Kaj je geologija?
Geologija je naravoslovje, ki proučuje Zemljo, njene materiale, strukture teh materialov in procese, ki na njih delujejo. Pomemben del geologije je preučevanje, kako so se sčasoma spreminjali kopenski materiali, strukture, procesi in organizmi.
Kaj počnejo geologi?
Če povzamemo, geologi rešujejo naslednje težave:
- napovedovanje vedenja zemeljskih sistemov in vesolja;
- iskanje naravnih virov, kot so podzemna voda, nafta in kovine;
- ohranjanje tal in kmetijska produktivnost;
- razvoj naravnih virov na načine, ki ne škodujejo okolju;
- vzdrževanje kakovosti oskrbe z vodo;
- zmanjšanje izgub in izgube lastnine zaradi naravnih nesreč, kot so vulkanski izbruhi, potresi, poplave, plazovi, orkani in cunami;
- oblikovanje sistema geološkega nadzora nad naravnim okoljem in napovedovanje vpliva človekovih dejavnosti nanj;
- določitev ravnovesja med potrebo družbe po naravnih virih in potrebo po ohranjanju zdravih ekosistemov;
- razumevanje globalnih podnebnih modelov.
Kaj študira geologija?
Geologija je veda, ki proučuje trdno Zemljo, njene fosile in kamnine, pa tudi vse procese, ki vplivajo na njeno nastajanje in spreminjanje skozi čas. Toda geologija ni omejena le na Zemljo - analiza kamnin drugih planetov, satelitov ali drugih nebesnih teles je prav tako v njeni pristojnosti.
Na današnji stopnji razvoja geologija zajema številne geografske vede - hidrologijo, meteorologijo, klimatologijo in druge - zato velja za eno glavnih disciplin, ki proučuje planet.
Geologija poskuša vedeti, kaj je na površini Zemlje, pa tudi, kaj se skriva pod njo, pa tudi vse procese, ki vplivajo na ta zapleten sistem. Znanost razvija metode, s katerimi je mogoče določiti starost najdenih kamnin in njihovo zgodovino. S kombiniranjem teh orodij lahko geologi ohranijo kronologijo geološke zgodovine Zemlje kot celote, pa tudi določijo starost našega planeta in vse globalne spremembe, ki so se na njem zgodile.
Zahvaljujoč geologiji se zavedamo glavnih premikov tektonskih plošč, ki so se zgodili med evolucijo planeta, glavnih faz razvoja življenja in preteklih klimatskih pasov, ki so kraljevali na Zemlji.
Geologi uporabljajo široko paleto metod za razumevanje strukture in razvoja planeta, vključno z:
- terensko delo;
- opis pasme;
- geofizične metode;
- kemijska analiza;
- fizični poskusi;
- matematično modeliranje.
S praktičnega vidika je geologija pomembna za raziskovanje in izkoriščanje mineralnih in ogljikovodikovih virov, oceno vodnih virov, razumevanje naravnih nevarnosti, odpravljanje okoljskih težav in zagotavljanje informacij o preteklih podnebnih spremembah. Geologija je glavna akademska disciplina.
Mineralogija
Kaj so minerali?
Mineral je trdna kemična spojina, ki jo lahko najdemo v naravi v najčistejši obliki. Minerali so pogosto povezani pri ljudeh s kamninami, saj slednje sestavljajo prve. Kamnine so lahko sestavljene iz enega ali več mineralov. Spojine, ki jih najdemo le v živih organizmih, ne spadajo med minerale, čeprav obstajajo številne izjeme. Če torej govorimo na primer o mineralih, ki so biogeni (kalcit) ali organski (mellitus), potem spadajo med minerale. Prav tako je vredno upoštevati, da živi organizmi sami proizvajajo anorganske materiale, ki so pogosto prisotni v kamninah.
Mineral mora izpolnjevati pet zahtev:
- ga je treba najti v naravi;
- biti anorganski;
- biti trden;
- imajo določeno kemično sestavo;
- Imeti urejeno notranjo strukturo.
V geologiji in mineralogiji se izraz "mineral" običajno uporablja za označevanje mineralnih delcev: kristalne spojine s precej dobro določeno kemijsko sestavo in specifično kristalno strukturo.
Minerali brez posebne kristalne strukture, kot sta opal ali obsidijan, pravilno imenujemo mineraloidi, torej mineralno podobne snovi. Če se v naravi lahko pojavi kemična spojina z različnimi kristalnimi strukturami, se vsaka struktura šteje za drugačno mineralno vrsto. Tako sta na primer kremen in stishovit dva različna minerala, sestavljena iz iste spojine - silicijevega dioksida.
Kamnine
Kamnine so naravna kombinacija mineralov in mineralom podobnih snovi, imenovanih mineraloidi. Ko se material strdi ali kristalizira iz lave ali magme, je magnetna kamnina. Poleg tega lahko magmatski postanejo sedimentni zaradi delovanja vetra in uničenja. Na zadnji stopnji skala pod vplivom toplote in tlaka spremeni svojo mineralno vsebnost in postane metamorfna. Toda krog s tretjega koraka se lahko znova premakne, če se kamen spet začne taliti.
Večina raziskav geologije je povezana s preučevanjem kamnin, ker so oni tisti, ki nosijo celotno zgodovino Zemlje.
Vrste kamnin
Obstajajo tri glavne vrste:
- magnetno;
- sedimentni;
- metamorfno.
Vsaka pasma ima v svoji strukturi določene minerale. Vsak mineral ima določene fizikalne lastnosti in obstaja veliko testov za določitev vsakega od njih.
Vzorce je mogoče preveriti:
- sevanje: kakovost svetlobe, ki se odbije s površine minerala;
- barva: v osnovi ima vsak mineral značilno barvo, ki je usmerjena med diagnostiko, vendar nečistoče lahko spremenijo videz snovi;
- proge: izvedemo s praskanjem vzorca na porcelanski plošči. Barva traku lahko pomaga pri imenovanju minerala;
- trdota: odpornost na praske minerala;
- vzorec loma: mineral ima lahko razpoko ali cepitev, prva možnost je ruptura neravnih površin, druga pa ruptura vzdolž tesno razporejenih vzporednih ravnin;
- specifična teža: teža določene količine minerala;
- šihanje: klorovodikovo kislino je treba vstaviti v mineral, da se preveri, ali je slišal;
- magnetizem: uporaba magneta za testiranje magnetizma;
- okus: minerali imajo lahko značilen okus, na primer, imajo okus kot namizna sol;
- Vonj: Minerali imajo lahko značilen vonj. Na primer, žveplo diši po gnilih jajcih;
Fosili
Fosil je rezultat procesa fosilizacije organskega materiala. To okamenjenje povzroči proces permineralizacije in diageneze. Kot rezultat, se organski material sčasoma nadomesti z minerali. Dober primer okamenenja je okamenelo drevo. S permineralizacijo prvotna celična struktura postane fosilizirana, z diagenezo se izgubi celična struktura telesa.
Vsak organizem, od bakterij do vretenčarjev, lahko postane fosil. Zahvaljujoč temu pojavu lahko geologi dobijo žive dokaze o preteklem življenju na našem planetu. Na podlagi izkopavanj in odkritih mineralov so znanstveniki lahko preučevali nastanek življenja pred milijoni let.
Olajšanje
Olajšanje je značilnost zemeljske površine, ki je del terena. Gore, hribi, planote in ravnice so štiri glavne oblike reliefa. Manjše vrste vključujejo doline, kanjone, doline in kotline.
Gibanje tektonskih plošč pod Zemljo lahko vpliva in ustvarja nove oblike zemlje, dviga gore in ustvarja hribe.Erozija, ki jo povzročata voda in veter, lahko kopno izčrpa in ustvari relief, kot so doline in kanjoni. Oba procesa se pojavita v daljšem časovnem obdobju, včasih lahko takšni pojavi trajajo milijone let.
V resnici je bilo za reko Kolorado 6 milijonov let, da so ustvarili Grand Canyon v ameriški zvezni državi Arizona. Dolžina Grand Canyona je 446 kilometrov.
Najvišje olajšanje na Zemlji je gora: Mount Everest, ki se nahaja v Nepalu. Ima višino 8.850 metrov nadmorske višine. To je del Himalaje, ki se nahajajo v več azijskih državah.
Relief se pojavlja tudi pod vodo v obliki gorskih vrtov in bazenov na morskem dnu. Marijski rov, najglobja oblika reliefa na Zemlji, se nahaja na južnem Tihem oceanu.
Geološki procesi
Geološki procesi so dinamični procesi, ki vplivajo na teren in na splošno površino Zemlje. Glavni geološki procesi so:
- vremenske vplive;
- erozije;
- tektonske plošče.
Ti procesi so v nekaterih primerih lahko uničevalni, v drugih pa konstruktivni.
Erozija
Erozija je naravni proces, ki se najpogosteje pojavi zaradi dejstva, da se na enem mestu kamnine in tla odmrejo in se premaknejo na drugo. Takšen pojav lahko obrabi in uniči gore, napolni ravnice, ustvari in izbriše reke z obličja Zemlje. Toda takšni procesi se dogajajo že več tisoč let. Čeprav je treba opozoriti, da lahko erozijo pospešimo z dejavnostjo človeka, ki s svojimi dejanji - kmetovanje ali rudarjenje - negativno vpliva na okolje.
Vremevanje
Vremevanje je postopek, ki zaradi vpliva vetra in vode uniči obstoječi zemeljski teren. Učinki vremenskih vplivov vodijo v uničenje zgornjih plasti kamnin. Nekateri od teh procesov so mehanični, na primer širjenje in krčenje, ki jih povzročajo nenadne velike temperaturne spremembe, natezna sila zmrzovanja vode v razpokah, cepitev, ki jo povzročajo korenine rastlin, in izpostavljenost tekoči vodi. Ceste torej potrebujejo nenehno popravilo jeseni in spomladi, saj lahko voda, ki pride v notranjost, preprosto uniči asfalt - isto se zgodi z gorami.
Tektonske plošče
Tektonika plošč je ena izmed teorij znanstvenikov glede oblike zemeljskega reliefa. Strokovnjaki predlagajo, da Zemljino površino sestavlja 12 gibljivih plošč. Nekatere od teh plošč ne ustrezajo celinskim mejam, nekatere pa vključujejo tako ozemlja celin kot oceane. Vsi so različnih oblik in velikosti ter so v stalnem gibanju in se gibljejo od 1,3 do 10 centimetrov na leto. Tektonska aktivnost se pojavlja na mejah plošč, kjer se med seboj trčijo, s tem pa povzročajo potrese ali ustvarjajo gore in hribe.
Obstajajo različni geološki procesi, ki so za svetovno prebivalstvo izredno nevarni:
- vulkanski izbruhi;
- cunami;
- sprememba podnebja;
- poplave;
- vesoljski učinki itd.
Če preučujete takšne pojave in razumete njihovo naravo, potem lahko veliko ljudi zaščitite.
Geološka zgodovina zemlje
Geološka zgodovina Zemlje je evolucija celin, oceanov, ozračja in biosfere. Sloji kamnin na površini Zemlje vsebujejo dokaze o evolucijskih procesih, ki so podvrženi tem sestavinam zemeljskega okolja. In odmevi vsakega geološkega procesa ostanejo shranjeni v neizmernem skladišču informacij - kamnin, ki so, tako kot učbenik, odprte za branje in bodo podale znanje nekomu, ki jih lahko prebere. Zahvaljujoč vnemi geologov imamo pred milijoni let dokaj podrobno predstavo o zgodovini našega domačega planeta.
Vloga geologije
Kot vsaka druga znanost je tudi geologija ustvarjena za nova odkritja in veliko več o svetu okoli nas.Ta disciplina obravnava najpomembnejše težave sodobnega človeštva - vključno z iskanjem novih virov energije, njeno racionalno rabo, podnebnimi spremembami, naravnimi nevarnostmi, vplivom človeka na okolje, spremembami okolja na ljudi, upravljanjem z vodnimi in mineralnimi viri.
S preučevanjem teh vprašanj lahko geologi skupaj z drugimi znanstveniki predvidijo prihodnost Zemlje in preučijo vse morebitne spremembe. Ključni primer je analiza podnebnih sprememb in tega, kako se mora spremeniti družba, da bi izboljšala prihodnost Zemlje. S prehodom iz fosilnih goriv na geotermalno energijo in druge obnovljive vire lahko zmanjšamo emisije ogljika in močno zmanjšamo učinke globalnega segrevanja.
