Hvad er geologi?
Geologi er naturvidenskab, der studerer Jorden, de materialer, den består af, strukturer af disse materialer og de processer, der virker på dem. En vigtig del af geologien er studiet af, hvordan terrestriske materialer, strukturer, processer og organismer har ændret sig over tid.
Hvad gør geologer?
For at opsummere løser geologer følgende problemer:
- at forudsige opførelsen af Jordsystemer og universet;
- søg efter bestande af naturressourcer såsom grundvand, olie og metaller;
- jordbevaring og landbrugsproduktivitet;
- udvikling af naturressourcer på måder, der ikke skader miljøet;
- opretholdelse af vandforsyningens kvalitet;
- reduktion af tab og ejendomstab på grund af naturkatastrofer, såsom vulkanudbrud, jordskælv, oversvømmelser, jordskred, orkaner og tsunamier;
- at skabe et system med geologisk kontrol over det naturlige miljø og forudsige virkningen af menneskelige aktiviteter på det;
- bestemmelse af balancen mellem samfundets behov for naturressourcer og behovet for at bevare sunde økosystemer;
- forståelse af globale klimamodeller.
Hvad studerer geologi?
Geologi er en videnskab, der studerer fast jord, de fossiler og klipper, den består af, samt alle de processer, der påvirker dens dannelse og ændringer over tid. Men geologi er ikke kun begrænset til Jorden - analysen af klipper fra andre planeter, satellitter eller andre himmellegemer ligger også i dens kompetence.
På det nuværende udviklingsstadium dækker geologi mange geografiske videnskaber - hydrologi, meteorologi, klimatologi og andre - derfor betragtes det som en af de vigtigste discipliner, der studerer planeten.
Geologi forsøger at vide, hvad der er på jordoverfladen, men også hvad der er skjult under det, samt alle processer, der påvirker dette komplekse system. Videnskab er ved at udvikle metoder, hvormed det er muligt at bestemme alder på fundne klipper og deres historie. Ved at kombinere disse værktøjer kan geologer holde en kronologi over Jordens geologiske historie som en helhed og også bestemme alderen på vores planet og alle de globale ændringer, der skete i den.
Takket være geologi er vi opmærksomme på de vigtigste bevægelser af tektoniske plader, der opstod under planetens udvikling, de vigtigste stadier i livets udvikling og tidligere klimazoner, der regerede på Jorden.
Geologer bruger en lang række metoder til at forstå planeten og udviklingen af planeten, herunder:
- feltarbejde;
- race beskrivelse;
- geofysiske metoder;
- kemisk analyse;
- fysiske eksperimenter;
- matematisk modellering.
Fra et praktisk synspunkt er geologi vigtig for efterforskning og udnyttelse af mineraler og kulbrinterressourcer, vurdering af vandressourcer, forståelse af naturlige farer, eliminering af miljøproblemer og tilvejebringelse af information om tidligere klimaændringer. Geologi er den vigtigste akademiske disciplin.
Mineralogi
Hvad er mineraler?
Mineral er en fast kemisk forbindelse, der kan findes i naturen i sin reneste form. Mineraler er ofte forbundet med mennesker med klipper, da sidstnævnte består af førstnævnte. Bergarter på sin side kan bestå af en eller flere mineraler. Forbindelser, der kun findes i levende organismer, hører ikke til mineraler, selvom der er en række undtagelser. Så hvis vi for eksempel snakker om mineraler, der er biogene (kalsit) eller organiske (mellitus), hører de til mineraler. Det er også værd at overveje, at levende organismer selv ofte producerer uorganiske materialer, der ofte findes i klipper.
Mineralet skal opfylde fem krav:
- skal findes i naturen;
- være uorganisk;
- være solid;
- har en bestemt kemisk sammensætning;
- Har en ordnet intern struktur.
I geologi og mineralogi bruges udtrykket "mineral" normalt til at henvise til mineralpartikler: krystallinske forbindelser med en ret veldefineret kemisk sammensætning og en specifik krystallinsk struktur.
Mineraler uden en bestemt krystallinsk struktur, såsom opal eller obsidian, kaldes korrekt mineraloider, det vil sige minerallignende stoffer. Hvis en kemisk forbindelse kan forekomme i naturen med forskellige krystallinske strukturer, betragtes hver struktur som en anden mineralart. Så for eksempel er kvarts og stishovit to forskellige mineraler, der består af den samme forbindelse - siliciumdioxid.
Klipper
Klipper er en naturlig kombination af mineraler og minerallignende stoffer kaldet mineraloider. Når et materiale størkner eller krystalliserer sig fra lava eller magma, er det stollende sten. Yderligere kan magmatisk blive sedimentær på grund af virkningen af vind og ødelæggelse. I det sidste trin ændrer klippen under påvirkning af varme og tryk dets mineralindhold og bliver metamorfisk. Men cirklen fra det tredje trin kan gå over igen, hvis stenen begynder at smelte igen.
Størstedelen af forskningen i geologi er relateret til studiet af klipper, fordi det er dem, der bærer hele Jordens historie.
Klippetyper
Der er tre hovedtyper:
- magmatiske;
- sedimentære;
- metamorfe.
Hver race på sin side har visse mineraler i sin struktur. Hvert mineral har visse fysiske egenskaber, og der er mange test til at bestemme hvert af dem.
Prøver kan kontrolleres for:
- udstråling: lysets kvalitet reflekteres fra overfladen af et mineral;
- farve: stort set har hvert mineral en karakteristisk farve, der er orienteret under diagnosticering, men urenheder kan ændre stoffets udseende;
- striber: udført ved at ridse prøven på en porcelænsplade. Farven på strimlen kan hjælpe med at navngive mineralet;
- hårdhed: ridsemodstand af mineralet;
- brudmønster: et mineral kan have en revne eller spaltning, den første mulighed er et mellemrum i ujævne overflader, og det andet et hul langs tæt adskilte parallelle plan;
- specifik tyngdekraft: vægten af et bestemt volumen mineral;
- susende: Saltsyre kræves indsprøjtet i mineralet for at kontrollere, om det hveser;
- magnetisme: brug af en magnet til at teste for magnetisme;
- smag: mineraler kan have en karakteristisk smag, for eksempel smager det som bordsalt;
- Lugt: Mineraler kan have en karakteristisk lugt. For eksempel lugter svovl som rådne æg;
Fossiler
Fossil er resultatet af processen med fossilisering af organisk materiale. Denne forstening skyldes processen med permineralisering og diagenese. Som et resultat erstattes organisk materiale med mineraler over tid. Et godt eksempel på forstenning er det forstenede træ. Med permineralisering bliver den oprindelige cellulære struktur fossiliseret; ved diagenese går cellens struktur i kroppen tabt.
Enhver organisme, fra bakterier til hvirveldyr, kan blive et fossil. Takket være dette fænomen kan geologer få levende bevis på et tidligere liv på vores planet. Baseret på udgravninger og opdagede mineraler var forskere i stand til at undersøge livsdannelsen for millioner af år siden.
Lettelse
Aflastning er et træk ved jordoverfladen, som er en del af terrænet. Bjerge, bakker, plateauer og sletter er de fire største former for lettelse. Mindre typer inkluderer dale, kløfter, dale og bassiner.
Bevægelsen af tektoniske plader under jorden kan påvirke og skabe nye landformer, hæve bjerge og skabe bakker.Erosion forårsaget af vand og vind kan udslette landet og skabe relieffer som dale og kløfter. Begge processer forekommer over en lang periode, nogle gange kan sådanne fænomener tage millioner af år.
Faktisk tog det Colorado-floden 6 millioner år at oprette Grand Canyon i den amerikanske delstat Arizona. Grand Canyon's længde er 446 kilometer.
Den højeste lettelse på Jorden er bjerget: Mount Everest, som ligger i Nepal. Det har en højde på 8.850 meter over havets overflade. Dette er en del af Himalaya, som findes i flere asiatiske lande.
Relieffen vises også under vand i form af bjergkæder og puljer på havbunden. Mariana-grøften, den dybeste form for lettelse på Jorden, ligger i det sydlige Stillehav.
Geologiske processer
Geologiske processer er dynamiske processer, der påvirker terræn og generelt jordoverfladen. De vigtigste geologiske processer er:
- vejrlig;
- erosion;
- pladetektonik.
Disse processer kan være destruktive i nogle tilfælde og konstruktive i andre.
Erosion
Erosion er en naturlig proces, der oftest forekommer på grund af det faktum, at klipperne og jorden på et sted eksfolierer og flytter til et andet. Et sådant fænomen kan slides ud og ødelægge bjerge, fylde sletterne, skabe og slette floder fra jordens overflade. Men sådanne processer har været i mange tusinder af år. Selvom det er værd at bemærke, at erosion kan fremskyndes ved aktiviteten af en person, der gennem sine handlinger - landbrug eller minedrift - påvirker miljøet negativt.
Forvitring
Forvitring er en proces, der ødelægger den eksisterende topografi af jorden på grund af påvirkning fra vind og vand. Virkningerne af forvitring fører til ødelæggelse af de øverste lag af klipper. Nogle af disse processer er mekaniske, for eksempel ekspansion og sammentrækning forårsaget af pludselige store ændringer i temperatur, trækstyrken til frysning af vand i revner, opsplitning forårsaget af planterødder og udsættelse for rindende vand. Så veje kræver konstant reparation om efteråret og foråret, da det vand, der kommer ind, simpelthen kan ødelægge asfalten - det samme sker med bjergene.
Pladetektonik
Pladetektonik er en af teorierne fra videnskabsmænd om formen på jordens lettelse. Eksperter antyder, at jordoverfladen består af 12 bevægelige plader. Nogle af disse plader svarer ikke til de kontinentale grænser, og nogle inkluderer både kontinenternes territorier og verdenshavene. Alle af dem har forskellige former og størrelser og er i konstant bevægelse og bevæger sig fra 1,3 til 10 centimeter om året. Tektonisk aktivitet forekommer ved grænserne af plader, hvor de kolliderer med hinanden, hvilket forårsager jordskælv eller skaber bjerge og bakker.
Der er forskellige geologiske processer, der er ekstremt farlige for verdens befolkning:
- Vulkanudbrud;
- tsunami;
- klima forandring;
- oversvømmelser;
- pladseffekter osv.
Hvis du studerer sådanne fænomener og forstår deres natur, kan du beskytte mange mennesker.
Jordens geologiske historie
Jordens geologiske historie er udviklingen af kontinenter, hav, atmosfære og biosfære. Lag af klipper på jordoverfladen indeholder bevis på de evolutionære processer, der gennemgår disse komponenter i jordens miljø. Og ekkoerne af hver geologisk proces forbliver lagret i et enormt arkiv med information - klipper, som ligesom en lærebog er åbne for læsning og vil give viden til nogen, der kan læse dem. Takket være geologernes iver, har vi en ret detaljeret idé om historien på vores hjemmeplanet for millioner af år siden.
Geologiens rolle
Som enhver anden videnskab oprettes geologi for at gøre nye opdagelser og lære meget mere om verden omkring os.Denne disciplin betragter de moderne menneskers vigtigste problemer - herunder søgning efter nye energikilder, dens rationelle brug, klimaændringer, naturlige farer, menneskelig påvirkning af miljøet, miljøændringer på mennesker, vand- og mineralressourcestyring.
Ved at studere disse spørgsmål kan geologer sammen med andre videnskabsmænd forudse Jordens fremtid og undersøge eventuelle ændringer. Et vigtigt eksempel er analysen af klimaændringer, og hvordan samfundet skal ændre sig for at forbedre Jordens fremtid. Når vi skifter fra fossile brændstoffer til geotermisk energi og andre vedvarende kilder, kan vi reducere CO2-emissioner og i høj grad reducere virkningerne af den globale opvarmning.