Co to jest geologia?
Geologia jest nauki przyrodnicze, które badają Ziemię, materiały, z których ona się składa, struktury tych materiałów i procesy na nie działające. Ważną częścią geologii jest badanie, w jaki sposób zmieniły się materiały, struktury, procesy i organizmy lądowe na przestrzeni czasu.
Czym zajmują się geolodzy?
Podsumowując, geolodzy rozwiązują następujące problemy:
- przewidywanie zachowania się systemów ziemskich i wszechświata;
- poszukiwanie zapasów zasobów naturalnych, takich jak wody gruntowe, ropa i metale;
- ochrona gleby i wydajność rolnictwa;
- rozwój zasobów naturalnych w sposób nieszkodliwy dla środowiska;
- utrzymanie jakości zaopatrzenia w wodę;
- zmniejszenie strat i strat majątkowych spowodowanych klęskami żywiołowymi, takimi jak erupcje wulkanów, trzęsienia ziemi, powodzie, osuwiska, huragany i tsunami;
- stworzenie systemu kontroli geologicznej środowiska naturalnego i przewidywanie wpływu działalności człowieka na to środowisko;
- określenie równowagi między zapotrzebowaniem społeczeństwa na zasoby naturalne a potrzebą utrzymania zdrowych ekosystemów;
- zrozumienie globalnych modeli klimatu.
Co studiuje geologia?
Geologia jest nauką, która bada stałą ziemię, skamieniałości i skały, z których się składa, a także wszystkie procesy, które wpływają na jej powstawanie i zmiany w czasie. Ale geologia nie ogranicza się tylko do Ziemi - analiza skał innych planet, satelitów lub innych ciał niebieskich również należy do jej kompetencji.
Na obecnym etapie rozwoju geologia obejmuje wiele nauk geograficznych - hydrologię, meteorologię, klimatologię i inne - dlatego uważana jest za jedną z głównych dyscyplin badających planetę.
Geologia próbuje dowiedzieć się, co znajduje się na powierzchni Ziemi, ale także co jest pod nią ukryte, a także wszystkich procesów, które wpływają na ten złożony system. Nauka rozwija metody, dzięki którym można określić wiek znalezionych skał i ich historię. Łącząc te narzędzia, geolodzy mogą zachować chronologię historii geologicznej Ziemi jako całości, a także określić wiek naszej planety i wszystkie globalne zmiany, które na niej zachodziły.
Dzięki geologii jesteśmy świadomi głównych ruchów płyt tektonicznych, które miały miejsce podczas ewolucji planety, głównych etapów rozwoju życia i przeszłych stref klimatycznych panujących na Ziemi.
Geolodzy używają szerokiej gamy metod do zrozumienia struktury i ewolucji planety, w tym:
- praca w terenie;
- opis rasy;
- metody geofizyczne;
- Analiza chemiczna;
- eksperymenty fizyczne;
- modelowanie matematyczne.
Z praktycznego punktu widzenia geologia jest ważna dla eksploracji i eksploatacji zasobów mineralnych i węglowodorów, oceny zasobów wodnych, zrozumienia naturalnych zagrożeń, eliminowania problemów środowiskowych i dostarczania informacji o przeszłych zmianach klimatu. Geologia jest główną dyscypliną akademicką.
Mineralogia
Co to są minerały?
Minerał jest stałym związkiem chemicznym, który można znaleźć w naturze w najczystszej postaci. Minerały są często kojarzone u ludzi ze skałami, ponieważ te ostatnie składają się z tych pierwszych. Z kolei skały mogą składać się z jednego lub więcej minerałów. Związki występujące tylko w organizmach żywych nie należą do minerałów, chociaż istnieje wiele wyjątków. Jeśli więc mówimy na przykład o minerałach, które są biogenne (kalcyt) lub organiczne (melit), to należą one do minerałów. Warto również wziąć pod uwagę, że żywe organizmy często same wytwarzają materiały nieorganiczne, które często są obecne w skałach.
Minerał musi spełniać pięć wymagań:
- muszą znajdować się w naturze;
- być nieorganiczny;
- być solidnym;
- mieć określony skład chemiczny;
- Mają uporządkowaną strukturę wewnętrzną.
W geologii i mineralogii termin „minerał” jest zwykle używany w odniesieniu do cząstek mineralnych: związków krystalicznych o dość dobrze określonym składzie chemicznym i specyficznej strukturze krystalicznej.
Minerały bez określonej struktury krystalicznej, takie jak opal lub obsydian, są poprawnie nazywane mineraloidami, to znaczy substancjami podobnymi do minerałów. Jeśli związek chemiczny może występować w naturze z różnymi strukturami krystalicznymi, każda struktura jest uważana za inny gatunek mineralny. Na przykład kwarc i stiszowit to dwa różne minerały składające się z tego samego związku - dwutlenku krzemu.
Skały
Skały to naturalne połączenie minerałów i substancji podobnych do minerałów zwanych mineraloidami. Kiedy materiał zestala się lub krystalizuje z lawy lub magmy, jest to skała magmowa. Ponadto magmowe mogą stać się osadowe z powodu działania wiatru i zniszczenia. W ostatnim etapie skała pod wpływem ciepła i ciśnienia zmienia swoją zawartość minerałów i staje się metamorficzna. Ale koło z trzeciego stopnia może się powtórzyć, jeśli kamień zacznie się ponownie topić.
Większość badań geologicznych dotyczy badań skał, ponieważ to oni niosą całą historię Ziemi.
Rodzaje skał
Istnieją trzy główne typy:
- ogniowy;
- osadowy;
- metamorficzny.
Każda rasa z kolei ma w swojej strukturze pewne minerały. Każdy minerał ma określone właściwości fizyczne i istnieje wiele testów, aby określić każdy z nich.
Próbki można sprawdzić pod kątem:
- blask: jakość światła odbitego od powierzchni minerału;
- kolor: w zasadzie każdy minerał ma charakterystyczny kolor, który jest orientowany podczas diagnostyki, ale zanieczyszczenia mogą zmienić wygląd substancji;
- smugi: wykonywane przez zarysowanie próbki na porcelanowym talerzu. Kolor paska może pomóc nazwać minerał;
- twardość: odporność na zarysowania minerału;
- wzór pęknięcia: minerał może mieć pęknięcie lub rozpad, przy czym pierwszą opcją jest szczelina na nierównych powierzchniach, a drugą szczelina wzdłuż blisko rozmieszczonych równoległych płaszczyzn;
- ciężar właściwy: ciężar określonej objętości minerału;
- syczenie: kwas solny musi być wkroplony w minerał w celu sprawdzenia syczenia;
- magnetyzm: użycie magnesu do testowania magnetyzmu;
- smak: minerały mogą mieć charakterystyczny smak, na przykład smakują jak sól kuchenna;
- Zapach: Minerały mogą mieć charakterystyczny zapach. Na przykład siarka pachnie jak zepsute jajka;
Skamieliny
Skamielina jest wynikiem procesu skamielania materiału organicznego. Ta petryfikacja jest spowodowana procesem permineralizacji i diagenezy. W rezultacie materiał organiczny z czasem zastępuje się minerałami. Dobrym przykładem skamieniałości jest skamieniałe drzewo. W przypadku permineralizacji pierwotna struktura komórkowa ulega skamieniałości; w wyniku diagenezy struktura komórkowa ciała zostaje utracona.
Każdy organizm, od bakterii po kręgowce, może stać się skamieliną. Dzięki temu zjawisku geolodzy mogą uzyskać żywe dowody przeszłego życia na naszej planecie. Na podstawie wykopalisk i odkrytych minerałów naukowcy mogli badać powstawanie życia miliony lat temu.
Ulga
Relief jest cechą powierzchni ziemi, która jest częścią terenu. Góry, wzgórza, płaskowyże i równiny to cztery główne formy reliefu. Drobne typy obejmują doliny, kaniony, doliny i baseny.
Ruch płyt tektonicznych pod Ziemią może wpływać i tworzyć nowe formy terenu, wznosząc góry i tworząc wzgórza.Erozja spowodowana przez wodę i wiatr może zniszczyć ziemię i stworzyć płaskorzeźby, takie jak doliny i kaniony. Oba procesy zachodzą przez długi czas, czasem takie zjawiska mogą trwać miliony lat.
W rzeczywistości rzeka Kolorado zajęła 6 milionów lat, aby stworzyć Wielki Kanion w amerykańskim stanie Arizona. Długość Wielkiego Kanionu wynosi 446 kilometrów.
Największą ulgą na Ziemi jest góra: Mount Everest, która znajduje się w Nepalu. Ma wysokość 8850 metrów nad poziomem morza. Jest to część Himalajów, które znajdują się w kilku krajach azjatyckich.
Relief pojawia się również pod wodą w postaci pasm górskich i basenów na dnie morskim. Rów Mariana, najgłębsza forma płaskorzeźby na Ziemi, znajduje się na południowym Pacyfiku.
Procesy geologiczne
Procesy geologiczne to procesy dynamiczne, które wpływają na teren i ogólnie powierzchnię Ziemi. Główne procesy geologiczne to:
- zwietrzenie;
- erozja;
- Płyty tektoniczne.
W niektórych przypadkach procesy te mogą być destrukcyjne, aw innych konstruktywne.
Erozja
Erozja jest naturalnym procesem, który najczęściej zachodzi ze względu na fakt, że skały i gleba w jednym miejscu złuszczają się i przenoszą w inne. Takie zjawisko może zniszczyć i zniszczyć góry, wypełnić równiny, stworzyć i zetrzeć rzekę z powierzchni Ziemi. Ale takie procesy zachodzą od wielu tysięcy lat. Chociaż warto zauważyć, że erozję może przyspieszyć aktywność osoby, która poprzez swoje działania - uprawę roli lub wydobycie - negatywnie wpływa na środowisko.
Zwietrzenie
Wietrzenie to proces, który niszczy istniejący teren ziemi pod wpływem wiatru i wody. Skutki wietrzenia prowadzą do zniszczenia górnych warstw skał. Niektóre z tych procesów są mechaniczne, na przykład rozszerzanie i kurczenie się spowodowane nagłymi dużymi zmianami temperatury, siłą rozciągającą zamarzania wody w pęknięciach, rozszczepieniem spowodowanym przez korzenie roślin i ekspozycją na bieżącą wodę. Drogi wymagają stałej naprawy jesienią i wiosną, ponieważ woda, która dostaje się do środka, może po prostu zniszczyć asfalt - to samo dzieje się z górami.
Płyty tektoniczne
Tektonika płyt jest jedną z teorii naukowców dotyczących kształtu płaskorzeźby ziemi. Eksperci sugerują, że powierzchnia Ziemi składa się z 12 ruchomych płyt. Niektóre z tych płyt nie odpowiadają granicom kontynentu, a niektóre obejmują zarówno terytoria kontynentów, jak i oceanów. Wszystkie mają różne kształty i rozmiary, są w ciągłym ruchu i przemieszczają się z 1,3 do 10 centymetrów rocznie. Aktywność tektoniczna zachodzi na granicach płyt, gdzie zderzają się ze sobą, powodując trzęsienia ziemi lub tworząc góry i wzgórza.
Istnieją różne procesy geologiczne, które są niezwykle niebezpieczne dla światowej populacji:
- erupcje wulkaniczne;
- tsunami;
- zmiana klimatu;
- powodzie;
- efekty kosmiczne itp.
Jeśli studiujesz takie zjawiska i rozumiesz ich naturę, możesz chronić wiele osób.
Historia geologiczna ziemi
Historia geologiczna Ziemi to ewolucja kontynentów, oceanów, atmosfery i biosfery. Warstwy skał na powierzchni Ziemi zawierają dowody procesów ewolucyjnych, które podlegają tym elementom środowiska Ziemi. Echa każdego procesu geologicznego są przechowywane w ogromnym repozytorium informacji - skałach, które podobnie jak podręcznik są otwarte do czytania i dostarczą wiedzy każdemu, kto może je przeczytać. Dzięki zapałowi geologów mamy dość szczegółowe pojęcie o historii naszej macierzystej planety miliony lat temu.
Rola geologii
Jak każda inna nauka, geologia jest tworzona, aby dokonywać nowych odkryć i dowiedzieć się znacznie więcej o otaczającym nas świecie.Ta dyscyplina uwzględnia najważniejsze problemy współczesnej ludzkości - w tym poszukiwanie nowych źródeł energii, jej racjonalne wykorzystanie, zmiany klimatu, zagrożenia naturalne, wpływ człowieka na środowisko, zmiany środowiskowe na ludzi, zarządzanie zasobami wodnymi i mineralnymi.
Studiując te kwestie, geologowie wraz z innymi naukowcami mogą przewidzieć przyszłość Ziemi i zbadać wszelkie zachodzące zmiany. Kluczowym przykładem jest analiza zmian klimatu i tego, jak społeczeństwo musi się zmienić, aby poprawić przyszłość Ziemi. Przechodząc od paliw kopalnych do energii geotermalnej i innych źródeł odnawialnych, możemy ograniczyć emisje węgla i znacznie zmniejszyć skutki globalnego ocieplenia.