Geologia
Ge (geo)- z greckiego znaczy Ziemia. logos- słowo, nauka.
Geologia bada głównie zewnętrzne strefy Ziemi- litosferę (skorupa ziemska i górny płaszcz).
Przedmiotem badań geologii jest budowa, historia oraz wszelkie zjawiska i procesy zachodzące w litosferze.
Jako samodzielna nauka istnieje od XVIIIw.
Historia:
- Heraklit z Efezu (540-480 p.n.e.)- sądził, że wszystko pochodzi z ognia; prawdopodobnie dał początek plutonizmowi
Plutonizm- główną rolę w powstawaniu skał odegrały wulkany i wewnętrzne ciepło Ziemi
Neptunizm- wszystkie skały powstały w morzu.
Te kierunki w geologii ścierały się w XVIII/XIXw.
- Arystoteles (384-322 p.n.e.)- uważał, ze lądy musiały być dawniej wielokrotnie zalewane przez morza
- Eratostenes z Cyreny (275-194 p.n.e.)- w dziele „Geographica” położył podwaliny nauk geograficznych. Pierwszy dokonał pomiaru promienia i południka Ziemi; wyliczył obwód Ziemi: 252 000 stadiów ~ 39 800km
- Pliniusz Starszy (23-79 n.e.)- napisał 37 ksiąg „Historii naturalnej”- główne źródło wiedzy geologicznej do czasów odrodzenia. Opisał minerały, skamieniałości, trzęsienia Ziemi. Zginął obserwując wybuch Wezuwiusza w 79r.
- Leonardo da Vinci (1452-1519)- badał skamieniałości, pionowe ruchy skorupy ziemskiej, erozyjną działalność rzek, czas geologiczny
- Georgius Agricola (1494-1555)- ojciec mineralogii. Wprowadził do nauk o Ziemi pogląd, że procesy, które zachodzą dzisiaj w skorupie ziemskiej, mogły zachodzić i w przeszłości. On i da Vinci byli prekursorami aktualizmu geologicznego.
Aktualizm geologiczny (uniformitaryzm)- czynniki fizyczne i chemiczne oddziałujące na skorupę ziemską były w przeszłości podobne do obecnych i prowadziły do podobnych skutków. Umożliwiło to odtwarzanie dawnych zdarzeń geologicznych na podstawie obserwacji zjawisk współczesnych.
- James Hutton (1726-1797)- sformułował aktualizm geologiczny w dziele „Teoria Ziemi”. Znany też jako przedstawiciel plutonizmu)
- Charles Lyell (1797-1875)- rozwinął i uzasadnił tezy Huttona w dziele „Zasady geologii”. Obalił w ten sposób twierdzenia katastrofistów.
- Georges Cuvier (1769-1832)- sformułował teorię katastrof (obaloną przez Lyella). W dziejach Ziemi następowały wielokrotne okresy wymierania wszystkich organizmów, po których następował nowy akt stworzenia. Sformułował tę teorię na podstawie skamieniałości. Zasłynął jako twórca paleontologii
- William Smith (176901839)- twórca stratygrafii i paleontologii stratygraficznej. Wprowadził pojęcie skamieniałości przewodniej. Opracował pierwszą mapę geologiczną Wielkiej Brytanii
- Stanisław Staszic (1769-1832)- twórca polskiej geologii. Napisał pierwszy w języku polskim obszerny opis budowy geologicznej Polski i krajów ościennych. Założył w Kielcach szkołę górniczą
Działy geologii:
- geo dynamiczna- zajmuje się badaniem procesów kształtujących skorupę ziemska oraz sił, które te zmiany powodują. Ważnym jej działem jest tektonika
- geo historyczna- bada przeszłość Ziemi. Jej ważnym działem jest stratygrafia
- paleontologia- nauka o organizmach żyjących w przeszłości i ich ewolucji
- mineralogia- nauka o minerałach
- petrografia- nauka o skałach
- geo regionalna- bada historię i budowę geologiczna wyodrębnionych części skorupy ziemskiej
- geo surowcowa- zajmuje się poszukiwaniem i rozpoznawaniem złóż surowców mineralnych i skalnych
- geo inżynierska- zajmuje się badaniem przydatności skał do posadowienia obiektów inżynierskich i ich zagrożenia
- hydrogeologia- zajmuje się wodami podziemnymi występującymi w skałach, ich podziemiem, ruchem, zasobami i ochroną
- geo środowoskowa- zajmuje się szeroką problematyką związaną z geologicznymi aspektami ochrony środowiska
- geo stosowana- geo surowcowa, geo inżynierska, gydrogeologia, geo środowiskowa
Znaczenie geologii w budownictwie i ochronie środowiska :
1. powierzchnia Ziemi- skorupy ziemskiej stanowi podłoże wszystkich budowli, a niektóre wykonane są pod jej powierzchnią
2. skorupa ziemska jest źródłem minerałów budowlanych, stosowanych bądź w stanie pierwotnym, bądź przetworzonym
3. ukształtowanie powierzchni terenu stanowi istotny czynnik w planowaniu przestrzennym, urbanistyce i architekturze
4. procesy geologiczne stanowią najistotniejsze zagrożenie budowli (powierzchniowe ruchy masowe, przemieszczenia podłoża spowodowane trzęsieniami ziemi, wybuchy wulkanów)
5. wody podziemne są powszechnie wykorzystywane do zaopatrzenia, utrudniają również wykonanie głębokich wykopów i stanowią zagrożenie dla podziemnych części budowli
Ocenia się, że około 70% poważnych katastrof budowlanych miało przyczynę w niewłaściwej ocenionej budowie geologicznej i ryzyku wynikającym z procesów geologicznych.
Procesy geologiczne – zjawisko lub zespół zjawisk wywołujący na powierzchni skorupy ziemskiej lub w jej wnętrzu przeobrażenia fizyczne lub chemiczne. Geologia ustala: przyczyny procesu, bada przebieg, stwierdza skutki. Przyczyną procesów geologicznych jest działanie sił wynikające z istnienia czynników geologicznych.
Czynniki geologiczne:
· zewnętrzne- oddziaływują z zewnątrz. Energia dociera z zewnątrz- przede wszystkim energia promieniowania słonecznego i światło. Oddziaływanie na skorupę ziemską odbywa się poprzez wpływ:
o atmosfery: powietrze, wilgoć, deszcze, wiatr, insolacja, zmiany temp
o hydrosfery: wody płynące po pow., wody podziemne, morza, lodowce
o życia organicznego
· wewnętrzne – ciepło wnętrza Ziemi
PROCESY GEOLOGICZNE
ZEWNĘTRZNE WEWNĘTRZNE
NISZCZĄCE TWÓRCZE - WULKANIZM
(degradacja) (agradacja) - PLUTONIZM
- METAMORFIZM
- WIETRZENIE -SEDYMENTACJA - DIASTROFIZM
- EROZJE
- POWIERZCHNIOWE RUCHY MASOWEProcesy zewnętrzne niszczące – prowadzą do zmian fizycznych i chemicznych w efekcie których skały ulegają rozkruszeniu lub rozdrobnieniu, a następnie są usuwane i przenoszone na inne miejsce. Procesy te prowadzą do denudacji.
Denudacja (degradacja)- procesy niszczące, powodujące wyrównanie i stopniowe obniżanie wyniesionych partii skorupy ziemskiej. Denudacja obejmuje: wietrzenie, erozje, ruchy masowe i przemieszczanie zwietrzeliny z miejsc wyższych ku niższym.
1. Wietrzenie – rozpad mechaniczny o rozkład chemiczny skał pod wpływem nasłonecznienia, oddziaływania na skały wód gruntowych i działania organizmów, zachodzący na powierzchni ziemi i w strefie przypowierzchniowej
2. Erozja – mechaniczne niszczenie skał przez wodę, lodowce i wiatr
3. Przypowierzchniowe ruchy masowe – przemieszczanie się po stoku przypowierzchniowych partii skał i zwietrzeliny w wyniku działania sił ciężkości
Procesy zewnętrzne twórcze – przebiegają jednocześnie z procesami niszczącymi. Produkty denudacji są transportowane z miejsc wyżej położonych do obniżeń. Gromadzą się na lądzie, w morzach i jeziorach. W procesie odkładania bierze również udział życie organiczne.
1. Sedymentacja – gromadzenie się osadów w wyniku osadzania materiału okruchowego, działalności organizmów lub wytrącania z wód. Powstają skały osadowe
Sedymentacja działa odwrotnie do denudacji. Denudacja i sedymentacja to wielki proces zrównania Ziemi – gradacja.
Procesy wewnętrzne (endogeniczne) – przeciwstawiają się skutkom działania procesów zewnętrznych:
1. Diastrofizm – zespół procesów prowadzących do ruchu i deformacji skorupy ziemskiej
2. Magmatyzm – procesy prowadzące do powstawania skał magmowych wewnątrz i na powierzchni skorupy ziemskiej (plutonizm i wulkanizm)
3. Metamorfizm – zespół procesów powodujących przeobrażenia skał pod wpływem działania wysokiej temperatury i ciśnienia
zuzia881