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 :
powierzchnia Ziemi- skorupy ziemskiej stanowi podłoże wszystkich budowli, a niektóre wykonane są pod jej powierzchnią
skorupa ziemska jest źródłem minerałów budowlanych, stosowanych bądź w stanie pierwotnym, bądź przetworzonym
ukształtowanie powierzchni terenu stanowi istotny czynnik w planowaniu przestrzennym, urbanistyce i architekturze
procesy geologiczne stanowią najistotniejsze zagrożenie budowli (powierzchniowe ruchy masowe, przemieszczenia podłoża spowodowane trzęsieniami ziemi, wybuchy wulkanów)
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:
atmosfery: powietrze, wilgoć, deszcze, wiatr, insolacja, zmiany temp
hydrosfery: wody płynące po pow., wody podziemne, morza, lodowce
życia organicznego
wewnętrzne - ciepło wnętrza Ziemi
PROCESY GEOLOGICZNE
ZEWNĘTRZNE WEWNĘTRZNE
NISZCZĄCE TWÓRCZE - WULKANIZM
(degradacja) (agradacja) - PLUTONIZM
- METAMORFIZM
- WIETRZENIE -SEDYMENTACJA - DIASTROFIZM
- EROZJE
- POWIERZCHNIOWE
RUCHY MASOWE
Procesy 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.
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
Erozja - mechaniczne niszczenie skał przez wodę, lodowce i wiatr
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.
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:
Diastrofizm - zespół procesów prowadzących do ruchu i deformacji skorupy ziemskiej
Magmatyzm - procesy prowadzące do powstawania skał magmowych wewnątrz i na powierzchni skorupy ziemskiej (plutonizm i wulkanizm)
Metamorfizm - zespół procesów powodujących przeobrażenia skał pod wpływem działania wysokiej temperatury i ciśnienia