Was ist Geologie?
Geologie ist Naturwissenschaft, die die Erde untersucht, aus welchen Materialien sie besteht, welche Strukturen diese Materialien haben und welche Prozesse auf sie einwirken. Ein wichtiger Teil der Geologie ist die Untersuchung, wie sich terrestrische Materialien, Strukturen, Prozesse und Organismen im Laufe der Zeit verändert haben.
Was machen Geologen?
Zusammenfassend lösen Geologen die folgenden Probleme:
- Vorhersage des Verhaltens von Erdsystemen und des Universums;
- Suche nach Beständen an natürlichen Ressourcen wie Grundwasser, Öl und Metallen;
- Bodenschutz und landwirtschaftliche Produktivität;
- Entwicklung natürlicher Ressourcen auf eine Weise, die die Umwelt nicht schädigt;
- Aufrechterhaltung der Qualität der Wasserversorgung;
- Reduzierung von Verlusten und Sachschäden aufgrund von Naturkatastrophen wie Vulkanausbrüchen, Erdbeben, Überschwemmungen, Erdrutschen, Hurrikanen und Tsunamis;
- Schaffung eines Systems zur geologischen Kontrolle der natürlichen Umwelt und Vorhersage der Auswirkungen menschlicher Aktivitäten darauf;
- Ermittlung des Gleichgewichts zwischen dem Bedarf der Gesellschaft an natürlichen Ressourcen und der Notwendigkeit, gesunde Ökosysteme zu erhalten;
- Verständnis globaler Klimamodelle.
Was studiert Geologie?
Geologie ist eine Wissenschaft, die die feste Erde, die Fossilien und Gesteine, aus denen sie besteht, sowie alle Prozesse untersucht, die ihre Entstehung und Veränderung im Laufe der Zeit beeinflussen. Die Geologie beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Erde, sondern auch auf die Analyse von Gesteinen anderer Planeten, Satelliten oder anderer Himmelskörper.
In der gegenwärtigen Entwicklungsphase umfasst die Geologie viele geografische Wissenschaften - Hydrologie, Meteorologie, Klimatologie und andere - daher wird sie als eine der Hauptdisziplinen angesehen, die den Planeten untersuchen.
Die Geologie versucht zu wissen, was sich auf der Erdoberfläche befindet, aber auch, was sich darunter verbirgt, sowie alle Prozesse, die dieses komplexe System betreffen. Die Wissenschaft entwickelt Methoden, mit denen das Alter gefundener Gesteine und ihre Geschichte bestimmt werden können. Durch die Kombination dieser Werkzeuge können Geologen eine Chronologie der geologischen Geschichte der Erde als Ganzes führen sowie das Alter unseres Planeten und alle globalen Veränderungen bestimmen, die auf ihm stattgefunden haben.
Dank der Geologie sind wir uns der Hauptbewegungen der tektonischen Platten bewusst, die während der Evolution des Planeten auftraten, der Hauptstadien der Entwicklung des Lebens und der vergangenen Klimazonen, die auf der Erde herrschten.
Geologen verwenden eine breite Palette von Methoden, um die Struktur und Entwicklung des Planeten zu verstehen, darunter:
- Feldarbeit;
- Rassenbeschreibung;
- geophysikalische Methoden;
- chemische Analyse;
- physikalische Experimente;
- mathematische Modellierung.
Aus praktischer Sicht ist die Geologie wichtig für die Exploration und Ausbeutung von Mineral- und Kohlenwasserstoffressourcen, die Bewertung von Wasserressourcen, das Verständnis von Naturgefahren, die Beseitigung von Umweltproblemen und die Bereitstellung von Informationen über vergangene Klimaveränderungen. Geologie ist die wichtigste akademische Disziplin.
Mineralogie
Was sind Mineralien?
Mineral ist eine feste chemische Verbindung, die in ihrer reinsten Form in der Natur vorkommt. Mineralien werden häufig bei Menschen mit Gesteinen in Verbindung gebracht, da letztere aus ersteren bestehen. Gesteine können wiederum aus einem oder mehreren Mineralien bestehen. Verbindungen, die nur in lebenden Organismen vorkommen, gehören nicht zu Mineralien, obwohl es eine Reihe von Ausnahmen gibt. Wenn wir zum Beispiel über Mineralien sprechen, die biogen (Calcit) oder organisch (Mellitus) sind, dann gehören sie zu Mineralien. Es ist auch zu bedenken, dass lebende Organismen selbst häufig anorganische Materialien produzieren, die häufig in Gesteinen vorhanden sind.
Das Mineral muss fünf Anforderungen erfüllen:
- muss in der Natur gefunden werden;
- anorganisch sein;
- sei fest;
- eine bestimmte chemische Zusammensetzung haben;
- Haben Sie eine geordnete interne Struktur.
In der Geologie und Mineralogie bezieht sich der Begriff „Mineral“ normalerweise auf Mineralpartikel: kristalline Verbindungen mit einer ziemlich genau definierten chemischen Zusammensetzung und einer spezifischen Kristallstruktur.
Mineralien ohne spezifische Kristallstruktur wie Opal oder Obsidian werden zu Recht als Mineraloide bezeichnet, dh als mineralähnliche Substanzen. Wenn eine chemische Verbindung in der Natur mit unterschiedlichen Kristallstrukturen vorkommen kann, wird jede Struktur als unterschiedliche Mineralart angesehen. So sind beispielsweise Quarz und Stishovit zwei verschiedene Mineralien, die aus derselben Verbindung bestehen - Siliziumdioxid.
Felsen
Gesteine sind eine natürliche Kombination von Mineralien und mineralähnlichen Substanzen, die als Mineraloide bezeichnet werden. Wenn ein Material aus Lava oder Magma erstarrt oder kristallisiert, ist es magmatisches Gestein. Ferner kann magmatisches Material aufgrund der Einwirkung von Wind und Zerstörung sedimentär werden. Im letzten Stadium ändert das Gestein unter dem Einfluss von Hitze und Druck seinen Mineralgehalt und wird metamorph. Aber der Kreis aus dem dritten Schritt kann wieder übergehen, wenn der Stein wieder zu schmelzen beginnt.
Der größte Teil der geologischen Forschung bezieht sich auf die Untersuchung von Gesteinenweil sie die gesamte Geschichte der Erde tragen.
Gesteinsarten
Es gibt drei Haupttypen:
- magmatisch;
- sedimentär;
- metamorph.
Jede Rasse hat wiederum bestimmte Mineralien in ihrer Struktur. Jedes Mineral hat bestimmte physikalische Eigenschaften, und es gibt viele Tests, um jedes von ihnen zu bestimmen.
Proben können überprüft werden auf:
- Strahlung: die Qualität des von der Oberfläche eines Minerals reflektierten Lichts;
- Farbe: Grundsätzlich hat jedes Mineral eine charakteristische Farbe, die für die Diagnostik verwendet wird. Verunreinigungen können jedoch das Aussehen eines Stoffes verändern.
- Streifen: Durch Kratzen der Probe auf einer Porzellanteller. Die Farbe des Streifens kann helfen, das Mineral zu benennen.
- Härte: Kratzfestigkeit des Minerals;
- Bruchmuster: Ein Mineral kann einen Riss oder eine Spaltung aufweisen, wobei die erste Option eine Lücke in unebenen Oberflächen und die zweite eine Lücke entlang eng beieinander liegender paralleler Ebenen ist.
- spezifisches Gewicht: das Gewicht eines bestimmten Mineralvolumens;
- Zischen: Salzsäure muss in das Mineral getropft werden, um das Zischen zu überprüfen.
- Magnetismus: die Verwendung eines Magneten zum Testen auf Magnetismus;
- Geschmack: Mineralien können einen unverwechselbaren Geschmack haben, zum Beispiel schmeckt es wie Speisesalz;
- Geruch: Mineralien können einen charakteristischen Geruch haben. Zum Beispiel riecht Schwefel nach faulen Eiern;
Fossilien
Das Fossil ist das Ergebnis des Prozesses der Fossilisierung von organischem Material. Diese Versteinerung wird durch den Prozess der Permineralisierung und Diagenese verursacht. Infolgedessen wird organisches Material im Laufe der Zeit durch Mineralien ersetzt. Ein gutes Beispiel für Versteinerung ist der versteinerte Baum. Bei der Permineralisierung wird die ursprüngliche Zellstruktur versteinert, bei der Diagenese geht die Zellstruktur des Körpers verloren.
Jeder Organismus, von Bakterien bis zu Wirbeltieren, kann zu einem Fossil werden. Dank dieses Phänomens können Geologen lebendige Beweise für ein vergangenes Leben auf unserem Planeten erhalten. Basierend auf Ausgrabungen und entdeckten Mineralien konnten Wissenschaftler vor Millionen von Jahren die Entstehung von Leben untersuchen.
Linderung
Erleichterung ist ein Merkmal der Erdoberfläche, die Teil des Geländes ist. Berge, Hügel, Hochebenen und Ebenen sind die vier Hauptformen der Erleichterung. Kleinere Arten umfassen Täler, Schluchten, Täler und Becken.
Die Bewegung tektonischer Platten unter der Erde kann neue Landformen beeinflussen und schaffen, Berge erheben und Hügel schaffen.Durch Wasser und Wind verursachte Erosion kann das Land zermürben und Reliefs wie Täler und Schluchten schaffen. Beide Prozesse laufen über einen langen Zeitraum ab, manchmal können solche Phänomene Millionen von Jahren dauern.
Tatsächlich dauerte der Colorado River 6 Millionen Jahre, um den Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona zu schaffen. Die Länge des Grand Canyon beträgt 446 Kilometer.
Das höchste Relief der Erde ist der Berg: der Mount Everest in Nepal. Es hat eine Höhe von 8.850 Metern über dem Meeresspiegel. Dies ist Teil des Himalaya, der sich in mehreren asiatischen Ländern befindet.
Das Relief erscheint auch unter Wasser in Form von Gebirgszügen und Becken auf dem Meeresboden. Der Marianengraben, die tiefste Form der Erleichterung auf der Erde, befindet sich im Südpazifik.
Geologische Prozesse
Geologische Prozesse sind dynamische Prozesse, die das Gelände und im Allgemeinen die Erdoberfläche beeinflussen. Die wichtigsten geologischen Prozesse sind:
- Verwitterung;
- Erosion;
- Plattentektonik.
Diese Prozesse können in einigen Fällen destruktiv und in anderen konstruktiv sein.
Erosion
Erosion ist ein natürlicher Prozess, der am häufigsten auftritt, weil sich an einem Ort die Felsen und der Boden ablösen und an einen anderen bewegen. Ein solches Phänomen kann Berge zermürben und zerstören, die Ebenen füllen, den Fluss vom Erdboden erzeugen und abwischen. Aber solche Prozesse laufen seit vielen tausend Jahren ab. Obwohl es erwähnenswert ist, dass die Erosion durch die Aktivität einer Person beschleunigt werden kann, die durch ihre Handlungen - Landwirtschaft oder Bergbau - die Umwelt negativ beeinflusst.
Verwitterung
Verwitterung ist ein Prozess, der das vorhandene Gelände der Erde durch den Einfluss von Wind und Wasser zerstört. Die Auswirkungen der Verwitterung führen zur Zerstörung der oberen Gesteinsschichten. Einige dieser Prozesse sind mechanisch, beispielsweise Expansion und Kontraktion, die durch plötzliche große Temperaturänderungen, die Zugkraft des Gefrierens von Wasser in Rissen, Spaltung durch Pflanzenwurzeln und die Einwirkung von fließendem Wasser verursacht werden. Straßen müssen im Herbst und Frühjahr ständig repariert werden, da das eindringende Wasser den Asphalt einfach zerstören kann - das gleiche passiert mit den Bergen.
Plattentektonik
Die Plattentektonik ist eine der Theorien von Wissenschaftlern zur Form des Erdreliefs. Experten schlagen vor, dass die Erdoberfläche aus 12 beweglichen Platten besteht. Einige dieser Platten entsprechen nicht den Kontinentalgrenzen, andere umfassen sowohl die Gebiete der Kontinente als auch der Ozeane. Alle von ihnen haben unterschiedliche Formen und Größen und sind in ständiger Bewegung und bewegen sich von 1,3 bis 10 Zentimeter pro Jahr. Tektonische Aktivität tritt an den Grenzen von Platten auf, wo sie miteinander kollidieren, wodurch Erdbeben verursacht oder Berge und Hügel erzeugt werden.
Es gibt verschiedene geologische Prozesse, die für die Weltbevölkerung äußerst gefährlich sind:
- Vulkanausbrüche;
- Tsunami;
- Klimawandel;
- Überschwemmungen;
- Raumeffekte usw.
Wenn Sie solche Phänomene untersuchen und ihre Natur verstehen, können Sie viele Menschen schützen.
Geologische Geschichte der Erde
Die geologische Geschichte der Erde ist die Entwicklung von Kontinenten, Ozeanen, Atmosphäre und Biosphäre. Gesteinsschichten auf der Erdoberfläche enthalten Hinweise auf Evolutionsprozesse, die diese Komponenten der Erdumgebung durchlaufen. Und die Echos jedes geologischen Prozesses bleiben in einem riesigen Informationsspeicher gespeichert - Gesteine, die wie ein Lehrbuch zum Lesen offen sind und jemandem Wissen vermitteln, der sie lesen kann. Dank des Eifers der Geologen haben wir eine ziemlich detaillierte Vorstellung von der Geschichte unseres Heimatplaneten vor Millionen von Jahren.
Die Rolle der Geologie
Wie jede andere Wissenschaft wird die Geologie geschaffen, um neue Entdeckungen zu machen und viel mehr über die Welt um uns herum zu lernen.Diese Disziplin berücksichtigt die wichtigsten Probleme der modernen Menschheit - einschließlich der Suche nach neuen Energiequellen, ihrer rationellen Nutzung, des Klimawandels, der Naturgefahren, des menschlichen Einflusses auf die Umwelt, der Umweltveränderungen beim Menschen, des Managements von Wasser und Bodenschätzen.
Durch die Untersuchung dieser Probleme können Geologen zusammen mit anderen Wissenschaftlern die Zukunft der Erde vorhersehen und mögliche Veränderungen untersuchen. Ein Schlüsselbeispiel ist die Analyse des Klimawandels und wie sich die Gesellschaft verändern muss, um die Zukunft der Erde zu verbessern. Durch den Übergang von fossilen Brennstoffen zu Geothermie und anderen erneuerbaren Quellen können wir die CO2-Emissionen reduzieren und die Auswirkungen der globalen Erwärmung erheblich reduzieren.