Geologija: osnove, kamnine, minerali in zgodovina Zemlje
Geologija: odkrijte osnove, vrste kamnin in mineralov ter dramatično zgodovino Zemlje — vulkani, potresi, tektonika plošč in nastanek pokrajin.
Geologija je študija o neživih stvareh, iz katerih je zgrajena Zemlja. Geologija preučuje kamnine v Zemljini skorji. Ljudje, ki preučujejo geologijo, se imenujejo geologi. Nekateri geologi preučujejo minerale in koristne snovi, ki jih vsebujejo kamnine, kot so rude in fosilna goriva. Geologi preučujejo tudi zgodovino Zemlje.
Geologi delajo na terenu (geološke karte, vzorčenje kamnin, opazovanje slojev), v laboratorijih (mikroskopija, kemične analize, merjenje trdnosti), in z raznimi oddaljenimi metodami (satelitske posnetke, geofizikalne meritve, seizmiko). Pomembna orodja so tudi radiometrično datiranje, ki omogoča določanje starosti kamnin (npr. metode U–Pb, K–Ar, 14C za mlajše vzorce), ter tektonični in sedimenteologični modeli za razumevanje procesov v globljih plasteh Zemlje. Geologija tako povezuje opažanja s fizikalnimi in kemičnimi zakoni, da razloži, kako so nastali ska, gorstva in naravne pojave.
Kamnine in minerali
Kamnine delimo v tri glavne skupine: magmatske (nastale z ohlajanjem in strjevanjem magme, npr. granit, bazalt), sedimentne (nastale z usedanjem in litifikacijo delcev, npr. peščenec, apnenec) in metamorfne (nastale preoblikovanjem ob visokem tlaku in temperaturi, npr. marmor, gnajs). Vsaka skupina ima značilne strukture in mineralno sestavo.
Minerali so naravno dovoljene kemične spojine z urejeno kristalno zgradbo. Pomembni vidiki mineralov so sestava, trdota (Mohsova lestvica), sijaj, barva in razpoka. Minerali so tudi vir surovin (rude, gradbeni materiali, industrijske surovine) in nam povedo veliko o pogojih, pri katerih je nastala kamnina.
Zgodovina Zemlje in pomembni dogodki
Nekateri pomembni dogodki v zgodovini Zemlje so poplave, izbruhi vulkanov, potresi, orogeneza (gradnja gora) in tektonika plošč (premikanje celin). Ti dogodki oblikujejo relief, povzročajo spremembe v podnebju in so tesno povezani z razporeditvijo življenjskih oblik skozi geološki čas.
Geološka zgodovina Zemlje se običajno deli v velike časovne enote (eone, ere, periode). Najstarejše skale segajo nekaj milijard let nazaj (Had, Arhaik, Proterozoik), medtem ko je v Fenerozoiku (zadnjih ~541 milijonov let) razcvetilo večina danes znanih živalskih skupin. V zapisu kamnin se hranijo podatki o podnebju, morski gladini, masovnih izumrtjih in selitvah celin.
Področja geologije
Geologija je razdeljena na posebne predmete, ki preučujejo en del geologije. Nekateri od teh predmetov so:
- Mineralogija – preučuje minerale, njihovo zgradbo, nastanek in lastnosti (minerali).
- Petrologija – osredotoča se na kamnine, njihove vrste, nastanek in prehode med njimi.
- Stratigrafija – preučuje plastnost kamnin in časovno zaporedje usedlin.
- Paleontologija – raziskuje fosile in preteklost življenja, kar pomaga datirati in rekonstruirati pretekla okolja.
- Tektonika plošč in geodinamika – preučuje gibanje plošč in procese, ki poganjajo notranje delovanje Zemlje (tektonika plošč, orogeneza).
- Seizmologija – analizira potrese (potresi) in potresne valove za razumevanje zgradbe notranjosti Zemlje in zmanjševanje tveganj.
- Vulkanologija – preučuje vulkane in izbruhe vulkanov, njihovo sestavo in vpliv na okolje.
- Geomorfologija – ukvarja se z oblikovanjem površja zaradi vode, ledu, vetra in človeških dejavnosti.
- Hidrogeologija – preučuje podzemne vode, vodonosnike in gibanje vode v zemeljski skorji.
- Inženirska in okoljska geologija – oceni geološke pogoje za gradnjo, rudarske dejavnosti in vpliv človeka na geološke sisteme.
- Gospodarska geologija – išče in ocenjuje mineralne in energijske vire (npr. rude, fosilna goriva).
Metode, pomen in uporabnost geologije
Geologi uporabljajo kartiranje, vzorčenje, laboratorijske analize (geokemija, mikroskopija, izotopske študije), geofizikalne meritve (gravimetrija, magnetika, seizmika) in satelitske podatke. Znanost ima praktične učinke na družbo: ocena naravnih virov, preučevanje nevarnosti (potresi, erozija, vulkani), upravljanje vodnih virov, načrtovanje objektov in razumevanje podnebnih sprememb skozi geološki čas.
Kdo postane geolog? Geologi delajo v univerzah, raziskovalnih inštitutih, državnih službah, rudarski industriji, naftni in plinski industriji ter pri okoljevarstvenih in inženirskih projektih. Spoznavanje geologije pomaga tudi pri ozaveščanju o trajnostni rabi zemljišč in zmanjševanju tveganj, povezanih z naravnimi nesrečami.
Fotografija meje med ordovikom in silurjem. Zaradi nagubanosti kaledonskega gorovja so plasti invertirane (obrnjene na desno). Tako je zgodnejši ordovicijski apnenec sedel na vrh poznejšega silurskega rjavkastega blatnika.
Vrste kamnin
Kamnine se lahko med seboj zelo razlikujejo. Nekatere so zelo trde, druge mehke. Nekatere kamnine so zelo pogoste, druge pa redke. Vendar pa vse različne kamnine spadajo v tri kategorije ali tipe: magmatske, sedimentne in metamorfne.
- Igneozna kamnina je kamnina, ki je nastala zaradi vulkanskega delovanja. Igneozna kamnina nastane, ko se lava (staljena kamnina na površju Zemlje) ali magma (staljena kamnina pod površjem Zemlje) ohladi in postane trda.
- Sedimentne kamnine so kamnine, ki so nastale iz sedimentov. Sediment je trdna snov, ki jo veter, voda ali ledeniki premaknejo in nekam odvržejo. Sediment je lahko narejen iz gline, peska, proda ter teles in lupin živali. Sediment se v plasteh spusti v vodo na dnu reke ali morja. Ko se sediment kopiči, se nižje plasti stiskajo skupaj. Počasi se strdijo v kamnino.
- Metamorfne kamnine so kamnine, ki so se spremenile. Včasih se magmatska ali sedimentna kamnina segreje ali stisne pod zemljo, tako da se spremeni. Metamorfna kamnina je pogosto trša od kamnine, ki je bila pred spremembo. Med metamorfnimi kamninami, ki jih ljudje uporabljajo za izdelavo stvari, sta marmor in skrilavec.
Napake
Vse tri vrste kamnin se lahko spremenijo zaradi segrevanja in stiskanja s silami v zemlji. Pri tem se lahko v kamnini pojavijo prelomi (razpoke). Geologi lahko s preučevanjem vzorcev prelomov veliko izvemo o zgodovini kamnine. Potresi nastanejo, ko se prelom nenadoma zlomi.
Tla
Tla so snov na tleh, sestavljena iz številnih delcev (ali drobnih koščkov). Delci v tleh izvirajo iz kamnin, ki so razpadle, ter iz gnijočega listja in živalskih teles. Tla pokrivajo velik del zemeljske površine. V zemlji rastejo vse vrste rastlin.
Če želite izvedeti več o vrstah kamnin, si oglejte članek o kamninah (geologija). Če želite izvedeti več o tleh, si oglejte članek o tleh.
Načela stratigrafije
Geologi uporabljajo nekaj preprostih idej, ki jim pomagajo razumeti kamnine, ki jih proučujejo. Naslednje zamisli so v zgodnjem obdobju stratigrafije razvili ljudje, kot so Nicolaus Steno, James Hutton in William Smith:
- Razumevanje preteklosti: Geolog James Hutton je dejal: "Sedanjost je ključ do preteklosti". S tem je mislil, da so spremembe, ki se dogajajo na površju Zemlje zdaj, enake tistim, ki so se dogajale v preteklosti. Geologi lahko razumejo stvari, ki so se zgodile pred milijoni let, tako da opazujejo spremembe, ki se dogajajo danes.
- Vodoravni sloji: V sedimentnih kamninah morajo biti plasti ob odlaganju vodoravne (ravne).
- Starost plasti: Če niso bile vse kamnine obrnjene, morajo biti plasti na dnu starejše od plasti na vrhu.
- V sedimentnih kamninah, ki so sestavljene iz peska ali proda, mora pesek ali prod izhajati iz starejše kamnine.
- Doba napak: Če je v kamnini razpoka ali prelom, je prelom mlajši od kamnine. Kamnine so v plasteh (veliko plasti). Geolog lahko ugotovi, ali prelomi potekajo skozi vse plasti ali le skozi nekatere. To pomaga določiti starost kamnin.
- Starost kamnine, ki se zajeda v druge kamnine: Če magmatska kamnina preseka sedimentne plasti, mora biti mlajša od sedimentnih kamnin.
- Relativna starost fosilov: fosil v eni vrsti kamnine mora biti približno enako star kot fosil iste vrste v isti vrsti kamnine na drugem mestu. Prav tako mora biti fosil v nižji plasti kamnine starejši od fosila v višji plasti.
Galerija
· 
Plasti sedimentnih kamnin
· 
Prelom, ki prečka starejše sedimentne kamnine
· 
Konglomerat: sedimentna kamnina iz belih kosov starejših kamnin, ki so razbiti in pomešani z rdečim peskom na dnu reke.
· 
· 
Plaže so zanimivi kraji za preučevanje geologije,
· 
....so jame.
· 
Preprosto, pomembno orodje za geologa
· 
Geolog David Johnston na pobočju gore St. Helens.
· 
Mladi ptič mesar stoji na škatli s kamnitimi jedri, ki so jih izvrtali pod zemljo.
· 
Geologi si ogledajo nekaj vzorcev kamnin, da bi našli minerale za rudarjenje.
· 
Zemljevid z geologijo jugovzhodne Anglije. To območje proučujejo že več sto let.
· 
Zemljevid, ki prikazuje različna tla in kamnine pod Južnim oceanom. Geologi o tem območju odkrivajo nove informacije.
· 
Na tem zemljevidu so prikazane glavne "plošče" Zemljinega površja in njihovo gibanje.
· 
Ta diagram prikazuje kemično gibanje v globokomorskem zračniku na oceanskem dnu.
Sorodne strani
- Geografija je študij Zemlje, njenih značilnosti, prebivalcev in pojavov.
- Zoologija je študija živali
- Botanika je znanost o rastlinah in glivah.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je geologija?
O: Geologija preučuje nežive stvari, ki sestavljajo Zemljo, na primer kamnine v njeni skorji.
V: Kdo preučuje geologijo?
O: Ljudje, ki preučujejo geologijo, se imenujejo geologi.
V: Kaj proučujejo mineralogi?
O: Mineralogi proučujejo minerale in koristne snovi, ki jih vsebujejo kamnine, kot so rude in fosilna goriva.
V: Katere vrste dogodkov preučuje geolog?
O: Geologi preučujejo tudi zgodovino Zemlje, vključno s poplavami, izbruhi vulkanov, potresi, orogenezo (gradnjo gora) in tektoniko plošč (gibanje celin).
V: Kako lahko geolog svoje znanje uporabi v korist družbe?
O: Geologi lahko s svojim znanjem pomagajo pri iskanju potencialnih virov energije ali virov, ki bi jih lahko uporabljala družba, kot so nahajališča nafte ali zemeljskega plina. Pomagajo lahko tudi pri napovedovanju naravnih nesreč, kot so potresi ali izbruhi vulkanov, da se lahko ljudje nanje bolje pripravijo.
V: Katera druga področja so povezana z geologijo?
O: Druga področja, povezana z geologijo, so geografija, oceanografija, paleontologija, meteorologija in seizmologija.
V: Kako se je naše razumevanje Zemlje spreminjalo skozi čas?
O: Naše razumevanje Zemlje se je skozi čas razvijalo, saj so bila vedno nova odkritja o njeni sestavi in zgodovini. Nove tehnologije so nam omogočile boljši vpogled v delovanje našega planeta in njegove spremembe v milijonih let.
Iskati