Τι είναι η γεωλογία;
Η γεωλογία είναι φυσική επιστήμη που μελετά τη Γη, τα υλικά από τα οποία αποτελείται, τις δομές αυτών των υλικών και τις διαδικασίες που ενεργούν πάνω τους. Ένα σημαντικό μέρος της γεωλογίας είναι η μελέτη του πώς τα επίγεια υλικά, οι δομές, οι διαδικασίες και οι οργανισμοί έχουν αλλάξει με την πάροδο του χρόνου.
Τι κάνουν οι γεωλόγοι;
Συνοψίζοντας, οι γεωλόγοι επιλύουν τα ακόλουθα προβλήματα:
- πρόβλεψη της συμπεριφοράς των γήινων συστημάτων και του σύμπαντος ·
- αναζήτηση αποθεμάτων φυσικών πόρων όπως υπόγεια ύδατα, πετρέλαιο και μέταλλα ·
- διατήρηση του εδάφους και γεωργική παραγωγικότητα ·
- ανάπτυξη φυσικών πόρων με τρόπους που δεν βλάπτουν το περιβάλλον ·
- διατήρηση της ποιότητας της παροχής νερού ·
- μείωση των απωλειών και απώλειας ιδιοκτησίας λόγω φυσικών καταστροφών όπως ηφαιστειακές εκρήξεις, σεισμοί, πλημμύρες, κατολισθήσεις, τυφώνες και τσουνάμι ·
- δημιουργία συστήματος γεωλογικού ελέγχου επί του φυσικού περιβάλλοντος και πρόβλεψη των επιπτώσεων των ανθρώπινων δραστηριοτήτων σε αυτό ·
- προσδιορισμός της ισορροπίας μεταξύ της ανάγκης της κοινωνίας για φυσικούς πόρους και της ανάγκης διατήρησης υγιών οικοσυστημάτων ·
- κατανόηση των παγκόσμιων κλιματικών μοντέλων.
Τι μελετά η γεωλογία;
Η Γεωλογία είναι μια επιστήμη που μελετά τη στερεά Γη, τα απολιθώματα και τους βράχους από τις οποίες αποτελείται, καθώς και όλες τις διαδικασίες που επηρεάζουν τον σχηματισμό και τις αλλαγές του με την πάροδο του χρόνου. Αλλά η γεωλογία δεν περιορίζεται μόνο στη Γη - η ανάλυση πετρωμάτων άλλων πλανητών, δορυφόρων ή άλλων ουράνιων σωμάτων είναι επίσης στην αρμοδιότητά της.
Στο παρόν στάδιο ανάπτυξης, η γεωλογία καλύπτει πολλές γεωγραφικές επιστήμες - υδρολογία, μετεωρολογία, κλιματολογία και άλλες - ως εκ τούτου, θεωρείται ένας από τους κύριους κλάδους που μελετούν τον πλανήτη.
Η Γεωλογία προσπαθεί να μάθει τι είναι στην επιφάνεια της Γης, αλλά και τι κρύβεται κάτω από αυτήν, καθώς και όλες τις διαδικασίες που επηρεάζουν αυτό το περίπλοκο σύστημα. Η επιστήμη αναπτύσσει μεθόδους με τις οποίες είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η ηλικία των πετρωμάτων και η ιστορία τους. Συνδυάζοντας αυτά τα εργαλεία, οι γεωλόγοι μπορούν να διατηρήσουν μια χρονολογία της γεωλογικής ιστορίας της Γης στο σύνολό της, καθώς και να καθορίσουν την ηλικία του πλανήτη μας και όλες τις παγκόσμιες αλλαγές που πραγματοποιήθηκαν σε αυτόν.
Χάρη στη γεωλογία, γνωρίζουμε τις κύριες κινήσεις των τεκτονικών πλακών που σημειώθηκαν κατά την εξέλιξη του πλανήτη, τα κύρια στάδια ανάπτυξης της ζωής και των προηγούμενων κλιματολογικών ζωνών που βασίλευαν στη Γη.
Οι γεωλόγοι χρησιμοποιούν ένα ευρύ φάσμα μεθόδων για να κατανοήσουν τη δομή και την εξέλιξη του πλανήτη, όπως:
- έρευνα πεδίου;
- περιγραφή φυλής
- γεωφυσικές μέθοδοι;
- χημική ανάλυση;
- φυσικά πειράματα
- μαθηματική μοντελοποίηση.
Από πρακτική άποψη, η γεωλογία είναι σημαντική για την εξερεύνηση και εκμετάλλευση των ορυκτών και υδρογονανθράκων, την αξιολόγηση των υδάτινων πόρων, την κατανόηση των φυσικών κινδύνων, την εξάλειψη των περιβαλλοντικών προβλημάτων και την παροχή πληροφοριών για τις προηγούμενες κλιματικές αλλαγές. Η γεωλογία είναι η κύρια ακαδημαϊκή πειθαρχία.
Ορυκτολογία
Τι είναι τα μέταλλα;
Το ορυκτό είναι μια στερεή χημική ένωση που μπορεί να βρεθεί στη φύση στην καθαρότερη μορφή του. Τα ορυκτά συσχετίζονται συχνά σε άτομα με βράχια, καθώς τα τελευταία αποτελούνται από τα πρώτα. Οι βράχοι, με τη σειρά τους, μπορεί να αποτελούνται από ένα ή περισσότερα ορυκτά. Οι ενώσεις που βρίσκονται μόνο σε ζώντες οργανισμούς δεν ανήκουν σε μέταλλα, αν και υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις. Έτσι, εάν μιλάμε, για παράδειγμα, για ανόργανα άλατα που είναι βιογενή (ασβεστίτης) ή οργανικά (σακχαρώδης), τότε ανήκουν σε μέταλλα. Αξίζει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι οι ίδιοι οι ζωντανοί οργανισμοί παράγουν συχνά ανόργανα υλικά που υπάρχουν συχνά σε βράχους.
Το ορυκτό πρέπει να πληροί πέντε απαιτήσεις:
- πρέπει να βρεθεί στη φύση.
- να είναι ανόργανα?
- να είσαι συμπαγής?
- έχουν μια συγκεκριμένη χημική σύνθεση?
- Έχετε μια ομαλή εσωτερική δομή.
Στη γεωλογία και την ορυκτολογία, ο όρος «ορυκτό» χρησιμοποιείται συνήθως για να αναφέρεται σε ανόργανα σωματίδια: κρυσταλλικές ενώσεις με αρκετά καλά καθορισμένη χημική σύνθεση και συγκεκριμένη κρυσταλλική δομή.
Ορυκτά χωρίς συγκεκριμένη κρυσταλλική δομή, όπως οπάλιο ή οψιανό, καλούνται σωστά mineraloids, δηλαδή, ορυκτές ουσίες. Εάν μια χημική ένωση μπορεί να εμφανιστεί στη φύση με διαφορετικές κρυσταλλικές δομές, κάθε δομή θεωρείται διαφορετικό ορυκτό είδος. Έτσι, για παράδειγμα, ο χαλαζίας και ο στιλισβίτης είναι δύο διαφορετικά ορυκτά που αποτελούνται από την ίδια ένωση - διοξείδιο του πυριτίου.
Πετρώματα
Οι βράχοι είναι ένας φυσικός συνδυασμός ορυκτών και ορυκτών ουσιών που ονομάζονται mineraloids. Όταν ένα υλικό στερεοποιείται ή κρυσταλλώνεται από λάβα ή μάγμα, είναι πύρινος βράχος. Επιπλέον, το πύρινο μπορεί να γίνει ιζηματογενές λόγω της δράσης του ανέμου και της καταστροφής. Στο τελευταίο στάδιο, ο βράχος υπό την επίδραση της θερμότητας και της πίεσης αλλάζει την περιεκτικότητά του σε ορυκτά και μεταμορφώνεται. Αλλά ο κύκλος από το τρίτο βήμα μπορεί να πάει ξανά αν η πέτρα αρχίσει να λιώνει ξανά.
Το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας στη γεωλογία σχετίζεται με τη μελέτη των πετρωμάτων, γιατί αυτοί φέρνουν ολόκληρη την ιστορία της Γης.
Τύποι βράχων
Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι:
- πύρινος;
- ιζηματογενής;
- μεταμορφωτικός.
Κάθε φυλή, με τη σειρά της, έχει ορισμένα ορυκτά στη δομή της. Κάθε ορυκτό έχει ορισμένες φυσικές ιδιότητες και υπάρχουν πολλές δοκιμές για να προσδιοριστεί καθεμία από αυτές.
Τα δείγματα μπορούν να ελεγχθούν για:
- ακτινοβολία: η ποιότητα του φωτός που ανακλάται από την επιφάνεια ενός ορυκτού.
- χρώμα: βασικά, κάθε ορυκτό έχει ένα χαρακτηριστικό χρώμα, το οποίο χρησιμοποιείται για τη διάγνωση, αλλά οι ακαθαρσίες μπορούν να αλλάξουν την εμφάνιση μιας ουσίας.
- ραβδώσεις: πραγματοποιείται με ξύσιμο του δείγματος σε μια πλάκα πορσελάνης. Το χρώμα της ταινίας μπορεί να βοηθήσει στην ονομασία του ορυκτού.
- σκληρότητα: αντοχή στο γρατσουνιές του ορυκτού.
- μοτίβο θραύσης: ένα ορυκτό μπορεί να έχει ρωγμή ή διάσπαση, με την πρώτη επιλογή να είναι ένα κενό σε ανώμαλες επιφάνειες και το δεύτερο ένα διάκενο κατά μήκος παράλληλων επιπέδων σε στενή απόσταση.
- ειδικό βάρος: το βάρος ενός ορισμένου όγκου ορυκτών ·
- σφύριγμα: το υδροχλωρικό οξύ πρέπει να ενσταλάσσεται μέσα στο ορυκτό για να ελέγξει εάν σφυρίζει.
- μαγνητισμός: η χρήση μαγνήτη για τον έλεγχο μαγνητισμού ·
- γεύση: τα μέταλλα μπορούν να έχουν μια ξεχωριστή γεύση, για παράδειγμα, έχουν γεύση σαν επιτραπέζιο αλάτι.
- Οσμή: Τα ορυκτά μπορεί να έχουν χαρακτηριστική οσμή. Για παράδειγμα, το θείο μυρίζει σαν σάπια αυγά.
Απολιθώματα
Το απολίθωμα είναι το αποτέλεσμα της διαδικασίας απολίθωσης οργανικού υλικού. Αυτή η αποτρίχωση προκαλείται από τη διαδικασία της εξόρυξης και της διαγενέσεως. Ως αποτέλεσμα, το οργανικό υλικό αντικαθίσταται με ορυκτά με την πάροδο του χρόνου. Ένα καλό παράδειγμα απολίθωσης είναι το απολιθωμένο δέντρο. Με την εξόρυξη, η αρχική κυτταρική δομή απολιθώνεται · με τη διαγένεση, η κυτταρική δομή του σώματος χάνεται.
Οποιοσδήποτε οργανισμός, από βακτήρια έως σπονδυλωτά, μπορεί να γίνει απολίθωμα. Χάρη σε αυτό το φαινόμενο, οι γεωλόγοι μπορούν να πάρουν έντονα στοιχεία για μια προηγούμενη ζωή στον πλανήτη μας. Με βάση τις ανασκαφές και τα ανακαλυφθέντα ορυκτά, οι επιστήμονες μπόρεσαν να μελετήσουν το σχηματισμό ζωής πριν από εκατομμύρια χρόνια.
Ανακούφιση
Το ανάγλυφο είναι ένα χαρακτηριστικό της επιφάνειας της γης, που είναι μέρος του εδάφους. Βουνά, λόφοι, οροπέδια και πεδιάδες είναι οι τέσσερις κύριες μορφές ανακούφισης. Μικροί τύποι περιλαμβάνουν κοιλάδες, φαράγγια, κοιλάδες και λεκάνες.
Η κίνηση των τεκτονικών πλακών κάτω από τη Γη μπορεί να επηρεάσει και να δημιουργήσει νέες μορφές γης, ανυψώνοντας βουνά και δημιουργώντας λόφους.Η διάβρωση που προκαλείται από το νερό και τον άνεμο μπορεί να φθείρει τη γη και να δημιουργήσει ανάγλυφα όπως κοιλάδες και φαράγγια. Και οι δύο διαδικασίες συμβαίνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, μερικές φορές τέτοια φαινόμενα μπορεί να διαρκέσουν εκατομμύρια χρόνια.
Στην πραγματικότητα, χρειάστηκε 6 εκατομμύρια χρόνια ο ποταμός Κολοράντο για να δημιουργήσει το Grand Canyon στην πολιτεία της Αριζόνα των ΗΠΑ. Το μήκος του Grand Canyon είναι 446 χιλιόμετρα.
Το υψηλότερο ανάγλυφο στη Γη είναι το βουνό: Όρος Έβερεστ, το οποίο βρίσκεται στο Νεπάλ. Έχει ύψος 8.850 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αυτό είναι μέρος των Ιμαλαΐων, τα οποία βρίσκονται σε πολλές ασιατικές χώρες.
Το ανάγλυφο εμφανίζεται επίσης κάτω από το νερό με τη μορφή οροσειρών και πισινών στον βυθό. Η τάφρος Mariana, η βαθύτερη μορφή ανακούφισης στη Γη, βρίσκεται στον Νότιο Ειρηνικό.
Γεωλογικές διεργασίες
Οι γεωλογικές διεργασίες είναι δυναμικές διεργασίες που επηρεάζουν το έδαφος και γενικά την επιφάνεια της Γης. Οι κύριες γεωλογικές διεργασίες είναι:
- καιρικές συνθήκες;
- διάβρωση;
- τεκτονικές πλάκες.
Αυτές οι διαδικασίες μπορεί να είναι καταστροφικές σε ορισμένες περιπτώσεις και εποικοδομητικές σε άλλες.
Διάβρωση
Η διάβρωση είναι μια φυσική διαδικασία που συμβαίνει συχνότερα λόγω του γεγονότος ότι σε ένα σημείο τα βράχια και το χώμα αποβάλλονται και μετακινούνται σε άλλο. Ένα τέτοιο φαινόμενο μπορεί να φθείρει και να καταστρέψει βουνά, να γεμίσει τις πεδιάδες, να δημιουργήσει και να σκουπίσει το ποτάμι από το πρόσωπο της Γης. Αλλά τέτοιες διαδικασίες συνεχίζονται εδώ και πολλές χιλιάδες χρόνια. Αν και αξίζει να σημειωθεί ότι η διάβρωση μπορεί να επιταχυνθεί από τη δραστηριότητα ενός ατόμου που, μέσω των ενεργειών του - γεωργίας ή εξόρυξης - επηρεάζει αρνητικά το περιβάλλον.
Καιρός
Ο καιρός είναι μια διαδικασία που καταστρέφει το υπάρχον έδαφος της γης λόγω της επιρροής του ανέμου και του νερού. Οι επιπτώσεις του καιρού οδηγούν στην καταστροφή των ανώτερων στρωμάτων των βράχων. Ορισμένες από αυτές τις διεργασίες είναι μηχανικές, για παράδειγμα, επέκταση και συστολή που προκαλούνται από ξαφνικές μεγάλες αλλαγές στη θερμοκρασία, την εφελκυστική δύναμη του παγώματος του νερού σε ρωγμές, το διαχωρισμό που προκαλείται από τις ρίζες των φυτών και την έκθεση σε τρεχούμενο νερό. Έτσι, οι δρόμοι απαιτούν συνεχή επισκευή το φθινόπωρο και την άνοιξη, καθώς το νερό που μπαίνει μέσα μπορεί απλώς να καταστρέψει την άσφαλτο - το ίδιο συμβαίνει και με τα βουνά.
Τεκτονικές πλάκες
Η τεκτονική πλάκας είναι μια από τις θεωρίες των επιστημόνων σχετικά με το σχήμα του ανάγλυφου της γης. Οι ειδικοί προτείνουν ότι η επιφάνεια της Γης αποτελείται από 12 κινούμενες πλάκες. Μερικές από αυτές τις πλάκες δεν αντιστοιχούν στα ηπειρωτικά σύνορα και μερικές περιλαμβάνουν τόσο τα εδάφη των ηπείρων όσο και τους ωκεανούς. Όλα έχουν διαφορετικά σχήματα και μεγέθη και βρίσκονται σε συνεχή κίνηση και κινούνται από 1,3 σε 10 εκατοστά το χρόνο. Η τεκτονική δραστηριότητα εμφανίζεται στα όρια των πλακών όπου συγκρούονται μεταξύ τους, προκαλώντας έτσι σεισμούς ή δημιουργώντας βουνά και λόφους.
Υπάρχουν διάφορες γεωλογικές διεργασίες που είναι εξαιρετικά επικίνδυνες για τον παγκόσμιο πληθυσμό:
- ηφαιστειακές εκρήξεις;
- τσουνάμι
- κλιματική αλλαγή;
- πλημμύρες
- διαστημικά εφέ κ.λπ.
Εάν μελετήσετε τέτοια φαινόμενα και κατανοήσετε τη φύση τους, τότε μπορείτε να προστατεύσετε πολλούς ανθρώπους.
Γεωλογική ιστορία της γης
Η γεωλογική ιστορία της Γης είναι η εξέλιξη των ηπείρων, των ωκεανών, της ατμόσφαιρας και της βιόσφαιρας. Τα στρώματα των πετρωμάτων στην επιφάνεια της Γης περιέχουν στοιχεία από εξελικτικές διεργασίες που υφίστανται αυτά τα συστατικά του περιβάλλοντος της γης. Και οι απόηχοι κάθε γεωλογικής διαδικασίας παραμένουν αποθηκευμένοι σε ένα τεράστιο αποθετήριο πληροφοριών - βράχοι, οι οποίοι, όπως ένα βιβλίο, είναι ανοιχτοί για ανάγνωση και θα δώσουν γνώση σε κάποιον που μπορεί να τα διαβάσει. Χάρη στον ενθουσιασμό των γεωλόγων, έχουμε μια αρκετά λεπτομερή ιδέα για την ιστορία του πλανήτη της χώρας μας πριν από εκατομμύρια χρόνια.
Ο ρόλος της γεωλογίας
Όπως κάθε άλλη επιστήμη, η γεωλογία δημιουργείται για να κάνει νέες ανακαλύψεις και να μάθει πολύ περισσότερα για τον κόσμο γύρω μας.Αυτή η πειθαρχία εξετάζει τα πιο σημαντικά προβλήματα της σύγχρονης ανθρωπότητας - συμπεριλαμβανομένης της αναζήτησης νέων πηγών ενέργειας, της ορθολογικής χρήσης της, της κλιματικής αλλαγής, των φυσικών κινδύνων, της ανθρώπινης επιρροής στο περιβάλλον, των περιβαλλοντικών αλλαγών στον άνθρωπο, της διαχείρισης των υδάτων και των ορυκτών πόρων.
Μελετώντας αυτά τα ζητήματα, οι γεωλόγοι, μαζί με άλλους επιστήμονες, μπορούν να προβλέψουν το μέλλον της Γης και να μελετήσουν τυχόν αλλαγές που μπορεί να συμβούν. Ένα βασικό παράδειγμα είναι η ανάλυση της κλιματικής αλλαγής και πώς πρέπει να αλλάξει η κοινωνία προκειμένου να βελτιώσει το μέλλον της Γης. Μεταβαίνοντας από τα ορυκτά καύσιμα στη γεωθερμική ενέργεια και άλλες ανανεώσιμες πηγές, μπορούμε να μειώσουμε τις εκπομπές άνθρακα και να μειώσουμε σημαντικά τις επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη.