A geológia az a tudomány, amelynek fő tanulmányozási tárgya a Föld , különösen a litoszféra . A földtudományok egyik fő tudományterülete , elsősorban a megfigyelésen alapul, majd hipotéziseket állít fel a kőzetek és az őket érintő struktúrák elrendezésének magyarázata érdekében, hogy rekonstruálják történelmüket és az érintett folyamatokat. A "geológia" kifejezés az összes egy régió geológiai jellemzői, és kiterjed a csillagok vizsgálatára is .
A modern geológia a XVII . Századtól formálódik , a vágy megérteni a Föld szerkezetét és a természeti jelenségek mögött álló számos mechanizmust. A geológia elméleteinek alakulása szorosan kapcsolódik a kozmológia és a biológia elméleteinek evolúciójához , de a XIX . Század végétől kezdve folyamatosan fejlődő technikákhoz és eszközökhöz is . A XX . Század a modern geológiát irányító főbb elméletek megalapításának százada, a lemeztektonika fejlődési modelljével az 1960-as években , de továbbfejlesztett megfigyelési technikákkal, amelyek sok előrelépést tesznek lehetővé, valamint a geológia alkalmazásának fejlesztésével gazdasági és ipari területeken .
Geológia olyan tudomány, amely számos különlegességgel és felhívja a tudás különféle tudományos területeken, például a biológia , a fizika (áramlástani, petrolkémia, stb) , a kémia , anyagtudomány , kozmológia , klimatológia , hidrológia , ... A vizsgálati módszerek és geológiai ismeretek alkalmazni a számos társadalmi, gazdasági és ipari területeken, mint például a kizsákmányolás nyersanyagok , mélyépítés , víz -gazdálkodás, a víz kezelése. " környezet vagy megelőzésére természeti veszélyek .
A kifejezés geológia származik ókori görög : γῆ (GE, a „föld”), és λογία (logosz, „tanulmány”).
A petrográfia a sziklák leíró vizsgálatára utal. A vizsgált kőzet típusától függően „ magmás petrográfiáról ”, „ üledékes petrográfiáról ” vagy „ metamorf petrográfiáról ” beszélünk . A petrográfiai tanulmány a kőzet különböző jellemzőinek (textúra, ásványtani összeállítás, porozitás, stb.) Közvetlen megfigyelések, makroszkopikus, mikroszkopikus és adatgyűjtés útján történő leírásából áll, minták különböző elemzési módszerekkel történő benyújtásával. ( Röntgendiffraktometria , mikropróba ...).
Ha a petrográfia csak a kőzetek leírására törekszik, a kőzettan a tudományág, amelynek célja a kőzet képződésének és evolúciójának mechanizmusainak meghatározása. A kőzettani vizsgálat kísérleti jellegű, és egy kőzet keletkezésének és evolúciójának körülményeit kívánja modellezni története során, különféle elemzések (petrográfiai, kémiai stb.) Adatai alapján. Különbséget tesznek az exogén kőzettan között, amely az üledékes kőzetek képződésének folyamataival foglalkozik a Föld felszínén, és az endogén kőzettan között, amely a magmás kőzetek képződési folyamataira és a litoszférán belüli metamorf folyamatokra összpontosít .
ÁsványtanA kémia és a geológia, az ásványtan egy ága az ásványi anyagok , szilárd és homogén, általában szervetlen anyagok tanulmányozására és jellemzésére utal , amelyek összegyűjtésével kőzetek alakulnak ki. Az ásványok sok jellemzőjének, kémiai és fizikai tulajdonságának, valamint sokféleségük következtében az ásványtan számos tudományterületen alapszik, például kristályrajzon (szerkezet), fizikán (optikai tulajdonságok, radioaktivitás stb.) Vagy akár kémia (kémiai képlet stb.). Mivel az ásványok helye elengedhetetlen a geológiában, az ásványtan szinte elengedhetetlen tudományág minden geológiai vizsgálatban, és információt nyújt a különféle ásványi fázisok számos paraméteréről (keménység, hasadás, törés, kémia stb.) És kölcsönhatásaikról.
StratigráfiaA stratigraphy, amelyet néha történelmi geológiának hívnak, egy multidiszciplináris ág, amely különböző földtani rétegek elrendezését tanulmányozza az időbeli információk megszerzése érdekében. Számos különböző típusú tanulmányon alapul, mint például litosztratigráfia (litológia tanulmányozása), biostratigráfia (kövületek és biofáciák vizsgálata) vagy magnetosztratigráfia (mágneses vizsgálatok), amelyek információinak korrelációja lehetővé teszi a geológiai rétegek időpontjának meghatározását. másokat, és pontosan a földtani időskálán helyezzék el . Ezek a tanulmányok bizonyos alapelveken alapulnak, amelyek lehetővé teszik a geológiai rétegek elrendezésének logikájának megmagyarázását: a szuperpozíció, a folytonosság, a paleontológiai identitás, az uniformitarizmus elvén ...
A stratigrafiának számos alkalmazása van, mind tudományos, mind ipari szempontból. A földtani időskála fejlesztését a világszerte megszerzett különféle rétegtani információk segítségével hajtják végre; ezt kronosztratigráfiának hívják . A szeizmikus módszerek lehetővé teszik az üledékes medencék peremén lévő lerakódások szekvenciájának tanulmányozását is, ahol a szekvenciák egymásutánját a tengerszint és a tektonikus variációk szabályozzák; ezután szekvenciális rétegtanról beszélünk . Ezen réteges elrendezések tanulmányai ráadásul hasznosak a szénhidrogének kutatásában.
PaleontológiaA paleontológia a geológiával és a biológiával közös tudományág , amelynek tanulmányi területe a kihalt élőlényekre összpontosít, a kövületek elemzése alapján , hogy következtetéseket vonjon le azok geológiai időbeli fejlődéséről. a mikroszkopikus kövületek vizsgálata esetében mikro-paleontológiáról beszélünk. A célkitűzések paleontológia kell leírni megkövesedett faj, annak érdekében, hogy következtetni filogenetikai következtetések , és meghatározza a viszonyát kipusztult és a jelen élőlények hogy az tükrözze a fejlődés.
A paleontológiát az kapcsolja össze a geológiával, hogy a jellegzetes kövületek, az úgynevezett stratigrafikus kövületek használata lehetővé teszi a geológiai réteg pontos dátumozását. Az ezekben a rétegekben jelenlévő fajok lehetővé teszik a vizsgált réteg lerakódásának megfelelő paleo-környezet helyreállítását is . A fosszilis fajok evolúciójának tanulmányozásával a kutatók információkat szerezhetnek a környezeti és éghajlati viszonyok geológiai időbeli változásairól is.
A geodinamika nem tudományos tudományág, hanem olyan megközelítés, amelynek célja a Földrendszer általános evolúciójában részt vevő erők és jelenségek, valamint kölcsönös kölcsönhatásaik jellemzése.
SzerkezetiA tektonika a földkéregen belüli deformációkkal foglalkozó ág ; főként a geológiai struktúrák és a mozgásuk és erők kapcsolatára összpontosít, amelyek keletkezésük eredetét képezik. A tektonika a deformációkra a föld és a tér minden skáláján vonatkozik. A vizsgált tárgy méretarányától függően mikrotektonikáról beszélünk, mikroszkopikus szerkezetekről, vagy globális tektonikáról, több ezer kilométeres szerkezetekről.
Ez a tudományág az anyagok fizikájának és a folyamatos közegek mechanikájának sokféle fogalmát hívja fel, amelyek lehetővé teszik egy kőzeten vagy egy kőzeten fellépő feszültségek jellegének tanulmányozását, valamint annak megválaszolását azoknak a stresszeknek, amelyeknek vannak kitéve. .. Ezek a vizsgálatok lehetővé teszik az általuk kiváltott feszültségek és deformációk térbeli és időbeli elhelyezkedését; tágabb értelemben információt nyújtanak a kőzetképződés körülményeiről, amelyeket gyakran a tektonikai kontextus feltételez.
SedimentológiaNéha a francia irodalomban a "tektonika" szinonimájaként használják, a szerkezeti geológia a deformációk geometrikusabb megközelítésével különbözik hasonmásától. Noha a tektonika vizsgálati tárgyai közösek a szerkezeti geológia tárgyaival, ez utóbbi a geológiai struktúrák tisztán geometriai leírásánál marad. A terepen megszerzett adatok alapján végzett strukturális tanulmányok lehetővé teszik a különböző típusú deformációk geometriájának meghatározását (a meghibásodás, a hajtás tengelyének megdőlése stb.). Ezek az eredmények lehetővé teszik a fő feszültségek irányának meghatározását és hasznos információkat nyújtanak egy tektonikai vizsgálat keretében.
Vulkanológia GlaciológiaÚgy tűnik, hogy a Föld e tudománya 1660 körül kezdte meg az északi országokban a dán geológus, Niels Stensen első munkáit , akiket franciául ismert Nicolas Sténon néven, majd azonnal követte Anglia és a brit régiók, majd később Franciaországban, 1700 körül. A szerzők és tudósok által gyakran elfelejtett francia Bernard Palissy (1510? -1590) azonban a modern geológia előfutáraként jelenik meg, többek között a Lutétien vagy a Charente sós mocsarak kövületeinek tanulmányozásával. 1750-ben Nyugat-Európában megalapozott tudomány. Jelenlegi értelmében a geológia kifejezést Diderot 1751-ben is először használja franciául, Aldrovandi által 1603-ban létrehozott olasz szóból . A szó geológus általánosan használt a 1797 esszé New elvei geológia által Philippe Bertrand és 1799-ben Jean André Deluc ; a következő évben Horace-Bénédict de Saussure határozta meg . A XIX . Század elején a geológiai tudomány lendületet vesz, alapjaiban, időskálájában és növekedési diagramjaiban pontosabb, terepi megfigyelések, rétegtani metszetek és petrológiai elemzések vannak folyamatban.
A geológiai időskála egy időbeli besorolás, amelyet főként a geológiában, de más tudományokban is használnak, hogy felkutassák a Föld történelmének eseményeit annak kialakulásától (4,54 Ga ) napjainkig. Ez a skála négy eónra ( Hadean , Archean , Proterozoic és Phanerozoic ) oszlik fel, amelyek maguk is korszakokra vannak felosztva , amelyek átlagos időtartama néhány száz millió év; határaik megfelelnek a bioszféra és / vagy a litoszféra és a légkör jelentős felfordulásainak . A korszakokon belül olyan felosztásokat ( periódusokat , korszakokat és szakaszokat ) találunk , amelyek megfelelnek az óceánok globális ülepedési módjainak, és amelyeket stratotípusok határoznak meg . A skála felosztását az utolsó eon, a phanerozoic részletezi, amely az elmúlt 542 millió évnek felel meg. A korábbi időszakban, ami a másik három világkorszak, is nevezik prekambriumtól .
A Föld történelmét meghatározó fő eseményeket gyakran korlátként használják a skála két felosztása között:
A relatív randevúzással a szomszédos rétegek életkorát egymáshoz viszonyítva rangsorolják. Ez lehetővé teszi a vizsgált talaj kronológiájának gyors megállapítását. Néhány alapelv összefoglalható:
Az abszolút randevú lehetővé teszi többé-kevésbé pontosan a szikla korának megállapítását. Nagyon hasznos a kronosztratigráfia összefüggésében és egy geológiai időskála kialakításában , de a kőzetek történetének és evolúciójának tanulmányozásában is.
Az egyik leggyakoribb módszer az izotóp geológia használata . A kőzetekben jelenlévő atomok apró töredéke instabil izotópos formában van . Ez az izotóp a radioaktív emisszió révén átalakulásra van ítélve egy másik elemmé, amely maga is instabil vagy radioaktív izotóp lehet. Ezek a radioaktív emissziók véletlenszerű, statisztikailag meghatározható frekvencián fordulnak elő. Az ötlet ekkor az első elem (az apa elem), majd a második (a gyermek elem) arányának mérése: idővel az apa elem arányának csökkenése, a gyermek elemé pedig növekedése lesz. Következésképpen egy olyan kőzet, ahol a szülőelem nagyon jelen van, egy újabb kőzet, és fordítva, egy kőzet, ahol a gyermek elem nagyon jelen van, egy régi kőzet. Számítással és a laboratóriumban létrehozott modellekkel történő összehasonlítással ezután egymillió éves nagyságrendű pontossággal tudjuk megbecsülni a kőzet korát.
A vizsgált apa / fia elem klasszikus párjai a rubídium / stroncium (a rubídium nyomokban jelen van muszkovitban , biotitban , földpátban stb.) És a kálium / argon , pontosabban urán / ólom és urán / tórium .
A belső Föld egymást követő burkolatokból áll, amelyek különböző petrográfiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és amelyeket folytonosságok határolnak el közöttük. Ezeket a borítékokat három fő halmazba lehet csoportosítani, a felszíntől a bolygó közepéig, megnevezve: kéreg , palást és mag . A legkülső 670 km -en a litoszféra és az astenoszféra két, alapvetően mechanikai tulajdonságok által meghatározott halmazt képez, ahol a litoszféra merev halmazt képez, amely "lebeg" az astenoszférának nevezett műanyag halmazon. Ez a strukturálás Hadean stílusban zajlott, röviddel a primitív Föld keletkezésénél történt akkréciós esemény után, ahol a nagyon fiatal bolygót alkotó kémiai elemek (akkor teljes fúziós állapotban vannak) megkülönböztetve először két kémiai réteget alkotnak: ferro - nikkel tartalmú mag és alumínium - szilikát palást .
A belső borítékok főbb jellemzőiAz ember számára közvetlenül nem hozzáférhető burkok jellemzői (főleg a palást és a mag) a szeizmikus hullámok elemzéséből következtek. Ez utóbbiak átkelnek a földgömbön, miközben az áthaladó rétegektől függően változó sebességgel haladnak, és törés- és visszaverődési jelenségeken mennek keresztül a folytonosságok szintjén. A világszerte elhelyezkedő mérőállomások által kapott adatok összefüggése főként lehetővé tette a köpeny és a mag vastagságának, fizikai jellemzőinek, valamint általános felépítésének meghatározását. Más geofizikai módszerek ezt követően elmélyítették a Föld belső szerkezetének és az érintett mechanizmusoknak az ismeretét, mint például a szeizmikus tomográfia vagy a gravimetria .
Boríték | Mélység km |
Sűrűség g / cm 3 |
Domináns petrográfia | Kémiai elemek |
---|---|---|---|---|
Kontinentális óceáni kéreg |
0 - 35 0 - 10 |
2,7 - 3,0 2,9 - 3,2 |
Gránit és gneisz bazalt, gabro és peridotit |
Si és Al Si, Al és Mg |
Felső litoszferikus köpeny és astenoszféra átmeneti zóna |
35/10 - 670 35/10 - 400 400 - 670 |
3,4 - 4,4 |
Olivin , piroxénmentes és Garnet Wadsleyite → Ringwoodite és Garnet |
Si, Mg és Ca |
Alsó palást | 670 - 2890 | 4,4 - 5,6 | Perovszkit és Ferropericlase | Si, Mg, Fe és Ca |
Külső mag | 2890 - 5100 | 9.9 - 12.2 | - | Fe, Ni és S (folyékony állapot) |
Belső mag | 5100 - 6378 | 12.8 - 13.1 | - | Fe, Ni és S (szilárd állapot) |
A földkéreg (más néven "földkéreg") a belső Föld legkülső burkolata, közvetlen kapcsolatban áll a légkörrel és a felszínen található hidroszférával , ugyanakkor vékonyabb és kevésbé sűrű is. Két különböző természetű entitásra különböztethető meg: a savas összetételű kontinentális kéreg és az alapösszetételű óceáni kéreg.
A kontinentális kérget összetett szerkezet és erős kőzettani heterogenitás jellemzi. Ez azonban elsősorban savas magmás és metamorf kőzetekből áll, amelyek főként a szubdukció és a kontinentális ütközés epizódjai során keletkeztek . Felszíni részét szabálytalanul üledékes kőzetek és talajok alkotják . Ennek a kéregnek a mély részei kibonthatók, hála a hegyvidék felépítésének, majd annak lebontásának . A kontinentális kéreg szintén három entitásra oszlik, mechanikai jellemzőik alapján meghatározva: a felső kéreg (0-10 km ), a középső kéreg (10-20 km ) és az alsó kéreg (20-35 km ).
Az óceáni kéreg az óceáni gerincek szintjén képződik, az alatta lévő palást peridotitjainak részleges összeolvadásával; a magma a felszínre emelkedik és kristályosodva alapkőzetek (főleg bazaltok és gabbrók) keletkeznek. A gerincről eltávolodva az óceáni kéreg megvastagszik, lehűl és sűrűbbé válik; amikor az óceáni litoszféra (amelynek az óceáni kéreg része) általános sűrűsége meghaladja az aszfoszférikus köpenyét, megkezdődik a szubdukciós folyamat, és a litoszféra belép a palástba, ahol fokozatosan újrahasznosítják. Az óceáni kéreg obdukcióval exhumálható , ahol átfedi a kontinentális kérget, vagy kontinentális ütközéssel , ahol az óceáni kéreg maradványai megmaradhatnak és kibonthatók.
KabátA Föld palástja a Föld legfontosabb burkolata, amely a bolygó térfogatának 82% -át és tömegének 65% -át képviseli. Ultrababás kőzetek alkotják, amelyek típusa a mélységgel változik, elsősorban az ásványi anyagok kristályrendszerét átszervező nyomás és hőmérséklet növekedése miatt. A köpenyt részben „közvetlen” módon tanulmányozzák, köszönhetően bizonyos magmás komplexumokban jelen lévő konzervált köpenyköveknek, amelyek most a felszínre emelkednek ki ( kimberlitikus csövek stb.). Ugyanakkor egyetlen minta eredete sincs nagyobb, mint 400 km ; ezen az értéken túl a köpeny tanulmányozását kizárólag geofizikai technikákkal és modellezéssel végzik.
MagA mag túlnyomórészt vasból áll, amely kémiailag megkülönbözteti más burkolatoktól (kéreg és palást), amelyeket néha „szilikátföld” néven csoportosítanak, hogy aláhúzzák az utóbbi és a mag közötti kémiai kontrasztot. A külső mag és a belső mag (más néven mag) kémiailag nagyon hasonló, és főleg az anyag állapotával tűnik ki, amely a külső részén folyékony, a belső részén pedig szilárd. A belső mag a külső mag kárára van kialakítva, ahol az olvadt anyag kristályosodik; ez a reakció hőt bocsát ki, amely konvekciós mozgásokat indukál a külső magban, amelyek a föld mágneses mezőjének eredetét képezik .
Jules Verne francia író1864-ben megjelent tudományos-fantasztikus regényének , a Voyage to the Center of the Earth - nek főszereplői egy német geológus, Lidenbrock professzor és unokaöccse, Axel. A Föld mélyéig tett utazásuk alkalom az író számára arra, hogy megvitassa az akkori tudományos elméleteket, különös tekintettel a Föld belsejének összetételére és hőmérsékletére, de a fajok evolúciójára és a hominidák megjelenésére is, kövületek (akkor élő fosszilis állatok)felfedezése révén.
A világ legtöbb országában létezik nyilvános referencia-testület a Földtudományok számára. Franciaországban a Földtani és Bányászati Kutatási Iroda (BRGM) az, amely több minisztérium felügyelete alá tartozik.
Európai szinten az EuroGeoSurveys (EGS, The Geological Surveys of Europe ) a belga törvények szerint 37 európai geológiai felmérést összefogó egyesület.
: a cikk forrásaként használt dokumentum.