Čo je to geológia?

Geológia je prírodná veda, ktorá študuje Zem, materiály, z ktorých pozostáva, štruktúry týchto materiálov a procesy, ktoré na ne pôsobia. Dôležitou súčasťou geológie je štúdium toho, ako sa terestrické materiály, štruktúry, procesy a organizmy v priebehu času menili.

Čo robia geológovia?

Aby sme to zhrnuli, geológovia riešia tieto problémy:

• predpovedanie správania sa systémov Zeme a vesmíru;
• vyhľadávanie zásob prírodných zdrojov, ako sú podzemná voda, ropa a kovy;
• ochrana pôdy a poľnohospodárska produktivita;
• rozvoj prírodných zdrojov spôsobom, ktorý nepoškodzuje životné prostredie;
• udržiavanie kvality dodávky vody;
• zníženie strát a majetkových strát v dôsledku prírodných katastrof, ako sú sopečné výbuchy, zemetrasenia, povodne, zosuvy pôdy, hurikány a tsunami;
• vytvorenie systému geologickej kontroly prírodného prostredia a predpovedanie dopadu ľudských činností naň;
• stanovenie rovnováhy medzi potrebou prírodných zdrojov spoločnosti a potrebou udržiavať zdravé ekosystémy;
• pochopenie globálnych klimatických modelov.

Čo študuje geológia?

Geológia je veda, ktorá študuje pevnú Zem, fosílie a horniny, z ktorých pozostáva, ako aj všetky procesy, ktoré ovplyvňujú jej formovanie a zmeny v priebehu času. Geológia sa však neobmedzuje iba na Zem - do jej kompetencie patrí aj analýza hornín iných planét, satelitov alebo iných nebeských telies.

V súčasnej etape vývoja geológia pokrýva mnoho geografických vied - hydrológiu, meteorológiu, klimatológiu a ďalšie - preto sa považuje za jednu z hlavných disciplín, ktoré študujú planétu.

Geológia sa snaží vedieť, čo je na povrchu Zeme, ale tiež čo sa pod ňou skrýva, ako aj všetky procesy, ktoré ovplyvňujú tento komplexný systém. Veda vyvíja metódy, pomocou ktorých je možné určiť vek nájdených hornín a ich históriu. Kombináciou týchto nástrojov môžu geológovia uchovávať chronológiu geologickej histórie Zeme ako celku, ako aj určiť vek našej planéty a všetky globálne zmeny, ktoré v nej nastali.

Vďaka geológii sme si vedomí hlavných pohybov tektonických platní, ktoré sa vyskytli počas vývoja planéty, hlavných etáp vývoja života a minulých klimatických zón, ktoré vládli na Zemi.

Geológovia používajú širokú škálu metód na pochopenie štruktúry a vývoja planéty, vrátane:

• práca v teréne;
• opis plemena;
• geofyzikálne metódy;
• chemická analýza;
• fyzikálne experimenty;
• matematické modelovanie.

Z praktického hľadiska je geológia dôležitá pre prieskum a využívanie nerastných a uhľovodíkových zdrojov, hodnotenie vodných zdrojov, pochopenie prírodných nebezpečenstiev, odstránenie environmentálnych problémov a poskytovanie informácií o minulých klimatických zmenách. Geológia je hlavnou akademickou disciplínou.

Mineralógia

Čo sú to minerály?

Minerál je tuhá chemická zlúčenina, ktorá sa v prírode nachádza v najčistejšej forme. Minerály sa často spájajú s horninami, ktoré sa skladajú z hornin. Horniny môžu zase pozostávať z jedného alebo viacerých minerálov. Zlúčeniny, ktoré sa nachádzajú iba v živých organizmoch, nepatria do minerálov, hoci existuje niekoľko výnimiek. Ak teda hovoríme napríklad o mineráloch, ktoré sú biogénne (kalcit) alebo organické (mellitus), potom patria medzi minerály. Za zmienku tiež stojí, že samotné živé organizmy často produkujú anorganické materiály, ktoré sa často vyskytujú v horninách.

Minerál musí spĺňať päť požiadaviek:

1. musí sa nachádzať v prírode;
2. byť anorganický;
3. byť pevná;
4. majú určité chemické zloženie;
5. Majú usporiadanú vnútornú štruktúru.

V geológii a mineralógii sa termín „minerál“ obvykle používa na označenie minerálnych častíc: kryštalické zlúčeniny s pomerne dobre definovaným chemickým zložením a špecifickou kryštalickou štruktúrou.

Minerály bez špecifickej kryštalickej štruktúry, ako je napríklad opál alebo obsidián, sa správne nazývajú mineraloidy, tj minerálne látky. Ak sa chemická zlúčenina môže vyskytovať v prírode s rôznymi kryštalickými štruktúrami, každá štruktúra sa považuje za iný druh minerálov. Napríklad napríklad kremeň a stishovit sú dva rôzne minerály pozostávajúce z rovnakej zlúčeniny - oxidu kremičitého.

Skaly

Horniny sú prírodnou kombináciou minerálov a minerálnych látok nazývaných mineraloidy. Keď materiál stuhne alebo kryštalizuje z lávy alebo magmy, je to vyvrelá hornina. Ďalej sa môže vyvieranie vyvretých v dôsledku pôsobenia vetra a ničenia usadiť. V poslednej fáze hornina pod vplyvom tepla a tlaku mení svoj minerálny obsah a stáva sa metamorfnou. Kruh z tretieho kroku však môže ísť znova, ak sa kameň začne znova topiť.

Väčšina geologického výskumu súvisí so štúdiom hornín, pretože to sú oni, ktorí nesú celú históriu Zeme.

Typy hornín

Existujú tri hlavné typy:

1. ohnivý;
2. sedimentárnej;
3. metamorphic.

Každé plemeno má zase vo svojej štruktúre určité minerály. Každý minerál má určité fyzikálne vlastnosti a existuje veľa testov na určenie každého z nich.

Vzorky je možné skontrolovať na:

• žiara: kvalita svetla odrážaného od povrchu nerastu;
• farba: v zásade má každý minerál charakteristickú farbu, ktorá sa používa na diagnostiku, ale nečistoty môžu zmeniť vzhľad látky;
• pruhy: vykonáva sa poškriabaním vzorky na porcelánovej platni. Farba prúžku môže pomôcť pomenovať minerál;
• tvrdosť: odolnosť minerálu proti poškriabaniu;
• fraktúra: nerast môže mať praskliny alebo štiepenie, prvou možnosťou je medzera na nerovných povrchoch a druhá medzera pozdĺž tesne rozmiestnených rovnobežných rovín;
• merná hmotnosť: hmotnosť určitého objemu minerálu;
• syčanie: do minerálu sa musí vpúšťať kyselina chlorovodíková, aby sa skontrolovalo, či nie je syčivý;
• magnetizmus: použitie magnetu na testovanie magnetizmu;
• chuť: minerály môžu mať výraznú chuť, napríklad chutia ako stolová soľ;
• Zápach: Minerály môžu mať charakteristický zápach. Napríklad síra voní ako zhnité vajcia;

Fosílie

Fosília je výsledkom procesu fosílizácie organického materiálu. Toto skamenenie je spôsobené procesom permineralizácie a diagenézy. Výsledkom je, že organický materiál sa v priebehu času nahrádza minerálmi. Dobrým príkladom skamenenia je skamenený strom. Pri permineralizácii dochádza k skameneniu pôvodnej bunkovej štruktúry a pri diagenéze dochádza k strate bunkovej štruktúry tela.

Každý organizmus, od baktérií po stavovce, sa môže stať fosílnym. Vďaka tomuto fenoménu môžu geológovia získať živé dôkazy o minulom živote na našej planéte. Na základe vykopávok a objavených nerastov vedci dokázali študovať vznik života pred miliónmi rokov.

Reliéf

Reliéf je vlastnosť zemského povrchu, ktorý je súčasťou terénu. Hory, kopce, planiny a planiny sú štyri hlavné formy reliéfu. Menšie typy zahŕňajú údolia, kaňony, údolia a nádrže.

Pohyb tektonických platní pod Zemou môže ovplyvniť a vytvoriť nové formy, zdvíhať hory a vytvárať kopce.Erózia spôsobená vodou a vetrom môže opotrebovať pôdu a vytvárať reliéfy, ako sú údolia a kaňony. Oba procesy sa vyskytujú po dlhú dobu, niekedy také fenomény môžu trvať milióny rokov.

Vytvorenie Veľkého kaňonu v americkom štáte Arizona trvalo 6 miliónov rokov. Dĺžka Veľkého kaňonu je 446 kilometrov.

Najvyšším reliéfom na Zemi je hora Mount Mount, ktorá sa nachádza v Nepále. Má výšku 8 850 metrov nad morom. Toto je časť Himalájí, ktoré sa nachádzajú v niekoľkých ázijských krajinách.

Reliéf sa objavuje aj pod vodou vo forme pohorí a bazénov na morskom dne. Príkop Mariana, najhlbšia forma reliéfu na Zemi, sa nachádza v južnom Pacifiku.

Geologické procesy

Geologické procesy sú dynamické procesy, ktoré ovplyvňujú terén a všeobecne povrch Zeme. Hlavné geologické procesy sú:

• poveternostným vplyvom;
• erózie;
• dosková tektonika.

Tieto procesy môžu byť v niektorých prípadoch deštruktívne av iných konštruktívne.

Erózia

Erózia je prírodný proces, ktorý sa najčastejšie vyskytuje v dôsledku skutočnosti, že na jednom mieste horniny a pôda odlupujú a presúvajú sa na iné. Takýto jav môže unaviť a zničiť hory, zaplniť nížiny, vytvoriť a utrieť rieku z povrchu Zeme. Tieto procesy však prebiehajú už tisíce rokov. Je však potrebné poznamenať, že eróziu možno urýchliť činnosťou osoby, ktorá svojím konaním - poľnohospodárstvom alebo ťažbou - negatívne ovplyvňuje životné prostredie.

Zvetrávania

Počasie je proces, ktorý ničí existujúci terén Zeme vplyvom vetra a vody. Účinky zvetrávania vedú k deštrukcii horných vrstiev hornín. Niektoré z týchto procesov sú mechanické, napríklad expanzia a kontrakcia spôsobená náhlymi veľkými zmenami teploty, ťahová sila zamrznutia vody v prasklinách, štiepenie spôsobené koreňmi rastlín a vystavenie tečúcej vode. Cesty si preto na jeseň a na jar vyžadujú neustálu opravu, pretože voda, ktorá sa dostane dovnútra, môže jednoducho zničiť asfalt - to isté sa stane s horami.

Dosková tektonika

Dosková tektonika je jednou z teórií vedcov týkajúcich sa tvaru reliéfu Zeme. Odborníci predpokladajú, že zemský povrch sa skladá z 12 pohyblivých dosiek. Niektoré z týchto dosiek nezodpovedajú kontinentálnym hraniciam a niektoré zahŕňajú územia kontinentov aj oceány. Všetky majú rôzne tvary a veľkosti a sú v neustálom pohybe a pohybujú sa od 1,3 do 10 centimetrov za rok. Tektonická aktivita sa vyskytuje na hraniciach dosiek, kde sa navzájom zrážajú, čím spôsobujú zemetrasenie alebo vytvárajú hory a kopce.

Pre svetovú populáciu existujú rôzne geologické procesy, ktoré sú mimoriadne nebezpečné:

• sopečné erupcie;
• cunami;
• zmena podnebia;
• záplavy;
• priestorové efekty atď.

Ak študujete takéto javy a pochopíte ich povahu, môžete ochrániť veľa ľudí.

Geologické dejiny Zeme

Geologická história Zeme je vývoj kontinentov, oceánov, atmosféry a biosféry. Vrstvy hornín na povrchu Zeme obsahujú evolučné procesy, ktoré prechádzajú týmito zložkami zemského prostredia. A ozveny každého geologického procesu zostávajú uložené v obrovskom úložisku informácií - skaly, ktoré sú rovnako ako učebnica otvorené na čítanie a poskytnú vedomosti niekomu, kto ich dokáže prečítať. Vďaka horlivosti geológov máme pomerne podrobnú predstavu o histórii našej domovskej planéty pred miliónmi rokov.

Úloha geológie

Geológia, tak ako každá iná veda, je vytvorená s cieľom objavovať nové objavy a dozvedieť sa oveľa viac o svete okolo nás.Táto disciplína sa zaoberá najdôležitejšími problémami moderného ľudstva - vrátane hľadania nových zdrojov energie, ich racionálneho využívania, zmeny podnebia, prírodných nebezpečenstiev, vplyvu človeka na životné prostredie, zmien životného prostredia na človeka, riadenia vôd a minerálnych zdrojov.

Štúdiom týchto problémov môžu geológovia spolu s ďalšími vedcami predvídať budúcnosť Zeme a študovať akékoľvek zmeny, ktoré sa môžu vyskytnúť. Kľúčovým príkladom je analýza zmeny klímy a toho, ako sa musí spoločnosť zmeniť, aby sa zlepšila budúcnosť Zeme. Prechodom od fosílnych palív k geotermálnej energii a iným obnoviteľným zdrojom môžeme znížiť emisie uhlíka a výrazne znížiť účinky globálneho otepľovania.