Какво е геология?
Геологията е естествената наука, която изучава Земята, материалите, от които тя се състои, структурите на тези материали и процесите, които действат върху тях. Важна част от геологията е изучаването на това как земните материали, структури, процеси и организми са се променили с течение на времето.
Какво правят геолозите?
За да обобщим, геолозите решават следните проблеми:
- предсказване на поведението на земните системи и Вселената;
- търсене на запаси от природни ресурси като подземни води, нефт и метали;
- опазване на почвата и селскостопанска производителност;
- развитие на природните ресурси по начини, които не вредят на околната среда;
- поддържане на качеството на водоснабдяването;
- намаляване на загубите и имуществените загуби поради природни бедствия като вулканични изригвания, земетресения, наводнения, свлачища, урагани и цунами;
- създаване на система за геологичен контрол върху природната среда и прогнозиране на въздействието на човешките дейности върху нея;
- определяне на баланса между потребността на обществото от природни ресурси и необходимостта от поддържане на здрави екосистеми;
- разбиране на глобалните климатични модели.
Какво изучава геологията?
Геологията е наука, която изучава твърдата Земя, фосилите и скалите, от които се състои, както и всички процеси, които влияят на нейното формиране и се променят във времето. Но геологията не се ограничава само до Земята - анализът на скалите на други планети, сателити или други небесни тела също е в нейната компетентност.
На настоящия етап на развитие геологията обхваща много географски науки - хидрология, метеорология, климатология и други - следователно тя се счита за една от основните дисциплини, които изучават планетата.
Геологията се опитва да знае какво има на повърхността на Земята, но и какво е скрито под нея, както и всички процеси, които засягат тази сложна система. Науката разработва методи, чрез които е възможно да се определи възрастта на намерените скали и тяхната история. Чрез комбиниране на тези инструменти геолозите могат да поддържат хронология на геоложката история на Земята като цяло, както и да определят възрастта на нашата планета и всички глобални промени, които са се случили в нея.
Благодарение на геологията ние сме запознати с основните движения на тектонските плочи, възникнали по време на еволюцията на планетата, основните етапи на развитие на живота и минали климатични зони, които са царували на Земята.
Геолозите използват широк спектър от методи, за да разберат структурата и еволюцията на планетата, включително:
- работа на терен;
- описание на породата;
- геофизични методи;
- химичен анализ;
- физически експерименти;
- математическо моделиране.
От практическа гледна точка геологията е важна за проучване и експлоатация на минерални и въглеводородни ресурси, оценка на водните ресурси, разбиране на природните опасности, премахване на екологичните проблеми и предоставяне на информация за минали климатични промени. Геологията е основната академична дисциплина.
Минералогия
Какво представляват минералите?
Минералът е твърдо химично съединение, което може да се намери в природата в най-чистия му вид. Минералите често се свързват при хора с скали, тъй като последните се състоят от първите. Скалите от своя страна могат да се състоят от един или повече минерали. Съединенията, които се намират само в живите организми, не принадлежат към минералите, въпреки че има редица изключения. И така, ако говорим например за минерали, които са биогенни (калцит) или органични (захарен), тогава те принадлежат към минералите. Също така си струва да се има предвид, че самите живи организми произвеждат неорганични материали, които често присъстват в скалите.
Минералът трябва да отговаря на пет изисквания:
- трябва да се срещат в природата;
- да бъде неорганичен;
- да бъде твърд;
- имат определен химичен състав;
- Имайте подредена вътрешна структура.
В геологията и минералогията терминът "минерал" обикновено се използва за обозначаване на минерални частици: кристални съединения с доста добре определен химичен състав и специфична кристална структура.
Минералите без специфична кристална структура, като опал или обсидиан, правилно се наричат минералоиди, тоест вещества, подобни на минерали. Ако химическо съединение може да се появи в природата с различни кристални структури, всяка структура се счита за различен минерален вид. Така, например, кварцът и стишовите са два различни минерала, състоящи се от едно и също съединение - силициев диоксид.
Скали
Скалите са естествена комбинация от минерали и минералоподобни вещества, наречени минералоиди. Когато материал се втвърдява или кристализира от лава или магма, той е магматична скала. Освен това магнитен може да стане утаечен поради действието на вятъра и разрушенията. На последния етап скалата под въздействието на топлина и налягане променя своето съдържание на минерали и става метаморфна. Но кръгът от третата стъпка може да премине отново, ако камъкът започне да се разтапя отново.
Повечето изследвания в геологията са свързани с изучаването на скали, защото именно те носят цялата история на Земята.
Типове скали
Има три основни типа:
- магмени;
- седиментни;
- метаморфни.
Всяка порода от своя страна има определени минерали в структурата си. Всеки минерал има определени физични свойства и има много тестове за определяне на всеки от тях.
Пробите могат да бъдат проверени за:
- сияние: качеството на светлината, отразена от повърхността на минерал;
- цвят: основно всеки минерал има характерен цвят, който е ориентиран по време на диагностиката, но примесите могат да променят външния вид на веществото;
- ивици: извършва се чрез надраскване на пробата върху порцеланова плоча. Цветът на лентата може да помогне да се назове минералът;
- твърдост: устойчивост на надраскване на минерала;
- модел на счупване: минералът може да има пукнатина или разцепване, като първият вариант е пролука в неравномерни повърхности, а вторият - празнина по плътно разположени успоредни равнини;
- специфична гравитация: теглото на определен обем минерал;
- съскане: в минерала се изисква да се вмъква солна киселина, за да се провери за съскане;
- магнетизъм: използването на магнит за тестване на магнетизъм;
- вкус: минералите могат да имат характерен вкус, например имат вкус на трапезна сол;
- Мирис: Минералите могат да имат характерна миризма. Например сярата мирише на гнили яйца;
Вкаменелости
Вкаменелостта е резултат от процеса на фосилизация на органичен материал. Тази петрификация се причинява от процеса на перминерализация и диагенеза. В резултат на това органичният материал се заменя с минерали във времето. Добър пример за вкаменяване е вкамененото дърво. С перминерализацията първоначалната клетъчна структура става вкаменена, с диагенезата клетъчната структура на тялото се губи.
Всеки организъм, от бактерии до гръбначни, може да се превърне в изкопаеми. Благодарение на това явление геолозите могат да получат ярки доказателства за отминал живот на нашата планета. Въз основа на разкопки и открити минерали учените успяха да изучат формирането на живота преди милиони години.
Облекчение
Релефът е характеристика на земната повърхност, която е част от терена. Планините, хълмовете, плато и равнините са четирите основни форми на релефа. Незначителните видове включват долини, каньони, долини и басейни.
Движението на тектонските плочи под Земята може да повлияе и да създаде нови форми на земята, да издигне планини и да създаде хълмове.Ерозията, причинена от вода и вятър, може да износва сушата и да създаде релефи като долини и каньони. И двата процеса протичат за дълъг период от време, понякога такива явления могат да отнемат милиони години.
Всъщност на река Колорадо бяха необходими 6 милиона години, за да се създаде Гранд Каньон в американския щат Аризона. Дължината на Гранд Каньон е 446 километра.
Най-високият релеф на Земята е планината: връх Еверест, който се намира в Непал. Той е с височина 8 850 метра над морското равнище. Това е част от Хималаите, които са разположени в няколко азиатски страни.
Релефът се появява и под вода под формата на планински вериги и басейни на морското дъно. Марианският трев, най-дълбоката форма на релефа на Земята, се намира в Южния Тихи океан.
Геоложки процеси
Геоложките процеси са динамични процеси, които засягат терена и като цяло повърхността на Земята. Основните геоложки процеси са:
- изветряне;
- ерозия;
- тектоника на плочи.
Тези процеси могат да бъдат разрушителни в някои случаи и конструктивни в други.
Ерозия
Ерозията е естествен процес, който най-често се случва поради факта, че на едно място скалите и почвата ексфолират и се преместват на друго. Подобно явление може да износва и унищожава планини, да запълва равнините, да създава и заличава реката от лицето на Земята. Но подобни процеси протичат в продължение на много хиляди години. Въпреки че си струва да се отбележи, че ерозията може да бъде ускорена от дейността на човек, който чрез действията си - земеделие или минно дело - влияе негативно върху околната среда.
Ерозия
Изветрянето е процес, който унищожава съществуващия терен на земята поради влиянието на вятъра и водата. Ефектите от атмосферните влияния водят до разрушаване на горните слоеве скали. Някои от тези процеси са механични, например разширяването и свиването, причинени от внезапни големи промени в температурата, силата на опън от замръзване на водата в пукнатини, разцепване, причинено от корените на растенията, и излагане на течаща вода. Така че пътищата изискват постоянен ремонт през есента и пролетта, тъй като водата, която попадне вътре, може просто да унищожи асфалта - същото се случва и с планините.
Тектоника на плочи
Тектониката на плочите е една от теориите на учените относно формата на земния релеф. Експертите предполагат, че повърхността на Земята се състои от 12 движещи се плочи. Някои от тези плочи не съответстват на континенталните граници, а някои включват както териториите на континентите, така и океаните. Всички те са с различни форми и размери и са в постоянно движение и се движат от 1,3 до 10 сантиметра годишно. Тектоничната активност се проявява по границите на плочите, където те се сблъскват една с друга, като по този начин причиняват земетресения или създават планини и хълмове.
Съществуват различни геоложки процеси, които са изключително опасни за световното население:
- вулканични изригвания;
- цунами;
- изменението на климата;
- наводнения;
- космически ефекти и т.н.
Ако изучавате подобни явления и разбирате тяхната същност, тогава можете да защитите много хора.
Геологическа история на земята
Геоложката история на Земята е еволюцията на континентите, океаните, атмосферата и биосферата. Слоевете скали на повърхността на Земята съдържат данни за еволюционни процеси, които претърпяват тези компоненти на земната среда. И ехото от всеки геоложки процес остава запаметено в огромно хранилище от информация - скали, които като учебник са отворени за четене и ще дадат знания на някой, който може да ги прочете. Благодарение на усърдието на геолозите имаме доста подробна представа за историята на нашата родна планета преди милиони години.
Ролята на геологията
Както всяка друга наука, геологията е създадена, за да прави нови открития и да научава много повече за света около нас.Тази дисциплина разглежда най-важните проблеми на съвременното човечество - включително търсенето на нови източници на енергия, нейното рационално използване, климатичните промени, природните опасности, влиянието на човека върху околната среда, промените в околната среда върху хората, управлението на водите и минералните ресурси.
Изучавайки тези въпроси, геолозите, заедно с други учени, могат да предвидят бъдещето на Земята и да изучават всички промени, които могат да настъпят. Ключов пример е анализът на изменението на климата и как обществото трябва да се промени, за да подобри бъдещето на Земята. Преминавайки от изкопаеми горива към геотермална енергия и други възобновяеми източници, можем да намалим въглеродните емисии и значително да намалим ефекта от глобалното затопляне.