работа привела в кон. 19 в. (Д. Гильберт и др.) к точной формулировке аксиом евклидовой Г., а также других геометрий.

Обобщение предмета геометрии. Возможность обобщения и видоизменения геом. понятий легче всего уяснить на примере. Так, на поверхности шара можно соединять точки кратчайшими линиями - дугами больших кругов, можно измерять углы и площади, строить различные фигуры. Их изучение составляет предмет Г. на сфере, подобно тому, как планиметрия есть Г. на плоскости; Г. на земной поверхности близка к Г. на сфере. Законы Г. на сфере отличны от законов планиметрии; так, напр., длина окружности здесь не пропорциональна радиусу, а растёт медленнее и достигает максимума для экватора; сумма углов треугольника на сфере непостоянна и всегда больше двух прямых. Аналогично можно на любой поверхности проводить линии, измерять их длины, углы между ними, определять ограниченные ими площади. Развиваемая так Г. на поверхности называется её внутренней Г. (К. Гаусс, 1827). На неравномерно изогнутой поверхности соотношения длин и углов будут различными в разных местах, следовательно, она будет геометрически неоднородной, в отличие от плоскости и сферы. Возможность получения разных геом. соотношений наводит на мысль, что свойства реального пространства могут лишь приближённо описываться обычной Г. Эта идея, впервые высказанная Лобачевским, нашла подтверждение в общей теории относительности. Более широкая возможность обобщения понятий Г. выясняется из следующего рассуждения. Обычное реальное пространство понимают в Г. как непрерывную совокупность точек, т. е. всех возможных предельно точно определённых местоположений предельно малого тела. Аналогично непрерывную совокупность возможных состояний к.-л. материальной системы, непрерывную совокупность к.-л. однородных явлений можно трактовать как своего рода пространство. Вот один из примеров. Опыт показывает, что нормальное человеческое зрение трёхцветно, т. е. всякое цветовое ощущение Ц есть комбинация - сумма трёх основных ощущений: красного К, зелёного 3 и синего С, с определёнными интенсивностями. Обозначая эти интенсивности в нек-рых единицах через х, у, z, можно написать Ц = х К + yЗ+zC. Подобно тому, как точку можно двигать в пространстве вверх и вниз, вправо и влево, вперёд и назад, так и ощущение цвета Ц может непрерывно меняться в трёх направлениях с изменением составляющих его частей - красного, зелёного и синего. По аналогии можно сказать, что совокупность всех цветов есть трёхмерное пространство - пространство цветов. Непрерывное изменение цвета можно изображать как линию в этом пространстве. Далее, если даны два цвета, напр, красный К и белый Б, то, смешивая их в разных пропорциях, получают непрерывную последовательность цветов, которую можно назвать прямолинейным отрезком КБ. Представление о том, что розовый цвет Р лежит между красным и белым и что более густой розовый лежит ближе к красному, не требует разъяснения. Т. о., возникают понятия о простейших пространственных формах (линия, отрезок) и отношениях (между, ближе) в пространстве цветов. Далее, можно ввести точное определение расстояния (напр., по числу порогов различения, к-рое можно проложить между двумя цветами), определить поверхности и области цветов, подобно обычным поверхностям и геом. телам, и т. д. Так возникает учение о пространстве цветов, к-рое путём обобщения геом. понятий отражает реальные свойства цветного зрения человека (см. Колориметрия).

Другой пример. Состояние газа, находящегося в цилиндре под поршнем, определяется давлением и темп-рой. Совокупность всех возможных состояний газа можно представлять поэтому как двумерное пространство. Точками этого пространства служат состояния газа; точки различаются двумя координатами - давлением и темп-рой, подобно тому как точки на плоскости различаются значениями их координат. Непрерывное изменение состояния изображается линией в этом пространстве.

Далее, можно представить себе любую материальную систему - механическую или физико-химическую. Совокупность всех возможных состояний этой системы называют фазовым пространством. Точками этого пространства являются сами состояния. Если состояние системы определяется п величинами, то говорят, что система имеет п степеней свободы. Эти величины играют роль координат точки-состояния, как в примере с газом роль координат играли давление и темп-ра. В соответствии с этим такое фазовое пространство системы наз. к-мерным. Изменение состояния изображается линией в этом пространстве; отд. области состояний, выделяемые по тем или иным признакам, будут областями фазового пространства, а границы областей будут поверхностями в этом пространстве. Если система имеет только две степени свободы, то её состояния можно изображать точками на плоскости. Так, состояние газа с давлением р и темп-рой Т изобразится точкой с координатами р и Т, а процессы, происходящие с газом, изобразятся линиями на плоскости. Этот метод графич. изображения общеизвестен и постоянно используется в физике и технике для наглядного представления процессов и их закономерностей. Но если число степеней свободы больше 3, то простое графическое изображение (даже в пространстве) становится невозможным. Тогда, чтобы сохранить полезные геом. аналогии, прибегают к представлению об абстрактном фазовом пространстве. Так, наглядные графич. методы перерастают в это абстрактное представление. Метод фазовых пространств широко применяется в механике, теоретич. физике и физ. химии. В механике движение механич. системы изображают движением точки в её фазовом пространстве. В физ. химии особенно важно рассматривать форму и взаимное прилегание тех областей фазового пространства системы из неск. веществ, к-рые соответствуют качественно различным состояниям. Поверхности, разделяющие эти области, суть поверхности переходов от одного качества к другому (плавление, кристаллизация и т. п.). В самой Г. также рассматривают абстрактные пространства, точками к-рых служат фигуры; так определяют пространства кругов, сфер, прямых и т. п. В механике и теории относительности вводят также абстрактное четырёхмерное пространство, присоединяя к трём пространственным координатам время в качестве четвёртой координаты. Это означает, что события нужно различать не только по положению в пространстве, но и во времени.

Т. о., становится понятным, как непрерывные совокупности тех или иных объектов, явлений, состояний могут подводиться под обобщённое понятие пространства. В таком пространстве можно проводить линии, изображающие непрерывные последовательности явлений (состояний), проводить поверхности и определять подходящим образом расстояния между точками, давая тем самым количеств, выражение физ. понятия о степени различия соответствующих явлений (состояний), и т. п. Так по аналогии с обычной Г. возникает геометрия абстрактного пространства; последнее может даже мало походить на обычное пространство, будучи, напр., неоднородным по своим геом. свойствам и конечным, подобно неравномерно искривлённой замкнутой поверхности.

Предметом Г. в обобщённом смысле оказываются не только пространств, формы и отношения, но любые формы и отношения, к-рые, будучи взяты в отвлечении от своего содержания, оказываются сходными с обычными пространств, формами и отношениями. Эти пространственно-подобные формы действительности называют пространствами и фигурами. Пространство в этом смысле есть непрерывная совокупность однородных объектов, явлений, состояний, к-рые играют роль точек пространства, причём в этой совокупности имеются отношения, сходные с обычными пространств, отношениями, как, напр., расстояние между точками, равенство фигур и т. п. (фигура - вообще часть пространства). Г. рассматривает эти формы действительности в отвлечении от конкретного содержания, изучение же конкретных форм и отношений в связи с их качественно своеобразным содержанием составляет предмет других наук, а Г. служит для них методом. Примером может служить любое приложение абстрактной Г., хотя бы указанное выше применение n-мерного пространства в физ. химии. Для Г. характерен такой подход к объекту, к-рый состоит в обобщении и перенесении на новые объекты обычных геом. понятий и наглядных представлений. Именно это и делается в приведённых выше примерах пространства цветов и др. Этот геом. подход вовсе не является чистой условностью, а соответствует самой природе явлений. Но часто одни и те же реальные факты можно изображать аналитически или геометрически, как одну и ту же зависимость можно задавать уравнением или линией на графике.

Не следует, однако, представлять развитие Г. так, что она лишь регистрирует и описывает на геом. языке уже встретившиеся на практике формы и отношения, подобные пространственным. В действительности Г. определяет широкие классы новых пространств и фигур в них, исходя из анализа и обобщения данных наглядной Г. и уже сложившихся геом. теорий. При абстрактном определении эти пространства и фигуры выступают как возможные формы действительности. Они, стало быть, не являются чисто умозрительными конструкциями, а должны служить, в конечном счёте, средством исследования и описания реальных фактов. Лобачевский, создавая свою Г., считал её возможной теорией пространств, отношений. И так же как его Г. получила обоснование в смысле её логич. состоятельности и применимости к явлениям природы, так и всякая абстрактная геом. теория проходит такую же двойную проверку. Для проверки логич. состоятельности существенное значение имеет метод построения матем. моделей новых пространств. Однако окончательно укореняются в науке только те абстрактные понятия, к-рьге оправданы и построением искусств, модели, и применениями, если не прямо в естествознании и технике, то хотя бы в др. матем. теориях, через к-рые эти понятия так или иначе связываются с действительностью. Лёгкость, с к-рой математики и физики оперируют теперь разными пространствами, достигнута в результате долгого развития Г. в тесной связи с развитием математики в целом и других точных наук. Именно вследствие этого развития сложилась и приобрела большое значение вторая сторона Г., указанная в общем определении, данном в начале статьи: включение в Г. исследования форм и отношений, сходных с формами и отношениями в обычном пространстве.

В качестве примера абстрактной геом. теории можно рассмотреть Г. к-мерного евклидова пространства. Она строится путём простого обобщения основных положений обычной Г., причём для этого имеется неск. возможностей: можно, напр., обобщать аксиомы обычной Г., но можно исходить и из задания точек координатами. При втором подходе n-мерное пространство определяют как множество к.-л. элементов-точек, задаваемых (каждая) п числами x1, x2,..., хn, расположенными в определённом порядке,- координатами точек. Далее, расстояние между точками X= 1, х2,..., хn) и Х'= (х'1, х'2,..., х'n) определяется формулой:

что является прямым обобщением известной формулы для расстояния в трёхмерном пространстве. Движение определяют как преобразование фигуры, к-рое не изменяет расстояний между её точками. Тогда предмет и-мерной Г. определяется как исследование тех свойств фигур, к-рые не меняются при движениях. На этой основе легко вводятся понятия о прямой, о плоскостях различного числа измерений от двух до п - 1, о шаре и т. д. Т. о. складывается богатая содержанием теория, во многом аналогичная обычной евклидовой Г., но во многом и отличная от неё. Нередко бывает, что результаты, полученные для трёхмерного пространства, легко переносятся с соответствующими изменениями на пространство любого числа, измерений. Напр., теорема о том, что среди всех тел одинакового объёма наименьшую площадь поверхности имеет шар, читается дословно так же в пространстве любого числа измерений [нужно лишь иметь в виду n-мерный объём, (п-1)-мерную площадь и n-мерный шар, к-рые определяются вполне аналогично соответствующим понятиям обычной Г.]. Далее, в n-мерном пространстве объём призмы равен произведению площади основания на высоту, а объём пирамиды - такому произведению, делённому на п. Такие примеры можно продолжить. С др. стороны, в многомерных пространствах обнаруживаются также качественно новые факты.

Истолкования геометрии. Одна и та же геом. теория допускает разные приложения, разные истолкования (осуществления, модели, или интерпретации). Всякое приложение теории и есть не что иное, как осуществление нек-рых её выводов в соответствующей области явлений.

Возможность разных осуществлений является общим свойством всякой матем. теории. Так, арифметич. соотношения реализуются на самых различных наборах предметов; одно и то же ур-ние описывает часто совсем разные явления. Математика рассматривает лишь форму явления, отвлекаясь от содержания, а с точки зрения формы многие качественно различные явления оказываются часто сходными. Разнообразие приложений математики и, в частности, Г. обеспечивается именно её абстрактным характером. Считают, что нек-рая система объектов (область явлений) даёт осуществление теории, если отношения в этой области объектов могут быть описаны на языке теории так, что каждое утверждение теории выражает тот или иной факт, имеющий место в рассматриваемой области. В частности, если теория строится на основе нек-рой системы аксиом, то истолкование этой теории состоит в таком сопоставлении её понятий с нек-рыми объектами и их отношениями, при к-ром аксиомы оказываются выполненными для этих объектов.

Евклидова Г. возникла как отражение фактов действительности. Её обычная интерпретация, в к-рой прямыми считаются натянутые нити, движением - механич. перемещение и т. д., предшествует Г. как матем. теории. Вопрос о других интерпретациях не ставился и не мог быть поставлен, пока не выявилось более абстрактное понимание геометрии. Лобачевский создал неевклидову Г. как возможную геометрию, и тогда возник вопрос о её реальном истолковании. Эта задача была решена в 1868 Э. Бельтрами, к-рый заметил, что геометрия Лобачевского совпадает с внутр. Г. поверхностей постоянной отрицательной кривизны, т. е. теоремы геометрии Лобачевского описывают геом. факты на таких поверхностях (при этом роль прямых выполняют геодезич. линии, а роль движений - изгибания поверхности на себя). Поскольку вместе с тем такая поверхность есть объект евклидовой Г., оказалось, что геометрия Лобачевского истолковывается в понятиях геометрии Евклида. Тем самым была доказана непротиворечивость геометрии Лобачевского, т. к. противоречие в ней в силу указанного истолкования влекло бы противоречие в геометрии Евклида.

Т. о., выясняется двоякое значение истолкования геом. теории - физическое и математическое. Если речь идёт об истолковании на конкретных объектах, то получается опытное доказательство истинности теории (конечно, с соответствующей точностью); если же сами объекты имеют абстрактный характер (как геом. поверхность в рамках геометрии Евклида), то теория связывается с другой матем. теорией, в данном случае с евклидовой Г., а через неё с суммированными в ней опытными данными. Такое истолкование одной матем. теории посредством другой стало матем. методом обоснования новых теорий, приёмом доказательства их непротиворечивости, поскольку противоречие в новой теории порождало бы противоречие в той теории, в к-рой она интерпретируется. Но теория, посредством к-рой производится истолкование, в свою очередь, нуждается в обосновании. Поэтому указанный матем. метод не снимает того, что окончательным критерием истины для матем. теорий остаётся практика. В наст, время геом. теории чаще всего истолковываю аналитически; напр., точки на плоскости Лобачевского можно связывать с парами чисел х и у, прямые - определять ур-ниями и т. п. Этот приём даёт обоснование теории потому, что сам матем. анализ обоснован, в конечном счёте, огромной практикой его применения.

Современная геометрия. Принятое в совр. математике формально-матем. определение понятий пространства и фигуры исходит из понятия множества (см. Множеств теория). Пространство определяется как множество к.-л. элементов (точек) с условием, что в этом множестве установлены нек-рые отношения, сходные с обычными пространств, отношениями. Множество цветов, множество состояний физ. системы, множество непрерывных функций, заданных на отрезке [0,1], и т. п. образуют пространства, где . точками будут цвета, состояния, функции. Точнее, эти множества понимаются как пространства, если в них фиксируются только соответствующие отношения, напр, расстояние между точками, и те свойства и отношения, к-рые через них определяются. Так, расстояние между функциями можно определить как максимум абс. величины их разности: max\f(x)-q(х)\. Фигура определяется как произвольное множество точек в данном пространстве. (Иногда пространство - это система из множеств элементов. Напр., в проективной Г. принято рассматривать точки, прямые и плоскости как равноправные исходные геом. объекты, связанные отношениями соединения.)

Основные типы отношений, к-рые в разных комбинациях приводят ко всему разнообразию пространств совр. Г., следующие:

1) Общими отношениями, имеющимися во всяком множестве, являются отношения принадлежности и включения: точка принадлежит множеству, и одно множество есть часть другого. Если приняты во внимание только эти отношения, то в множестве не определяется ещё никакой геометрии, оно не становится пространством. Однако, если выделены нек-рые спец. фигуры (множества точек), то геометрия пространства может определяться законами связи точек с этими фигурами. Такую роль играют аксиомы сочетания в элементарной, аффинной, проективной Г.; здесь специальными множествами служат прямые и плоскости.

Тот же принцип выделения нек-рых спец. множеств позволяет определить понятие топологич. пространства - пространства, в к-ром в качестве спец. множеств выделены окрестности точек (с условием, что точка принадлежит своей окрестности и каждая точка имеет хотя бы одну окрестность; наложение на окрестности дальнейших требований определяет тот или иной тип топологич. пространств). Если всякая окрестность заданной точки имеет общие точки с нек-рым множеством, то такая точка наз. точкой прикосновения этого множества. Два множества можно назвать соприкасающимися, если хотя бы одно из них содержит точки прикосновения другого; пространство или фигура будет непрерывной, или, как говорят, связной, если её нельзя разбить на две несоприкасающиеся части; преобразование непрерывно, если оно не нарушает соприкосновений. Т. о., понятие топологич. пространства служит для матем. выражения понятия непрерывности. [Топологич. пространство можно определить также другими спец. множествами (замкнутыми, открытыми) или непосредственно отношением прикосновения, при к-ром любому множеству точек ставятся в соответствие его точки прикосновения.] Топология, пространства как таковые, множества в них и их преобразования служат предметом топологии. Предмет собственно Г. (в значительной её части) составляет исследование топологич. пространств и фигур в них, наделённых ещё дополнит, свойствами.

2) Второй важнейший принцип определения тех или иных пространств и их исследования представляет введение координат. Многообразием называется такое (связное) топологич. пространство, в окрестности каждой точки к-рого можно ввести координаты, поставив точки окрестности во взаимно однозначное и взаимно непрерывное соответствие с системами из п действительных чисел x1, x2, ..., xn. Число п есть число измерений многообразия. Пространства, изучаемые в большинстве геом. теорий, являются многообразиями; простейшие геом. фигуры (отрезки, части поверхностей, ограниченные кривыми, и т.п.) обычно - куски многообразий. Если среди всех систем координат, к-рые можно ввести в кусках многообразия, выделяются системы координат такого рода, что одни координаты выражаются через другие дифференцируемыми (то или иное число раз) или аналитич. функциями, то получают т. н. гладкое (аналитическое) многообразие. Это понятие обобщает наглядное представление о гладкой поверхности. Гладкие многообразия как таковые составляют предмет т. н. дифференциальной топологии. В собственно Г. они наделяются дополнит, свойствами. Координаты с принятым условием дифференцируемоcти их преобразований дают почву для широкого применения аналитич. методов - дифференциального и интегрального исчисления, а также векторного и тензорного анализа (см. Векторное исчисление, Тензорное исчисление). Совокупность теорий Г., развиваемых этими методами, образует общую дифференциальную Г.; простейшим случаем её служит классич. теория гладких кривых и поверхностей, к-рые представляют собою не что иное, как одно- и двумерные дифференцируемые многообразия.

3) Обобщение понятия движения как преобразования одной фигуры в другую приводит к общему принципу определения разных пространств, когда пространством считается множество элементов (точек), в котором задана группа взаимно однозначных преобразований этого множества на себя. Геометрия такого пространства состоит в изучении тех свойств фигур, которые сохраняются при преобразованиях из этой группы. Поэтому с точки зрения такой Г. фигуры можно считать равными, если одна переходит в другую посредством преобразования из данной группы. Напр., евклидова Г. изучает свойства фигур, сохраняющиеся при движениях, аффинная Г. - свойства фигур, сохраняющиеся при аффинных преобразованиях, топология - свойства фигур, сохраняющиеся при любых взаимно однозначных и непрерывных преобразованиях. В эту же схему включаются геометрия Лобачевского, проективная Г. и др. Фактически этот принцип соединяется с введением координат. Пространство определяется как гладкое многообразие, в к-ром преобразования задаются функциями, связывающими координаты каждой данной точки и той, в к-рую она переходит (координаты образа точки задаются как функции координат самой точки и параметров, от к-рых зависит преобразование; напр., аффинные преобразования определяются как линейные: х'i = ai1x1 + аi2 х2 + ...+ + ainxn, i =1, ...,п). Поэтому общим аппаратом разработки таких геометрий служит теория непрерывных групп преобразований. Возможна другая, по существу эквивалентная, точка зрения, согласно к-рой задаются не преобразования пространства, а преобразования координат в нём, причём изучаются те свойства фигур, к-рые одинаково выражаются в разных системах координат. Эта точка зрения нашла применение в теории относительности, к-рая требует одинакового выражения физ. законов в разных системах координат, наз. в физике системами отсчёта.

4) Другой общий принцип определения пространств, указанный в 1854 Риманом, исходит из обобщения понятия о расстоянии. По Риману, пространство - это гладкое многообразие, в к-ром задан закон измерения расстояний, точнее длин, бесконечно малыми шагами, т. е. задаётся дифференциал длины дуги кривой как функция координат точки кривой и их дифференциалов. Это есть обобщение внутр. Г. поверхностей, определённой Гауссом как учение о свойствах поверхностей, к-рые могут быть установлены измерением длин кривых на ней. Простейший случай представляют т. н. римановы пространства, в к-рых в бесконечно малом имеет место теорема Пифагора (т. е. в окрестности каждой точки можно ввести координаты так, что в этой точке квадрат дифференциала длины дуги будет равен сумме квадратов дифференциалов координат; в произвольных же координатах он выражается общей положительной квадратичной формой; см. Римановы геометрии). Такое пространство, следовательно, евклидово в бесконечно малом, но в целом оно может не быть евклидовым, подобно тому как кривая поверхность лишь в бесконечно малом может быть сведена к плоскости с соответствующей точностью. Геометрии Евклида и Лобачевского оказываются частным случаем этой римановой Г. Наиболее широкое обобщение понятия расстояния привело к понятию общего метрич. пространства как такого множества элементов, в к-ром задана метрика, т. е. каждой паре элементов отнесено число - расстояние между ними, подчинённое только очень общим условиям. Эта идея играет важную роль в функциональном анализе и лежит в основе нек-рых новейших геом. теорий, таких, как внутр. Г. негладких поверхностей и соответствующие обобщения римановой Г.

5) Соединение идеи Римана об определении геометрии в бесконечно малых областях многообразия с определением геометрии посредством группы преобразований привело (Э. Картан, 1922-25) к понятию о таком пространстве, в котором преобразования задаются лишь в бесконечно малых областях; иными словами, здесь преобразования устанавливают связь только бесконечно близких кусков многообразия: один кусок преобразуется в другой, бесконечно близкий. Поэтому говорят о пространствах со связностью того или иного типа. В частности, пространства с евклидовой связностью суть римановы. Дальнейшие обобщения восходят к понятию о пространстве как о гладком многообразии, на к-ром задано вообще поле к.-л. объекта, к-рым может служить квадратичная форма, как в римановой Г., совокупность величин, определяющих связность, тот или иной тензор и др. Сюда же можно отнести введённые в недавнее время т. н. расслоенные пространства. Эти концепции включают, в частности, связанное с теорией относительности обобщение римановой Г., когда рассматриваются пространства, где метрика задаётся уже не положительной, а знакопеременной квадратичной формой (такие пространства также наз. римановыми, или псевдоримановыми, если хотят отличить их от римановых в первоначальном смысле). Эти пространства являются пространствами со связностью, определённой соответствующей группой, отличной от группы евклидовых движений.

На почве теории относительности возникла теория пространств, в к-рых определено понятие следования точек, так что каждой точке X отвечает множество V(X) следующих за нею точек. (Это является естественным матем. обобщением следования событий, определённого тем, что событие У следует за событием X, если X воздействует на У, и тогда У следует за X во времени в любой системе отсчёта.) Т. к. само задание множеств V определяет точки, следующие за X, как принадлежащие множеству V(X), то определение этого типа пространств оказывается применением первого из перечисленных выше принципов, когда геометрия пространства определяется выделением спец. множеств. Конечно, при этом множества V должны быть подчинены соответствующим условиям; в простейшем случае - это выпуклые конусы. Эта теория включает теорию соответствующих псевдоримановых пространств.

6) Аксиоматич. метод в его чистом виде служит теперь либо для оформления уже готовых теорий, либо для определения общих типов пространств с выделенными специальными множествами. Если же тот или иной тип более конкретных пространств определяют, формулируя их свойства как аксиомы, то используют либо координаты, либо метрику и др. Непротиворечивость и тем самым осмысленность аксиоматич. теории проверяется указанием модели, на к-рой она реализуется, как это впервые было сделано для геометрии Лобачевского. Сама модель строится из абстрактных матем. объектов, поэтому окончательное обоснование любой геом. теории уходит в область оснований математики вообще, к-рые не могут быть окончательными в полном смысле, но требуют углубления (см. Математика, Аксиоматический метод).

Перечисленные принципы в разных сочетаниях и вариациях порождают обширное разнообразие геом. теорий. Значение каждой из них и степень внимания к её задачам определяются содержательностью этих задач и получаемых результатов, её связями с др. теориями Г., с др. областями математики, с точным естествознанием и задачами техники. Каждая данная геом. теория определяется среди других геом. теорий, во-первых, тем, какое пространство или какого типа пространства в ней рассматриваются. Во-вторых, в определение теории входит указание на исследуемые фигуры. Так различают теории многогранников, кривых, поверхностей, выпуклых тел и т. д. Каждая из этих теорий может развиваться в том или ином пространстве. Напр., можно рассматривать теорию многогранников в обычном евклидовом пространстве, в n-мерном евклидовом пространстве, в пространстве Лобачевского и др. Можно развивать обычную теорию поверхностей, проективную, в пространстве Лобачевского и т. д. В-третьих, имеет значение характер рассматриваемых свойств фигур. Так, можно изучать свойства поверхностей, сохраняющиеся при тех или иных преобразованиях; можно различать учение о кривизне поверхностей, учение об изгибаниях (т. е. о деформациях, не меняющих длин кривых на поверхности), внутреннюю Г. Наконец, в определение теории можно включать её осн. метод и характер постановки задач. Так различают Г.: элементарную, аналитическую, дифференциальную; напр., можно говорить об элементарной или аналитич. Г. пространства Лобачевского. Различают Г. в малом, рассматривающую лишь свойства сколь угодно малых кусков геом. образа (кривой, поверхности, многообразия), от Г. в целом, изучающей, как ясно из её названия, геом. образы в целом на всём их протяжении. Очень общим является различение аналитич. методов и методов синтетич. Г. (или собственно геом. методов); первые используют средства соответствующих исчислений: дифференциального, тензорного и др., вторые оперируют непосредственно геом. образами.

Из всего разнообразия геом. теорий фактически более всего развиваются n-мерная евклидова Г. и риманова (включая псевдориманову) Г. В первой разрабатывается, в особенности, теория кривых и поверхностей (и гиперповерхностей разного числа измерений), причём особое развитие получает исследование поверхностей в целом и поверхностей, существенно более общих, чем гладкие, изучавшиеся в классич. дифференциальной Г.; сюда же включаются многогранники (многогранные поверхности). Затем нужно назвать теорию выпуклых тел, к-рая, впрочем, в большой части может быть отнесена к теории поверхностей в целом, т. к. тело определяется своей поверхностью. Далее - теория правильных систем фигур, т. е. допускающих движения, переводящие всю систему саму в себя и к.-л. её фигуру в любую другую (см. Фёдоровские группы). Можно отметить, что значительное число важнейших результатов в этих областях принадлежат сов. геометрам: очень полная разработка теории выпуклых поверхностей и существенное развитие теории общих невыпуклых поверхностей, разнообразные теоремы о поверхностях в целом (существования и единственности выпуклых поверхностей с заданной внутр. метрикой или с заданной той или иной функцией кривизны, теорема о невозможности существования полной поверхности с кривизной, всюду меньшей к.-л. отрицательного числа, и др.), исследование правильного деления пространства и др.

В теории римановых пространств исследуются вопросы, касающиеся связи их метрич. свойств с топологич. строением, поведение геодезич. (кратчайших на малых участках) линий в целом, как, напр., вопрос о существовании замкнутых геодезических, вопросы погружения, т. е. реализации данного m-мерного риманова пространства в виде ти-мерной поверхности в евклидовом пространстве к.-л. числа измерений, вопросы псевдо-римановой Г., связанные с общей теорией относительности, и др. К этому можно добавить развитие разнообразных обобщений римановой Г. как в духе общей дифференциальной Г., так и в духе обобщений синтетич. Г.

В дополнение следует упомянуть алгебраическую геометрию, развившуюся из аналитич. Г. и исследующую прежде всего геом. образы, задаваемые алгебр, ур-ниями; она занимает особое место, т. к. включает не только геометрические, но также алгебр, и арифметич. проблемы. Существует также обширная и важная область исследования бесконечномерных пространств, к-рая, однако, не причисляется к Г., а включается в функциональный анализ, т. к. бесконечномерные пространства конкретно определяются как пространства, точками к-рых служат те или иные функции. Тем не менее в этой области есть много результатов и проблем, носящих подлинно геом. характер и к-рые поэтому следует относить к Г.

Значение геометрии. Применение евклидовой Г. представляет самое обычное явление всюду, где определяются площади, объёмы и т. п. Вся техника, поскольку в ней играют роль формы и размеры тел, пользуется евклидовой Г. Картография, геодезия, астрономия, все графич. методы, механика немыслимы без Г. Ярким примером является открытие И. Кеплером факта вращения планет по эллипсам; он мог воспользоваться тем, что эллипс был изучен ещё древними геометрами. Глубокое применение Г. представляет геом. кристаллография, послужившая источником и областью приложения теории правильных систем фигур (см. Кристаллография).

Более отвлечённые геометрические теории находят широкое применение в механике и физике, когда совокупность состояний к.-л. системы рассматривается как нек-рое пространство (см. раздел Обобщение предмета геометрии). Так, все возможные конфигурации (взаимное расположение элементов) механич. системы образуют конфигурационное пространство; движение системы изображается движением точки в этом пространстве. Совокупность всех состояний физ. системы (в простейшем случае - положения и скорости образующих систему материальных точек, напр, молекул газа) рассматривается как фазовое пространство системы. Эта точка зрения находит, в частности, применение в статистической физике и др.

Впервые понятие о многомерном пространстве зародилось в связи с механикой ещё у Ж. Лагранжа, когда к трём пространств, координатам х, у, z в качестве четвёртой формально присоединяется время t. Так появляется четырёхмерное пространство - время, где точка определяется четырьмя координатами х, у, z, t. Каждое событие характеризуется этими четырьмя координатами и, отвлечённо, множество всех событий в мире оказывается четырёхмерным пространством. Этот взгляд получил развитие в геом. трактовке теории относительности, данной Г. Минковским, а потом в построении А. Эйнштейном общей теории относительности. В ней он воспользовался четырёхмерной римановой (псевдоримановой) Г. Так геом. теории, развившиеся из обобщения данных пространственного опыта, оказались матем. методом построения более глубокой теории пространства и времени. В свою очередь теория относительности дала мощный толчок развитию общих геом. теорий. Возникнув из элементарной практики, Г. через ряд абстракций и обобщений возвращается к естествознанию и практике на более высокой ступени в качестве метода.

С геом. точки зрения многообразие пространства - времени обычно трактуется в общей теории относительности как неоднородное римановского типа, но с метрикой, определяемой знакопеременной формой, приводимой в бесконечно малой области к виду

(с - скорость света в вакууме). Само пространство, поскольку его можно отделить от времени, оказывается также неоднородным римановым. С совр. геом. точки зрения лучше смотреть на теорию относительности следующим образом. Специальная теория относительности утверждает, что многообразие пространства - времени есть псевдоевклидово пространство, т. е. такое, в к-ром роль движений играют преобразования, сохраняющие квадратичную форму

точнее, это есть пространство с группой преобразований, сохраняющих указанную квадратичную форму. От всякой формулы, выражающей физ. закон, требуется, чтобы она не менялась при преобразованиях группы этого пространства, к-рые суть так называемые преобразования Лоренца. Согласно же общей теории относительности, многообразие пространства - времени неоднородно и лишь в каждой бесконечно малой области сводится к псевдоевклидову, т. е. оно есть пространство картановского типа (см. раздел Современная геометрия). Однако такое понимание стало возможно лишь позже, т. к. само понятие о пространствах такого типа появилось после теории относительности и было развито под её прямым влиянием.

В самой математике положение и роль Г. определяются прежде всего тем, что через неё в математику вводилась непрерывность. Математика как наука о формах действительности сталкивается прежде всего с двумя общими формами: дискретностью и непрерывностью. Счёт отдельных (дискретных) предметов даёт арифметику, пространств. непрерывность изучает Г. Одним из осн. противоречий, движущих развитие математики, является столкновение дискретного и непрерывного. Уже деление непрерывных величин на части и измерение представляют сопоставление дискретного и непрерывного: напр., масштаб откладывается вдоль измеряемого отрезка отд. шагами. Противоречие выявилось с особой ясностью, когда в Др. Греции (вероятно, в 5 в. до н. э.) была открыта несоизмеримость стороны и диагонали квадрата: длина диагонали квадрата со стороной 1 не выражалась никаким числом, т. к. понятия иррационального числа не существовало. Потребовалось обобщение понятия числа - создание понятия иррационального числа (что было сделано лишь много позже в Индии). Общая же теория иррациональных чисел была создана лишь в 70-х гг. 19 в. Прямая (а вместе с нею и всякая фигура) стала рассматриваться как множество точек. Теперь эта точка зрения является господствующей. Однако затруднения теории множеств показали её ограниченность. Противоречие дискретного и непрерывного не может быть полностью снято.

Общая роль Г. в математике состоит также в том, что с нею связано идущее от пространственных представлений точное синтетич. мышление, часто позволяющее охватить в целом то, что достигается анализом и выкладками лишь через длинную цепь шагов. Так, Г. характеризуется не только своим предметом, но и методом, идущим от наглядных представлений и оказывающимся плодотворным в решении многих проблем др. областей математики. В свою очередь, Г. широко использует их методы. Т. о., одна и та же матем. проблема может сплошь и рядом трактоваться либо аналитически, либо геометрически, или в соединении обоих методов.

В известном смысле, почти всю математику можно рассматривать как развивающуюся из взаимодействия алгебры (первоначально арифметики) и Г., а в смысле метода - из сочетания выкладок и геом. представлений. Это видно уже в понятии совокупности всех вещественных чисел как числовой прямой, соединяющей арифметич. свойства чисел с непрерывностью. Вот нек-рые осн. моменты влияния Г. в математике.

1) В возникновении и развитии анализа Г. наряду с механикой имела решающее значение. Интегрирование происходит от нахождения площадей и объёмов, начатого ещё древними учёными, причём площадь и объём как величины считались определёнными; никакое аналитич. определение интеграла не давалось до 1-й пол. 19 в. Проведение касательных было одной из задач, породивших дифференцирование. Графич. представление функций сыграло важную роль в выработке понятий анализа и сохраняет своё значение. В самой терминологии анализа виден геом. источник его понятий, как, напр., в терминах: точка разрыва, область изменения переменной и т. п. Первый курс анализа, написанный в 1696 Г. Лопиталем, назывался: Анализ бесконечно малых для понимания кривых линий. Теория дифференциальных ур-ний в большей части трактуется геометрически (интегральные кривые и т. п.). Вариационное исчисление возникло и развивается в большой мере на задачах Г., и её понятия играют в нём важную роль.

2) Комплексные числа окончательно утвердились в математике на рубеже 18-19 вв. только вследствие сопоставления их с точками плоскости, т. е. путём построения комплексной плоскости. В теории функций комплексного переменного геом. методам отводится существенная роль. Само понятие аналитич. функции w = f(z) комплексного переменного может быть определено чисто геометрически: такая функция есть конформное отображение плоскости z (или области плоскости z) в плоскость w. Понятия и методы римановой Г. находят применение в теории функций нескольких комплексных переменных.

3) Осн. идея функционального анализа состоит в том, что функции данного класса (напр., все непрерывные функции, заданные на отрезке [0,1]) рассматриваются как точки функционального пространства, причём отношения между функциями истолковываются как геом. отношения между соответствующими точками (напр., сходимость функций истолковывается как сходимость точек, максимум абсолютной величины разности функций - как расстояние, и т. п.). Тогда многие вопросы анализа получают геом. освещение, оказывающееся во многих случаях очень плодотворным. Вообще, представление тех или иных матем. объектов (функций, фигур и др.) как точек нек-poro пространства с соответствующим геом. толкованием отношений этих объектов является одной из наиболее общих и плодотворных идей совр. математики, проникшей почти во все её разделы.

4) Г. оказывает влияние на алгебру и даже на арифметику - теорию чисел. В алгебре используют, напр., понятие векторного пространства. В теории чисел создано геом. направление, позволяющее решать многие задачи, едва поддающиеся вычислит, методу. В свою очередь нужно отметить также графич. методы расчётов (см. Номография) и геом. методы совр. теории вычислений и вычислит, машин.

5) Логич. усовершенствование и анализ аксиоматики Г. играли определяющую роль в выработке абстрактной формы аксиоматич. метода с его полным отвлечением от природы объектов и отношений, фигурирующих в аксиоматизируемой теории. На том же материале вырабатывались понятия непротиворечивости, полноты и независимости аксиом.

В целом взаимопроникновение Г. и др. областей математики столь тесно, что часто границы оказываются условными и связанными лишь с традицией. Почти или вовсе не связанными с Г. остаются лишь такие разделы, как абстрактная алгебра, матем. логика и нек-рые др.

Лит.: Основные классические работы. Евклид, Начала, пер. с греч., кн. 1 - 15, М. -Л., 1948 -50; Декарт Р., Геометрия, пер. с латин., М. -Л., 1938; Монж Г., Приложения анализа к геометрии, пер. с франц., М.- Л., 1936; Ponselet J. V., Traite des proprietes projectives des figures, Metz - P., 1822; Гаусс К. Ф., Общие исследования о кривых поверхностях, пер. с нем., в сб.: Об основаниях геометрии, М., 1956; Лобачевский Н. И., Поли, собр. соч., т. 1-3, М.- Л., 1946-51; Больаи Я., Appendix. Приложение,.., пер. с латин., М.- Л., 1950; Риман Б., О гипотезах, лежащих в основаниях геометрии, пер. с нем., в сб.: Об основаниях геометрии, М., 1956; Клейн Ф., Сравнительное обозрение новейших геометрических исследований (Эрлангенская программа), там же; Картан Э., Группы голономии обобщенных пространств, пер. с франц., в кн.: VIII-й Международный конкурс на соискание премии имени Николая Ивановича Лобачевского (1937 год), Казань, 1940; Гильберт Д., Основания геометрии, пер. с нем., М.- Л., 1948.

История. Кольман Э., История математики в древности, М., 1961; Юшкевич А. П., История математики в средние века, М., 1961; Вилейтнер Г., История математики от Декарта до середины 19 столетия, пер. с нем., 2 изд., М., 1966; Cantor М., Vorlesungen über die Geschichte der Mathematik, Bd 1 - 4, Lpz., 1907 - 08.

Курсы, а) Основания геометрии. Каган В. Ф., Основания геометрии, ч. 1, М.- Л., 1949; Ефимов Н. В., Высшая геометрия, 4 изд., М., 1961; Погорелов А. В., Основания геометрии, 3 изд., М., 1968.

б) Элементарная геометрия. Адамар Ж., Элементарная геометрия, пер. с франц., ч. 1, 3 изд., М., 1948, ч. 2, М., 1938; Погорелов А. В., Элементарная геометрия, М., 1969,

в) Аналитическая геометрия. Александров П. С., Лекции по аналитической геометрии..., М., 1968; Погорелов А. В., Аналитическая геометрия, 3 изд., М., 1968.

г) Дифференциальная геометрия. Рашевский П. К., Курс дифференциальной геометрии, 3 изд., М.- Л., 1950; Каган В. Ф., Основы теории поверхностей в тензорном изложении, ч. 1 - 2, М.- Л., 1947 - 48; Погорелов А. В., Дифференциальная геометрия, М., 1969.

д) Начертательная и проективная геометрия. Глаголев Н. А., Начертательная геометрия, 3 изд., М.- Л., 1953; Ефимов Н. В., Высшая геометрия, 4 изд., М., 1961.

е) Риманова геометрия и её обобщения. Рашевский П. К., Риманова геометрия и тензорный анализ, 2 изд., М.- Л., 1964; Норден А. П., Пространства аффинной связности, М.- Л., 1950; Картан Э., Геометрия римановых пространств, пер. с франц., М.- Л., 1936; Эйзенхарт Л. П., Риманова геометрия, пер. с англ., М., 1948.

Некоторые монографии по геометрии. Федоров Е. С., Симметрия и структура кристаллов. Основные работы, М., 1949; Александров А. Д., Выпуклые многогранники, М.- Л., 1950; его же, Внутренняя геометрия выпуклых поверхностей, М.- Л., 1948; Погорелов А. В., Внешняя геометрия выпуклых поверхностей, М., 1969; Буземан Г., Геометрия геодезических, пер. с англ., М., 1962; его же, Выпуклые поверхности, пер. с англ., М., 1964; Картан Э., Метод подвижного репера, теория непрерывных групп и обобщенные пространства, пер. с франц., М.- Л., 1936; Фиников С. П., Метод внешних форм Картана в дифференциальной геометрии, М.- Л., 1948; его же, Проективно-дифференциальная геометрия, М.- Л., 1937; его же, Теория конгруенций, М.- Л., 1950; Схоутен И. А., Строик Д. Д ж., Введение в новые методы дифференциальной геометрии, пер. с англ., т. 1 - 2, М.- Л., 1939 - 48; Номидзу К.. Группы Ли и дифференциальная геометрия, пер. с англ., М., 1960; Милнор Дж., Теория Морса, пер. с англ., М., 1965.

Л. Д. Александров.

ГЕОМЕТРИЯ РЕЗЦА, форма и углы заточки режущей части резца. Г. р. влияет на характер процесса резания материалов, на его производительность и экономичность, качество обработанной детали, стойкость (время работы до нормального затупления) резца и т. п. Все определения по Г. р., приводимые ниже, справедливы для др. режущих инструментов (свёрл, протяжек, фрез). Режущую часть составляют рабочие поверхности (рис. 1): передняя, по которой сходит образующаяся в процессе резания стружка, задняя главная и задняя вспомогательная, обращённые к обрабатываемой поверхности заготовки. Рабочие поверхности при пересечении образуют режущие кромки.

Рис. 1. Схема процесса резания (а) и основные элементы резца (б).

Главная режущая кромка, выполняющая осн. работу при резании, образуется в результате пересечения передней и главной задней поверхности; вспомогательная режущая кромка - при пересечении передней и вспомогат. задней поверхности. Место сопряжения главной и вспомогат. режущих кромок наз. вершиной резца. Вершина резца - наиболее ослабленная его часть, определяющая прочность режущей части кромки резца в целом; поэтому для повышения прочности вершина резца делается либо закруглённой (с радиусом 0,5-2 мм), либо в виде прямолинейной переходной режущей кромки (длиной 0,5-3 мм).

Элементы режущей части резца подразделяют на статические, определяющие углы заточки инструмента, и кинематические, зависящие от характера процесса резания и от установки резца. Углы заточки определяют форму режущей части при проектировании, изготовлении и контроле резца. Режущая часть резца имеет форму клина, заточенного под определёнными углами. Для определения углов установлены следующие координатные плоскости: плоскость резания и основная плоскость. Плоскость резания - это плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через гл. режущую кромку. Основная плоскость - плоскость, параллельная продольной (параллельной оси заготовки) и поперечной (перпендикулярной оси заготовки) подачам резца. Эти координатные плоскости взаимно перпендикулярны. Гл. углы резца определяются в главной секущей плоскости, перпендикулярной проекции гл. режущей кромки на осн. плоскость (рис. 2). Главный задний угол - угол между гл. задней поверхностью резца и плоскостью резания. При выборе заднего угла, во избежание трения задней поверхности резца об обрабатываемую поверхность и поверхность резания, учитывают величину подачи: чем она больше, тем больше задний угол.

Рис. 2. Углы резания.

Угол заострения - угол между передней и гл. задней поверхностями резца. Главный передний угол - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания. Выбор переднего угла зависит прежде всего от физико-механич. свойств обрабатываемого материала. Чем больше передний угол, тем легче процесс образования стружки, тем меньше усилие резания и затрачиваемая мощность. Чем выше твёрдость обрабатываемого материала, тем меньшие значения передних углов резца принимают для его обработки.

Угол резания - угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания. Гл. угол в плане - угол между направлением подачи и проекцией гл. режущей кромки на осн. плоскость; вспомогат. угол в плане - угол между направлением подачи и проекцией вспомогат. режущей кромки на осн. плоскость. Углыи определяют, с одной стороны, условия работы режущей кромки, а с другой - распределение нагрузки от силы резания. Чем меньше угол в плане, тем (при неизменной глубине резания и подаче) меньше тепловая и силовая нагрузки на единицу длины гл. режущей кромки, а следовательно, лучше условия работы. Уменьшение угла в плане ниже оптимального значения может привести к чрезмерной деформации обрабатываемой заготовки, к снижению точности обработки и вибрациям. Угол при вершине в плане - угол между проекциями режущих кромок на осн. плоскость: . Угол в плане переходной (прямолинейной) режущей кромки - угол между направлением подачи и проекцией переходной режущей кромки на осн. плоскость: обычно . Угол наклона главной режущей кромки - угол, заключённый между режущей кромкой и линией, проведённой через вершину резца параллельно осн. плоскости; угол положительный, когда вершина резца - наинизшая точка режущей кромки; отрицательный, когда вершина резца - наивысшая точка, и равен нулю, если гл. режущая кромка параллельна осн. плоскости. Угол оказывает влияние на направление схода стружки.

Лит. см. при ст. Обработка металлов резанием.

В. В. Данилевский.

ГЕОМЕХАНИКА (от гео... и механика), наука о механич. состояниях земной коры и процессах, развивающихся в ней вследствие различных естественных физ. воздействий. Главные из них: термические (остывание, нагревание) и механические (притяжение масс Земли и др. небесных тел; центробежные силы, обусловленные вращением Земли).

Цель Г.- объяснение происшедших и предсказание развития предстоящих процессов изменения напряжённо-деформационного состояния разных участков земной коры: её твёрдой, жидкой и газообразной фаз. Осн. задача Г.- установление объективных закономерностей формирования механич. свойств горных пород и протекания процессов перераспределения напряжений, деформирования, перемещения, разрушения и упрочнения участков земной коры. Г. зародилась как раздел геофизики на рубеже 19 и 20 вв. на стыке геологии и механики и особенно тесно связана с инженерной геологией, механикой сплошной среды, гидро- и газомеханикой, термодинамикой. Методы этих наук широко используются в геомеханич. исследованиях.

Лит.: Тер-Степанян Г. И., Ближайшие задачи геомеханики, Проблемы геомеханики, Ер., 1967, № 1; Wohlbiег H., Bodenmechanik und Bergbau, Bergbau-Wissenschaften, 1965, Bd 12, № 15 - 16.

Г. А. Крупенников.

ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ,карты, характеризующие рельеф земной поверхности по физиономич. признакам (морфографии и морфометрии), по происхождению и возрасту. При отображении происхождения рельефа отмечают его обусловленность различными эндогенными и экзогенными факторами. Различают общие Г. к. широкого (комплексного) содержания и частные, составляемые по отдельным (частным) признакам рельефа (морфометрич., структурно-геоморфологич. и др.). Общие Г. к., отвечающие запросам наиболее широкого круга потребителей, планомерно создаются на всю территорию СССР в процессе комплексной геологической съёмки. Кроме того, различают специальные Г. к., предназначенные для решения спец. науч. или народнохоз. задач (напр., при поисках месторождений определённых видов полезных ископаемых, при дорожном или гидротехнич. стр-ве и пр.). Для характеристики рельефа дна океанов и морей составляют Г. к. подводного рельефа, к-рые также делятся на общие, частные и специальные. Эти карты в связи со слабой изученностью подводного рельефа и формирующих его процессов обычно имеют мелкий масштаб и меньшую детальность. Морфология, динамика и происхождение рельефа береговой зоны находят отображение на Г. к. берегов. Для оформления Г. к. используют систему накладываемых друг на друга обозначений в виде цветного фона, штриховки, значков, изолиний, индексов.

По степени обобщения и способу отображения геоморфологич. показателей различают Г. к. синтетические и аналитические. На синтетич. картах выделяют естественные морфологич. комплексы, или морфогенетич. типы рельефа, изображаемые цветным фоном и характеризуемые по синтетич. геоморфологич. показателям. На аналитич. картах выделяют элементы рельефа или элементарные поверхности, однородные по своему происхождению и возрасту. На этих картах морфографич. и морфометрич. особенности рельефа отображают изогипсами, внемасштабными и линейными знаками, высотными отметками, генезис - цветным фоном, возраст - интенсивностью цветного фона. Каждая генетич. категория элементов рельефа изображается своим особым цветом. Цветными внемасштабными и линейными знаками, штриховкой разного рисунка изображают элементы и формы рельефа, не выражающиеся в масштабе карты, а также элементы и формы рельефа структурно-денудационного и тектонич. происхождения. В качестве иллюстрации прилагается карта аналитич. типа; главные морфографические и морфометрич. признаки рельефа включены в легенду карты. На основе Г. к. составляют карты геоморфологич. районирования с последовательным делением территории на геоморфологич. страны, провинции, области и районы. Примеры обзорных Г. к.: Геоморфологическая карта СССР. Масштаб 1 : 4 000 000 (1960); Геоморфологическая карта СССР. Масштаб 1 : 5 000 000 (1961); Геоморфологическая карта Европейской части СССР и Кавказа. Масштаб 1 : 2 500 000 (1970). (Образец карты см. на вклейке к стр. 256.)

Лит.: Спиридонов А. И., Геоморфологическое картографирование, М., 1952; его же, Основы общей методики полевых геоморфологических исследований и геоморфологического картографирования, М., 1970; Методическое руководство по геоморфологическому картированию и производству геоморфологической съемки в масштабе 1 : 50 000 и 1 : 25 000 (с легендой), М., 1962; Геоморфологическое картирование. Сб. ст., М., 1963; Ермолов В. В., Генетически однородные поверхности в геоморфологическом картировании, Новосиб., 1964; Методика геоморфологического картирования. Сб. ст., М., 1965; Борисевич Д. В., Универсальная морфохроногенетическая легенда для геоморфологических карт крупного, среднего и мелкого масштаба и принципы генерализации при переходе к картам более мелкого масштаба, в кн.: Географический сборник, сб. 3, М., 1969; Problems of geomorphological mapping,Warsz., 1963 (Institute of geography of the Polish Academy of sciences. Geographical studies, № 46); The unified key to the detailed geomorphological map of the World 1 : 25 000- 1 : 50 000, t. 2 - Folia geographica, series geographica physica, Krakow, 1968.

А. И. Спиридонов.

ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ УРОВНИ, понятие, введённое сов. геоморфологом К. К. Марковым (1948) для познания взаимодействия экзогенных и эндогенных процессов. Если бы земная кора была неподвижной, под влиянием экзогенных процессов возникла бы система концентрически расположенных сферических поверхностей (уровней), каждая из к-рых соответствовала бы тому или иному ведущему экзогенному процессу. Таковыми были бы уровни: абразионно-аккумулятивный, эрозионного пенеплена, снеговой границы, вершинной поверхности гор и др. Эти уровни, наз. геоморфологическими, деформируются в процессе их формирования движениями земной коры, протекающими с разной интенсивностью непрерывно и повсюду. Анализ происхождения, возраста и последующих деформаций Г. у. служит одним из основных методов геоморфологии и неотектоники.

Лит.: Марков К. К., Основные проблемы геоморфологии, М., 1948.

ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ЦИКЛ, этап развития рельефа, включающий эпоху дифференциации (расчленения) и эпоху выравнивания рельефа. Свидетельствами Г. ц. служат лестницы древних полигенетич. поверхностей выравнивания, денудац. поверхностей, речных и мор. террас. Причинами циклич. развития являются: движения земной коры (чередование эпох поднятия и опускания, эпох тектонич. активизации и стабилизации), изменения климата (смена ледниковых и межледниковых эпох) и др. Сопоставление Г. ц. позволяет выявить направленность развития рельефа. Выделяются Г. ц. разного порядка (по продолжительности, по терр. охвату, амплитудам расчленения поверхности и т. д.).

ГЕОМОРФОЛОГИЯ (от гео..., греч. morphe - форма и ...логия), наука о рельефе земной поверхности.

Предмет и метод геоморфологии. Г. изучает рельеф суши, дна океанов и морей со стороны его внешнего (физиономического) облика, происхождения, возраста, истории развития, совр. динамики, закономерностей группировки и распространения составляющих его форм. Рельеф, наблюдаемый в совр. геол. эпоху, изучается Г. как результат всего предшествующего развития земной поверхности.

Земная поверхность представляет собой границу раздела между земной корой, с одной стороны, и гидро- и атмосферой, с другой. На земную поверхность одновременно воздействуют внутр. и внеш. агенты, обусловливающие эндогенные и экзогенные рельефообразующие процессы. К эндогенным процессам, вызываемым внутр. силами Земли, относятся тектонич. движения, магматизм; к экзогенным процессам, питаемым лучистой энергией Солнца,- выветривание, работа поверхностных вод и ледников, ветра, деятельность животных и растительных организмов и др. Под непосредственным воздействием силы тяжести на поверхности Земли совершаются гравитационные процессы, имеющие также рельефообразующее значение. На рельеф Земли в целом большое воздействие оказывают силы взаимного тяготения системы Земля - Солнце - Луна, вызывающие приливы в морях и океанах и в твёрдом теле Земли, изменения угловой скорости вращения Земли вокруг своей оси. Важным фактором изменения рельефа Земли является и деятельность человеческого общества. В разных местах и в разное время структура внутр. и внеш. сил, их интенсивность и направленность изменяются в широких пределах, обусловливая на каждом данном участке и в каждый данный момент общее (восходящее или нисходящее) развитие рельефа и специфич. особенности его формирования.

Один из основных принципов Г. заключается в том, что рельеф изучается как один из геогр. компонентов в тесной взаимосвязи и взаимообусловленности с другими компонентами и с геогр. обстановкой в целом. Рельеф не только испытывает воздействие со стороны других факторов, но и сам воздействует на них, а через них и на самого себя.

Сложными взаимоотношениями между литосферой, атмосферой, гидросферой и биосферой определяется положение Г. в системе наук о Земле. Данные и методы геологии используются для выяснения зависимости рельефа от геол. строения и развития исследуемого участка земной коры; данные физ. географии, климатологии, гидрологии, океанологии, почвоведения, геоботаники - для выяснения зависимости рельефа от физико-геогр. условий в целом и от отдельных природных компонентов; геофизики - для изучения физ. сущности процессов развития рельефа и его взаимодействия с твёрдой, жидкой и газообразной оболочками Земли.

В Г. выделяется ряд отраслей: общая Г., рассматривающая наиболее широкие вопросы формирования рельефа с освещением всего комплекса геоморфологич. показателей в синтетич. плане; частная Г., изучающая рельеф по одному или неск. частным геоморфологич. показателям; региональная Г., занимающаяся изучением конкретного рельефа отд. участков земной поверхности - материков, океанов, морей, стран и т. п. Наиболее крупные черты рельефа Земли в региональном плане служат объектом изучения планетарной Г. Особая отрасль Г.- палеогеоморфология - рассматривает рельеф прошлых геол. эпох (нередко погребённый) с выяснением истории формирования земной поверхности на протяжении длительного геол. времени. Теоретич. основы применения результатов геоморфологич. исследований для решения нар.-хоз. задач разрабатываются прикладной Г.

Общая Г. включает ряд разделов. Наиболее крупные из них: Г. суши, к-рая изучает рельеф поверхности материков, и морская Г., изучающая рельеф дна морей и океанов.

К частным геоморфологич. дисциплинам относятся: структурная Г., к-рая изучает морфоструктуры - формы рельефа, возникающие в результате исторически развивающегося противоречивого взаимодействия экзогенных и эндогенных факторов при ведущей роли последних; климатическая Г., рассматривающая морфоскульптуры - формы рельефа, в образовании к-рых гл. роль играют экзогенные процессы, взаимодействующие со всеми другими факторами рельефообразования. Структурная Г. включает разделы, посвящённые исследованию роли активной тектоники в формировании рельефа и роли уже сложившихся относительно пассивных геол. структур, к-рые проявляются в пластике земной поверхности благодаря неравномерной денудации различных по составу горных пород. Климатич. Г. подразделяется на несколько разделов, в к-рых рассматриваются комплексы форм рельефа, развивающиеся в различных физико-геогр. условиях: в области гумидного и семигумидного климата, совр. и древнего нивального климата, в полярных и субполярных, аридных, карстовых и др. областях.

По ряду частных показателей, доступных количеств, выражению, выделяют: геометрию, кинематику и динамику рельефа. Первая фиксирует внимание на изучении физиономич. облика рельефа. Она включает морфографию, изучающую очертания форм рельефа, и морфометрию - учение о размерах форм, характеризуемых различными количеств, показателями. Кинематика рельефа рассматривает общие особенности изменений форм земной поверхности независимо от порождающих эти изменения сил. Геометрия и кинематика рельефа являются введением в динамическую Г., изучающую физ. сущность развития рельефа в зависимости от действующих факторов. Динамич. Г. распадается на разделы, посвящённые отдельным геоморфологич. процессам - склоновым, флювиальным, карстово-суффозионным, ледниковым, мерзлотным, эоловым, озёрным, морским, а также проявлению в рельефе тектоники и вулканизма. Указанные частные направления и отрасли Г. рассматривают рельеф аналитически и лишь в совокупности дают о нём и его развитии синтетич. представление. При геоморфологич. исследованиях широко используются методы геологии, гляциологии, геокриологии, механики грунтов, гидродинамики, аэродинамики и др. науч. дисциплин. Многие теоретич. проблемы разрабатываются при помощи матем. методов исследования.

Осн. рабочий метод Г.- полевые экспедиц. исследования и геоморфологич. съёмка, в результате к-рой создаются общая и специальные геоморфологич. карты. Наряду с экспедиц. исследованиями проводятся стационарные и экспериментальные исследования геоморфологич. процессов. Полевые работы проводятся с применением картографич. и геодезич. методов, аэрометодов, геофиз. и др. методов инструментальных наблюдений. Так, при геоморфологич. исследованиях мор. дна используются навигационная аппаратура, эхолотирование, сейсмозондирование, спец. приборы для взятия пробного грунта на большой глубине и пр.

Данные Г. используются при поисках различных, особенно россыпных, месторождений полезных ископаемых (поисковая Г.), при проектировании промышленных, гражданских, гидроэнергетич. сооружений, автомобильных и жел. дорог, мор. портов (инженерная Г.), при разработке мероприятий по хоз. организации территории, её с.-х. использованию и по борьбе с почвенно-овражной эрозией. Результаты геоморфологич. исследований служат основой при отраслевых и комплексных геогр. исследованиях.

Исторический очерк. Как самостоятельная науч. дисциплина Г. сложилась в кон. 19 - нач. 20 вв., когда оформились две геоморфологич. школы: американская во главе с У. М. Дейвисом и европейская (преим. нем.), творцами к-рой являются Ф. Рихтгофен, А. Пенк и В. Пенк. Теоретические концепции амер. школы наиболее полно выразились в учении Дейвиса о географических циклах, европ. школы - в учении В. Пенка о восходящем и нисходящем развитии рельефа (основанном на морфологическом анализе склонов) и о ч предгорных лестницах. В дальнейшем за рубежом наметилось стремление преодолеть абстрактность и догматизм старых концепций и разработать теоретич. базу Г. на основе учения о структурной и климатич. Г. (франц. учёные Ж. Буркар, Ю. Бюдель, А. Дреш, А. Кайе, Ж. Трикар, А. Шолле). Однако отдельные геоморфологи за рубежом продолжают развивать идеи, в к-рых формирование рельефа рассматривается без должного учёта конкретной физико-геогр. обстановки (напр., учение англ, геоморфолога Л. Кинга об универсальном значении процессов образования педипленов, отрицание им роли климата как одного из определяющих факторов формирования рельефа). В последние десятилетия зарубежные учёные много внимания уделяют вопросам динамич. Г. и морфометрии (канадские учёные А. Стралер, А. Шайдеггер и др.).

Основы Г. в России были заложены П. П. Семёновым-Тян-Шанским, П. А. Кропоткиным, В. В. Докучаевым, И. Д. Черским, И. В. Мушкетовым, С. Н. Никитиным, Д. Н. Анучиным, А. П. Павловым, В. А. Обручевым и др. Большие успехи в геоморфологич. познании терр. СССР и в разработке теоретич. концепций Г. были достигнуты за годы Сов. власти (А. А. Борзов, И. С. Щукин, Я. С. Эдельштейн, А. А. Григорьев, И. П. Герасимов, К. К. Марков, Б. Л. Личков, Н. И. Николаев, В. А.Варсанофьева, С. С. Шульц и др.). Сов. учёные развивают плодотворные идеи о геоморфологических уровнях (К. К. Марков), о геотектуре, морфоструктуре и морфоскульптуре Земли (И. П. Герасимов, Ю. А. Мещеряков), о морфологич. комплексах (И. С. Щукин), о геоморфологич. циклах (Ю. А. Мещеряков, Ю. Ф. Чемеков и др.). На основе новейших данных о строении коры и мантии Земли создаются общие концепции о происхождении и развитии как рельефа Земли в целом, так и рельефа дна Мирового океана (О. К. Леонтьев, Б. Л. Личков, Г. Б. Удинцев, В. Е. Хаин). Много сделано для разработки проблем классификации рельефа, формирования флювиального, карстового, ледникового, мерзлотного, эолового рельефа, морфологии побережий (С. Г. Боч, Н. А. Гвоздецкий, В. П. Зенкович, Г. А. Максимович, Д. Г. Панов, А. И. Попов, Б. А. Федорович). Большие работы проведены по региональным геоморфологич. исследованиям терр. СССР (С. С. Воскресенский, К. И.Геренчук, М. В. Карандеева, В. А. Дементьев, Н. В. Думитрашко, П. К. Заморий, Л. И. Маруашвили и др.), методике построения геоморфологич. карт и легенд к ним (3. А. Сваричевская, Д. В. Борисевич, А. И. Спиридонов, В. В. Ермолов, И. И. Краснов и др.). Совершенствуются картографич. методы исследования рельефа (В. П. Философов и др.), аэрометоды (В. П. Мирошниченко, М. Н. Петрусевич и др.), геодезич. и геофиз. методы, стационарные и экспериментальные исследования (М. И. Иверонова, Н. И. Маккавеев, Г. К. Тушинский и др.). Уделяется особое внимание вопросам геометрии, кинематики и динамики рельефа (Д. Л. Арманд, А. С. Девдариани, Ю. К. Ефремов, В. В. Лонгинов и др.).

Координация работ по Г. в междунар. плане осуществляется комиссиями и подкомиссиями Междунар. геогр. союза (по прикладной Г., методике геоморфологич. картографирования и др.). Проблемы Г. стоят в повестках междунар. геол. конгрессов и Междунар. ассоциации по изучению четвертичного периода (ИНКВА).

В СССР работа геоморфологов координируется Межведомственной геоморфологич. комиссией при АН СССР. Вопросы Г. обсуждаются на съездах Геогр. об-ва СССР. Статьи по Г. за рубежом публикуются в журн. Zeitschrift fur Geomorphologie (Lpz.- В., 1925), Revue de la Geomorphologie dynamique (P., с 1950) и геогр. журналах; в СССР - гл. обр. в периодич. журналах (Изв. Геогр. об-ва СССР, Изв. АН СССР, серия географическая), в сборниках, журналах и вестниках, издаваемых филиалами и отделами Геогр. об-ва СССР, университетами и др. высшими уч. заведениями, а также науч. и производств, организациями. С 1970 издаётся журнал Геоморфология

Лит.: Пенк В., Морфологический анализ, [пер. с нем.], М., 1961; Дэвис В. М. Геоморфологические очерки, пер. с англ., М. 1962; Павлов А. П., Избр. соч., т. 2, М.. 1951; Щукин И. С., Общая геоморфология, 2 изд., т. 1-2, М., 1960-64; Борзов А. А., Географические работы, 2 изд., М., 1954; Эдельштейн Я. С., Основы геоморфологии, 2 изд., М.- Л., 1947; Марков К. К., Основные проблемы геоморфологии, М., 1948; Рельеф Земли (Морфоструктура и морфоскульптура), М., 1967; Шайдеггер А. Е., Теоретическая геоморфология, пер. с англ., М., 1964; Панов Д. Г., Общая геоморфология, М., 1966; Махачeк Ф., Рельеф Земли, пер. с нем.. т. 1 - 2, М., 1959-61; Мещеряков Ю. А., Структурная геоморфология равнинных стран, М., 1965; Каттерфельд Г. Н., К проблеме образования морфологического лика планет типа Земли, Географический сборник, 1962, сб. 15; Леонтьев О. К., Дно океана, М., 1968; Шульц С. С., Анализ новейшей тектоники и рельеф Тянь-Шаня, М., 1948; Николаев Н. И., Неотектоника и ее выражение в структуре и рельефе территории СССР, М., 1962; Личков Б. Л., К основам современной теории Земли, Л., 1965; Звонкова Т. В., Прикладная геоморфология, М., 1970; Спиридонов А. И., Основы общей методики полевых геоморфологических исследований и геоморфологического картографирования, М., 1970; Экспериментальная геоморфология, М., 1961; Девдариани А. С., Математические методы, М.,1966; Болиг А., Очерки по геоморфологии, пер. с франц., М., 1956; Кинг Л., Морфология Земли, пер. с англ., М., 1967; Герасимов И. П., Опыт геоморфологической интерпретации общей схемы геологического строения СССР, в сб.: Проблемы физической географии, т. 12. М.- Л., 1946; Применение геоморфологических методов в структурно-геологических исследованиях, М., 1970; Проблемы палеогеоморфологии, М., 1970; Современные экзогенные процессы рельефообразования, М., 1970; Engeln О., Geomorphology, N. Y., 1947; Cotton С., Geomorphology, 6 ed., N. Y., 1952; Vitasek F., Fysicky zemepis, 3 dil., Praha, 1955; Weber H., Die Oberflächenformen des festen Landes, Lpz., 1958; Tricart J. etCailleux A., Cours de geomorphologie, P., 1961; Klimaszewski M., Geomorfologia ogolna, Warsz., 1963; The Encyclopedia of geomorphology, N. Y., 1968. А. И. Спиридонов.

ГЕОМОРФЫ (греч. geomoroi, от ge - земля и meiromai - получаю свою долю), в Др. Греции землевладельцы (мелкие, средние и крупные): 1) в Афинах Г.- земледельцы, одна из трёх групп свободного населения (наряду с евпатридaми и демиургами), образовавшихся, по преданию, при царе Тесее (приблизительно 13 в. до н. э.). Постепенно Г. утрачивали свои зем. участки и попадали в долговое рабство. Реформы архонта Солона (6 в. до н. э.) восстановили большинство хозяйств Г., которые совместно с гор. демосом стали опорой афинской рабовладельческой демократии. К 4 в. до н. э. большинство Г. снова разорилось. 2) В Сиракузах и на о. Самос аристократы, крупные зем. собственники.

Н. Н. Пикус.

ГЕОПОЛИТИКА, буржуазная, реакционная концепция, использующая извращённо истолкованные данные физ. и экономич. географии для обоснования и пропаганды агрессивной политики империалистич. гос-в. Осн. идеи Г. - утверждение решающей роли физико-геогр. условий в жизни человеческого общества и неравноценности рас (см. Расизм). Используются также теории социального дарвинизма (см. Социал-дарвинизм) и мальтузианства (см. Мальтузианство). Геополитики прибегают к широкому использованию понятий жизненного пространства, естественных границ, геогр. положения для оправдания милитаризма и захватнич. войн.

Геополитич. концепция возникла в период империализма. Первыми представителями Г. были шведский государствовед-пангерманист Р. Челлен, к-рый предложил во время 1-й мировой войны 1914-1918 термин геополитика (как учение о гос-ве - геогр. и биол. организме, стремящемся к расширению), нем. географ Ф. Ратцель, англ, географ X. Маккиндер, амер. адмирал А. Т. Мэхэн. В период между двумя мировыми войнами Г. усиленно культивировалась в Германии. Г. стала официальной доктриной нем. фашизма. Главой нем. геополитиков был генерал К. Хаусхофер, основатель и редактор (в 1924-44) журн. Цайтшрифт фюр геополитик (Zeitschrift fur Geopolitik), пропагандировавшего идеи реваншизма и агрессии; К. Хаусхофер был тесно связан с руководящей верхушкой фашистской партии. В США в 40-х гг. идеи Г. развивали Н. Спикмен и др. географы и социологи.

После 2-й мировой войны 1939-45 Г. стала возрождаться в США, ФРГ и др. империалистич. гос-вах для оправдания милитаризации своих стран, агрессивной политики и идей реваншизма, направленных против социалистич. стран и национально-освободит. движения. В ФРГ с 1951 снова выходит журн. Zeitschrift für Geopolitik; возродился Союз геополитики. Совр. геополитики пытаются объяснять противоположность между социалистич. и каппталистич. странами географической обусловленностью.

Лит.: Виттфогель К., Геополитика, географический материализм и марксизм, Под знаменем марксизма, 1929, № 2 - 3, 6, 7-8; Гейден Г., Критика немецкой геополитики, пер. с нем., М.. 1960.

П. М. Алампиев, Ю. Н. Семёнов.

ГЕОПОТЕНЦИАЛ, потенциал силы притяжения масс Земли. См. Гравитационное поле Земли.

ГЕОРГ (George). В Англии: Г. I (28.3.1660, Ганновер, - 11.6. 1727, Оснабрюк), король с 1714 (курфюрст ганноверский с 1698), первый представитель Ганноверской династии. Г. были чужды культура и нац. интересы Англии. Проявлял мало интереса к англ, политике, что помогло стоявшей у власти партии вигов укрепить самостоятельность парламента по отношению к короне.

Г. III (4.6.1738, Лондон, - 29.1.1820, Виндзор), король с 1760 (в 1760-1815 курфюрст, затем король ганноверский). Опираясь на торийскую группировку (см. Тори) в парламенте, пытался оттеснить вигов от управления страной и взять руководство политикой в свои руки. Был одним из вдохновителей англ, колониальной политики и борьбы с восставшими сев.-амер. колониями. Принимал деятельное участие в борьбе европ. реакции против Великой франц. революции и организации коалиций против Наполеона. В связи с умопомешательством Г. III в 1811 было назначено регентство принца Уэльского (с 1820 - Георг IV).

Г. IV (12.8.1762, Лондон, - 26.6.1830, Виндзор), король с 1820 (одновременно король ганноверский; в 1811-20 принц-регент). Поддерживал антидемократич. курс торийского пр-ва Ливерпула. Активный сторонник реакц. политики Священного союза.

Г. V (3.6.1865, Лондон, - 20.1.1936, Сандрингем), король с 1910, представитель Саксен-Кобург-Готской династии, переименованной в 1917, в период 1-й мировой войны, в Виндзорскую династию. Значит, роли в политич. жизни Великобритании не играл.

ГЕОРГ, Георгиос (Geergios). В Греции: Г. I (24. 12. 1845, Копенгаген, - 18.3.1913, Салоники), король в 1863-1913 из династии Глюксбургов. Вступил на престол по настоянию Англии, поддержанной Францией и Россией. Добивался создания Великой Греции за счёт присоединения терр. соседних гос-в.

Г. II (20.7.1890, Декелея, - 1.4.1947, Афины), король из династии Глюксбургов. Вступил на престол после военного переворота 1922. В дек. 1923 в связи с победой республиканцев на выборах был вынужден покинуть Грецию и поселиться в Лондоне. Восстановлен на престоле в 1935 монархистами. Содействовал установлению 4 авг. 1936 реакц. диктатуры Метаксаса. В 1941 в связи с оккупацией Греции нем. фашистами эмигрировал сначала в Египет, затем в Англию. Вернулся в Грецию в сент. 1946 после реставрации монархии в результате фальсифицированного плебисцита (1 сент. 1946).

ГЕОРГА V БЕРЕГ (George V Coast), часть побережья Земли Виктории (Вост. Антарктида) между 142o; и 155o в. д. Представляет собой чередование выводных (Нинниса, Мерца) и шельфовых (Кука) ледников с участками края материкового ледникового щита, непосредственно выходящего к морю. Открыт австрал. антарктич. экспедицией под рук. Д. Моусона в 1912-13. Назван в честь англ. короля.

ГЕОРГА СВЯТОГО ПРОЛИВ (Saint George's Channel), Южный канал, пролив между о-вами Великобритания и Ирландия. Соединяет на Ю. Ирландское м. с Атлантич. ок. Наименьшая шир. ок. 74 км, глуб. на фарватере 82-113 м. Скорость приливных течений 2.8-6.5 км/ч.

ГЕОРГАДЗЕ Михаил Порфирьевич [р.28.2(12.3). 1912, с. Зоди, ныне Чиатурского гор. совета Груз. ССР], советский партийный и государственный деятель. Чл. КПСС с 1942. С 1929 работал трактористом, бригадиром тракторной бригады; учился в техникуме механизации с. х-ва. В 1941 окончил Моск. ин-т механизации и электрификации с. х-ва. В 1941-51 работал в Наркомземе, затем в Мин-ве с. х-ва СССР - инженером, гл. инженером, нач. отдела, нач. управления, В 1951-53 зам. мин. и нач. управления МТС Мин-ва с. х-ва (позже - с. х-ва и заготовок) Груз. ССР. В 1953-54 первый зам. пред. Сов. Мин. и мин. с. х-ва Груз. ССР. В 1954-56 второй секретарь ЦК КП Грузии. В 1956-57 первый зам. пред. Сов. Мин. Груз. ССР. С февр. 1957 секретарь Президиума Верх. Совета СССР. На 23 и 24-м съездах КПСС (1966, 1971) избирался кандидатом в чл. ЦК КПСС. Деп. Верх. Совета СССР 4-8-го созывов. Награждён 2 орденами, а также медалями.

ГЕОРГЕ (Gheorghe) Петре (19.3.1907, г. Толбухин, Болгария,-8.2.1943, Плоешти, Румыния), деятель румынского рабочего движения. В 1928 вступил в Коммунистич. союз молодёжи Румынии (КСМР), с 1932 чл. ЦК, а с 1935 секретарь ЦК КСМР. С 1930 чл. компартии Румынии (КПР). Неоднократно подвергался арестам. В 1936-38 чл. уездного к-та КПР в Пазарджике. С 1940 чл. Добруджанского к-та КПР. С 1941 секретарь к-та КПР у. Илфов (окрестности Бухареста). 14 мая 1942 арестован по обвинению в антигос. деятельности и после пыток расстрелян.

Источн.: Petre Gheоrghe, Analele institutului de studii istorice si social-politice de pe linga C. C. al P. C. R., 1967, № 2, p. 135-38.

Лит.: Valсu V., Viata eroica a utecistului Petre Gheorghe, [Buc.], 1950.

ГЕОРГЕ (George) Стефан (12.7.1868, Бюдесхейм, - 4.12.1933, Локарно), немецкий поэт. Один из видных представителей нем. символизма. В 90-е гг. Г. возглавил кружок литераторов, в 1899 основал журн. Блеттерфюрдикунст (Blätter für die Kunst). В сб-ках Гимны (1890), Паломничество (1891), Книги пастухов (1895), Год души (1897), воплощая нек-рые идеи Ф. Ницше, воспевал таинств, силы природы и исключит, героев. Позднее Г. стремился поэтически утверждать абс. нравств. ценности (сб-ки Седьмое кольцо, 1907; Звезда союза, 1914). В сб-ках Война (1917) и Три напева (1921) сказалось влияние экспрессионизма. Стиль Г. отличается изысканной сложностью синтаксиса, обилием архаич. образов; своеобразна даже орфография. Мистич. настроения, культ самодовлеющей героики (сб. Новое царство, 1928) дали основание бурж. реакции использовать стихи Г. для своих лозунгов. Однако сам Г. отверг фашизм, эмигрировал и даже запретил хоронить себя в Германии.

Соч.: Gesammelte Werke, Bd 1 - 18, В., 1927 - 34; Werke, Bd 1 - 2, Münch.- Düsseldorf, 1958; в рус. пер. - Современные немецкие поэты в переводах В. Эльснера, М., 1913.

Лит.: Из новой немецкой лирики. Переводы и характеристики Г. Забежинского, Берлин, 1921, с. 73 - 77; Brodersen A., Stephan George, В., 1935; Bennett E. К., Stefan George, Camb., 1954; Schultz H. S., Studien zur Dichtung Stefan Georges, Hdlb., [1967]; Zweig A., Essays, Bd 1, В., 1959.

Л. З. Копелев.

ГЕОРГЕ-ГЕОРГИУ-ДЕЖ (Gheorghe-Gheorghiu-Dej), б. Онешти, город на В. Румынии, в уезде Бакэу. 39,7 тыс. жит. (1969). Нефтеперераб. з-д и нефтехим. комбинат (произ-во каучука, пластмасс, содопродуктов, ядохимикатов). ТЭС Борзешти. Газопровод из центр. Трансильвании.

ГЕОРГИ Иван Иванович (Иоганн Готлиб) (31.12.1729, Померания, - 27.10. 1802, Петербург), русский этнограф, натуралист, акад. Петерб. АН (1783). По происхождению немец. В 1768-74 посетил Ю.-В. России, Алтай, Байкал, Забайкалье, Урал, Поволжье. В 1772-73 исследовал оз. Байкал и произвёл его съёмку, описал климат, флору и фауну его окрестностей. Автор первого обобщающего труда о народах России (Описание всех в Российском государстве обитающих народов, также их житейских обрядов, вер, обыкновений, одежд, жилищ и прочих достопамятностей, ч. 1-3, 1776-77). По своим обществ, взглядам был близок к франц. просветителям.

Лит.: Тихомиров В. В., Софиано Т. А., Двести двадцать пять лет со дня рождения академика И. И. Георги, Изв. АН СССР. Серия геологическая. 1954, № 5; Токарев С. А., История русской этнографии, М., 1966, с. 103 - 10.

ГЕОРГИЕВ Владимир (р. 3.2.1908, с. Габаре), болгарский языковед. Специалист по общему и индоевроп. языкознанию. Чл. Болгарской коммунистич. партии с 1945. Проф. Софийского ун-та. Чл. Болг. АН (1952), почётный доктор Венского и Берлинского ун-тов. Осн. труды: Исследования по сравнительно-историческому языкознанию (1958) и Введение в историю индоевропейских языков (1966). Пр. им. Димитрова (1951, 1969).

Соч.: Vorgriechische Sprachwissenschaft, t. 1-2, Sofia, 1941-45.

ГЕОРГИЕВ Гаврил [8(20). И. 1870, Измаил, - 20.4.1917], деятель болгарского рабочего и социалистич. движения. Вместе с Д. Благоевым редактировал первые социалистич. издания. С 1893 чл. Общего совета Болг. с.-д. партии (позднее Болг. рабочей с.-д. партии - БРСДП). В 1894-96 чл. ЦК БРСДП, в 1896-97 секретарь ЦК БРСДП. В 1899-1909 редактировал (вместе с Г. Кирковым) газ. Работнически вестник. Боролся с болг. оппортунистами, защищая принципы марксизма; в 1901-02 написал ряд статей о парт, строительстве, в к-рых отстаивал необходимость создания действенных парт, орг-ций. В 1903-09 чл. ЦК БРСДП (тесных социалистов). В последние годы жизни из-за болезни отошёл от политич. деятельности.

Соч.: Избрани произведения, София, 1953.

М. А. Бирман.

ГЕОРГИЕВ Георгий Павлович (р.4.2.1933, Ленинград), советский биолог, чл.-корр. АН СССР (1970). По окончании (1956) 1-го Моск, мед. ин-та работал в Ин-те морфологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР. С 1963 зав. лабораторией в Ин-те молекулярной биологии АН СССР. Осн. труды по молекулярной биологии; открыл в животных клетках новый тип рибонуклеиновой к-ты - ядерную РНК, подобную ДНК (д-РНК),- предшественника информационной РНК (1961). Обнаружил в ядрах клеток частицы - информосомы, - содержащие информационную РНК, и расшифровал их структуру (1964).

Соч.: Проблема транспорта информационной РНК в животной клетке, Успехи биологической химии, 1969, т. 10 (совм. с О. П. Самариной); Регуляция синтеза РНК в клетках животных, Успехи современной биологии, 1970, т. 69.

ГЕОРГИЕВ Кимон (11.8.1882, Пазарджик, - 28.9.1969, София), болгарский гос. и политич. деятель. Род. в мелкобурж. семье. Окончил воен. школу в Софии. Входил в политич. партии и орг-ции: Народный сговор (1921-23), Демократический сговор (1923-31), политич. группу Звено (1931-34). В 1926-28 мин. транспорта, почт и телеграфа. В мае 1934 возглавил гос. переворот. В мае 1934 - янв. 1935 премьер-министр. Пр-во Г. установило (23 июля 1934) дипломатич. отношения с СССР. В 1943 вместе с руководимой им политич. группой Звено примкнул к антифаш. силам, объединённым в Отечеств, фронт (ОФ). 9 сент. 1944 возглавил (до нояб. 1946) образовавшееся в результате победы антифаш. вооруж. восстания первое пр-во ОФ. В 1944-49 пред, политич. партии Нар. союз Звено. В нояб. 1946-50 и в дек. 1959 - марте 1962 зам. пред. Сов. Мин. НРБ. В окт. 1946 - дек. 1947 мин. иностр. дел. В дек. 1947 - марте 1959 мин. электрификации и мелиорации. С марта 1962 чл. Президиума Нар. собрания НРБ, зам. пред. Нац. совета ОФ (1962). Дважды Герой Социалистич. Труда НРБ (1962, 1967). Награждён 5 орденами Георгия Димитрова.

Л. Б. Валев.

ГЕОРГИЕВ Пётр (р. 21.11.1891, г. Сливен), деятель болгарского рабочего движения, публицист, историк. Чл. БКП с 1910. Род. в рабочей семье. В 1918-23 редактор ЦО БКП (тесных социалистов) газ. Работнически вестник. В 1923- 1928 чл. ЦК БКП (т. с.), в 1926-28 политич. секретарь Исполнит, бюро ЦК БКП (т. с.), с 1954 чл. ЦК БКП. В 1928-35 в фаш. тюрьмах, в 1941-42 в концлагере. В 1945-50 зам. редактора, затем гл. редактор газ. Работническо дело. В 1951-61 проф. Софийского ун-та, в 1956-62 директор Ин-та истории БКП при ЦК БКП. Автор работ по истории болгарского и междунар. рабочего движения. Герой Социалистич. Труда НРБ (1964). Награждён орденом Георгия Димитрова.

Соч.: Влияние Великой Октябрьской социалистической революции на Болгарию, М., 1957.

ГЕОРГИЕВКА, посёлок гор. типа в Лутугинском районе Ворошиловградской обл. УССР. Ж.-д. ст. (Конопляновка) на линии Ворошиловград -Лутугино. Добыча песка и ракушечника. Животноводческий совхоз.

ГЕОРГИЕВСК, город, центр Георгиевского р-на Ставропольского края РСФСР, на р. Подкумок (приток Кумы). Ж.-д. станция на линии Минеральные Воды - Прохладная; от Г.- ветка (94 км) на Прикумск. 44 тыс. жит. (1970). Крупный арматурный з-д, заводы авторемонтные, кирпичные, гренажный, биохимический, кожев.; пищевая пррм-сть (маслоэкстракционный, консервный, молочный, муком., винодельч., пивовар, з-ды, мясо-птицекомбинат и др.). Техникум механизации с. х-ва. Возник в 1777 как крепость, город - с 1786.

ГЕОРГИЕВСКАЯ Анастасия Павловна [р. 25.10(7.11). 1914, Орёл], русская советская актриса, нар. арт. СССР (1968). Чл. КПСС с 1940. В 1935 окончила ГИТИС, в 1936 была принята в труппу МХАТ. Дебютировала в роли Таисии (Достигаев и другие Горького). Среди ролей: Наташа (Три сестры Чехова), Мачеха (Двенадцать месяцев Маршака), Лушка (Хлеб наш насущный Вирты), Домна (Сердце не прощает Софронова), Потапова (Битва в пути по одноим. произв. Г. Николаевой), Ксения (Егор Булычев и другие Горького) и др. Снимается в кино: Анна Андреевна (Ревизор Гоголя, 1952), Мария Павловна (А если это любовь?, 1962) и др. Гос. пр. СССР (1951). Награждена орденом Трудового Красного Знамени и медалями. Портрет стр. 317.

ГЕОРГИЕВСКАЯ Сусанна Михайловна [р. 10(23).5.1916, Одесса], русская советская писательница. Окончила Ленингр. ун-т (1935). Начала печататься в 1939. Участница Великой Отечеств. войны. Автор повестей и рассказов для детей: "Галина мама" (1947), "Бабушкино море" (1949), "Малолеток Иванов" (1950), "Отрочество" (1953), "Тарасик" (1959). Повести "Серебряное слово" (1955) из жизни совр. Тувы, "Молодые" (1961), "Дважды два - четыре" (1965) и др. адресованы взрослому читателю. Награждена орденом Отечеств, войны 2-й степени и медалями.

Соч.: Повести и рассказы, М., 1954; Три повести, М., 1957; Светлые города, М., 1965; Портной особого платья, М., 1966; Повести, М., 1967; Рассказы и сказки, М., 1968.

Лит.: Чуковская Л. К., С. Георгиевская. Критико-биографический очерк, М., 1955; Советские детские писатели. Библиографический словарь (1917 - 1957), М., 1961.

А. Ф. Русакова.

ГЕОРГИЕВСКИЙ Сергей Михайлович [7(19).10.1851, Кострома,- 26.7(7.8).1893, г. Мец, Франция], русский учёный-китаист. Окончил ист.-филологич. ф-т Моск. ун-та (1873) и вост. ф-т Петерб. ун-та (1880). Проф. Петерб. ун-та (с 1890). Магистерская дисс. Первый период китайской истории (до императора Цинь-ши-хуанъ-ди) (1885). Докторская дисс. Анализ иероглифической письменности китайцев, как отражающий в себе историю жизни древнего китайского народа (1889). Работы Г. богаты фактич. материалом, но их обобщения во многом утратили науч. значение.

Соч.: Принципы жизни. Китая, СПБ. 1888; О корневом составе китайского языка в связи с вопросом о происхождении китайцев, СПБ, 1888; Важность изучения Китая, СПБ. 1890: Мифические воззрения и мифы китайцев, СПБ, 1892.

Г. В. Карпюк, Л. И. Думан.

ГЕОРГИЕВСКИЙ ТРАКТАТ 1783, дружественный договор России с груз, царством Картли-Кахети (Вост. Грузия); заключён в Георгиевске (Сев. Кавказ) 24 июля (4 авг.). Груз, царь Ираклий II признавал покровительство России и отказывался от самостоятельной внеш. политики, обязывался своими войсками служить росс, императрице (ст. 7). Екатерина II со своей стороны ручалась за сохранение целостности владений Ираклия. Грузии предоставлялась полная внутр. автономия. Условия договора уравнивали в правах груз, привилегированные сословия (дворян, духовенство и купечество) с русскими. Особо важное значение имели 4 сепаратные статьи договора. По ним Россия обязалась защищать Грузию в случае войны, а при ведении мирных переговоров настаивать на возвращении Картлийско-Кахетинскому царству владений, издавна ему принадлежавших (но отторгнутых Турцией). Его осн. политич. значение заключалось в том, что по Г. т. был установлен протекторат России в отношении Вост. Грузии. Г. т. резко ослабил позиции Ирана и Турции в Закавказье, формально уничтожив их притязания на Вост. Грузию.

Лит.: Полное собрание законов, т. 21, СПБ, 1830, № 15835; Грамоты и другие исторические документы XVIII столетия, относящиеся до Грузии, т. 2, СПБ, 1902, в. 2, с. 32 - 41; Маркова О., Присоединение Грузии к России в 1801 г., Историк-марксист, 1940, №3; АлексидзеЛ., Взаимоотношения Грузии с Россией в XVI-XVIII вв., Тр. Тбилисского ун-та, 1963, № 94.

О. П. Маркова.

ГЕОРГИЕВСКОЕ ГИРЛО (рум. Sfintul-Gheorghe), южный из 3 главных рукавов в дельте Дуная, в Румынии. Отделяется от русла Дуная у мыса Георгиевский Чатал, впадает в Чёрное м. близ мыса Сфынтул-Георге. Дл. 109 км, шир. до 400- 500 м. Является наименее удобным из главных рукавов Дуная для судоходства из-за мелководья, большой извилистости русла и бара в устье. Используется для рыболовства.

ГЕОРГИЙ. В Грузии: Г. III (г. рожд. неизв.- ум. 1184), царь Грузни с 1156, сын царя Дэметрэ I. Продолжал активную внеш. политику Давида Строителя, отвоевал у сельджуков города Двин (1162), Ани (1173). Войска Г. III взяли Шабуран и Дербент (1167). Опираясь на дворян и гор. население, упорно боролся против крупных феодалов за усиление централизов. власти, подавил выступление знати во главе с везиром Иванэ Орбели. Жестоко подавлял антифеод, выступления крестьян. При жизни возвёл на престол свою единств. дочь Тамару (1178), ставшую его соправительницей, в царствование к-рой после смерти Г. III наступил расцвет феод. Грузии.

Г. V Блистательный (г. рожд. неизв. - ум. 1346), царь Грузии с 1314, упорно стремился к освобождению Грузии от монг.-татарского ига и фактически стал независимым царём. Боролся с непокорными феодалами, добился воссоединения Имерети (1327) и Самцхе-Саатабаго (1334) с Грузией. Г. V жестоко расправился с жителями нагорных р-нов, выступавшими против феодалов. При Г. V был выработан свод законов для горцев (Дзеглис дадеба), усиливших роль царской администрации, и составлен юридич. памятник Распорядок царского двора, отразивший уровень развития гос. строя и экономического положения страны.

Г. XII Багратиони [1746-28.12. 1800 (9.1.1801)], последний царь (с 1798) царства Картли-Кахети. (Восточная Грузия), сын Ираклия II. Возобновил Георгиевский трактат 1783 с Россией. Не имея сил для борьбы с агрессией Ирана и с притязаниями братьев на престол, Г. XII умышленно ограничил свой суверенитет и попросил Павла I о принятии Грузии в подданство России. Умер, не дождавшись возвращения послов. 22 дек. 1800 Павел I подписал манифест о присоединении Грузии к России, обнародованный после смерти Г. XII.

Лит.: Фадеев А. В., Россия и Кавказ первой трети XIX в., М., 1960.

ГЕОРГИЙ АКРОПОЛИТ (Georgios Akropolites) (1217, Никея, - после 1282, Константинополь),византийский писатель, гос. деятель. Возглавлял с 1246 адм. управление (в должности великого логофета) Никейской империи, а после 1261 занимал видные посты при константинопольском дворе. На 2-м Лионском соборе 1274, будучи полномочным представителем императора, принёс присягу папе и подписал унию между православной и католич. церквами, к-рая осталась, однако, неосуществлённой. Г. А.- автор Хроники, излагающей события внутр. и внеш. истории Никейской империи за 1203-61, ряда стихотворных произв., риторич. и теологич. сочинений.

Соч.: Opera, v. 1 - 2, Lipsiae, 1903; в рус, пер.- Летопись..., СПБ, 1863.

Г. Г. Литаврин.

ГЕОРГИЙ АМАРТОЛ (Georgios Amartolos), Георгий Монах, византийский хронист 9 в. О его личности ничего не известно. Хроника Г. А., завершённая ок. 867, охватывает период от сотворения мира до 842. Интерес Г. А. сосредоточен на богословских и церк.-ист. вопросах, характеристика событий дана с ортодоксально-церк. позиций. К нар. движениям, в частности к восстанию Фомы Славянина, Г. А. относится враждебно. Хроника Г. А., весьма популярная в Византии, сохранилась в большом числе рукописей. Она была переведена в 10-11 вв. на древний слав.-рус. яз., в 11-12 вв.- на груз. яз.

Соч.: Georgii Monachi chronicon, ed. C. de Boor, v. 1 - 2, Lipsiae, 1904.

А. П. Каждой.

ГЕОРГИЙ АФОНСКИЙ (1009-1065), грузинский церковный писатель. Был настоятелем монастыря иверов на Афоне. Возглавил при Баграте IV проведение реформ церковно-политич. жизни феод. Грузии. Переводил на груз. яз. греч. книги, восстановил правильные тексты мн. книг. Осн. соч. Г. А. - Житие основателей Афоно-Иверской Лавры Иоанна и сына его Евфимия.

Лит.: Кекелидзе К., Конспективный курс истории древнегрузинской литературы, T6., 1939.

ГЕОРГИЙ МАНИАК (Georgios Maniakes) (г. рожд. неизв. - ум. 1043), византийский полководец. Добился удачи в войнах с арабами; в 1032 овладел г. Эдессой (Сев. Месопотамия), в 1038-40 отвоевал вост. часть Сицилии. Направленный в 1042 в Италию для отражения натиска норманнов, Г. М. в момент наибольших успехов в борьбе с ними был отозван имп. Константином IX Мономахом с поста катепана (наместника) Италии. В ответ Г. М. поднял мятеж, в 1043 высадился близ Диррахия и двинулся к Константинополю. Убит в сражении с правительственными войсками близ Фессалоник.

Г. Г. Литаврин.

ГЕОРГИЙ МЕРЧУЛИ (гг. рожд. и смерти неизв.), грузинский писатель 10 в. Написал в 951 Житие Григория Хандзтели (церковного деятеля), к-рое отличается высокими художеств, достоинствами, свободой речи, лёгкостью слога. Автор реалистически рисует характерные стороны быта светского феод.общества 9 в. В Житие включено неск. романтич. новелл.

Издания: Марр Н. Я., Георгий Мерчули. Житие св. Григория Хандзтийского, в кн.: Тексты и разыскания по армяно-грузинской филологии, кн. 7, СПБ, 1911.

Лит.: Кекелидзе К., Конспективный курс истории древнегрузинской литературы, Тб., 1939.

ГЕОРГИЙ ПАХИМЕР (Ge5rgios Pahymeres) (1242 - ок. 1310, Константинополь), византийский писатель. Занимал ряд важных церк. и гос. (судебных) должностей. Примыкал к группе фанатического визант. монашества, боровшегося против заключения унии между православной и католич. церквами. Г. П.- автор Истории Византии периода 1255-1308, написанной в значит, мере на основе личных впечатлений (сообщающей много ценных подробностей). Сохранились также риторич. филос. соч. и письма Г. П.

Соч.: De Michaele et Andronico Palaeologis libri XIII, rec. I. Bekker, v. 1 - 2, Bonnae, 1835; в рус. пер. - История о Михаиле и Андронике Палеологах, т. 1, СПБ, 1862.

А. П. Каждан.

ГЕОРГИЙ ПОБЕДОНОСЕЦ, в христианской религии святой. Церковная легенда рассказывает о казни Г. П. (ок. 303) в Никомедии (ныне гор. Измит в Турции) во время гонений на христиан при Диоклетиане (на терр. Римской империи), о чудесах Г. П., в т. ч. о победе его над драконом. Первоначально считался покровителем земледелия, позднее феодалы в Европе создали культ Г. П.- святого патрона рыцарства. В Др. Руси Г. П. часто изображался на княжеских печатях и монетах, в царской России - на гос. гербе.

"ГЕОРГИЙ СЕДОВ", советский ледокольный пароход. Построен в 1909 в Глазго; в 1916 приобретён русским пр-вом. Дл. 77 м, ширина ок. 11 м. Водоизмещение 3217 га. Назван по имени рус. исследователя Арктики Г. Я. Седова. В 1920 Г. С. участвовал в первой советской арктической экспедиции к устьям рек Обь и Енисей. В 1930 экспедицией на Г. С. под руководством О. Ю. Шмидта, В. Ю. Визе и капитана В. И. Воронина впервые исследовалась сев. часть Карского моря и были открыты о-ва Визе, Исаченко, Воронина, Шмидта, архипелаг Седова (к З. от Сев. Земли). В окт. 1937 - янв. 1940 Г. С. под начальством капитана К. С. Бадигина (с 1938) совершил дрейф через Арктич. бассейн, во время к-рого был собран обширный материал по гидрологии, метеорологии и магнетизму. За героический 812-дневный дрейф всему экипажу (15 чел.) было присвоено звание Героя Советского Союза. До 1966 Г. С. использовался как транспортное судно в Арктич. морях, в 1967 - выведен из эксплуатации.

В 1967 для выполнения гидрографич. работ построен новый ледокол Г. С.

Лит.: Бадигин К. С., На корабле Георгий Седов через Ледовитый океан. Записки капитана, М. -Л.,1941.

К. С. Бадигин.

ГЕОРГИЙ СТЕФАН (г. рожд. неизв. - ум. 1668), молдавский господарь (1653-58). В 1653 путём заговора сверг господаря Василия Лупу. В 1656 направил в Москву посольство с просьбой принять Молдавию в рус. подданство. Установил добрососедские отношения с Богданом Хмельницким, надеясь тем самым укрепить свои позиции в борьбе с Турцией и крымским ханом. В 1658 турки низложили Г. С.

Лит.: Арсеньев Ю. В., Молдавский господарь Стефан Георгий и его сношения с Москвою, Русский архив, 1896. № 2; История Молдавской ССР, т. 1, Киш., 1965

ГЕОРГИЙ СФРАНДЗИ, ошибочно Франдзи (Georgios Sphrantzes) (30. 8. 1401- после 1478, о. Корфу), византийский историк и гос. деятель. Наместник Патр, Селимврии, Мистры, с 1451 - великий логофет (глава гражданской администрации). В 1453-54 в тур. плену, затем на службе пелопоннесского деспота Фомы. В 1468 постригся в монахи. Хроника Г. С. (Мемуары) охватывает период 1413-77, основана на его дневнике, содержит достоверную информацию. В хронике сказывается нек-рое влияние на автора гуманистич. идей, что проявляется в его интересе к человеческой личности, известном отказе от последовательного провиденциализма (понимание истории как проявления воли божьей).

Соч.: Memorii 1401 - 1477, Вис.,1966; в рус. пер. в отрывках - Византийские историки Дука и Франдзи о падении Константинополя, в сб.: Византийский временник, т. 7, М., 1953.

А. П. Каждан.

ГЕОРГИЙ СХОЛАРИЙ (Gedrgios Scholarios) (ок. 1405, Константинополь, - вскоре после 1472), византийский церковный деятель. Получил классич. образование, был знаком с лат. схоластич. лит-рой (переводил Фому Аквинского и др.). Занимал пост судьи и императорского секретаря. На Флорентийском соборе (1438-45)поддерживал сторонников унии с католич. церковью. С 1443-44 выступал против унии, что привело к разрыву с пр-вом; при имп. Константине XI (правил в 1449-53) Г. С. вынужден был постричься в монахи (под именем Геннадия). Осудил возобновление унии в 1452. После падения Константинополя в 1453 попал в плен к туркам. В Османской империи в 1454-56, 1462-63, 1464-65 был константинопольским патриархом. Автор многочисл. богословских соч. ,а также комментариев к Аристотелю и Порфирию, противник визант. гуманистов, особенно Плифона.

А. П. Каждан.

ГЕОРГИНА, георгин, далия (Dahlia), род многолетних травянистых растений сем. сложноцветных, с клубневидно утолщёнными корнями. Стебель полый, вые. 35-200 см. Листья супротивные, перистые или трижды перистые. Соцветие -корзинка, состоит из большого количества трубчатых и язычковых цветков или одних язычковых, очень разнообразных по окраске. Известно ок. 15 дикорастущих видов, распространённых в Мексике и Гватемале. В культуре в Европе Г. появились в конце 18 в. Имеется св. 8000 сортов, полученных гибридизацией. Садовые Г. по типам соцветий условно делят на 3 группы: немахровые (простые и миниатюрные) с одним рядом наружных язычковых цветков (остальные цветки - трубчатые), полумахровые (анемоновидные и воротничковые) с двумя - тремя рядами язычковых цветков и махровые (помпонные, шаровидные, декоративные, кактусовидные и нек-рые др.), у которых трубчатые цветки все или большинство превращены в язычковые (бесплодные). Размеры соцветий от 3 до 35 см. В декоративном садоводстве Г. применяют для одиночных и групповых посадок, используют и для срезки. Г. размножают черенками, делением клубней и семенами. Под Г. отводят хорошо освещённые места с удобренными почвами. Для получения крупных соцветий в кусте оставляют не более 3 стеблей, удаляя лишние побеги в самом начале их появления, а также выщипывают пасынки (побеги в пазухах листьев). Уход состоит в обильной поливке, частом рыхлении почвы, подкормках и прополке сорняков. Для зимнего хранения клубни выкапывают после осенних заморозков. Просушенные клубни убирают в сухое тёмное помещение с темп-рой 4-5 oС, раскладывая в один ряд.

Георгина: 1 - листья и цветок немахровой формы; 2 - клубни; 3 - соцветие: а - кактусовидное, б - шаровидное.

Лит.: Шаронова М., Георгины, М., 1952; Заливский И. Л., Георгины, 3 изд., М. -Л., 1959.

ГЕОРГИУ (Gheorghiu) Штефан (15.1.1879, Плоешти, - 19. 3. 1914, Бухарест), деятель румынского рабочего движения. После распада С.-д. партии рабочих Румынии (1899) вёл работу, направленную на восстановление рабочей партии, создание профсоюзов. В 1907 за революционную деятельность приговорён к 6-мес. тюремному заключению. В 1907 заочно избран чл. Ген. комиссии профсоюзов Румынии. Вёл борьбу с оппортунистами в руководстве восстановленной в 1910 С.-д. партии. В 1912 возглавил группу социалистов, выступивших против вовлечения Румынии в войну на Балканах. В 1912 избран секретарём Союза трансп. рабочих Румынии, в апр. 1913 руководил забастовкой в Брэиле.

Лит.: Тоdоrau G., Stefan Gheorghiu, propagandist si qrganizator de seama al miscarii muntcitoresti din Rominia, Analele institului de istorie a partidului de pe linga CC al PMR, 1964, №1; Bujor M. G., gtefan Gheorghiu $i epoca sa, Buc., 1968.

E. Д. Карпещенко.

ГЕОРГИУ-ДЕЖ (Gheorghiu-Dej) Георге (8. 11. 1901, Бырлад, - 19. 3. 1965, Бухарест), деятель румынского рабочего движения, гос. и политич. деятель РНР. С 18 лет участвовал в рабочем движении. В 1930 вступил в Коммунистическую партию Румынии (КПР). В 1932 избран секретарём Всерум. ЦК действия рабочих-железнодорожников. Летом 1933 за участие в организации забастовки железнодорожников и нефтяников (янв.-февр. 1933) был осуждён на 12 лет каторжных работ. В 1935 заочно кооптирован в чл. ЦК КПР. В авг. 1944 в связи с подготовкой вооружённого восстания против воен.-фаш. диктатуры компартия организовала побег Г.- Д. из концлагеря. После освобождения Румынии от фашизма (авг. 1944) Г.-Д. руководил борьбой трудящихся масс за осуществление социально-экономич. преобразований в Румынии. С окт. 1945 ген. секретарь ЦК КПР (в окт. 1955 - марте 1965 первый секретарь ЦК партии), В 1944-48 возглавлял ряд министерств. В 1948-52 первый зам. пред., а в 1952-55 пред. Сов.Мин. Дважды удостоен звания Героя Социалистич. Труда РНР (1951 и 1961). С марта 1961 пред. Гос. совета РНР.

Г. Георгиу-Деж

Соч. в рус. пер.: Статьи и речи, т. 1-2, М., 1956; Отчетный доклад Центрального Комитета Румынской рабочей партии 3-му съезду партии, в кн.: 3 съезд Румынской рабочей партии, М., 1960.

Е. Д. Карпещенко.

ГЕОРГИУ-ДЕЖ (до 1943 - Свобода, до 1965 - Лиски), город (с 1937) в Воронежской обл. РСФСР, порт на р. Дон. Узел ж.-д. линий Воронеж - Миллерово и Валуйки - Поворино. 49 тыс. жит. (1970). Пищевая промышленность (мясокомбинат, маслоэкстракционный, сах. з-ды), предприятия ж.-д. транспорта, з-д монтажных заготовок (автокраны, домкраты и др.). Техникум ж.-д. транспорта. Переименован в честь Г. Георгиу-Деж.

ГЕОРИФТОГЕНАЛЬ, один из главных тектонически подвижных структурных элементов земной коры, соответствующий осевым частям срединноокеанических хребтов и впадинам типа Красного м., Аденского и Калифорнийского зал. По своим масштабам и значению протекающих в ней процессов формирования земной коры Г. сопоставима с геосинклиналью, хотя и не является её аналогом. На материках аналогами Г., возможно, являются Восточно-Африканская зона разломов и Байкальская система рифтов. Характерные черты Г.-рифтово-грядовый рельеф, разломы, линейные проявления вулканизма основного состава, интрузии ультраосновного состава, их серпентинизация и региональный зеленокам. метаморфизм, высокое значение теплового потока из недр и высокая сейсмич. активность. Земная кора в пределах Г. имеет малую мощность в целом, ничтожную (до неск. десятков м) мощность слоя осадочных пород, возрастающую, как и их возраст, с удалением от оси Г., и мозаично-блоковую структуру. Термин Г. предложен сов. океанологом Г. Б. Удинцевым в 1965. См. Рифтов мировая система.

Г. Б. Удинцев.

ГЕОСИНКЛИНАЛЬ (от гео. . . к синклиналь), 1) длинный, протягивающийся на многие десятки и сотни км, относительно узкий и глубокий прогиб земной коры в пределах геосинклинального пояса, возникающий на дне морского басе., обычно ограниченный разломами и заполненный мощными толщами осадочных и вулканич. горных пород. В результате длительных и интенсивных тектонич. деформаций превращается в сложную складчатую структуру, представляющую собой часть горного сооружения (А. Д. Архангельский, Н. С. Шатский, Н. А. Штрейс, М. В. Муратов и др.). 2) Обширный, линейно вытянутый тектонически подвижный участок земной коры, в пределах к-рого происходит зарождение и развитие отдельных геосинклинальных прогибов (Г. в первом смысле), а также преобразование их в сложно построенное складчатое горное сооружение; синоним геосинклинального пояса (М. М. Тетяев, В. В. Белоусов, франц. геолог Ж. Обуэн и др.).

Толкование термина Г. в первом значении принадлежит американскому геологу Дж. Дэна (1873), хотя ещё ранее близкое понятие было выдвинуто на примере Аппалачей шотл. геологом Дж. Холлом (1859). Чёткое противопоставление Г. континентальным областям со спокойным залеганием слоев, получившим наименование платформ, дано франц. геологом Э. Огом в 1900. Им, а также швейц. исследователями Альп было показано, что Г. обладают сложным внутр. строением, расчленяясь в процессе своего развития поднятиями (геоантиклиналями) на отдельные прогибы. Нем. геологом Э. Краусом были намечены основные стадии развития Г. Амер. геолог Ч. Шухерт предложил первую классификацию Г., а его соотечественник А. Грэбо выдвинул идеи об их миграции. Широкие обобщения были сделаны нем. геол. X. Штилле, к-рый выявил закономерные связи между развитием Г. и проявлением магматич. процессов и предложил различать в зависимости от интенсивности последних эв- и миогеосинклинали. Начиная с 30-х гг. 20 в. в исследование Г. активно включились сов. геологи. А. Д. Архангельский (1933) ввёл понятие о геосинклинальных областях; В. В. Белоусов (1938-40) выяснил (первоначально на примере Кавказа) некоторые важные общие черты развития Г.; А. В. Пейве (1945) ввёл представление о глубинных разломах, играющих важнейшую роль в заложении и дальнейшей эволюции Г.; Н. С. Шатский (1947) показал, что Г. группируются в геосинклинальные системы, отличающиеся своеобразием истории развития. М. В. Муратовым и В. Е. Хаиным предложены классификации структур геосинклинального ряда и уточнены стадии их развития. Значит, вклад в разработку вопросов, связанных с понятием Г., был сделан в последние десятилетия и зарубежными учёными (американский геолог Дж. М. Кей, Ж. Обуэн и другие). Т. о., из первоначальных представлений о Г., как единичных прогибах земной коры, постепенно выросло учение о Г. (теория Г.), к-рое является одним из важнейших обобщений теоретич. геологии. Учение о Г. составляет ядро более широкого учения об эволюции структуры земной коры в целом.

Лит.: Пейве А. В., Глубинные разломы в геосинклинальных областях, Изв. АН СССР. Серия геологическая, 1945, № 5; Шатский Н. С., Гипотеза Вегенера и геосинклинали, Изв. АН СССР. Серия геологическая, 1946, № 4: Архангельский А. Д., Геологическое строение и геологическая история СССР, 4 изд., т. 1-2, М.- Л., 1947-1948; Муратов М. В., Тектоника и история развития Альпийской геосинклинальной области юга Европейской части СССР и сопредельных стран, в сб.: Тектоника СССР, т. 2, М.- Л., 1949; Пейве А. В., Синицын В. М., Некоторые основные вопросы учения о геосинклиналях, Изв. АН СССР. Серия геологическая, 1950, № 4; Кэй М., Геосинклинали Северной Америки, пер. с англ., М., 1955; Xаин В. Е. и Шейнманн Ю. М., Сто лет учения о геосинклиналях, Советская геология, 1960, № 11; Белоусов В. В., Основные вопросы геотектоники, 2 изд., М., 1962; Богданов А. А., Муратов М. В., Xаин В. Е., Об основных структурных элементах земной коры, Бюлл. Московского общества испытателей природы. Отдел геологический, 1963, т. 38, № 3; Муратов М. В., Структурные комплексы и этапы развития геосинклинальных складчатых областей, Изв. АН СССР, Серия геологическая, 1963, № 6; Штилле Г., Избр. труды, пер. с нем., М., 1964; Хаин В. Е., Общая геотектоника, М., 1964; Муратов М. В., Главнейшие эпохи складчатости и мегастадии развития земной коры, Геотектоника, 1965, № 1; его же, Складчатые геосинклинальные пояса Евразии, там же, № 6; Тектоника Евразии, М., 1966; Обуэн Ж., Геосинклинали. Проблемы происхождения и развития, [пер. с англ.], М., 1967.

В. Е. Хаин, М. В. Муратов, Е. В. Шанцер.

ГЕОСИНКЛИНАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ, складчатая геосинклинальная область, крупный, относительно обособленный участок геосинклинального пояса, отличающийся от смежных областей возрастом складчатости и особенностями истории развития. Состоит из складчатых систем одного или близкого возраста (напр., каледонских или герцинских). Складчатые системы протягиваются внутри Г. о. двумя и более параллельными рядами, продолжая или кулисообразно замещая друг друга по простиранию. Их разделяют глубинные разломы и относительно мало подвижные срединные массивы - остатки переработанного древнего основания, на к-ром закладывались геосинклинальные системы. Так, Карпатская и Динарская геосинклинальные системы разделены Паннонским срединным массивом. Примеры Г. о.: Тянь-Шанская, Центрально-Казахстанская, Алтае-Саянская (в Урало-Монгольском, или Урало-Монголо-Охотском, геосинклинальном поясе), Антильско-Карибская (в составе Восточно-Тихоокеанского пояса).

Термин Г. о. введён А. Д. Архангельским и Н. С. Шатским в 1933 и первоначально употреблялся в значении, близком к совр. понятиям геосинклинальный пояс, геосинклинальная система.

ГЕОСИНКЛИНАЛЬНАЯ СИСТЕМА, высокоподвижный, линейно вытянутый и резко расчленённый на продольные прогибы и поднятия участок земной коры, в пределах к-рого в результате длительного развития кора океанич. типа обычно преобразуется в континентальную (однако многие Г. с. закладывались на континентальной коре). Характеризуется повышенной скоростью, большим размахом и контрастностью вертикальных движений, интенсивной складчатостью, напряжёнными и разнообразными магматич. процессами, явлениями регионального метаморфизма и эндогенного оруденения. Геосинклинальные прогибы и поднятия Г. с. отделены друг от друга и от соседних структур земной коры глубинными разломами.

Внешние части Г. с., возникающие обычно на глубоко и плавно погружённом краю соседних платформ, наз. (по X. Штилле) миогеосинклиналями, а внутренние части, или внутренние прогибы, образующиеся на резко раздробленном и переработанном основании, - эвгеосинклиналями.

Земная кора Г. с. по своему строению носит переходный характер от океанической к континентальной, отличаясь большой неоднородностью. Под геосинклинальными прогибами она ближе к океанич. (имеет уменьшенную толщину при малой мощности гранитного слоя, местами полностью отсутствующего); в поднятиях кора ближе к континентальной (толщина её увеличена за счёт разрастания гранитного слоя).

В истории каждой Г. с. можно выделить ряд стадий. В начальной стадии геосинклинального этапа Г. с. испытывает общее погружение, сопровождающееся вулканизмом, накоплением осадков, и занята глубоководным морем (особенно глубоким над геосинклинальными прогибами). Миогеосинклинали отличаются отсутствием или слабым проявлением вулканизма, заполняясь преим. песчано-глинистыми отложениями т. н. нижней терригенной (аспидной, граувакковой) формации или карбонатными породами. Для эвгеосинклиналей на рассматриваемой стадии типичен напряжённый начальный вулканизм с массовыми подводными излияниями основных лав. Поэтому эвгеосинклинали заполняются гл. обр. вулканогенными и вулканогенно-осадочными толщами. Из собственно осадочных пород для них в это время характерны кремнистые сланцы и яшмы. Вдоль ограничивающих эвгеосинклинали разломов внедряются интрузии основных и ультраосновных глубинных магматич. пород. Состав последних, а также приуроченность к Г. с. глубокофокусных землетрясений указывают на то, что эти разломы уходят глубоко в мантию Земли. В следующую - предорогенную - стадию, или стадию зрелости, геосинклинали, составляющие Г. с., расчленяются (см. рис. в ст. Геосинклинальный пояс) вторичными (новообразованными) поднятиями - геоантиклиналями (по А. Д. Архангельскому), или интрагеоантиклиналями (по М. М. Тетяеву и В. В. Белоусову), на узкие дочерние прогибы - интрагеосинклинали (по М. М. Тетяеву и В. В. Белоусову), заполняющиеся карбонатными породами, ритмичнослоистыми толщами флиша, а в эвгеосинклиналях - продуктами продолжающейся вулканич. деятельности уже преим. андезитового состава. Развитие этого процесса сопровождается интрузиями и складчатыми деформациями. Далее наступает перелом в развитии Г. с., к-рый выражается в переходе к её общему воздыманию (общая инверсия тектонич. режима, по В. В. Белоусову). Г. с. вступает в орогенный этап, или этап горообразования. С ним совпадает максимум складко- и надвигообразования, возникновение гранитоидных массивов (батолитов), региональный метаморфизм горных пород и наиболее интенсивное эндогенное рудообразование. Г. с. преобразуются в складчатые (складчато-глыбовые, складчато-покровные) горные сооружения, структура к-рых представляет собой систему сложных складок - мегантиклинориев и мегасинклинориев. Между ними закладываются межгорные прогибы, а на границах складчатой системы с платформой - передовые прогибы (или краевые прогибы). Те и другие заполняются обломочными продуктами разрушения растущих гор. В начальную - раннеорогенную - стадию орогенного этапа заполнение межгорных и передовых прогибов происходит гл. обр. песчано-глинистым материалом, отлагающимся в морских или лагунных условиях (формация нижней молассы). В позднеорогенную стадию они сменяются грубыми песчаниками и конгломератами континент, происхождения (формация верхней молассы). Растущие горные сооружения раскалываются сбросами, взбросами и крутыми надвигами с образованием внутренних грабенообразных впадин и наземными излияниями сначала более кислых (липариты, дациты), затем всё более основных (от андезитов до базальтов) лав (субсеквентный и финальный, по X. Штилле, или орогенный, вулканизм). С окончанием последнего, орогенного этапа Г. с. превращается из участка земной коры высокой подвижности в тектонически стабильную складчатую систему - основание будущей платформы. Этап, предшествующий заключительному орогенезу, получил название главного геосинклинального этапа.

Г. с. различаются по времени возникновения, а главное, по времени завершения геосинклинального развития и превращения в складчатые системы.

Наиболее распространённые возрастные генерации складчатых систем: докембрийские (см. Докембрийские эпохи складчатости), раннепалеозойские (каледонские, или каледониды); позднепалеозойские (герцинские, или герциниды); среднемезозойские (киммерийские) и кайнозойские (альпийские). Часть последних не успела ещё полностью завершить геосинклинальный цикл развития.

Смежные и более или менее одновременно развивающиеся Г. с. входят вместе со срединными массивами в состав геосинклинальных областей, а последние образуют обширные геосинклинальные пояса.

К Г. с. и возникшим из них складчатым системам приурочено преим. распространение ряда важнейших видов полезных ископаемых. К внутренним их частям тяготеют месторождения асбеста, хромита, магнитных железняков, медных и полиметаллич. (колчеданных) руд и др.; к внешним - месторождения руд меди, золота, олова, вольфрама, молибдена, свинца, цинка и т. д. С орогенным вулканизмом связаны месторождения золота, серебра, полиметаллич. руд, серы, ртути, мышьяка, сурьмы и др. В передовых и межгорных прогибах располагаются крупнейшие месторождения нефти, газа, ископаемых углей, каменной и калийных солей и др. См. также Геосинклинальная область, Геосинклинальный пояс и Геосинклиналь.

Лит. см. при ст. Геосинклиналь.

В. Е. Хаин, М. В. Муратов.

ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫЙ ПОЯС, складчатый геосинклинальный пояс, складчатый пояс, геосинклиналь (во втором значении), обширный линейно вытянутый тектонически высокоподвижный пояс земной коры. Располагается либо между древними континентальными платформами (см. рис.), либо между платформами и ложем океана, включая внутренние и окраинные моря, островные дуги и глубоководные желоба. Длина достигает нескольких десятков тысяч км, ширина - порядка сотен и даже тысяч км. В течение новейшей истории Земли (неогея), т. е. в последние 1,6 млрд. лет, развивались пять главных Г. п.: Тихоокеанский, кольцом окружающий Тихий ок. и отделяющий его ложе от платформ Сев. и Юж. Америки, Азии, Австралии и Антарктиды; Средиземноморский, сочленяющийся с первым в области Малайского архипелага и простирающийся через юг Евразии и С.-З. Африки до Гибралтара; Урало-Монгольский (Урало-Монголо-Охотский), огибающий Сибирскую платформу с 3. и Ю. и отделяющий её от Восточно-Европейской и Китайско-Корейской; Атлантический, охватывающий побережья материков в сев. части Атлантич. ок., и Арктически и - вокруг Сев. Ледовитого ок.

Западно-Тихоокеанский, Восточно- и Западно-Атлантический. За время эволюции пояса в его пределах последовательно закладывались и развивались многочисл. геосинклинальные области и системы, к-рые в разное время охватывались складчатостью, региональным метаморфизмом и гранитизациеи, превращаясь в разновозрастные складчатые горные системы, а затем в молодые платформы. Самые древние складчатые области Г. п. имеют позднепротерозойский возраст (байкалиды). Они располагаются чаще всего по периферии пояса, примыкая к одной или обеим ограничивающим пояс древним платформам. Более молодые складчатые области - палеозойские (каледониды, герциниды), мезозойские и кайнозойские занимают положение, соответственно более близкое к центр, части пояса или к противоположному от платформы обрамлению (в случае окраинноматерикового Г. п.).

ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫЕ ПОЯСА И ДРЕВНИЕ ПЛАТФОРМЫ НЕОГЕЯ

Большая часть Г. п. к совр. эпохе приобрела характер складчатых горных сооружений или молодых платформ. Так, палеозойские структуры на обширных площадях погребены под мощным чехлом горизонтально залегающих осадочных пород, образуя фундамент молодых платформ (напр., Западно-Сибирская плита). Наиболее молодые, кайнозойские части Г. п. ещё не закончили геосинклинального развития, сохраняя до настоящего времени высокую подвижность, сопровождаемую повышенной сейсмичностью и активным вулканизмом. Таковы области Средиземного моря, Малайского арх., области островных дуг, окаймляющих вост. побережье Азии в Тихоокеанском Г. п., и др.

Помимо перечисленных главных Г. п., включающих складчатые геосинклинальные области и системы различного возраста, существуют два пояса, закончивших геосинклинальное развитие в конце протерозоя (в эпоху байкальской складчатости). Один из них прослеживается в Аравии и Вост. Африке, а второй - на В. Юж. Америки и на 3. Африки. Контуры этих поясов определяются различными исследователями по-разному.

Лит. см. при ст. Геосинклиналь.

В. Е. Каин, М. В. Муратов, Е. В. Шанцер.

ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫЙ ПОЯС, складчатый геосинклинальный пояс, складчатый пояс, геосинклиналь (во втором значении), обширный линейно вытянутый тектонически высокоподвижный пояс земной коры. Располагается либо между древними континентальными платформами (см. рис.), либо между платформами и ложем океана, включая внутренние и окраинные моря, островные дуги и глубоководные желоба. Длина достигает нескольких десятков тысяч км, ширина - порядка сотен и даже тысяч км. В течение новейшей истории Земли (неогея), т. е. в последние 1,6 млрд. лет, развивались пять главных Г. п.: Тихоокеанский, кольцом окружающий Тихий ок. и отделяющий его ложе от платформ Сев. и Юж. Америки, Азии, Австралии и Антарктиды; Средиземноморский, сочленяющийся с первым в области Малайского архипелага и простирающийся через юг Евразии и С.-З. Африки до Гибралтара; Урало-Монгольский (Урало-Монголо-Охотский), огибающий Сибирскую платформу с З. и Ю. и отделяющий её от Восточно-Европейской и Китайско-Корейской; Атлантический, охватывающий побережья материков в сев. части Атлантич. ок., и Арктически и - вокруг Сев. Ледовитого ок. Иногда Тихоокеанский и Атлантич. Г. п. подразделяют соответственно на Восточно- и Западно-Тихоокеанский, Восточно- и Западно-Атлантический.

За время эволюции пояса в его пределах последовательно закладывались и развивались многочисл. геосинклинальные области и системы, к-рые в разное время охватывались складчатостью, региональным метаморфизмом и гранитизацией, превращаясь в разновозрастные складчатые горные системы, а затем в молодые платформы. Самые древние складчатые области Г. п. имеют позднепротерозойский возраст (байкалиды). Они располагаются чаще всего по периферии пояса, примыкая к одной или обеим ограничивающим пояс древним платформам. Более молодые складчатые области - палеозойские (каледониды, герциниды), мезозойские и кайнозойские занимают положение, соответственно более близкое к центр, части пояса или к противоположному от платформы обрамлению (в случае окраинноматерикового Г. п.).

Большая часть Г. п. к совр. эпохе приобрела характер складчатых горных сооружений или молодых платформ. Так, палеозойские структуры на обширных площадях погребены под мощным чехлом горизонтально залегающих осадочных пород, образуя фундамент молодых платформ (напр., Западно-Сибирская плита). Наиболее молодые, кайнозойские части Г. п. ещё не закончили геосинклинального развития, сохраняя до настоящего времени высокую подвижность, сопровождаемую повышенной сейсмичностью и активным вулканизмом. Таковы области Средиземного моря, Малайского арх., области островных дуг, окаймляющих вост. побережье Азии в Тихоокеанском Г. п., и др.

Помимо перечисленных главных Г. п., включающих складчатые геосинклинальные области и системы различного возраста, существуют два пояса, закончивших геосинклинальное развитие в конце протерозоя (в эпоху байкальской складчатости). Один из них прослеживается в Аравии и Вост. Африке, а второй - на В. Юж. Америки и на 3. Африки. Контуры этих поясов определяются различными исследователями по-разному. Лит. см. при ст. Геосинклиналь.

В. Е. Каин, М. В. Муратов, Е. В. Шанцер.

ГЕОСТРОФИЧЕСКИЙ ВЕТЕР (от гео... и греч. strophe - поворот, вращение), горизонтальное равномерное и прямолинейное движение воздуха при отсутствии силы трения и равновесии градиента давления и отклоняющей силы вращения Земли; простейшая теоретич. схема движения воздуха на вращающейся Земле. Действит. ветер в слоях атмосферы, лежащих выше 1 км над земной поверхностью, близок к Г. в. Направлен Г. в. по изобаре, причём область низкого давления остаётся слева от потока в Сев. полушарии и справа - в Южном. Скорость Г. в. пропорциональна величине горизонтального градиента давления. При равных градиентах она обратно пропорциональна плотности воздуха и синусу геогр. широты, а следовательно, возрастает с высотой и в направлении к экватору.

ГЕОСФЕРЫ (от гео... и сфера), концентрические слои (оболочки), образованные веществом Земли. В направлении от периферии к центру Земли расположены атмосфера, гидросфера, земная кора, силикатная твёрдая мантия Земли (верхняя и нижняя) и ядро Земли с металлич. свойствами [делится на внешнее ядро (жидкое) и центральное - субъядро (по-видимому, твёрдое)].

Область обитания организмов, включающая нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть земной коры, наз. биосферой. См. также Земля.

ГЕОТЕКТОНИКА (от гео... и тектоника), раздел геологии, изучающий структуру движения, деформации и развитие верхних твёрдых оболочек Земли - земной коры и верхней мантии (тектоносферы) в связи с развитием Земли в целом.

"ГЕОТЕКТОНИКА", научный журнал АН СССР. Издаётся в Москве с 1965. Публикует статьи по вопросам геотектоники и смежных областей знания (тектонофизика, динамич. геология, геофизика, геоморфология и др.), затрагивающим геотектонич. проблемы. Периодичность издания - 6 номеров в год. Тираж (1971) св. 1800 экз.

Л. В. Семёнов.

ГЕОТЕКТУРА (от гео... и лат. tectura - покрытие), самые крупные черты рельефа Земли: материки и океанич. внадины. Геотектурные элементы рельефа обусловлены силами общепланетарного масштаба, взаимодействующими со всеми другими процессами, принимающими участие в формировании структуры земной коры. Термин "Г." предложен в 1946 И. П. Герасимовым.

ГЕОТЕРМИКА, геотермия (от гео... и греч. therme - тепло), раздел физики Земли, изучающий тепловое состояние и тепловую историю земных недр. Солнечное тепло проникает только в самые верхние слои земной коры. Суточные колебания темп-ры почвы распространяются на глубину 1,2-1,5 м, годовые на 10-20 м. Далее теплота, связанная с солнечным излучением, не проникает, однако с увеличением глубины установлен закономерный рост темп-ры (см. Геотермический градиент), что свидетельствует о существовании источников теплоты внутри Земли. Тепловой поток непрерывно поступает из недр к поверхности Земли и рассеивается в окружающем пространстве. Плотность теплового потока определяется произведением геотермич. градиента на коэфф. теплопроводности. Значит, часть теплового потока составляет радиогенная теплота, т. е. теплота, выделяемая при распаде радиоактивных элементов, содержащихся в Земле.

Непосредственное измерение темп-ры недр в пределах суши производится в шахтах и буровых скважинах электротермометрами; для измерений на морском дне употребляют термоградиентографы. Теплопроводность горных пород определяется на основании изучения образцов в лабораториях. Измерения показывают, что изменение темп-ры с глубиной в разных местах колеблется от 0,006 до 0,15 град/м. Плотность теплового потока более постоянна и тесно связана с тектонич. строением. Она очень редко выходит за пределы 0,025-0,1 вт/м2 (0,6- 2,4 мккал/см2 сек), отдельные значения доходят до 0,3 вт/м2 (8 мккал/см2 сек). Для докембрийских кристаллич. щитов характерны малые значения [до 0,04 вт/м2 (0,9 мккал/см2сек)], для платформ - средние [0,05-0,06 вт/м2 (1,1- 1,5 мккал/см2 сек)], для тектонически активных областей (срединноокеанические хребты, рифты, области современного орогенеза) - повышенные значения [0,07-0,1 вт/м2(1,7-2,6 мккал/см2 сек)]. В среднем и для океанов, и для материков, и для Земли в целом получаются одинаковые значения [ок. 0,05 вт/м2 (1,2 мккал/см2 сек)], однако эта цифра не очень надёжна, т. к. большая часть поверхности Земли ещё не обследована.

Непосредственное измерение темп-ры в Земле возможно только до глубины неск. км. Далее темп-ру оценивают косвенно, по темп-ре лав вулканов и по нек-рым геофизич. данным. Глубже 400 км определяются лишь вероятные пределы темп-ры. При этом учитывается, что в Гутенберга слое темп-pa близка к точке плавления, а глубже темп-pa плавления повышается (благодаря росту давления) быстрее, чем фактич. темп-pa, и у границы ядра Земли вещество недр остаётся твёрдым, хотя ядро (кроме субъядра) расплавлено. Вероятны след, пределы темп-р на разных глубинах:

Глубина , км

Темп-pa, °С

50

700- 800

100

900-1300

500

1500-2000

1000

1700-2500

2900 (граница ядра)

2000-4700

6371 (центр Земли)

2200-5000

Таким образом, геотермич. градиент с глубиной сильно уменьшается. Мощность всего теплового потока, идущего из Земли, ок. 2,5•1013 вт, что примерно в 30 раз больше мощности всех электростанций мира, но в 4 тыс. раз меньше количества теплоты, получаемой Землёй от Солнца. Поэтому теплота, поступающая из недр Земли, не влияет на климат.

Для выяснения тепловой истории Земли необходимы данные о первоначальном содержании радиоактивных элементов в различных оболочках Земли, о их перемещении из одной геосферы в другую, об энергии и темпах их распада, возрасте Земли, о количестве теплоты, полученном планетой в процессе её образования, данные о количестве теплоты, выделяемой и поглощаемой при различных механич., физич. и химич. процессах в недрах Земли. Должны быть учтены также: различные коэфф. теплопроводности и удельной теплоёмкости вещества земных недр, темп-ры и давления на разных глубинах и на поверхности Земли.

Расчётные данные позволяют нарисовать такую картину тепловой истории Земли. Сразу после образования планеты из роя метеорных тел темп-pa её недр была, вероятно, 700-2000°С. Расчёты для Земли с силикатным ядром показывают, что она никогда не была расплавленной, кроме ядра и, быть может, слоя Гутенберга. Глубокие недра Земли медленно нагреваются (на несколько градусов за 107 лет), а верхние слои её (несколько сот километров) ещё медленнее остывают.

Геотермич. исследования имеют большое теоретич. значение для разных наук о Земле. В частности, велика их роль в построении и оценке тектонич. гипотез. Так, напр., данные Г. приходят в противоречие с гипотезой тепловой контракции (см. Контракционная гипотеза) и некоторыми другими гипотезами, к-рые предполагают, что выходы теплоты из Земли гораздо больше наблюдаемых. Геотермические измерения используются и для практических целей. Они помогают в разведке нефти и других полезных ископаемых, в подготовке к использованию внутр. тепла Земли для пром. и бытовых целей.

Лит.: Геотермические исследования. [Сб. ст.], М., 1964; Магницкий В. А., Внутреннее строение и физика Земли, [М.], 1965; Геотермические исследования и использование тепла Земли, [Труды 2-го совещания по геотермическим исследованиям в СССР], М., 1966; Любимова Е. А., Термика Земли и Луны, М., 1968; Вакин Е. А., Поляк Б. Г., Сугробов В.М., Основные проблемы геотермии вулканических областей, в сб.: Вулканизм, гидротермы и глубины Земли, Петропавловск-Камчатский, 1969.

Е. А. Любимова, И. М. Кутасов, Е. Н. Люстих.

ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ, увеличение глубины в земной коре (в метрах), соответствующее повышению темп-ры горных пород на 1°С. В среднем Г. с. равна 30-40 л; в кристаллич. породах в неск. раз больше (до 120-200 м), чем в осадочных. Колеблется в значит, пределах в зависимости от глубины и места (от 5 до 150 м). Для Москвы средняя величина Г. с. равна 38,4 м. Измерение прироста темп-ры горных пород с увеличением глубин их залегания устанавливается геотермическим градиентом.

ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, тепловая электростанция, преобразующая внутр. тепло Земли в электрич. энергию. Источники глубинного тепла - радиоактивные превращения, хим. реакции и др. процессы, происходящие в земной коре (см. Геотермика). Темп-pa пород с глубиной растёт и на уровне 2000-3000 м от поверхности Земли превышает 100°С. Циркулирующие на больших глубинах воды нагреваются до значит, темп-р и могут быть выведены на поверхность по буровым скважинам. В вулканич. районах глубинные воды, нагреваясь, поднимаются по трещинам в земной коре. В этих районах термальные воды имеют наиболее высокую темп-ру и расположены близко к поверхности, иногда они выделяются в виде перегретого пара. Глубинное бурение в будущем позволит освоить высокую темп-ру магматич. очагов. Термальные воды с темп-рой до 100°С выходят на поверхность во мн. р-нах СССР.

В Сов. Союзе первая Г. э. мощностью 5 Мвт пущена в 1966 на юге Камчатки, в долине реки Паужетки, в районе вулканов Кошелева и Камбального. Пароводяная смесь с теплосодержанием до 840 кдж/кг (200 ккал/кг) выводится буровыми скважинами на поверхность и направляется в сепарационные устройства, где при давлении 0,23 Мн/м2 (2,3 ат) пар отделяется от воды. Отсепарированный пар поступает в турбины, а горячая вода при темп-ре 120°С используется для теплоснабжения населённых пунктов и для др. целей. На электростанции установлены две турбины мощностью по 2,5 Мвт. На Г. э. нет котельного цеха, топливоподачи, золоулавливателей и мн. др. устройств, необходимых для обычной тепловой электростанции; практически станция состоит из машинного зала и помещения для электротехнич. устройств. Себестоимость электроэнергии на этой Г. э. в неск. раз ниже, чем на местных дизельных электростанциях.

Получение электроэнергии на Г. э. осуществляется по одной из схем: прямой, непрямой и смешанной. При прямой схеме природный пар из скважин направляется по трубам прямо в турбины, соединённые с электрическими генераторами. Пар и сконденсировавшаяся вода далее идут для теплофикации и иногда в химическое произ-во. При непрямой схеме производится предварит. очистка пара от агрессивных (сильно коррелирующих) газов. При смешанной схеме природный неочищенный пар поступает в турбины, и затем из сконденсировавшейся воды удаляются не растворившиеся в ней газы.

Энергия термальных вод с темп-рой ок. 100°С в невулканич. районах страны может быть использована путём применения вакуумной турбины с несколькими расширителями или на основе цикла с низкокипящими рабочими веществами - фреонами и другими.

За рубежом Г. э. построены и сооружаются в Италии (Тоскана, район Лардерелло), Новой Зеландии (зона Таупо), США (Калифорния, Долина Больших Гейзеров) и Японии. В районе Рейкьявика (Исландия) геотермальные воды используются для теплофикации.

Лит.: Выморков Б. М., Геотермальные электростанции, М.- Л., 1966; "Energy International", 1966, т. 3, № 11, р. 14; 1968, т. 5, № 12, р. 16; 1969, т. 6, № 2, р. 28.

ГЕОТЕРМИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ, величина, на к-рую повышается темп-ра горных пород с увеличением глубин залегания на каждые 100 м. В среднем для глубин коры, доступных непосредств. температурным измерениям, величина Г. г. принимается равной приблизительно 3°С. Г. г. меняется от места к месту в зависимости от форм земной поверхности, теплопроводности горных пород, циркуляции подземных вод, близости вулканич. очагов, различных химич. реакций, происходящих в земной коре. Закономерный рост темп-ры с увеличением глубины указывает на существование теплового потока из недр Земли к поверхности. Величина этого потока равна произведению Г. г. на коэффициент теплопроводности.

ГЕОТЕХНОЛОГИЯ, химические, физико-химические, биохимические и микробиологические методы добычи полезных ископаемых на месте их залегания. Добыча полезных ископаемых геотехнологич. методами производится, как правило, через скважины, буримые с поверхности до месторождения. Примеры Г.: подземная газификация углей, бактериальное выщелачивание, расплавление серы, возгонка сублимирующих веществ, извлечение минеральных продуктов из термальных вод и вулканич. выделений, термич. добыча нефти и продуктов её перегонки и т. д. Ок. ⅔ мировой добычи серы приходится на её подземное расплавление в рудном теле перегретой водой, обеспечивающее высокое качество (99,99% чистоты). Таким путём можно вести разработку асфальта, буры, озокерита и др. минералов, плавящихся при темп-ре 80-90°С. Добычу калийных солей возможно проводить растворением с последующим выкачиванием раствора и выпариванием его на поверхности (см. также Выщелачивание).

Ведутся (1971) промышленные опыты по ускорению иавлечения металлов из руд, повышению пластового давления на нефтеносных месторождениях и др. за счёт искусств, стимулирования микробиологической активности. Г. позволяет вовлечь в эксплуатацию месторождения с непромышленным содержанием руд, расширить добычу рассеянных элементов.

Лит.: Кириченко И. П., Химические способы добычи полезных ископаемых, М., 1958; Химия земной коры, т. 1 - 2, М.,1963 - 1964; Проблемы геохимии, М., 1965.

В. А. Боярский.

ГЕОТРИХОЗ, заболевание, вызываемое грибком - геотрихоном (geotrichon), характеризующееся поражением кожи, слизистых оболочек и лёгких. Геотрихон обнаруживается на слизистой оболочке полости рта и в кишечнике здоровых людей. Заболевания, обусловленные па-разитированием грибка, встречаются редко: однако в связи с широким распространением лечения антибиотиками заболевания Г. участились; поэтому ряд авторов полагает, что Г. возникает вследствие нарушения нормальной микрофлоры организма (дисбактериоза). Нередко Г. развивается как суперинфекция (дополнительная инфекция) при различных тяжёлых заболеваниях лёгких, кишечника. Поражение кожи грибком геотрихоном впервые описано нтал. патологом А. Кастеллани в 1911. Изменения на коже могут быть островоспалительными, типа экземы, с образованием эрозивных мокнущих очагов или пустулёзных (гнойничковых) элементов. Заболевание слизистой оболочки рта, конъюнктивы глоточных миндалин внешне напоминает поражения при кандидамикозе. Наиболее часто при Г. поражаются лёгкие и бронхи - заболевание протекает по типу бронхитов или лёгочного туберкулёза. Г. кишечника проявляется энтеритом или энтероколитом. Септич. форма Г. протекает тяжело, как суперинфекция на фоне др. трудно излечимых заболеваний (злокачественных новообразований, заболеваний крови и др.). Диагноз устанавливается на основании микроскопии мокроты, соскоба слизистых оболочек, осадка мочи и др. Лечение: при поражении внутренних органов, слизистых оболочек или при септич. форме - нистатин или леворин в комплексе с витаминами, специфической иммунотерапией, препаратами фосфора и железа. При кожных проявлениях - нистатиновая, левориновая мази и др. медикаменты.

Ю. К. Скрипкин, Г. Я. Шарапова.

ГЕОТРОПИЗМ (отгео... и греч. tropos - поворот, направление), способность органов растений принимать определённое положение под влиянием земного притяжения. Г. обусловливает вертикальное направление осевых органов растения: главный корень направляется прямо вниз (положительный Г.), главный стебель - прямо вверх (отрицательный Г.). Если под каким-либо внешним воздействием, напр, будучи согнут или повален ветром, главный стебель растения выведен из свойственного ему вертикального положения, то в молодой, ещё растущей части происходит изгиб и верхняя его часть поднимается и снова оказывается правильно ориентированной. Кончик главного корня, выведенного из вертикального положения, изгибается вниз. Геотропич. изгибы тесно связаны с ростом и осуществляются благодаря тому, что в стеблях, выведенных из вертикального состояния, нижняя сторона начинает расти быстрее, а верхняя замедляет свой рост. Неодинаковая скорость роста верх, и ниж. сторон горизонтально расположенных стеблей связана с перемещением под влиянием силы тяжести ауксинов на нижнюю сторону стебля или корня. Закончившие рост части растений не способны к геотропич. изгибам; поэтому у растений, к-рые полегли под действием ветра или дождя, приподнимается только молодая, растущая верхушка стебля. Кажущееся исключение составляют злаки, у к-рых узлы очень долго сохраняют способность возобновлять рост; под влиянием полегания нижняя сторона нижних узлов сильно разрастается и поднимает расположенную выше часть соломины.

Кроме стеблей, растущих под влиянием Г. вертикально,- ортотропных, встречаются и горизонтально растущие стебли - плагиотропные; это большей частью корневища и столоны (усы). Изменение геотропич. реакции может происходить и под влиянием внешних воздействий, напр, пониженной температуры, вызывающих прижимание побегов к земле у альпийских или полярных растений, а также под влиянием некоторых газов, напр, этилена. См. также Тропофиты.

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. Различные геофиз. науки развивались на протяжении 4 последних столетий (особенно в 19-м и 20-м) неравномерно и в нек-рой изоляции одна от другой; их частные методы разнообразны, что определяется своеобразием физ. характеристик и процессов в каждой из трёх указанных оболочек Земли. Отдельные геофиз. дисциплины, по крайней мере нек-рыми своими сторонами, смыкаются с областями геологии и географии. Понятие Г. как науки, объединяющей большую совокупность наук в определённую систему, оформилось лишь в 40-60-х гг. 20 в.

Имеются общие признаки геофизических наук. Всем им свойственна преобладающая роль наблюдения за ходом природных процессов (по сравнению с лабораторным экспериментом) для получения исходной фактической информации, а также количественная интерпретация фактов на основе общих физических законов.

В разделении геофиз. дисциплин нет твёрдо установившейся терминологии. Так, наравне с традиционным термином "метеорология" для науки об атмосфере применяется ещё термин "физика атмосферы", но нередко в более ограниченном значении. В последнем случае рамки, выделяющие физику атмосферы из метеорологии, намечаются разными авторами по-разному. То же относится к соотношению между океанологией и физикой моря и пр. Большая и давно обособившаяся отрасль метеорологии - климатология, учение о климатах земного шара - чаще относится к географич. наукам. Ряд геофиз. дисциплин или их разделов имеет прикладной характер.

Наиболее разработанная классификация геофиз. наук положена в основу рубрикации реферативного журн. "Геофизика", согласно к-рой в состав Г. входят: геомагнетизм (учение о земном магнитном поле); аэрономия (учение о высших слоях атмосферы); метеорология (наука об атмосфере) с подразделением на физ. метеорологию (физику атмосферы), динамическую метеорологию (приложение гидромеханики к атм. процессам), синоптическую метеорологию (учение о крупномасштабных атм. процессах, создающих погоду, и об их прогнозе), климатологию; океанология (учение о Мировом океане, включая и физику моря); гидрология суши (учение о реках, озёрах и других водоёмах суши); гляциология (учение о всех формах льда в природе); физика недр Земли; сейсмология (учение о землетрясениях и иных колебаниях земной коры); гравиметрия (учение о поле силы тяжести); учение о земных приливах; учение о современных движениях земной коры. Указанные науки, в свою очередь, разделяются на отдельные частные дисциплины. Нек-рые из них, напр, климатологию и гляциологию, большей частью относят к геогр. наукам. Кроме того, различаются такие прикладные геофиз. науки, как разведочная и промысловая геофизика (см. Геофизические методы разведки).

Современное развитие геофиз. наук стимулируется возрастающими потребностями в прогнозе состояния окружающей человека среды, в особенности погоды и гидрологического режима, в освоении природных богатств и в регулировании природных процессов. В определённой мере оно связано и с космич. исследованиями, поскольку космич. корабли пролетают земную атмосферу при старте и возвращении на Землю, а искусственные спутники Земли вращаются в верхних слоях атмосферы. С технич. стороны это развитие обеспечивается быстро возрастающим числом глобальных наблюдений с использованием новейших методов электроники и автоматики, машинной обработкой огромного количества результатов наблюдений и всё более широким применением математич. анализа в теоретич. построениях.

С. П. Хромов.

ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ, научно-исследовательское учреждение, занимающееся изучением отдельных вопросов геофизики. Первые Г. о. были созданы в Екатеринбурге (Свердловске) в 1836 и Тбилиси в 1837 как магнитно-метеорологич. обсерватории для обеспечения горнодоб. пром-сти данными магнитных и метеорологич. наблюдений. В 1884 организована Г. о. в Иркутске, в 1912 - во Владивостоке. В 1849 была учреждена Главная физическая обсерватория в Петербурге (см. Главная геофизическая обсерватория), к-рая наряду с геофиз. исследованиями по обширной программе осуществляла научно-методич. руководство обсерваториями и метеорологич. станциями. В годы Сов. власти Г. о. организованы в Киеве, Минске, Одессе, Куйбышеве, Ташкенте, Алма-Ате и др.

В 1940 в связи с возросшими запросами нар. х-ва руководство работами по земному магнетизму было возложено на вновь созданный Институт земного магнетизма (ныне Научно-исследовательский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР), к-рый руководит специальными магнитными и ионосферными обсерваториями и станциями.

Г. о., находившиеся в ведении Главного управления гидрометеорологич. службы, преобразованы в гидрометеорологические обсерватории. И. В. Кравченко.

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗВЕДКИ, исследование строения земной коры физ. методами с целью поисков и разведки полезных ископаемых; разведочная геофизика - составная часть геофизики.

Г. м. р. основаны на изучении физ. полей (гравитационного, магнитного, электрич., упругих колебаний, термич., ядерных излучений). Измерения параметров этих полей ведутся на поверхности Земли (суши и моря), в воздухе и под землёй (в скважинах и шахтах). Получаемая информация используется для определения местонахождения геол. структур, рудных тел и т. п. и их осн. характеристик. Это позволяет выбрать наиболее правильное направление дорогостоящих буровых и горных работ и тем самым повысить их эффективность.

Г. м. р. используют как естественные, так и искусственно создаваемые физ. поля. Разрешающая способность, т. е. способность специфически выделять искомые особенности среды, как правило, значительно выше для методов искусств, поля. Средства для исследования методами естеств. полей относительно дёшевы, транспортабельны и дают однородные, легко сравнимые результаты для обширных территорий. В связи с этим на рекогносцировочной стадии применяются преим.Г. м.р. естеств. поля (напр., магнитная разведка), а при более детальных работах гл. обр. используются искусственные физ. поля (напр., сейсмическая разведка). Различные физ. поля дают специфич., одностороннюю характеристику геол. объектов (напр., магниторазведка только по магнитным свойствам горных пород), поэтому в большинстве случаев применяют комплекс Г. м. р. В зависимости от природы физ. полей, используемых в Г. м. р., различают: гравиметрическую разведку, основанную на изучении поля силы тяжести Земли; магнитную разведку, изучающую естеств. магнитное поле Земли; электрическую разведку, использующую искусств, постоянные или переменные электромагнитные поля, реже - измерение естеств. земных полей; сейсморазведку, изучающую поле упругих колебаний, вызванных взрывом заряда взрывчатого вещества (тротила, пороха и т. п.) или механич. ударами и распространяющихся в земной коре; геотермическую разведку, основанную на измерении темп-ры в скважинах и использующую различие теплопроводности горных пород, вследствие чего близ поверхности Земли изменяется величина теплового потока, идущего из недр. Новое направление Г. м. р. - ядерная геофизика, исследующая естеств. радиоактивное излучение, чаще всего гамма-излучение, горных пород и руд и их взаимодействие с элементарными частицами (нейтронами, протонами, электронами) и излучениями, источниками к-рых служат радиоактивные изотопы или спец. ускорители (генераторы нейтронов, см. Радиометрическая разведка).

Все вилы Г. м. р. основаны на использовании физико-математических принципов для разработки их теории, высокоточной аппаратуры с элементами электроники, радиотехники, точной механики и оптики для полевых измерений, вычислит, техники, включая новейшие электронные вычислит, машины для обработки результатов.

Исследования в скважинах (см. Каротаж) ведутся всеми геофиз. методами. Геофиз. измерения в скважинах производятся приборами, показания к-рых передаются на земную поверхность по кабелю. Наибольшее значение имеет электрич., акустнч. и ядерно-геофиз. каротаж скважин. Бурение глубоких скважин ведётся с обязательным их каротажем, что позволяет резко ограничить отбор пород (керна) и повысить скорость проходки. Геофиз. измерения в скважинах и горных выработках применяются также для поисков в пространствах между ними рудных тел (т. н. скважинная геофизика). Наконец, геофиз. методы используются для изучения технич. состояния скважин (определения каверн и уступов, контроля качества цементировки затрубного пространства и т. п.).

Г. м. р. быстро развиваются, успешно решая задачи поисков и разведки полезных ископаемых, особенно в районах, закрытых толщами рыхлых отложений, на больших глубинах, а также под дном морей и океанов.

Лит.: Соколов К. П., Геофизические методы разведки, М., 1966; Федынский В. В., Разведочная геофизика, М.. 1967; Хмелевский В. К.. Краткий курс разведочной геофизики, М., 1967.

В. В. Фодынский.

ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ СПУТНИК, искусственный спутник Земли (ИСЗ), конструкция и научное оборудование к-рого предусматривают проведение исследований геофизич. параметров - плотности атмосферы, геомагнитного поля, радиационного поля Земли и др. На ИСЗ могут выполняться как отдельные измерения, так и комплексные геофизич. исследования, позволяющие изучать коррелирование отдельных параметров между собой. Первым ИСЗ такого типа является 3-й советский искусств, спутник Земли (запущен в 1958). В 1964 и позже в США запущены серии орбитальных геофизич. обсерваторий (ОГО) и полярных орбитальных геофизич. обсерваторий (ПОГО), на к-рых проведены разнообразные гепфизич. измерения, в частности в зоне полярных сияний и в полярной шапке.

В нек-рых случаях измерения на Г. с. осуществляются в комплексе со спец. программой наблюдений на сети наземных станций, что позволяет исследовать взаимосвязь между отдельными геофизич. параметрами, а также изучать солнечно-земные связи (см. Гелиогеофизика). Примером такого спутника является "Космос-261" (запущен в 1968), проводивший измерения одновременно с наблюдениями на сети ионосферных станций социалистических стран. Особый тип составляют Г. с., выполняющие оперативные наблюдения и имеющие прикладное значение, напр, метеорологические спутники.

Развитие геофизич. исследований с помощью ИСЗ, вероятно, приведёт к созданию специализированных геофизич. орбитальных станций. Геофизич. наблюдения могут включаться также в программу работ орбитальных станций более широкого профиля. Напр., такие наблюдения были выполнены в июне 1971 экипажем сов. орбитальной станции "Салют" в составе Г. Т. Добровольского, В. Н. Волкова, В. И. Пацаева.

М. Г. Крошкин.

ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАЗВЕДКИ ИНСТИТУТ Всесоюзный (ВНИИ Геофизика), научно-исследовательский институт Министерства геологии СССР, образован в 1944 в Москве. Имеет филиалы в Баку, Краснодаре, Октябрьском и отделение в Раменском (Моск. обл.). Постоянно действующая экспедиция осуществляет проверку научных положений теоретич. и методич. характера, а также проводит апробацию нового геофизич. оборудования. Основные отделы: сейсмо-, грави-, магнито- и электроразведочный, промысловой геофизики, вычислит. техники (для обработки материалов геофизич. разведки). Научная проблематика: разработка способов и технич. средств для поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений геофизич. методами. Результаты исследований печатаются в сборниках "Прикладная геофизика" (с 1945), "Разведочная и промысловая геофизика" (1950-64) и "Разведочная геофизика" (с 1964).

М. П. Поляков.

ГЕОФИТЫ (от гео... и греч. phyton - растение), многолетние растения, у к-рых органы, обеспечивающие перезимовку или перенесение длительной засухи, и почки возобновления (на корневищах, клубнях, в луковицах) скрыты в почве. Г.- одна из жизненных форм растений. Части растений - Г., предназначенные к переживанию неблагоприятных условий, защищены почвой, а в холодное зимнее время ещё спадом из отмерших наземных органов и снегом. К Г. относятся мн. луковичные растения (напр., лилейные), корневищные (среди к-рых много злаков и осок) и клубненосные.

ГЕОФОН (от гео... и ...фон), приёмник звуковых волн, распространяющихся в верхних слоях земной коры. Г. представляет собой коробку, внутри к-рой упруго закреплена тяжёлая масса между двумя тонкими гибкими металлич. пластинками. Звуковые колебания, распространяющиеся в почве, приводят в движение соприкасающийся с почвой корпус коробки, тогда как тяжёлая масса вследствие инерции остаётся неподвижной. В ранних конструкциях Г. инертная масса крепилась на диафрагму, разделявшую внутренность коробки на 2 отсека (рис. 1); перемещения диафрагмы относительно корпуса вызывали по обе стороны диафрагмы чередующиеся сжатия и разрежения, к-рые через трубки передавались к ушам наблюдателя. Совр. Г. (сейсмографы разведочные) снабжены электромеханич. преобразователями, с помощью к-рых колебания почвы преобразуются в колебания электрич. тока (рис. 2), усилителем и регистрирующим шлейфовым осциллографом. Г. пользуются при акустической разведке горных пород, в военном деле для прослушивания сапёрных работ, а также в горноспасательных работах. Часто применяются Г., действующие на принципе вибрографа. Г., в к-ром осн. элементом улавливания звуковых волн определённой длины является кристалл пьезокварца, наз. пьезогеофоном.

Рис. 1. Схема геофона: 1 - корпус; 2 - диафрагма; 3 - груз; 4 - рабочие объёмы; 5 - слуховые трубки; 6 - почва.

Рис. 2. Электромагнитный геофон: 1 - корпус; 2 - инертная масса - магнит; 3 - полюсные наконечники; 4 - изменяющиеся зазоры между наконечниками магнита и сердечниками (У) электромагнита; 6 - плоские пружины, поддерживающие магнит.

ГЕОХИМИИ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИНСТИТУТ им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ), научно-исследовательский институт АН СССР. Организован в 1947 на базе Лаборатории геохимич. проблем, основанной по инициативе В. И. Вернадского в 1929 в Москве. Главное направление геохимич. исследований - разработка физико-химич. теории геологич. процессов с целью создания теоретич. основ геохимич.

методов поисков и прогнозирования месторождений полезных ископаемых, а также исследования космич. вещества и ядерных геохимич. процессов. В отделе аналитич. химии развивается теория аналитич. химии, разрабатываются методы разделения элементов и новейшие инструментальные методы их определения. Результаты исследований публикуются в периодических изданиях ("Геохимия", с 1956, "Журнал аналитической химии", с 1946) и в монографических изданиях. Награждён орденом Ленина (1967).

Н. И. Хитаров.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА, парагенетическая диаграмма, графическое изображение последовательности кристаллизации и последующих преобразований минералов, а также их парагенетических ассоциаций. Г. д. изображают обычно последовательность выделения минералов в какой-либо конкретной породе, месторождении или типе руд.

На ось абсцисс наносятся темп-ры кристаллизации соответствующих минералов, на ось ординат - отдельные минералы, расположенные сверху вниз в последовательности их выделения. Градуировка темп-ры даётся по геол. термометрам (см. Геологическая термометрия) - минералам, обладающим определённой темп-рой плавления (с поправкой на давление) или известной темп-рой полиморфного превращения. Время начала и конца выделения минерала на диаграмме обозначается горизонтально вытянутыми фигурами. Чем обильнее выделение минерала, тем шире фигура по вертикали. Несколько последовательных фигур для одного и того же минерала означает существование нескольких генераций минерала (см. Генерация минералов). Звёздочка в конце фигуры обозначает растворение этого минерала или замещение его другим. В конце пунктирной линии указывается начало выделения замещающего минерала. Каждой фазе (вертикальные графы) отвечает определённая парагенетич. ассоциация минералов. При сопоставлении химич. составов выделившихся минералов на Г. д. можно установить последовательность и масштаб фиксации в них химич. элементов.

Г. д. Составляются при геол. поисках и разведке месторождений, при изучении их генезиса, при классификации типов руд и т. д. Методика составления Г. д. разработана акад. А. Е. Ферсманом.

Лит.: Ферсман А. Е., Пегматиты, 3 изд., М., 1940; его же, Геохимия, т. 2, Л., 1934; Щербина В. В., Геохимия, М.-Л., 1939. В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ, подразделяет хим. элементы по признаку их геохимич. сходства, т. е. по признаку их совместной концентрации в определённых природных системах.

Наиболее известные Г. к. э. были предложены норв. геохимиком В. М. Гольдшмидтом (1924) и рус. геологами В. И. Вернадским (1927), А. Е. Ферсманом (1932) и А. Н. Заварицким (1950). По предложенной В. М. Гольдшмидтом Г. к. э. (построенной с учётом положения элементов в периодич. системе элементов, типа электронного строения атомов и ионов, специфичности проявления сродства к тем или иным анионам, положения данного элемента на кривой атомных объёмов) все хим. элементы делятся на 4 группы: литофильные, халькофильные, сидерофильные и атмофильные.

Литофильные (от греч. lithos - камень и phileo - люблю, имею склонность) - элементы горных пород. На внешней оболочке их ионов, как в атомах инертных газов, располагаются по 8 электронов (в ряду Li - по два). Они трудно восстанавливаются до элементарного состояния; наиболее характерны для них соединения с кислородом (подавляющая масса этих элементов входит в состав силикатов). В природе встречаются таклсе в виде окислов, галогенидов, фосфатов, сульфатов, карбонатов. Преимущественно парамагнитны; располагаются на нисходящих участках кривой атомных объёмов. К ним относятся 54 элемента: щелочные и щёлочноземельные, В, Al, Sc, лантаноиды и актиноиды (Ac, Th, Pa, U); С, Si, Ti, Zr, Hf, P, V, Nb, Та, О, Cr, W, галогены и Mn (возможно Тс и At).

Халькофильные (от греч. chalkos - медь), по В. М. Гольдшмидту, или тиофильные (от греч. theion - сера), по Дж. Р. Гиллебранду (1954),- элементы сульфидных руд: Сц, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, S, Se, Те. На внешней оболочке их катионов располагаются 18 электронов (S2-, Se2-, Те2- по 8 электронов). В природе встречаются в виде сульфидов, селенидов, теллуридов и сульфосолей (исключением является олово, в виде касситерита SnO2). В элементарном состоянии в природе встречаются Au, Ag, Сu, As, S, Bi и нек-рые др. Преим. диамагнитны, располагаются на восходящих участках кривой атомных объёмов.

Сидерофильные (от греч. sideros - железо) - элементы с достраивающейся электронной оболочкой. Сюда относятся все элементы VIII гр. периодич. системы, а также Мо и Re - всего 11 элементов. Располагаются в минимумах кривой атомных объёмов, ферромагнитны и парамагнитны. Обнаруживают специфическое хим. сродство к мышьяку (спер-рилит PtAs2, леллингит FeAs2, хлоантит NiAs2, кобальтин CoAsS), неск. меньше к сере Гпентландит (Fe, Ni)9 S8, молибденит MoS2 и др.], а также к Р, С, N. Платиноиды в природе находятся преим. в элементарном состоянии, железо как в виде окислов и силикатов, так и в виде сульфидов, реже арсенидов и в самородном состоянии.

Атмофильные (от греч. atmos- пар, испарение) - элементы атмосферы. К этой группе относятся все инертные газы (от Не до Rn), N и Н - всего 8 элементов. В природе для них характерно газообразное состояние. Большинство из них имеет атомы с заполненной электронной внешней оболочкой, располагаются в верхних частях кривой атомных объёмов; преим. диамагнитны. Для большинства (кроме водорода, близкого к литофиль-ным элементам) характерно нахождение в природе в элементарном состоянии.

По приведённой классификации все элементы распределяются по главнейшим генетич. и парагенетич. природным ассоциациям. Понятия "биофильные" (элементы живых организмов) и "талассофильные" (элементы морской воды) лежат вне этой классификации.

Лит.: Ферсман А. Е., Геохимия, т. 1, Л., 1933; Щербина В. В., Геохимия, М.-Л.,. 1939; GoldschmidtV. M., Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente, Bd 1-8, Kristiania, 1923-27; Войткевич Г. В. [и др.], Краткий справочник по геохимии, М., 1970.

В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ФАЦИЯ, совокупность физико-химич. условий среды, определяющих характер седиментации и диагенеза осадков. Г. ф. характеризуется ограниченными колебаниями значений концентрации водородных ионов (рН), окислительно-восстановительного потенциала (Eh), температуры, минерализации и солевого состава вод, концентрации органич. вещества в осадках и сопровождается типичными ассоциациями аутигенных минералов. Параметры, свойственные той или иной Г. ф., могут быть непосредственно измерены в современных морских и внутриматериковых водоёмах и лишь с известным приближением реконструированы для древних бассейнов. Обычно основой для этого служат количественные соотношения аутигенных минералов поливалентных элементов (Fe, Mn, U, S и др.), обладающих определёнными полями устойчивости в рамках системы Eh -рН.

Выделяют две основные группы Г. ф.- континентальные и морские. Первые отличаются преимущественным развитием окислит, условий (избыток свободного кислорода), тогда как вторые - широким диапазоном условий, от резко восстановительных, развитых обычно в осадках, обогащённых органич. веществом (сульфидные Г. ф.), через нейтральные (лептохлоритовые Г. ф.) до резко окислительных (Г. ф. окислов и гидроокислов железа).

Г. ф. изменяются во времени в сторону большей их восстановленности в условиях устойчивого накопления осадков на дне прогибающихся бассейнов либо ,в сторону большей их окисленности - при подъёме морского дна. Понятие "Г. ф." впервые введено в науку советским ли-тологом Л. В. Пустоваловым (1933).

Лит.: Пустовалов Л. В., Геохимические фации и их значение в общей и прикладной геологии, "Проблемы советской геологии", 1933, т. 1, 1; Ферсман А. Е., Геохимия, т. 2, Л., 1934; Теодорович Г. И., Осадочные геохимические фации, "Бюл. Московского общества испытателей природы. Отдел геологический", 1947, т. 22(1); Гуляева Л. А., Геохимические фации, окислительно-восстановительные обстановки и органическое вещество осадочных пород, в кн.: Советская геология, сб. 47, М., 1955.

А. Б. Ронов.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ КАРТЫ, карты, отображающие закономерности пространственного распределения хим, элементов в горных породах. Выявляют области рассеяния и зоны концентрации элементов в разных типах пород (изверженных, осадочных, метаморфич.) и в пределах различных структурных зон региона.

Согласно классификации А. Е. Ферсмана, различают общие и частные Г. к. Общие Г. к. составляются на основе использования качественных и полуколичеств, аналитич. данных, к-рые наносятся на генерализованную геологич. или тектонич. основу в виде хим. символов различной величины и формы и показывают участки присутствия или повышенной концентрации отд. элементов и их групп. При составлении частных (поэлементных) Г. к. используются результаты количественных определений, характерных для данного региона элементов. Частные Г. к. обычно составляются для элементов, определяющих металлогенич. и пром. специализацию региона (напр., Сu, Pb, Zn, Ni, U и др.), или для сопутствующих элементов-индикаторов, имеющих большое поисковое значение (напр., S, As, Sb, F, C1 и др.). Изменения абсолютных или относительных (по сравнению с кларком) содержаний каждого из элементов в породах на площади региона отображаются сменой цветов раскраски или изолиниями.

При геохимич. картировании территорий, сложенных осадочными или осадочно-вулканогенными породами и хорошо обеспеченных буровыми данными, наиболее рационально построение литолого-геохимических карт. На литолого-геохимич. картах (см. карту) изолинии отображают количественное изменение содержания какого-либо одного характерного элемента или величины отношения геохимически близкой пары элементов в стратиграфически одновозрастных толщах, отлагавшихся в пределах древнего бассейна седиментации. Литолого-палеогеографическая основа такой карты позволяет рассматривать концентрации элемента (напр., Al, Fe, Mn, Р, U и др.) на фоне реконструируемых фациальных и климатич. условий образования осадков данного возраста; при этом учитываются расположение древних береговых линий, областей сноса, их петрографич. состав, а при достаточном количестве исходных данных - и физико-хим. условия, существовавшие в области выветривания и в толще осадков на дне бассейна.

Г. к. вместе с прилагаемыми к ней разрезами, гистограммами, таблицами химич. и минералогич. анализов и др. геохим. материалами помогают истолковывать причины возникновения аномальных (промышленных) концентраций элементов по сравнению с фоновыми их содержаниями во вмещающих породах региона. Г. к. существенно дополняют данные прогнозно-металлогенич. карт, способствуя выявлению перспективных площадей при поисках месторождений эндогенных и экзогенных полезных ископаемых. Отражение на Г. к. областей повышенных и особопониженных концентраций нек-рых элементов (напр., J, В, Sr, Сu и др.) представляет также особый интерес для медицины и с. х-ва, т. к. с ними связаны заболевания человека и животных (см. Биогеохимические провинции, Биогеохимические эндемии). Особенности миграции химич. элементов в условиях современного ландшафта выявляются с помощью составления ландшафтно-геохимич. карт (см. Геохимия ландшафта).

Лит.: Гинзбург И. И., Муканов К. М., Основные принципы составления геохимических карт рудных районов при металлогенических исследованиях, в кн.: Металлогенические и прогнозные карты, А. А., 1959; Казмин В. Н., Орлов И. В., К вопросу о принципах составления геохимических карт при геологической съемке, "Советская геология", 1966, № 6; Ронов А. Б., Ермишкина А. И., Методика составления количественной литолого-геохимической карты, "Доклады АН СССР", 1953, т. 91, №5; Ферсман А. Е., Геохимические и минералогические методы поисков полезных ископаемых, Избранные труды, т. 2, часть 3, М, 1953, разд. 6 (геохимическое картирование), с. 556 - 559.

А. Б, Ронов.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОИСКИ полезных ископаемых, методы, основанные на исследовании закономерностей распределения химических элементов в литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере с целью обнаружения месторождений полезных ископаемых. Соответственно характеру вещества, исследуемому в геологопоисковых целях, различают литохим., гидрохим., атмохим. (газовые) и биогеохим. методы. Местное среднее содержание хим. элементов в горных породах, почвах, природных водах, в приземной атмосфере и растениях в удалении от месторождений характеризует т. н. геохимический фон (Сф), близкий к цифрам кларков элементов. Вблизи залежей полезных ископаемых содержания хим. элементов закономерно изменяются, образуя геохим. аномалии - признаки возможного нахождения пром. месторождений. Эти аномалии представляют собой первичные и вторичные ореолы и потоки рассеяния вещества полезного ископаемого (см. Ореолы рассеяния), возникающие в процессе образования месторождений или в результате последующей миграции хим. элементов. Геохим. ореолы месторождений значительно превышают размеры залежей и нередко приурочены к покрывающим породам, т. е. расположены вблизи поверхности, что облегчает их обнаружение и в благоприятных условиях определяет высокую эффективность Г. п. В отличие от пром. содержания полезных компонентов в залежах, содержание тех же хим. элементов в аномалиях часто лишь ничтожно отличается от местного фона, что требует для их обнаружения высокочувствит. методов. Напр., при Г. п. месторождений ртути анализ горных пород ведётся с чувствительностью 1*10-8 % Hg, золота 1*10-7' % Аи, что соответственно в 10 млн. и в 3 тыс. раз меньше пром. содержания этих металлов. Критерием для выделения аномалий служит содержание хим. элемента, зависящее от нормального или логнормального закона распределения фоновых содержаний.

Г. п. проводятся систематическим определением содержаний хим. элементов в пределах исследуемого района путём отбора проб по определённой поисковой сетке для последующего анализа их состава. В пробах определяют содержание хим. элементов искомого полезного ископаемого - основных ценных компонентов залежи или их спутников. Более прогрессивны Г. п., не требующие отбора проб (воздушные и автомобильные методы) с непрерывной автоматич. записью, или пешеходные с отсчётом показаний приборов в точках наблюдений. Такие приборы пока созданы для определения содержаний ограниченного числа хим. элементов (напр., радиометры, бериллометры).

Наиболее широко проводятся Г. п. рудных месторождений, важнейшее значение среди них имеет литохимическая съёмка, к-рая основана на массовом опробовании горных пород и продуктов их выветривания. С помощью этого метода открыты многие месторождения цветных, редких металлов и золота, в т. ч. находящиеся в скрытом залегании и недоступные для выявления обычными геол. методами. Гидрохимический метод основан на исследовании состава природных поверхностных и подземных вод путём получения сухого остатка, соосаждения или экстракции рудных элементов с последующим спектральным или хим. анализом. При поисках сульфидных месторождений индикаторами оруденения могут служить пониженные значения рН и высокие содержания в водах сульфат-иона (SO''). Г. п. месторождений нефти и газа основаны на определении содержаний углеводородных газов в почвенном воздухе или в пробах горных пород (см. Газовая съёмка, Газовый каротаж). Биогеохимический метод основан на исследовании хим. состава растений, обычно путём их предварит, озоления и последующего спектрального анализа. Применение гидро- и биогеохим. методов целесообразно в условиях, неблагоприятных для проведения литохим. поисков.

В результате Г. п. составляются карты и графики содержаний элементов-индикаторов полезных ископаемых, по к-рым с учётом геол. и др. данных проводится интерпретация выявленных геохим. аномалий; среди них, как правило, только немногие отвечают пром. месторождениям. Поэтому оценка геохим. аномалий требует тщательного анализа условий рассеяния и концентрации хим. элементов на основе теоретич. законов геохимии. Возрастающее значение при обработке результатов Г. п. получают матем. методы с использованием ЦВМ. Эффективность Г. п. обеспечивается их совместным проведением с геол. и геофиз. исследованиями, в сочетании с проходкой горных выработок и буровых скважин.

Теоретич. основы Г. п. были заложены в трудах В. И. Вернадского; впервые эти методы получили применение в СССР (Н. И. Сафронов, А. П. Соловов, В. А. Соколов).

Лит.: Вернадский В. И., Избр. соч., т. 1, М., 1954; Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений, М., 1965; Сафронов Н. И., Основы геохимических методов поисков рудных месторождений, Л., 1967.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ, отдельные области и районы, характеризующиеся специфич. преобладанием одних хим. элементов (в изверженных горных породах называется "специализацией" по тому или иному хим. элементу) и недостатком других. Проявляется в отклонении от соотношений средних содержаний хим. элементов (см. Кларки) в земной коре: чем больше отклонение, тем контрастнее выражена данная Г. п. и тем сильнее это сказывается на локализации в данной области месторождений определённых типов полезных ископаемых, на особенностях характерных почв, минерализации подземных и поверхностных вод, растительности и животного мира, вызывая иногда специфич. заболевания растений и особенно животных (см. Биогеохимические эндемии).

Изучение Г. п. помогает решению ряда задач региональной геохимии. Зная специфику хим. состава преобладающих элементов в данной Г. п., можно более целеустремлённо проектировать в данном р-не геохимические поиски месторождений полезных ископаемых. Как правило, чем больше отклонений от "кларка" в сторону превышения, тем вероятнее нахождение месторождений данного элемента при условии, что соотношение других элементов не препятствует его концентрации. Рудоносные комплексы изверженных пород в отличие от нерудоносных характеризуются более неравномерным содержанием рудных элементов.

В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, процессы изменения хим. состава горных пород и минералов, а также расплавов и растворов, из к-рых они образовались. В результате Г. п. происходит миграция хим. элементов (удаление одних, привнес и концентрация других), изменение их валентных состояний и т. д.

Г. п. могут быть подразделены на след, группы: геологич. предыстории, эндогенные, экзогенные и метаморфогенные. Г. п. геологич. предыстории охватывают процессы, связанные с образованием Земли как небесного тела. Эндогенные Г. п. начинаются с выплавления магмы из верхней мантии, её дегазации и дифференциации. Характер и степень дифференциации магмы обусловлены совокупностью ряда физико-хим. процессов (падение темп-ры, выделение летучих, ассимиляция, кристаллизационная и гравитационная дифференциация и др.), вследствие которых из магмы возникают породы, разные по хим. составу, структуре и с различными количественными соотношениями одних и тех же минералов. При охлаждении основной и ультраосновной магм из расплава в твёрдые фазы в первую очередь переходят преим. соединения железа, магния, кальция, хрома, титана, а также платина и элементы её группы. Продуктами первой стадии кристаллизации являются ультраосновные и основные горные породы (дуниты, перидотиты, габбро, пироксениты и др.) и связанные с ними рудные минералы: магнетит, хромит, титаномагнетит и др., образующие иногда промышленные месторождения. В результате выделения из магмы указанных элементов она становится более кислой и по своему составу приближается к диоритовой магме. В ходе дальнейшей кристаллизации магма обогащается кремнием, алюминием, щелочными металлами, летучими элементами и по своему составу приближается к гранитной магме. Кристаллизация последней даёт граниты и остаточный пегматитовый расплав, при застывании к-рого образуются пегматитовые жилы (см. Пегматиты), часто обогащённые минералами редких элементов. Взаимодействие летучих с уже закристаллизовавшейся горной породой приводит к процессам автометаморфизма. Повышенные количества щелочных металлов в остаточном расплаве вызывают явления щелочного метасоматоза, часто с привносом редких элементов, и превращения гранодиоритов и гранитов в щелочные граниты, сиениты и нефелиновые сиениты. При участии паров, газов и горячих растворов, выделившихся из магмы (постмагматических), происходят процессы скарнообразования (см. Скарны), грейзенизации, пропилитизации, березитизации (см. Березит), серпенти-низации, лиственитизации и образования гидротермальных месторождений меди, свинца, серебра, цинка, олова, вольфрама, золота и др. Под воздействием растворов различного состава происходят следующие виды метасоматоза: щелочной, кальциевый, магнезиально-желези-сто-силикатный, хлор-фтор-борный, карбонатный и пр.

Экзогенные Г. п. охватывают все виды выветривания горных пород и слагающих их минералов (разложение, окисление, гидратация, карбонатизация и пр.), протекающие во влажном климате с участием почвенных кислот, а в сухом (аридном) климате в щелочной среде при резком преобладании окислительных реакций. Продукты выветривания переносятся преимущественно водными потоками в океаны, моря и континентальные водоёмы (озёра) в виде механич. взвеси, истинных и коллоидных растворов. Состав растворов претерпевает изменения под влиянием поглотительной способности почв и сорбции элементов глинами; большую роль при этом играют микроорганизмы. В морских водоёмах происходит хим. дифференциация элементов: у берегов отлагаются руды алюминия - бокситы, далее руды железа, марганца, фосфориты и за ними известняки и доломиты. Образовавшиеся осадки в результате воздействия процессов коагуляции, дегидратации и т. д. превращаются на стадии раннего диагенеза в горную породу, а под влиянием перераспределения веществ без при-вноса извне на стадии позднего диагенеза происходит образование конкреций и т. д. (см. Диагенез).

Дальнейшее хим. изменение осадочных пород происходит под влиянием привноса вещества извне, а также роста температур и давлений при погружении пород на значительные глубины (см. Эпигенез).

В результате метаморфизма происходит более глубокий процесс преобразования вещества горных пород с перекристаллизацией. В зависимости от температуры и давления образуются различные метаморфич. фации пород: зелёных сланцев, эпидот-амфиболитовая, роговообманково-габброидная, пироксен-роговиковая, гранулитовая и эклогитовая (см. Метаморфизм горных пород). При достаточно высоких температуре и давлении происходит мигматизация (переход веществ в вязкое состояние, предшествующее расплавлению), замыкающая цикл Г. п.

Лит.: Ферсман А. Е., Геохимия, т. 2-3, Л., 1934-37; Лебедев В. И., Основы энергетического анализа геохимических процессов, Л., 1937; Mason В., Principles of geochemistry, 3 ed., N. Y., 1966; Krauskopf К. В., Introduction to geochemistry, N. Y., 1967.

В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УЗЛЫ, области пересечения двух разнородных геохим. систем. Напр., пересечение специфич. фации осадочных пород типа медистых песчаников с наложенными эндогенными процессами вдоль более поздних тектонич. нарушений. В результате наложения геохим. процессов в Г. у. происходит усиленная миграция хим. элементов с необычными их сочетаниями и аномальными концентрациями, что приводит к образованию комплексных месторождений, заключающих группу полезных ископаемых. Термин "Г. у." предложен А. Е. Ферсманом в 1931.

Лит.: Ферсман А. Е., Геохимические проблемы Союза, в. 2, Л., 1931.

В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ, совокупность последовательно происходящих геохимических процессов, в к-рых элементы после ряда миграций возвращаются в исходное состояние. Для земной коры основной Г. ц. охватывает процессы: магматической дифференциации; кристаллизации с образованием магматич. пород; постмагматического преобразования пород под влиянием эндогенных флюидов (если оно имело место); выветривания; переноса материала водами с хим. дифференциацией и разделением веществ по фациям при осаждении в морских бассейнах; процессы раннего и позднего диагенеза с формированием осадочных пород; эпигенетического изменения и метаморфизма при погружениях под отлагающиеся осадки, а также образование под влиянием гранитизирующих флюидов гранитогнейсов и гранитов, часто трудно отличимых от гранитов, происшедших из магматич. расплава, особенно если метаморфизованная осадочная порода подвергалась расплавлению.

Г. ц. могут быть прослежены и для отдельных хим. элементов; при этом Г. ц. может быть осложнён биогенным циклом: извлечение элемента из почвы или осадочной породы растениями, поедание растений животными, отмирание животных и растений и возвращение элемента в осадочную породу, продолжающую свой Г. ц. Термин "Г. ц." предложен А. Е. Ферсманом в 1922.

Лит.: Ферсман А. Е., Геохимия, т. 2, Л., 1934.

В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЭПОХИ, промежутки времени, характеризующиеся появлением месторождений определённого состава либо осадков и горных пород, обогащённых определённым элементом или целой ассоциацией элементов. Так, в геол. истории Земли отмечается железорудная эпоха, связанная с началом нижнего протерозоя (ок. 2500 млн. лет назад), эпоха свинцовых месторождений (1700-1400 млн. лет) и др.

Каждая Г. э. характеризуется совокупностью внешних данных, определявших условия концентрации данного металла. Напр., интенсивное глобальное проявление железорудных месторождений и железистых фаций - итабиритов, железистых кварцитов - было вызвано, вероятно, первыми проявлениями жизни, обогащением атмосферы Земли свободным кислородом и, как следствие этого, существенным изменением характера водной среды Мирового океана. В результате происшедшего окисления двухвалентного железа в трёхвалентное произошла садка железа, до этого накапливавшегося в океане в виде бикарбонатных соединений. Этот процесс продолжался ок. 200-300 млн. лет и создал железорудные формации [Кривой Рог (СССР), озеро Верхнее (США), Минас-Жерайс (Бразилия) и др.] с запасами, превышающими все остальные жел. руды. Накопление свинца связано с карбонатными осадками, характеризующимися высокими средними содержаниями свинца. Массовое выпадение первых карбонатов, а вместе с ними рассеянного свинца относится к эпохе свинцовых месторождений, когда в результате метасоматич. процессов свинец карбонатов был мобилизован и переотложен в виде рудных залежей. К этой эпохе относится образование месторождений Салливан (Канада), Брокен-Хилл (Австралия), Завар (Индия) и др.

Существуют также золоторудная эпоха архея; эпоха накопления урана, ванадия и никеля, связанная с массовым осаждением этих металлов в начале палеозоя на территории Евразии; широко известна карбоновая эпоха угленосных формаций, обусловленная расцветом на Земле пышной флоры и последующим её захоронением и превращением в угольные залежи.

Лит.: Страхов Н. М., Основы теории литогенеза, т. 1, М., 1962; Тугаринов А. И., Войткевич Г.В., Докембрийская геохронология материков, 2 изд., М., 1970: Тугаринов А. И., Шилов Л. И., Изотопы свинца в докембрии, М., 1968.

А. И. Тугаринов.

ГЕОХИМИЧЕСКИЙ БАЛАНС, баланс между массой хим. элементов, поступивших в океан при выветривании извержен-ных горных пород (пропорционально их кларкам) за время существования Земли, и массой хим. элементов, слагающих осадочные горные породы (с учётом воды и углекислого газа) в совокупности с массой хим. элементов, сохранившихся в морской воде. Согласно В. М. Гольдшмидту, к-рый ввёл (1933) понятие Г. б., за всё время существования Земли с каждого см2 её поверхности было смыто 160 кг изверженных пород; из них (за счёт гидратации, окисления и карбонатизации) на каждый см2 поверхности получилось 169,6 кг осадочных пород. Зная кларки гидросферы и средний состав осадочных пород, можно для каждого элемента составить его Г. б. Эмпирические данные показывают, что Г. б. не всегда соблюдается и для ряда элементов (в частности, для хлора, серы, бора и кальция) он нарушен.

Лит.: Гольдшмидт В. М., Основы количественной геохимии, пер. с нем., "Успехи химии", 1934, т. 3, в. 3; Ронов А. Б., Ярошевский А. А., Химическое строение земной коры, "Геохимия", 1967, № 11.

В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЯ (от гео... и химия), наука о хим. составе Земли, законах распространённости и распределения в ней хим. элементов, способах сочетания и миграции атомов в ходе природных процессов. Г. - часть космохимии. Единицами сравнения в Г. являются атомы и ионы.

Одна из важнейших задач Г.- изучение на основе распространённости хим. элементов хим. эволюции Земли, стремление объяснить на хим. основе происхождение и историю Земли, дифференциацию её на оболочки (геосферы). Наибольшее внимание в Г. уделяется проблемам распространённости и распределения хим. элементов.

Распространённость химических элементов. Распространённость различных хим. элементов определяется синтезом их ядер, происходящим по разным термоядерным реакциям в недрах звёзд. Стадия эволюции звезды (её темп-ра) определяет характер этого синтеза.

Согласно наиболее распространённым космогонич. гипотезам (см. Космогония), при образовании Солнца из сжимающейся и вращающейся туманности на заключит. стадии сжатия от центр, сгущения отделилась значит, масса горячей плазмы которая образовала вокруг него про-топланетное облако в виде диска. Облако быстро охлаждалось, и в нём возникла спонтанная конденсация вещества. В результате многостадийных реакций (конденсационный рост ядер, их коагуляция, процессы аккреции и агломерации) газовое облако превратилось в газопылевое. Одновременно происходила потеря облаком газов в космическое пространство. Холодное газопылевое облако в силу ротационной неустойчивости разбилось на ряд сгущений - протопланет, к-рые адиабатически сжимались. Благодаря этому процессу из холодного вещества протопланетного облака образовались планеты земного типа и астероидный пояс с астероидами и метеоритами. Наконец, на периферии протопланетного облака происходила при очень низких абс. темп-pax конденсация отлетевших газов (Н, Не, NHs, CH4 и др.), образовавших большие планеты - Юпитер, Сатурн, Нептун, Уран.

Непосредственное определение общего состава планеты невозможно. Однако астрономические (спектральные) данные о составе Солнца и данные о хим. составе кам. метеоритов (наиболее распространённых хондритов) позволяют судить о распространённости хим. элементов на Земле и на др. планетах. Из табл. 1 видно, что распространённость элементов на Солнце и в метеоритах совпадают. Наиболее распространённые элементы (изотопы) имеют чётные по протонам и чётные по нейтронам ядра: и многие др. Элементы с четно-нечётным числом протонов или нейтронов занимают среднее место. Элементы с нечётным числом протонов и нейтронов имеют очень малую распространённость, напр. Распространённость элементов с чётным порядковым номером больше соседних с нечётными номерами (рис. 1). Лёгкие элементы Li, Be, В находятся в дефиците, т. к. "сгорают" в реакциях с протонами. Ядра элементов конца Менделеевской системы имеют огромный избыток нейтронов и потому неустойчивы. Эти элементы претерпевают радиоактивный распад (U, Th, Ra и др.) и спонтанное деление (U, Th, нек-рые актиниды).

Из данных о хим. составе оболочек Земли следует, что Земля имеет метеоритный состав. Метеориты разделяются на каменные (хондриты и более редкие ахондриты), железные (из Fe-Ni сплава) и смешанные. Хондриты потеряли все летучие вещества, кроме тех, к-рые прочно вошли в соединение с твёрдым веществом метеоритов - H2О, FeS, С, NH3 и др. Т. о., их твёрдое вещество по распространённости элементов отвечает солнечному составу; Mg, Si, Fe, О занимают первые места (по числу атомов Si/Mg = l), затем S, A1, Са и др. Силикатная фаза хондритов состоит преим. из мета- и ортосиликатов (см. Силикаты)- пироксенов (MgSiO3) и оливинов [(Mg,Fe)2SiO4], т. е. является тройной системой MgO, SiO2, FeO. Каменные метеориты - многофазные системы; помимо главных фаз - силикатной и металлической (сплав Fe - Ni), они имеют ещё сульфидную, хромитную, карбидную, фосфидную фазы.

Табл. 1.- Распространённость химических элементов на Солнце и в каменных метеоритаж (хондритах) ( - число атомов данного элемента на 106 атомов магния)

Элементы

Солнце

Метеориты

lg

lg

1 Н

10,64

4,4.1010

 

 

3 Li

<-0,46

<3,4.10-1

1,54

3,5.101

4 Be

0,98

9,55

-0,14

7,19.10-1

5 В

2,24

1.7.102

1,18

1,50.101

6 С

7,15

1,4.107

4,30

2.02.104

7 N

6,70

5,0.106

2,54

3,47.102

8 О

7,47

3,0.107

6,55

3,54.106

9 F

 

 

3,01

1,02.102

11 На

4,94

8,7.104

4,69

4.93.104

12 Mg

6,00

1,0.108

6,00

1 ,00.104

13 А1

4,84

6,9.104

4,89

7,81.104

14 Si

6,34

2,2.106

6,01

1,04. 104

 

5,88

7,6.105

 

 

15 Р

3,98

9,6.103

3,72

5,23.102

16 S

5,94

8,7.105

5,00

1,01.102

17 Сl

 

 

2,50

3,20.102

19 К

3,34

2,2.103

3,55

3,52.102

20 Са

4,68

4,8.104

4,75

5,66.104

21 Sc

1,49

3,1.101

1,46

2,88.101

22 Ti

3,45

2,8.103

3,34

2,20.102

 

3,27

1 ,9.103

 

 

23 V

2,81

6,5.102

2,35

2,23.102

24 Cr

3,76

5,8.103

 

 

 

3,65

4,5.103

3,97

9,35.102

25 Mn

3,49

3,1. 103

3,87

7,37.102

26 Fe

5,44

2,8.105

5,84

6,96.101

27 Co

3,34

2,2.105

3,28

1, 92.103

28 Ni

4,41

2,6.104

4,60

4,00.104

29 Cu

3,09

1,2,103

2,49

3,06.102

30 Zn

2,16

1 ,4.102

2,09

1,24.102

31 Ga

1 ,36

2,3.101

1 ,06

1,16.101

32 Ge

1,13

1,3.101

1 ,35

2.23.101

33 As

 

 

0,64

4,32

34 Sc

-

-

1,31

2.05.101

35 Br

_

-

1,78

6,08.10-1

37 Rb

1,12

1 ,3.101

0,75

5,69

38 Sr

1 ,66

4.6.101

1.27

1 ,85.101

39 Y

1 ,84

6,9.101

0,56

3,64

40 Zr

1,29

2,0.101

1,09

1,24.101

41 Nb

0,94

8,7

-0,28

5,23.10-1

42 Mo

0,94

8,7

0,40

2,53

44 Ru

0,46

2,9

0,20

1 ,60

45 Rh

0,01

1,0

-0,51

3,15.10-2

46 Pd

0,21

1,6

0,18

1,52

47 Ая

-0,61

2,4.10-1

-0,82

1,50.10-1

48 Cd

0,18

1,5

-1,14

7,21.10-3

49 In

0,09

1 ,2

-2,85

1,41 .10-3

50 Sn

0.18

1,5

0,83

6,83

 

0,69

4,9

 

 

51 Sb

0,58

3,8

 

 

 

-0,94

1,1*10-1

- 0,88

1,33.10-1

52 Те

 

 

0,28

1 ,90

53 I

_

 

-1 ,71

5,11.10-1

55 Cs

_

 

-0,91

1 ,22.10-1

56 Ba

0,74

5,5

0,85

7,08

57 La

0,67

4,7

-0,46

3,50.10-1

58 Ce

0,42

2,6

-0,24

5,78.10-1

59 Pr

0,09

1,2

-0,94

1 ,15.10-1

60 Nd

0,57

3,7

-0,17

6,74.10-1

62 Sm

0,26

1 ,8

-0,67

2.16.10-1

63 Eu

-0,40

4,0.10-1

-1,07

8,53.10-2

64 Gd

-0,23

5,9.10-1

-0,39

4,12.10-1

65 Tb

-

 

-1,29

5,10.10-2

66 Dy

-0,36

4,4.10-1

-0,46

3,49.10-1

67 Ho

 

 

-1,16

6,88.10-2

68 Er

 

 

-0,71

1 ,94.10-1

69 Tm

 

 

-1,42

3,84.10-2

70 Yb

0,17

1,5

-0,73

1,87.10-1

71 Lu

1,49

 

-1,49

3,24.10-2

72 Hf

 

 

-0,74

1,82. 10-1

73 Та

 

 

-0,75

1,79.10-1

74 W

 

_

-0,58

2,64.10-1

75 Re

 

_

-0,76

1,74.10-1

76 Os

 

 

-0,22

5.96.10-1

77 Ir

 

_

-0,38

4.22.10-1

78 Pt

 

_

0,22

1,66

79 Au

 

 

-0,79

1,65.10-1

80 HS

 

_

-0,09

8,08.10-1

81 Tl

 

 

-2,63

2,38.10-3

82 Pb

0,27

1,9

-0,81

1,56.10-1

83 Bi

 

 

-1 ,63

2,33.10-2

90 Th

 

 

-1,55

2,79.10-2

92 U

 

 

-1,99

1 ,02.10-2

 

 

 

 

 

Цифры со стрелками обозначают поля элементов (оконтурены жирной линией): 1 - литофильных; 2 - халькофильных; 3 - сидерофильных. Для каждого элемента приведены значения атомного радиуса (0) и ионных радиусов при различных валентностях и координационных числах (обозначены римскими цифрами). Звёздочка обозначает пара- или ферромагнитное состояние переходных элементов; отсутствие звездочки - диамагнитное состояние. Атомные радиусы даны по Дж. Слейтеру, ионные - по Р. Д. Шеннону и К. Г. Превитту, ионные (в скобках) - по Л. Аренсу.

Отношение силикатной и металлич. фаз в разных метеоритах варьирует. Мн. учёные, исходя из аналогии с метеоритами, считают, что планеты земного типа имеют также силикатную фазу и металлич. ядро, причём отношения между этими фазами у разных планет различны. По этой гипотезе, Земля имеет ок. 31% металлич. фазы, или ок. 40% Fe (включая окисленное).

Распределение химических элементов. Земля, как и др. планеты земного типа и Луна, имеет оболочечное строение; она состоит из ряда геосфер: ядра, мантии, земной коры, гидросферы и атмосферы (см. Земля). Твёрдые оболочки Земли, слагающие их горные породы, парагенетич. ассоциации минералов и т. п., как правило,- сложные многокомпонентные силикатные системы. Процессы, при к-рых они образуются, идут с конечными скоростями и являются необратимыми. В Г. мы встречаемся с неравновесными системами, к-рые характеризуются массой, объёмом, энтропией, давлением, темп-рой, хим. потенциалами. Для применения термодинамики в Г. необходимо знать поведение конкретных фаз, компонентов и систем в условиях геол. обстановки, в частности в большом диапазоне давлений и темп-р. Так, напр., общее представление о направлении геохим. процесса даёт Ле Шателье - Брауна принцип, согласно к-рому в любой системе, находящейся под действием внеш. сил, изменение к.-л. внеш. фактора вызывает превращение, направленное на компенсацию действия этого фактора. По действующих масс закону изменение активности одного из компонентов системы смещает равновесие. Напр., в реакцииравновесие смещается вправо, т. к. ангидрит выпадает из раствора. В реакцииначинающейся при темп-ре выше 350 0С, равновесие сдвигается вправо, т. к. одновременно с отложением минерала волластонита СаSiO3 образуется углекислота, удаляющаяся из системы. С повышением темп-ры в реакциях с участием газовой фазы равновесие смещается в сторону меньшего объёма газовых компонентов. Напр., в реакцииравновесие сдвигается вправо. Высокое давление (газовое и литостатическое) изменяет направление и характер кристаллизации магмы.

Рис. 1. Распространённость химических элементов на Солнце и в каменных метеоритах (хондритах); по оси абсцисс - порядковые номера элементов, по оси ординат - число атомов данного элемента на 10* атомов Mg.

Условия равновесия подчиняются также правилу фаз Гиббса (см. фаз правило), согласно к-рому число термодинамических степеней свободы системы f = k - n + 2, где n - число фаз в системе, k - число компонентов. Поскольку в закрытой системе число степеней свободы f =< 2 (давление и темп-pa), то число фаз n > = k. Это минералогич. правило фаз, впервые в Г. применённое В. М. Гольдшмидтом, оправдывается для разнообразных горных пород.

Закономерности распределения отдельных элементов по многочисленным фазам - минералам зависят гл. обр. от строения внешних электронных оболочек атомов. В Г. поэтому широко используются закономерности, установленные кри-сталлохимией. Ионы и атомы в кристал-лич. решётках имеют разные радиусы Ri. Величина Ri связана с положением хим. элемента в системе Менделеева. По вертикальным группам Ri обычно растёт с увеличением атомной массы и уменьшается с увеличением валентности иона в пределах периода (см. табл. 2 на стр. 331).

В природных процессах разделения ионы и атомы сортируются по своим размерам. Кристаллич. решётки гл. породообразующих минералов принимают одни ионы (или атомы) и не принимают другие, в зависимости от их величины, заряда и др. свойств. Если ионы разновалентны, но имеют близкий размер Ri, в решётку чаще всего входит ион с большим зарядом. Если ионы имеют одинаковую валентность и по размеру различаются не больше чем на 15%, они часто изоморфно замещаются в кристаллич. решётках; происходит замещение атома атомом, иона ионом или группы атомов группой атомов, в зависимости от типа решётки, размеров Ri, заряда и т. д. (см. Изоморфизм). Изоморфное замещение играет огромную роль в распределении элементов по различным минералам. Использование R, в Г. объяснило причину ассоциации таких разнородных элементов, как U, Th и редкоземельных элементов (в минералах торианит, иттриалит и др.), а также постоянную ассоциацию редкоземельных элементов. При деформации одного иона другим в соединении, имеющем катион малого радиуса и анион большого радиуса, возникает т. н. поляризация, к-рая нарушает физ.-хим. свойства вещества - твёрдость, летучесть и мн. др. Отношение Ri, катиона / Ri аниона определяет число атомов, окружающих центральный атом в соединении, - его координацию, т. е. координационное число. Оно в свою очередь указывает на характер и строение кристаллич. решётки. Координац. число может изменяться в зависимости от условий образования минерала. Кристаллич. решётки минералов имеют различную структуру - от очень простых и симметричных построек из плотно упакованных шаров до весьма сложных с низкой степенью симметрии. При кристаллизации атомы и ионы стремятся расположиться в кристаллической решётке таким образом, чтобы была минимальной энергия кристаллической решётки. На основе всех этих данных была создана геохимическая классификация элементов, опирающаяся на физико-химические свойства химических элементов (табл. 3).
Табл. 3. - Геохимическая классификация химических элементов

Сидерофильные (железо)

Хал ькофильные (сульфиды)

Литофильные (силикаты и др.)

Fe, Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, (Mo), Au, Re, (P),(As), (C), (Ge), (Ga),(Sn), (Sb), (Cu)

S,Se, Те, Си, Zn, Cd, Pb, Sn.Mo, Ge, As, Ga, Sb, Bi, Ag, Ни, In, Tl, (Fe),(Ni),(Co)

Н, О, N, Si, Ti, Zr, Hf, F, Cl, Br, I, B, Al. Sc, Y, Li, Na, K, Rb, Cs, Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra, V, Cr, Mn, W, Th, Nb, Та, U, Ac, Pa, (S),(P),(Sn),(C).(Ga), (Fe), (Ni),(Co),

редкоземельные элементы

С открытием изотопов стала развиваться Г. изотопов - изучение процессов разделения изотопов хим. элементов в природных процессах, особенно лёгких атомов Н, С, О, N, S и др. Этим методом часто удаётся установить способ и условия разделения хим. элементов и образования конкретных минералов и рудных залежей.

Геохим. процессы разделения элементов на Земле поддерживаются прежде всего теплом, генерируемым радиоактивными элементами (радиогенное тепло), гравитационной энергией. На поверхности Земли значит, роль играет энергия солнечных лучей, к-рая, в частности, трансформируется живым веществом в хим. энергию нефтей и углей.

Геохимические процессы. Первичное разделение холодного недифференцированного вещества Земли на оболочки произошло под влиянием тепла адиабатич. сжатия планеты и радиогенного тепла. В мантии Земли на различных глубинах, особенно в астеносфере, возникали многочисл. расплавл. очаги. Разделение на оболочки шло путём зонного плавления, к-рое не требует полного расплавления мантии. Силикатное вещество планеты разделялось на тугоплавкую фазу - ультраосновные породы верхней мантии, и легкоплавкую фазу - основные породы (базальты) земной коры. Легкоплавкое вещество проплавляло кровлю магматич. камеры, а тугоплавкое кристаллизовалось на дне камеры; т. о. легкоплавкое вещество перемещалось вверх к поверхности Земли. При этом метасиликаты инконгруентно разлагались на ортосиликаты и кремнекислоту, обогащённую хим. элементами, понижающими темп-ру плавления: щелочными элементами, Si, Ca, Al, U, Th, Sr и др. редкими литофильными элементами. Вещества, повышающие темп-ру плавления (Mg, Fe, Ni, Co, Сr и др.), сохранились по преимуществу в тугоплавкой фазе, т. е. остались в мантии Земли. Вместе с зонным плавлением шёл процесс дегазации верх, мантии.

Табл. 4. - Химический состав горных пород Земли, Луны и метеоритов

 

Окислы и элементы

Каменные метеориты (хондриты)

Ультраосновные породы Земли

Примитивные базальты Земли (толеитовые)

Эвкриты (базаль-тич. кам. метеориты)

Породы поверхности Луны

Средний состав осадочных пород Земли

Граниты Земли

кристаллические (базальт)

тонко диспергированные (реголит)

"Аполлон-12"

"Луна-16"

<• Аполлон-12"

"Луна-16"

В % по массе

SiO2

38,04

43,54

50,83

48,5

40

43,8

42

41,7

46,20

70,8

ТiO2

0,11

0,05

2,03

0,6

3,7

4,9

3,1

3,39

0,58

0,4

Аl2O3

2,5

3,90

14,0

12,96

11,2

13,65

14

15,33

10,50

14,6

FeO

12,45

9,84( + 2,51 Fe2O3)

9,0 ( + 2,88 Fe2O3)

17,6

21,3

19,35

17

16,64

1,95 (+3,3 Fе2О3)

1,8 ( + 1,6 Fe2O3)

MgO

23,84

34,02

6,34

8,28

11,7

7,05

12

8,78

2,87

0,9

CaO

1,95

3,46

10,42

10,23

10,7

10,4

10

12,49

14,0

2,0

Na2O

0,98

0,56

2,23

0,75

0,45

0,38

0,40

0,34

1,17

3,5

K2O

0,17

0,25

(0,16)

0,24

0,065

0,15

0,18

0,10

2,07

4,0

MnO

0,25

0,21

0, 18

0,43

0,26

0,20

0,25

0,21

0,16

0, 10

Cr2О3

0,36

0,34

0,4

0,38

0,55

0,28

0,41

0,28

0,09

0,07

ZrO

0,004

0,004

0,01

0,006

0,023

0,04

0,09

0,013

0,01

0,003

10-4 % по массе

Rb

5

1

1,2

0,2

0,65

 

3,2

5,9

200

200

Ва

6

1

14

30

72

206

420

114

500

800

Sr

10

10

130

80

145

445

170

169

300

700

Y

2,0

1

43

22

50

54

13

58

30

30

V

70

40

290

50

88

425

64

61

100

40

Sc

6

1.5

61

35

50

20

47

27

10

3

Ni

13500

2000

97

1000

54

147

200

190

45

8

Co

800

200

32

40

40

29

42

53

10

5

Li

3

0,5

9

3

5,5

 

11

10

40

40

Th

0,05

0,015

~0,5

0,5

0,9

1,1

6

0,5

10

18

U

0,025

0,005

~0,1

0,2

0,25

0,2

1,5

0,1

3

3,5

Процессы выплавления и дегазации вещества мантии имеют периодич. характер. После того как произошёл вынос тепла и вещества из глубин на поверхность Земли, требовалось время на новое разогревание очага. С таким геохимич. циклом связан весь ритм тектоно-магматич. и вулканич. деятельности и метаморфич. преобразований. Этот процесс шёл также на Луне и, по-видимому, на всех планетах земного типа. Хим. эволюция Земли поддерживается и регулируется непрерывным процессом выплавления и дегазации вещества мантии за счёт энергии радиоактивного распада.

Вещество мантии Земли (перидотиты, дуниты и др. ультраосновные породы) имеет хим. состав, приближающийся к метеоритному (табл. 4). Господствующие в мантии высокие темп-ры и давления приводят к полиморфным изменениям минералов, напр, к образованию стишовита, т. е. кварца с плотностью 4350 кг/м3 (при норм, давлении и темп-ре), и т. п. Благодаря этому вещество мантии разделяется на зоны с разной плотностью. Вещество верх, мантии проникает к поверхности на материках в дунитовых поясах, богатых хромитами, платиноидами, высокотемпературными сульфидами, в океанах - в рифтовых долинах срединноокеанич. хребтов.

Ранее, ссылаясь на наличие сульфидных руд в земной коре, геологи допускали существование в мантии сульфидной оболочки. Однако определение изотопного состава свинца из разных сульфидных руд показало их различный абсолютный возраст; следовательно, отторжение сульфидов из горных пород происходило в разное время, так что гипотеза сульфидной оболочки лишена достаточного основания. Процесс образования металлич. сплава Fe-Ni, из к-рого состоит ядро Земли, наименее изучен. Вероятно, ядро формировалось в процессах агломерации в протопланетном облаке и далее при адиабатич. сжатии Земли, что продолжалось длительное время.

Над мантией располагается земная кора, к-рая отделяется от вещества мантии границей Мохоровичича (см. Мохоровичича поверхность). Выделяют два типа земной коры: материковую (континентальную) и океаническую. Мощность континентальной коры достигает в среднем 35-40 км, а океанической - 6-8 км. Примитивные (толеитовые) базальты океанич. коры - более сложная система, чем вещество кам. метеоритов; они состоят по крайней мере из 4 гл. компонентов: MgO, SiO2, FeO, Al2O3. В них отношение Si/Mg = 6,5, т. е. они не солнечного состава. Базальты земной коры, лунные породы (с поверхности лунных "морей") и эвкриты (базальтические каменные метеориты) имеют идентичный состав и одинаковую офитовую структуру. Исключит, роль в силикатных и др. системах играют вода и др. летучие, понижающие точку плавления системы. Наиболее существенное влияние на магматич. процессы оказывает вода в состоянии, близком к надкритическому.

В мантии под вулканами методами сейсмологии обнаружены камеры, заполненные жидкой магмой. Излияние базальтов сопровождается выделением водяного пара - ок. 7% по массе (20% по объёму) от излившегося базальта - и кислых дымов и газов (СО2, HF, HCl, S, SO2). В высокотемпературной стадии остывания базальта (600-800 °С) выделяются гл. обр. СО2, HF, HC1. При средних темп-pax (ок. 200° С) также и соединения серы. При низких темп-рах и в поствулканич. (фумарольной) стадии выделяются СН4, NH4C1, H3BO3, СО2 и др. газы, а также минерализов. растворы. Образование СО2, СО, СН4 - результат реакции в магме углерода с Н2О при разных темп-pax и давлениях. Этот процесс сопровождается частичным разделением изотопов углерода - утяжелением углерода (повышением содержания С13) в СО2, алмазах и карбонатитах (СаСО3 кимберлитовых трубок) по сравнению с углеродом др. горных пород. Базальтовая лава при охлаждении подвергается фракционной кристаллизации с образованием различных магматич. пород, имеющих общие признаки. В магматич. стадии дифференциации возможны ликвация (напр., отделение от силикатов высокотемпературных Cu - Ni -Fe сульфидов) и газовый перенос. В ранней стадии фракционной кристаллизации магмы могут образоваться магнетит и титаномагнетит, как следствие окисления в магме Fe2+-> Fe3+; магнетит не растворяется в силикатном расплаве и увлекает с собой Ti в силу близости Ri Fe3+ (0,65) и Ti4+ (0,60). В стадии гл. кристаллизации образуются плагиоклазы от Лабрадора до олигоклаза и мн. др. алюмосиликаты. По мере остывания происходит накопление в расплаве более легкоплавких и летучих соединений, на известной стадии вступающих в реакцию с ранее выделившимися более высокотемпературными соединениями (реакционный принцип Боуэна). В этом отборочном механизме в остаточном расплаве концентрируются ионы, к-рые не вошли в породообразующие минералы из-за своих больших или очень малых Ri. С этими остаточными расплавами связывают происхождение богатых редкими элементами пегматитов и др. горных пород.

Кислые горные породы - граниты, гранодиориты и другие - имеют большое распространение в земной коре.

Одни из них содержат много Са (ок. 2,5% ) и тяжёлых металлов, мало щелочей и летучих, другие бедны Са (ок. 0,5% ) и тяжёлыми металлами, но богаты щелочами и летучими. Происхождение гранитов большинство учёных связывает с эвтектическим плавлением, с процессом гранитизации (метаморфизм и метасоматизм) осадочных горных пород на различных уровнях земной коры. Повышенное содержание 18О в кварце гранитов отвечает относительно низким темп-рам образования минерала.

В земной коре материков образуются рудные залежи - месторождения многих хим. элементов, прежде всего Fe, Cu, Ni, Co, Pb, Zn, Mo, Ag, Hg, в виде окислов, сульфидов и др. Их происхождение связано с гидротермальными растворами (см. Гидротермальные месторождения), несущими также и газы. Несмотря на известное разнообразие их состава в связи с глубиной, темп-рой и др. условиями образования, они имеют общие черты, напр, обычны ассоциации SiO2-Au или Pb-Zn-Cu и др. в виде сульфидов или ассоциации SnO2-WO33ВО3- F в гидротермальных и грейзеновых месторождениях. Гидротермальные образования и грейзены рассматриваются как конечные продукты тектоно-магматич. процесса или гранитизации. Источниками рудного вещества гидротерм могут быть как подкоровые процессы, так и процессы в земной коре. Вопрос о способе переноса тяжёлых металлов вызывает споры. Не исключается газовый перенос металлов, напр, в виде фторидов, причём фтор часто даёт во вмещающих породах большие ореолы рассеяния. Неясны равновесия фторидов, хлоридов, металлов с Н2О при разных темп-pax и давлениях. О хим. и физ. условиях рудообразования даёт представление состав газово-жидких включений в рудных минералах, которые содержат растворы NaCl, MgCh, MgSO4, KCl, H2S, SiO2, карбонатов и следы металлов; нередко высокое давление СО2-до 2000 атм. Эти растворы близки к нейтральным; температура их образования лежит в пределах 50-550 °С. Обыкновенные сульфиды тяжёлых металлов Pb, Zn, Cu, Fe и мн. др. мало растворимы в воде, и изменение давления и темп-ры почти не меняет их растворимости. Напр., чтобы осадить 1 т цинка из раствора ZnS, нужно было бы испарить ок. 10 км3 воды. Маловероятен перенос сульфидов и в виде коллоидных растворов - золей. Существуют, однако, комплексные соединения сульфидов тяжёлых металлов, более растворимые, чем простые сульфиды, напр, дающие ионы HZnS22- или HgS2-. Большую роль в процессе переноса тяжёлых металлов горячими растворами играет концентрация в них СО2 и, вероятно, др. газов: О2, H2S, PH3. Напр., U образует комплексы [UО2(СО3)3]4~, легко растворимые в Н2О при определённой концентрации СО2. Уменьшение СО2 в растворе разрушает этот комплекс и вызывает отложение соединений U. Отложение тяжёлых металлов регулируется также парциальным давлением H2S, к-рое определяет последовательность отложения металлов в сульфидном теле, парциальным давлением СО2, окислительным потенциалом и т. д. Кристаллизация сульфидов, напр. Pb, Zn и мн. др., распределение в них редких элементов In, Ga, Ge, Tl и т. д. происходит по законам изоморфизма. Процесс отложения сульфидов отражается на изотопном отношении S32/S34 в минералах, что имеет диагностич. значение.

Магматические породы на поверхности Земли разрушаются под влиянием климатических факторов и ряда других агентов: организмов, воды, углекислоты, органич. веществ; этот процесс зависит от концентрации ионов водорода и кислорода, ионного потенциала и др. условий. Вещество горных пород при выветривании испытывает сложные превращения. Напр., полевые шпаты превращаются в каолинит, карбонаты и кварц; Na, Mg, К в виде хлоридов, сульфатов, карбонатов переходят в раствор и уносятся потоками в океан и т. д. Вследствие гидратации и карбонатизации общий объём пород увеличивается (рис. 2).

Рис. 2. Увеличение объёма породы в зоне выветривания.

В разрушении горных пород участвуют многие хим. процессы, как, напр., гидролиз алюмосиликатов, к-рый приводит к образованию латерита, свободных водных окисей А12О3 и бокситов, к-рые обогащены Ti,Nb, Sn, Be и др. Окисление до более высоких валентностей часто выполняется микроорганизмами, например Fe2+ -> Fe3+, Mn2+ -> Мn4+ и т. д. Железные осадочные руды обогащаются фосфатами, арсенатами, ванадатами, а марганцевые - Ва, Ra, Co и др. Известняки, а также доломиты, фосфаты и нек-рые др. соли образуются при участии организмов и накапливают Sr, Mn, Pb, F, редкоземельные элементы и т. д.

Соленосные отложения возникают в результате испарения воды в изолиров. бассейнах. Последовательность отложения солей NaCl, MgSO4 и др. идёт по законам галогенеза. В этом процессе происходит отделение твёрдых солей от насыщенного раствора - рапы, к-рая содержит наиболее растворимые соли Na, К, Sr, Li, В, Вг. Подобные растворы встречаются и в подземных высокоминерализованных водах.

Органич. вещество суши при захоронении приводит к образованию углей, а органич. вещество донных отложений совр. и древних морей (гл. обр. планктона) - к образованию нефтей и горючих газов. Изотопный анализ отдельных фракций нефтей на 12С/13С указывает темп-ру их образования - не св. 200-250 °С. Появление углей и нефтей в земной коре изменило миграцию и распределение ряда элементов. Так, напр., U, Y, Ge обычно концентрируются в осадочных железных рудах. С появлением углей их соединения стали накапливаться и в углях и в битумах, образуя нередко месторождения этих элементов. Наиболее стойкие минералы - монацит, торит, золото, магнетит, кварц, циркон, рутил, касситерит и др., при разрушении горных пород накапливаются в прибрежной части морей и океанов и образуют в зонах мор. шельфа россыпные месторождения.

Мощность осадочных пород на материках в нек-рых местах достигает 20 км, а в среднем превосходит 1 км. Общее кол-во осадочных пород на земном шаре указано в табл. 5. Гл. массу пород составляют глины и сланцы (ок. 55% ), карбонатные породы (ок. 25%), пески и песчаники (ок. 20% ).

Все магматические и осадочные горные породы подвергаются в той или иной степени метаморфизму. Разнообразные процессы в твёрдом веществе горных пород идут либо без выноса и привноса вещества извне (собственно метаморфизм), либо с выносом и привнесем вещества (метасоматизм). Различают щелочной метасоматизм (натриевый или калиевый), магнезиальный, кальциевый, железистый, а также серный (березитизацця гранитов), фосфатный, боратный и др. Глины превращаются в сланцы, известняки в мраморы и т. п. На глубине под действием высокой температуры породы могут испытать переплавление (палингенезис, гранитизацию). Все превращения, связанные с метаморфизмом, направлены к хим. равновесию, перекристаллизации с уменьшением объёма. Образуются минералы с большей плотностью и породы б. или м. однообразного минерального состава, содержащие кварц, полевой шпат, слюды (системы с минимумом свободной энергии). В силу сложности и разнообразия процессов метаморфизма за основу классификации метаморфич. пород берутся их минеральные ассоциации (минеральные фации), как показатели условий образования этих пород.

Региональная неравномерность распределения отдельных хим. элементов заставляет выделять на Земле различные геохимические провинции. Изучение терр. распространения хим. элементов в связи с геологией района составляет задачу региональной геохимии, конечной целью к-рой является составление геохимических карт территории на базе общих геол. данных.

Геохимические процессы в гидросфере, атмосфере и биосфере. Водная оболочка Земли - гидросфера - возникла в результате излияния базальтов и выноса в этом процессе воды, СО2 и др. газов. Мировой океан со средиземными и приконтинентальными морями занимает ок. 71% поверхности Земли и имеет общий объём 1,37*1018 м3. Строение дна океанов - результат грандиозных магмато-генных процессов. Донные осадки составляют ок. 1,2*1021 кг. Легкорастворимые вещества обогащают водный раствор, труднорастворимые накапливаются в осадках дна. Соотношения растворённых солей сохраняются постоянными. Гл. ионы океанич. воды указаны в табл. 6.
Табл. 5. - Количество осадочных пород на земном шаре, кг

Глубоководные области

2.17*1020

Батиальные области

1 ,0*1 021

Щиты древних платформ

1.4*1020

Молодые платформы

3,4*1020

всего

1.7*1021

Табл. 6. - Главные ионы океанической воды (на 1 кг океанической воды при солёности S=35, 00%„ и хлорности Сl = 19,375 0/00,)

Компоненты

Концентрация

г/кг

г -же! кг

Катионы

Na+

10,7638

0,46806

Ms2+

1,2970

0,10666

Са2+

0,4080

0,02035

К+

0,3875

0,00991

Sr2+

0,0136*

0,00031

Сумма

 

0,60529

Анионы

Сl-

19,3534

0,54582

so42

2,7007

0,05623

НСО-3

0,1427

0,00234

СО2-3

(0,0702)

(0,00234)

Вr-

0,0659

0,00083

F-

0,0013

0,00007

Н3ВО3

0,0265

 

Сумма

 

0,60529

* В наст, время содержание Sr в океанич. воде принимается равным 8-10-4%.

В толще воды устанавливаются сложные равновесия между органич. веществом, солями, газами и др. веществами океанич. раствора и хим. составом донных отложений. Все воды материков (представляющие собой производные океанич. воды) составляют 3% массы воды океана. В воде рек и пресных озёр гл. ионами являются (в порядке убывания содержания) Са2+, Na+, Mg2+; CO32-, SO.,2-, Cl -.

С поверхности океанов ежегодно испаряется ок. 500 тыс. км3 воды, к-рая частично сбрасывается на материки, просачивается через слои осадочных пород и образует подземные воды. Захороненные воды бывших мор. илов образуют межпластовые воды. Под влиянием обмена между межпластовыми водами и породами и в зависимости от темп-ры пластов формируется состав подземных вод. Известны подземные воды нефтеносных областей, богатые I и Вг, иногда В; хлоркальциевые воды (напр., в девонских слоях Вост.-Европ. платформы); бессульфатные, богатые Ra; сероводородные, обычно возникающие в результате восстановления SO42- бактериями; богатые Li (в Иркутском амфитеатре) и др. Разнообразны и воды минеральных источников. В областях древнего вулканизма минеральные источники - холодные, без СО2. В областях недавнего вулканизма появляются горячие источники с разнообразным солевым составом. Разработана их классификация.

Древняя газовая оболочка Земли была маломощной и состояла из СО2, Н2О, возможно СН4 и др. газов. Совр. атмосфера возникла вторично, с появлением на Земле свободного кислорода в результате фотосинтетической деятельности растений. После этого продукты вулканич. эксгаляций S, H2S, NH3, H2, CH4 и др. были окислены, выбыли из атмосферы и осталась совр. азотно-кислородная оболочка Земли (см. Атмосфера).

Из пород Земли в атмосферу при действии вулканов выделяются лёгкие газы Не4,Не3,Н, D ("гелиевое дыхание"), к-рые не удерживаются гравитационным полем Земли и диссипируют (рассеиваются) в космич. пространство. Источником СО2 (а также следов HF, HC1 и др.) являются тоже вулканы. На содержание в атмосфере СО2 оказывает влияние океан, поглощающий СО2 в холодных широтах и освобождающий СО2 на экваторе. Поэтому на экваторе парциальное давление СО2 в атмосфере несколько выше. Изотоп аргона 40Аr накапливается в атмосфере в результате ядерного превращения 40К -> 40Аr (К-захват). Др. инертные газы - Ne, Кг, Хе - первичного происхождения. Атмосфера играет огромную роль в качестве транспортёра многих легколетучих соединений, галогенидов, органич. веществ и т. п. Газы атмосферы участвуют в геохим. выветривании горных пород, напр. О2, СО2. Азот фиксируется синезелёными водорослями и нек-рыми др. растениями. После их гибели в результате метаморфизма их остатков образуется калийная селитра.

Подземные атмосферы, заполняющие пористые породы, имеют разнообразный состав и образуются различными путями. Атмосферные газы могут быть захвачены осадочными породами. В этом случае для них характерно содержание 40Аr по отношению к N2 ок. 1%. Азотные струи без 40Аr - результат метаморфизма органич. вещества (биогенные газы). Известны подземные атмосферы из СО2, а также струи СО2 в районах вулканич. деятельности, нефтяные газы СН4, С2Н6, С3Н8 и др. углеводороды в нефтеносных областях, сероводород, радиогенные газы - Не, Rh и др.

Биосфер а-область на границе твёрдой, жидкой и газовой оболочек Земли, занятая живым, веществом - совокупностью организмов. Биосфера возникла ок. 3,5*109 лет тому назад. Благодаря маломощной первичной атмосфере космич. излучение проникало на Землю. Под влиянием этого облучения из вулканич. дымов и газов Н2О, СО, СО2, HF, HCl, СН4, S, H2S, S2, NH3, Н3ВО3 и др. происходил абиогенный синтез мн.сложных соединений углерода с симметричными молекулами, оптически неактивными. На этом фоне возник биогенный синтез асимметричных оптически активных молекул живого вещества. После возникновения в результате фотосинтеза азотно-кисло-родной атмосферы над ней образовался озоновый экран. Вследствие этого космич. лучи практически перестали проникать к поверхности Земли и абиогенный синтез органич. соединений прекратился. Организмы не только изменили состав атмосферы, но прямо или косвенно участвуют в многочисл. геохим. процессах (см. Биогеохимия).

История отдельных элементов в земной коре. Г. отдельных элементов, поведение их в разных природных процессах составляют специальную часть общей Г. и часто представляют значит, экономич. интерес. Закономерные парагенезисы (ассоциации элементов) встречаются в разных природных процессах, но затем может происходить и разделение элементов. Напр., все галогениды в виде HF, HC1, HBr, HI поступают на поверхность Земли с вулканич. эманациями. В дальнейшем соединения I- под влиянием окислительно-восстановит. реакций (и солнечной радиации) легче других галогенидов окисляются, т. е. переходят в I2, к-рый транспортируется через атмосферу и на поверхности Земли совершает свой круговорот (рис. 3). HF вулканич. газов немедленно фиксируется материковыми породами, особенно молекулой P2Os, образуя прочную молекулу, лежащую в основе фтор-апатита. Соли НС1 и НВr переходят в водные растворы и мигрируют вместе. Разделит, процессом для них является гл. обр. процесс садки солей при испарении растворов в изолир. бассейнах. NaCl поступает в осадок, а соли Вг остаются в рапе озёр. Отношение С1/Вr в океане близко к 300, то же примерно в озёрах, реках и т. д. Но в отложениях галита отношение Сl/Вr ок. 10 000 и больше, а в рапе (или в Мёртвом море) ок. 50. Т. о., по этому отношению Сl/Вr можно устанавливать происхождение минеральных растворов.

Рис. 3. Круговорот йода.

Другой пример: S, Se, Те выбрасываются вулканами. В гидротермальных рудных отложениях и сульфидах тяжёлых металлов они находятся вместе, но на поверхности Земли разделяются: S легко окисляется в SO42- и сбрасывается в море; при испарении мор. воды образуются осадки сернокислого кальция - гипсы, ангидриты. Se трудно окисляется и в виде нерастворимых водных солей (Fe и др.) селенистой кислоты образует скопления. Те рассеивается при окислении. Миграция Са, Sr, Ba, Ra имеет много общих этапов. Однако Ва, встречаясь с SO42-, даёт нерастворимые соединения BaSO4. Одновременно тут же накапливается и RaSO4. Бикарбонаты Са и Sr сбрасываются в виде водных растворов в океаны. При этом, в силу большой растворимости солей Sr2+, он не уходит в карбонатные осадки, а накапливается в растворах. Ещё более сложные разделительные процессы идут при образовании сульфидных гидротермальных отложений и во мн. др. случаях. Миграция отдельных элементов из одной термодинамич. системы в другую является частью общего круговорота или цикла миграции вещества на Земле.

Связь геохимии с другими науками.. Исторический очерк. Г. стоит на стыке геол., физ. и хим. наук и через биогеохимию связывается с биол. науками. Наиболее тесно Г. связана с геол. науками - минералогией и петрографией, особенно в вопросах генезиса минералов, горных пород и геол. процессов. Регионально-геохим. исследования проводятся в тесном сочетании с геотектонич. построениями. В Г. применяются совр. физ. и хим. методы исследования вещества и. процессов в широком диапазоне темп-р и давлений - спектральные, масс-спектральные, резонансные, ядерные и др.; используются математич. методы. Изучение поведения вещества при высоких темп-pax и давлениях связывает Г. с геофизикой. Оценка абсолютного времени, к-рая лежит в основе историч. геологии, и ряд др. проблем истории Земли решаются только точными методами геохим. и радиохим. исследований (см. Геохронология). В палеонтологии при решении вопросов образования твёрдых скелетных частей организмов и их эволюции важно знать геохим. условия, в к-рых жили организмы. Изучение ископаемого органич. вещества раскрывает процессы образования каустобиолитов. Геохим. идеи играют очень большую роль в развитии почвоведения; они направлены на решение ряда важных вопросов агрохимии и агрономии. Геохим. изучение почвенного покрова очень важно для геохим. поисков полезных ископаемых.

В географии также развивается геохим. направление - геохимия ландшафта.

Изучение геохим. процессов, связанных с флорой и фауной, имеет большое значение для с. х-ва и медицины (см. биогеохимия).

Идеи Г. проникают в астрофизику, атомную физику, химию и физ. химию, хим. технологию и металлургию (особенно редких металлов). Г. успешно разрабатывает и внедряет в практику геохимические поиски месторождений полезных ископаемых и содействует решению проблемы комплексного использования минерального сырья. Она активно участвует в той огромной работе, к-рая проводится в Сов. Союзе в области химизации народного х-ва и особенно химизации с. х-ва.

Г. возникла на основе учения об атомах. Корни её уходят в прошлое геологомине-ралогич. знания. Геохим. идеи появились уже в конце 18 в. Нем. геолог К. Г. Бишоф, франц. геолог Л. Эли де Бомон и др. накапливали геохим. факты, касавшиеся состава, миграции вещества в водных растворах, а также в магматич. и вулканич. процессах. Шведский химик и минералог И. Я. Берцелиус в 1-й пол. 19 в. изучал хим. состав большого числа минералов и первым предложил хим. классификацию минералов. Хим. анализ минералов и горных пород, исследования хим. состава природных газов и вод, хим. изучение полезных ископаемых привели в сер. 19 в. к возможности заложить основы Г. В 1838 швейц. химик К. Ф. Шёнбейн впервые ввёл термин "Г.". Многочисл. сведения по Г. были получены к кон. 19 и нач. 20 вв. Первую обширную сводку данных по Г. дал (1882) амер. геохимик Ф. У. Кларк. Формулирование основных задач в Г. принадлежит сов. академикам В. И. Вернадскому, А. Е. Ферсману и норв. геохимику В. М. Гольдшмидту. Значит, вклад в Г. был сделан работами Н. С. Курнакова и его школы, заложившими основы Г. галогенеза, а также физико-хим. анализа природных солевых систем. Идеи Вернадского и Ферсмана нашли особенно благоприятную почву для развития после Великой Октябрьской социалистич. революции. В СССР ученики В. И. Вернадского и А. Е. Ферсмана - А. П. Виноградов, Д. И. Щербаков, П. Н. Чирвинский, Н. В. Белов, А. Г. Бетехтин, Н. М. Страхов, В. С. Соболев, К. А. Ненадкевич, В. Г. Хлопин, А. А. Сауков, К. А. Власов, В. В. Щербина, В. И. Герасимовский, Н. И. Хитаров и мн. др. разрабатывали и разрабатывают как общие, так и отдельные вопросы Г. Во 2-й пол. 20 в. усилились исследования по радиоактивности горных пород и минералов, развивалась изотопная Г., широко развернулись работы по определению абс. возраста пород. Геохим. исследования в СССР ведутся не только в н.-и. ин-тах, но и в очень многих производств, организациях. Г. преподаётся в ун-тах и др. уч. заведениях. Был создан ряд геохим. ин-тов и отделов, в т. ч. биогеохим. лаборатория, реорганизованная позже в Ин-т геохимии и аналитич. химии им. В. И. Вернадского (см. Геохимии и аналитической химии институт). В 1956 начал издаваться журнал "Геохимия".

Лит.: Вернадский В. И., Очерки геохимии, 4 изд., М.- Л., 1934; Ферсман А. Е., Геохимия, т. 1 - 4, Л., 1933- 1939; его же, Пегматиты, 3 изд., т. 1, М.- Л.,1940; Виноградов А. П., Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах, 2 изд., М., 1957; его же, Введение в геохимию океана, М., 1967; его же, Предварительные данные о лунном грунте, доставленном автоматической станцией " Луна-16", "Геохимия", 1971, № 3; Vinоgrаdоv A. P., The elementary chemical composition of marine organisms, New Haven, 1953; Сауков А. А., Геохимия, [3 изд.], М., 1966; Clarke F. W., The data of geochemistry, 5 ed., Wash., 1924; Gоlrisehmidt V. M., Geochemistry, Oxf., 1954; Rankama K., .Progress in isotope geology, N. Y.-.L., 1963; Krauskopf К. В., Introduction to geochemistry, N. V.- L., 1967; Handbook of geochemistry, ed. K. H. Wedepohl, v. 1 - 2, В.- [а. о.], 1969; Mason Br., Principles of geochemistry, 3 ed., N. Y.- L.- Sydney, 1970; Slater J C., Atomic radii in crystals, "Journal of chemical Physics", 1964, v. 41, № 10, p. 3199-3204; Ahrens L. H., The use of ionization potentials, pt. 1 -Ionic radii of the elements, "Geochimica et cosmochimica Acta", 1952, v. 2, № 3.

А. П. Виноградов.

"ГЕОХИМИЯ", ежемесячный науч. журнал АН СССР. Издаётся с 1956 в Москве. Публикует результаты экспериментальных и теоретич. исследований по вопросам геохимии (минералогии, кристаллохимии, кристаллографии, космохимии и др.), а также статьи о геохим. методах исследования и о геохим. методах поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. В 1956-60 выходил 8 раз в год, с 1961 - ежемесячно. Тираж (1970) 1750 экз. Л. В. Семёнов.

ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА, научное направление, возникшее на границе географии и геохимии в 40-х годах 20 в. Изучает миграцию хим. элементов в ландшафте, используя с этой целью идеи и методы геохимии, особенно биогеохимии. Первые подходы к изучению Г. л. были сделаны в трудах сов. учёных В. И. Вернадского о биосфере (в 1926) и А. Е. Ферсмана по геохимии пустынь и полярных областей (в 1931). Основателем Г. л. как самостоятельного научного направления был сов. учёный Б. Б. Полынов, к-рый в 1946 сформулировал задачи, основные понятия и разработал методику исследований Г. л.

Г. л. классифицирует миграцию элементов по формам движения материи. Ведущее значение в большинстве ландшафтов имеет биогенная миграция, выражающаяся в биол. круговороте атомов, образовании и разложении орсанич. веществ. В результате круговорота солнечная энергия превращается в действенную химическую энергию. Физико-химическая миграция в основном развивается в водах ландшафта. Она определяет многие его геохимические особенности. По характерным ионам природных вод различают кислые (Н+), кальциевые (Са2+) и прочие ландшафты. Участки земной поверхности, отмеченные определёнными особенностями миграции, именуются геохимическими ландшафтами, все их части - водоразделы, склоны, долины и т. д. - связаны между собой миграцией атомов. Особенности миграции положены в основу геохим. классификации ландшафтов СССР и составления ландшафтно-геохим. карт для территории СССР и отдельных регионов.

Важным принципом Г. л. является историзм. Изучение геохим. особенностей ландшафтов прошлых геол. эпох составляет содержание исторической Г. л. Она применяется при поисках полезных ископаемых, в здравоохранении. Научные и прикладные исследования по Г. л. развиваются в АН СССР, академиях наук союзных республик, университетах, отраслевых исследовательских ин-тах, геол. управлениях.

Лит.: Полынов Б. Б., Геохимические ландшафты, в кн.: Избр. труды, М., 1956; его же. Учение о ландшафтах, там же; Глазовская М. А., Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов, М., 1964; Добровольский В. В., Атомы в ландшафте, М., 1964; Перельман А. И., Геохимия ландшафта, [2 изд.], М., 1966; его же. Современное состояние геохимии ландшафта и задачи дальнейших исследований, в сб.: Геохимия ландшафта, М., 1967.

А. И. Перельман.

ГЕОХИМИЯ ЛИТОГЕНЕЗА, геохимия осадков, геохимия осадочных пород, раздел геохимии, изучающий хим. состав и физико-хим. процессы образования осадочных пород и руд, их эволюцию в истории Земли, закономерности распространённости, распределения и миграции элементов в осадочной оболочке и гидросфере. Г. л. тесно связана общим объектом исследования с литологией. При реконструкции геохимических процессов используются данные стратиграфии, геотектоники, палеогеографии и океанологии, а также и наблюдения над современными процессами выветривания, осадконакопления и данные экспериментального воспроизведения равновесных систем (карбонатных, фосфатных, солевых и др.) в качестве моделей процессов и реакций геологич. прошлого, с внесением в них необходимых поправок на эволюционные изменения физико-химич. условий осадочного породообразования. Г. л. изучает процессы, протекающие при относительно низких темп-pax и давлениях, ограниченных интервалом в пределах между значениями, характерными для земной поверхности и верхней границы области регионального метаморфизма.

Г. л. охватывает изучением все стадии осадочного породообразования (см. Литогенез), включая выветривание и мобилизацию исходных веществ в области денудации, их перенос реками в конечные водоёмы стока (внутриматериковые, морские и океанические), накопление в толще формирующихся осадков и последующее перераспределение в процессах диагенеза и эпигенеза. Ставит своей целью установление количественных соотношений различных форм переноса элементов в виде истинных и коллоидных растворов, комплексных соединений, механич. взвесей, сорбции на глинистых и др. минералах, равно как и выявление количественных

закономерностей пространственного распределения элементов в водной среде и в толще осадков. Ведущее значение в Г. л. имеют представления о равновесиях между газами атмосферы, ионным составом вод океана и донными осадками (алюмо-силикатные и карбонат-бикарбонатные равновесия), учение об осадочной дифференциации элементов и о зональном их распределении на площади бассейнов. В этой связи рассматривается проблема соотношения кларкового (рассеяние) и рудного (концентрация) процессов, решение к-рой представляет большой практич. интерес при поисках скрытых рудных залежей.

Значение различных типов хим. реакций в образовании осадочных рудных месторождений не одинаково на разных стадиях литогенеза. При формировании месторождений кор выветривания (бокситы, лселезные и никелевые руды) ведущая роль принадлежит реакциям окисления и гидролиза; в образовании месторождений солей - реакциям осаждения (кристаллизации) из истинных растворов (см. Галогенез); в образовании месторождений фосфоритов, самородной серы, железных, марганцевых и урановых руд - химико-биол. процессам, сопровождаемым реакциями восстановления и диффузионного перераспределения веществ в поровых растворах.

Осадочное породе- и рудообразование и типы обусловливавших их хим. реакций в значительной степени предопределялись физико-геогр. условиями, существовавшими на земной поверхности в тот или иной период геол. времени, режимом тектонич. движений в пределах данного региона, интенсивностью вулканич. деятельности и многими др. факторами.

Г. л. использует геохим. индикаторы при реконструкции фациальных и кли-матич. условий седиментации, в частности солёности вод древних бассейнов, их газового режима, глубины и темп-ры. Ими являются соотношения химически близких пар элементов и изотопные отношения кислорода, серы, углерода и др. Особое внимание уделяется изучению геохимии органич. вещества, к-рое является не только источником горючих газов и нефтей, но и фактором, определяющим процессы восстановления и миграции поливалентных элементов, образования подвижных элементо-органич. соединений и комплексов.

Г. л. имеет непосредственное отношение к проблеме геохим. баланса хим. элементов во внешних оболочках Земли. Фундаментальной особенностью осадочных пород является отчётливо выраженное различие между их составом и средним составом пород "гранитной" оболочки, представлявшей собой главный источник осадочного материала в течение последних 2-3 млрд. лет земной истории. Различие заключается прежде всего в повышенном против баланса содержании в породах осадочной оболочки воды, углекислоты и органич. углерода, а также S, Cl, F, В и др. "избыточных летучих". Другой важной особенностью осадочных пород является высокое содержание в них кальция, сдвиг отношения K/Na в пользу калия, более высокое отношение окис-ного железа к закисному, повышенное содержание сульфатной серы по сравнению с кристаллич. породами "гранитной" оболочки. Все эти свойства наиболее отчётливо выражены в платформенных осадках, т. к. они представляют собой продукты наиболее глубокого выветривания и резко выраженной поверхностной дифференциации. В отличие от них, геосинклинальные осадки испытывали менее интенсивные изменения (особенно пески) и их состав приближается к составу материнских пород. Малой дифференцированности состава осадков противостоят в геосинклинальных областях глубокие эпигенетические их преобразования, связанные с погружением реакционноспособных минералов в области повышенных темп-р и давлений.

Лит.: Страхов Н. М., Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли, М., 1963; Геохимия литогенеза. Сб. ст., пер. с англ., М., 1963; Ронов А. Б., Общие тенденции в эволюции состава земной коры, океана и атмосферы, "Геохимия", 1964. № 8; Ронов А. Б. и Ярошевский А. А., Химическое строение земной коры, там же, 1967, № 11; Дегенс Э. Т., Геохимия осадочных образований, пер. с англ., М., 1967; Гаррелс Р. М. и Крайст Ч. Л., Растворы, минералы, равновесия пер. с англ., М., 1968; Goldschmidt V. М., Geochemistry, Oxf., 1954.

А. Б. Ронов.

ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА, см. в ст. Геохронология.

ГЕОХРОНОЛОГИЯ (отгео... и хронология), геологическое летосчисление, учение о хронологич. последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. Различают относительную и абсолютную (или ядерную) Г. Относительная Г. заключается в определении относит, возраста горных пород, к-рый даёт представление о том, какие отложения в земной коре являются более молодыми и какие более древними, без оценки длительности времени, протекшего с момента их образования. Абсолютная Г. устанавливает т. н. абсолютный возраст горных пород, т. е. возраст, выраженный в единицах времени, обычно в миллионах лет. (В последнее время термин "абсолютный возраст" часто заменяют названием изотопный, или радиологич., возраст.)

Относительная Г. Для определения относительного возраста слоистых осадочных и пирокластических пород, а также вулканич. пород (лав) широко применяется принцип последовательности напластования [т. н. закон Стенсена (Стено)]. Согласно этому принципу, каждый вышележащий пласт (при ненарушенной последовательности залегания слоистых горных пород) моложе нижележащего. Относит, возраст интрузивных пород и других неслоистых геол. образований определяется по соотношению с толщами слоистых горных пород. Послойное расчленение геологического разреза, т. е. установление последовательности напластования слагающих его пород, составляет стратиграфию данного района. Для сравнения стратиграфии удалённых друг от друга территорий (районов, стран, материков) и установления в них толщ близкого возраста используется палеонтологический метод, основанный на изучении захороненных в пластах горных пород окаменевших остатков вымерших животных и растений (мор. раковин, отпечатков листьев и т. д.). Сопоставление окаме-нелостей различных пластов позволило установить процесс необратимого развития органич. мира и выделить в геол. истории Земли ряд этапов со свойственным каждому из них комплексом животных и растений. Исходя из этого, сходство флоры и фауны в пластах осадочных пород может свидетельствовать об одновременности образования этих пластов, т. е. об их одновозрастности. Впервые этот метод определения относит, возраста горных пород был применён в нач. 19 в. У. Смитом в Великобритании и Ж. Кювье во Франции. Тогда ему не было дано надёжного теоретич. обоснования. Кювье объяснял различия в составе комплексов ископаемых, встречаемых в пластах горных пород, вымиранием организмов в результате внезапных геол. катастроф и появлением затем новых их комплексов. Последователи Кювье, в том числе франц. геолог и палеонтолог А. Д' Орбиньи, предполагали, что смена органич. мира Земли после каждой катастрофы связана с "творческими актами божества". Учение Ч. Лайеля о медленных естеств. преобразованиях лика Земли и классич. труды Ч. Дарвина и В. О. Ковалевского об эволюционном развитии органич. мира дали материалистич. обоснование палеонтологическому методу.

В результате трудов неск. поколений геологов была установлена общая последовательность накопления слоев земной коры, получившая назв. стратиграфической шкалы. Верхняя часть её (фанерозой) составлена при помощи палеонтологич. метода с большой тщательностью. Для нижележащего отрезка шкалы (докембрий), соответствующего огромной по мощности толще пород, палеонтологич. метод имеет ограниченное применение из-за плохой сохранности или отсутствия окаменелостей. Вследствие этого нижняя - докембрийская - часть стратиграфич. шкалы расчленена менее детально. По степени метаморфизма горных пород и др. признакам докембрий делится на архей (или археозой) и протерозой. Верхняя - фанерозойская - часть шкалы делится на три группы (или эратемы): палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Каждая группа делится на системы (всего в фанерозое 12 систем, см. табл. 1). Каждая система подразделяется на 2- 3 отдела; последние в свою очередь делятся на ярусы и подчинённые им зоны. Как системы, так и многие ярусы могут быть прослежены на всех континентах, но большая часть зон имеет только местное значение. Нанкрупней-шим подразделением шкалы, объединяющим несколько групп, служит эонотема (напр., палеозойская, мезозойская и кайнозойская группы объединяются в фанерозойскую эонотему, или фанерозой). Стратиграфич. шкала является основой для создания соответствующей ей геохронологической шкалы, к-рая отражает последовательность отрезков времени, в течение к-рых формировались тс или иные толщи пород. Каждому подразделению стратиграфич. шкалы отвечают определённые подразделения геохронологич. шкалы. Так, время, в течение к-рого отложились породы любой из систем, носит назв. периода. Отделам, ярусам и зонам отвечают промежутки времени, к-рые наз. соответственно эпоха, век, время; группам соответствуют эры. Крупнейшему стратиграфич. подразделению - эонотеме - отвечает хронологич. термин - зон. Существуют два зона - докембрийский, или криптозойский, и фанерозойский. Продолжительность более древнего - докембрийского зона составляет ок. 5/6 всей геол. истории Земли. Каждый из периодов фанерозойского зона, за исключением последнего - антропогенового (четвертичного), охватывает примерно равновеликие интервалы времени. Антропогеновая система, соответствующая времени существования человека, намного короче. Расчленение антропогена проводится, в отличие от других периодов, по фауне наземных млекопитающих, к-рая эволюционирует гораздо быстрее, чем морская фауна (в составе последней за время антропогена не произошло принципиальных изменений), а также на основе изучения ледниковых отложений, характеризующих эпохи всеобщего похолодания. Нек-рые исследователи считают выделение антропогеновых отложений [см. Антропогеновая система (период)] в особую систему неправомочным и рассматривают её как завершающий этап предшествующего неогенового периода.

Табл. 1. - Геохронологическая шкала фанерозоя

Группа (эра)

Система (период)

Начало, млн. лет назад

Продолжительность, млн. лет

Кайнозойская (продолжительность 67 млн. лет)

Антропогеновая (четвертичная)

1,5*

1,5*

Неогеновая

25

23,5

Палеогеновая

67

42

Мезозойская (продолжительность 163 млн. лет)

Меловая

137

70

Юрская

195

58

Триасовая

230

35

Палеозойская (продолжительность 340 млн. лег)

Пермская

285

55

Каменноугольная

350

75-65

Девонская

410

60

Силурийская

440

30

Ордовикская

500

60

Кембрийская

570

70

* По разным данным, от 600 тыс. до 3,5 млн. лет.

Подразделения стратиграфич. шкалы, выделенные с помощью палеонтологического метода, и соответствующие им подразделения геол. времени, объединённые в единой геохронологич. шкале, были утверждены в 1881 на 2-м Международном геол. конгрессе в Болонье и с тех пор являются общепринятыми во всём мире. В дальнейшем, благодаря совершенствованию методов палеонтологич. исследования и накоплению новых данных, в первоначальную схему геохронологии Земли вносятся нек-рые изменения и уточнения.

Абсолютная Г. В нач. 20 в. П. Кюри во Франции и Э. Резерфорд в Великобритании предложили использовать радиоактивный распад хим. элементов (см. Радиоактивность) для определения абс. возраста горных пород и минералов. Принцип, положенный этими учёными в основу определений абс. возраста, используется до сих пор. Измерение возраста производится по содержанию продуктов радиоактивного распада в минералах. Процесс распада радиоактивных элементов происходит с постоянной скоростью. В результате радиоактивного распада появляются атомы устойчивых, . уже нераспадающихся элементов, количество к-рых увеличивается пропорционально возрасту минерала. При этом принимается как достаточно обоснованное положение, что скорость радиоактивного распада в истории Земли всё время оставалась постоянной. Разные элементы распадаются с различной скоростью. Распад таких элементов, как уран, торий, калий и нек-рых других, происходит очень медленно, на протяжении нескольких млрд. лет. Напр., любое количество урана (238U) распадается наполовину за время, равное 4,51*109 лет, тория (232Th) за 1,41*1010 лет. Эти долгоживущие элементы обычно и используются для определения абс. возраста горных пород и минералов.

В 1907 по инициативе Э. Резерфорда Б. Болтвуд в Канаде определил возраст ряда радиоактивных минералов по накоплению в них свинца. В СССР инициатором радиологич. исследований был В. И. Вернадский. Его начинания продолжили В. Г. Хлопин, И. Е. Старик, Э. К. Герлинг. В 1937 была создана Комиссия по определению абс. возраста геол. формаций.

Цифры, полученные в результате первых определений абс. возраста пород, позволили англ. геологу А. Холмсу в 1938 предложить первую геохронологич. шкалу фанерозоя. Эта шкала неоднократно уточнялась и перерабатывалась. В табл. 1 она воспроизводится на основании новейших данных (Г. Д. Афанасьев, 1968).

Геохронологич. шкала докембрия (см. табл. 2) из-за отсутствия остатков скелетной фауны построена гл. обр. по данным многократных определений абс. возраста магматич. пород на различных материках, что позволило установить одновременность крупных тектономагматич. циклов, лежащих в основе деления докембрия (см. Докембрийские эпохи складчатости).

Табл. 2. - Геохронологическая шкала докембрия

Подразделения докембрия

Начало, млн. лет назад

Продолжительность, млн. лет

Протерозой

верхний (рифей)

1600

1030

средний

1900

300

нижний

2600

700

Архей

 

>3500

>900

Каждое из принятых в СССР подразделений докембрия - архей и протерозой - по длительности значительно превышает отдельные группы фанерозоя. Протерозой подразделяется на три части - нижний, средний и верхний. Последний вошёл в Г. под назв. рифея, к-рый многие геологи считают подразделением, соответствующим группе.

Наиболее древние породы, найденные на Земле, имеют возраст ок. 3500 млн. лет и знаменуют собой начало архея. Пород, возникших в интервале времени от 3500 до 4500 млн. лет (предполагаемый возраст Земли), с достоверностью не обнаружено.

Методы определения абсолютного возраста. Накопление продуктов радиоактивного распада в течение времени, положенное в основу определений абсолютного возраста, выражается формулой: где D - число атомов нерадиоактивного вещества, возникших за время t; Р - число атомов радиоактивного элемента в настоящий момент; е - основание натуральных логарифмов; - константа распада, к-рая показывает, какая часть атомов радиоактивного элемента распадается за единицу времени (год, сутки, минуты и т. д.) по отношению к первоначальному количеству. Иногда скорость распада выражают периодом полураспада (Т)-временем, в течение к-poro любое количество вещества распадается наполовину. Отношение DIP является функцией возраста (t) минерала. Так: - 1. Отсюда возраст образца минерала (О может быть вычислен по формуле:

Истинный возраст может быть определён в том случае, если отношение D/P изменяется только от радиоактивного распада, т. е. минерал представляет собой замкнутую систему.

Основные типы радиоактивного распада, используемые для определения возраста, следующие:

В зависимости от конечных продуктов распада выделяют следующие методы ядерной Г: свинцовый (уран-торий-свинцовый), гелиевый, аргоновый (аргон-калиевый), кальциевый, стронциевый (стронциево-рубидиевый) и осмиевый. Наиболее широкое применение из них получили свинцовый, аргоновый и стронциевый.

Свинцовый метод основан на исследованиях радиогенного свинца в минералах (уранините, монаците, цирконе, ортите). Он является наиболее достоверным, поскольку решение задачи о возрасте урано-ториевого минерала достигается по трём независимым уравнениям:

Pb, U и Th обозначают содержание в минералах изотопов свинца, урана и тория; и - константы распада изотопов

Если разделить уравнение (1) на (2), то получится уравнение

Это уравнение даёт наиболее близкие к истинным значения возраста, что связано с малой его зависимостью от возможных потерь урана и свинца минералом на протяжении его геол. жизни. Оно позволяет вычислить возраст только по одному измеренному отношению поскольку в наст, время отношениеравно 137,7 и практически во всех минералах и горных породах одинаково. Совпадение значений возраста, полученных по всем четырём уравнениям, свидетельствует о хорошей сохранности исследованного минерала, правильности проведённых анализов и достоверности вычисленного абс. возраста. Измерение изотопного состава свинца производится на масс-спектрометре (см. Масс-спектроскопия). Однако чаще различные уравнения дают разные значения возраста одного и того же минерала. В этом случае для установления истины прибегают к построению диаграммы в координатах 206Pb/238U:207Pb/U235 ). На неё наносят кривую ОА (конкордия), вычисленную теоретически для разных возрастов, и прямую ОВ (изохрона), на к-рую ложатся результаты измерений для нескольких исследованных одновозраст-ных минералов. Истинным возрастом считается значение на пересечении кривой ОА с прямой ОВ.

Поскольку все радиоактивные минералы содержат наряду с радиогенным свинцом примесь свинца обыкновенного, при вычислении возраста приходится вносить поправку. Для того, чтобы избежать этого, был предложен метод определения возраста, основанный на измерении изотопного состава свинца в нескольких минералах одной и той же породы с целью построения по полученным результатам изохроны. Диаграмма строится в координатах 207Pb/204Pb; 206Pb/204Pb. Данные изотопного состава свинца минералов, если они одновозрастны, ложатся на одну прямую - изохрону. Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс является отношением 207Pb/206Pb, по к-рому согласно формуле определяется возраст породы.

Может быть вычислен также возраст обычных свинцовых минералов, если известен изотопный состав Pb. Обычный свинец состоит из смеси четырёх изотопов 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb, из которых 204Рb не связан с радиоактивным распадом и его содержание условно принимается за единицу. Остальные изотопы порождаются и постепенно накапливаются в результате радиоактивного распада урана и тория, причём темп прироста того или иного изотопа определяется соответствующей константой распада. Поэтому свинец разных эпох имеет различный изотопный состав: свинец более древних эпох содержит пониженное количество изотопов с массами 206, 207, 208, а в свинце более молодых эпох количество их увеличено относительно 204Рb. Возраст, вычисленный по изотопному составу рудного свинца, принято называть м о-дельным возрастом, поскольку он справедлив лишь для такой модели (системы), в к-рой отношение Pb : : U : Th изменяется во времени только вследствие радиоактивного распада. В действительности имеют место как совпадения модельного возраста с истинным для ряда месторождений, так и существенные расхождения, к-рые становятся более частыми в молодых геол. формациях.

Аргоновый метод. Основан на радиогенном накоплении аргона в калиевых минералах. Будучи более доступным благодаря лёгкости получения необходимого материала (калиевые минералы) и относительно простой его обработке, пользуется большой популярностью. Отрицат. чертой его является отсутствие внутреннего контроля (одно уравнение). Как показали многочисл. эксперимент, исследования, калиевые минералы сравнительно легко теряют радиогенный аргон. В меньшей степени это относится к слюдам и в значительно большей степени к полевым шпатам, что делает их малопригодными для определения возраста. Важной положит, чертой аргон-калиевого метода является возможность применения его для определения возраста осадочных отложений по минералу глаукониту. Опыт определения возраста неизменённых глауконитов как молодого (мезокайнозойского)так и древнего возраста показал, что глауконит хорошо удерживает аргон и калий вне зависимости от времени. Несмотря на свою сравнительно малую устойчивость минерал этот удобен тем, что даже при небольших изменениях, ставящих под сомнение пригодность данного образца, он сразу же обнаруживает изменение окраски и хим. состава.

Стронциевый метод, основанный на радиоактивном распаде 87Rb и превращении его в 87Sr, в СССР не приобрёл пока большого распространения. Причина заключается в том, что в районах с высоким общим содержанием рубидия последний может быть привнесён в минералы значительно позже времени их образования, в результате чего при определении возраста этих минералов возможны сильные искажения в сторону "омоложения"; наоборот, в районах с интенсивным щелочным метасоматозом рубидий легко выносится из минералов и тогда значение возраста по 87Sr/87Rb становится сильно преувеличенным. Обычно при измерении возраста по 87Sr/87Rb из гранита выделяют составляющие его минералы и в каждом из них определяют 87Sr/86Sr и 8?Rb/86Sr. На диаграмме в координатах B7Sr/86Sr : 87Rb/86Sr данные анализов отдельных минералов гранита располагаются на одной прямой - изохроне, вытянутой вправо вверх. Тангенс угла наклона изохроны с осью абсцисс представляет собой величину 87Sr/87Rb, определяющую возраст данной породы.

Для оценки возраста геол. объектов в пределах 60 000 лет огромное значение приобрёл радиоуглеродный метод, основанный на том, что в атмосфере Земли под воздействием космич. лучей за счёт обильного азота идёт ядерная реакция 14N + n = 14С + Р; вместе с тем 14C радиоактивен и имеет период полураспада более 5700 лет. В атмосфере установилось равновесие между синтезом и распадом этого изотопа, вследствие чего содержание 14С в воздухе постоянно. Растения и животные при их жизни всё время обмениваются углеродом с атмосферой, поэтому концентрация в них 14С поддерживается на постоянном уровне; в мёртвых организмах обмен с атмосферой прекращается и концентрация в них 14С начинает падать по закону радиоактивного распада. Измеряя содержание 14С с помощью высокочувствит. радиометрич. аппаратуры, можно установить возраст органич. остатков. Так, напр., по костям и шкуре мамонта на Таймыре был установлен возраст его захоронения (11 000 лет). Тот же метод помог датировать эпохи оледенения в Европе и Сев. Америке, определить возраст следов древних человеческих культур и т. д.

Лит.: Страхов Н. М., Основы исторической геологии, 3 изд.. ч. 1 - 2, М.- Л., 1948; Старик И. Е., Ядерная геохронология, М.- Л., 1961; Герлинг Э. К., Современное состояние аргонового метода определения возраста и его применение в геологии, М.- Л., 1961; Данбар К., Роджерс Д ж., Основы стратиграфии, пер. с англ., М., 1962: Казаков Г. А., Тугаринов А. И., Методика определения абсолютного возраста горных пород, в кн.: Верхний докембрнй, М., 1963; Войткевич Г. В., Возраст Земли и геологическое летосчисление, М., 1965; Тугаринов А. И., Войткевич Г. В., Докембрийская геохронология материков, М., 1966; Афанасьев Г. Д., Геохронологическая шкала в абсолютном летосчислении, в кн.: Проблемы геохимии и космологии. Международный геологический конгресс, 23 сессия, М., 1968.

Б. М. Келлер, А. И. Тутринов, Г. В. Войткевич.

Яндекс.Метрика

© (составление) libelli.ru 2003-2016