Wat is geologie?

Wat is geologie? Het is de studie van de aarde, haar substanties, vormen, processen en geschiedenis. Er zijn verschillende componenten die geologen bestuderen met betrekking tot dit fascinerende veld.

mineralen

Mineralen zijn natuurlijke, anorganische vaste stoffen met een consistente samenstelling. Elk mineraal heeft ook een unieke rangschikking van atomen, uitgedrukt in zijn kristalvorm (of gewoonte) en zijn hardheid, breuk, kleur en andere eigenschappen. Organische natuurlijke stoffen, zoals aardolie of barnsteen, worden geen mineralen genoemd.

Mineralen van uitzonderlijke schoonheid en duurzaamheid worden edelstenen genoemd (net als een paar rotsen). Andere mineralen zijn bronnen van metalen, chemicaliën en meststoffen. Aardolie is een bron van energie en chemische grondstoffen. Al deze worden beschreven als minerale hulpbronnen.

Rocks

Rotsen zijn vaste mengsels van ten minste één mineraal. Terwijl mineralen kristallen en chemische formules hebben, hebben rotsen in plaats daarvan texturen en minerale samenstellingen. Op basis daarvan worden rotsen verdeeld in drie klassen die drie omgevingen weerspiegelen: vuur- rotsen komen uit een hete smelt, sedimentair rotsen van ophoping en begraven van sediment, metamorfe rotsen door andere stenen te veranderen door hitte en druk. Deze classificatie verwijst naar een actieve aarde die materie door de drie rotsklassen circuleert, op het oppervlak en ondergronds, in wat de rotscyclus wordt genoemd.

Rotsen zijn belangrijk als erts-economische bronnen van nuttige mineralen. Steenkool is een rots die een energiebron is. Andere gesteentetypes zijn nuttig als bouwsteen, steenslag en grondstof voor beton. Weer anderen dienen voor het maken van gereedschappen, van de stenen messen van onze voorouders tot het krijt dat tegenwoordig door kunstenaars wordt gebruikt. Al deze worden ook beschouwd als minerale hulpbronnen.

fossielen

Fossielen zijn tekenen van levende wezens die in veel afzettingsgesteenten worden gevonden. Het kunnen indrukken van een organisme zijn, afgietsels waarin mineralen de lichaamsdelen hebben vervangen, of zelfs restanten van de werkelijke substantie. Fossielen omvatten ook sporen, holen, nesten en andere indirecte tekenen. Fossielen en hun sedimentaire omgevingen zijn levendige aanwijzingen over de voormalige aarde en hoe het leven daar was. Geologen hebben een fossielenbestand van het oude leven samengesteld dat zich honderden miljoenen jaren in het verleden uitstrekt.

Fossielen hebben praktische waarde omdat ze door de rotskolom veranderen. De exacte mix van fossielen dient voor het identificeren en correleren van rotseenheden op ver uit elkaar liggende plaatsen, zelfs in het grit opgepompt uit boorgaten. De geologische tijdschaal is bijna volledig gebaseerd op fossielen aangevuld met andere dateringsmethoden. Hiermee kunnen we sedimentair gesteente overal ter wereld met vertrouwen vergelijken. Fossielen zijn ook hulpbronnen, waardevol als museumattracties en als verzamelobjecten, en hun handel wordt in toenemende mate gereguleerd.

Landforms, structuren en kaarten

Landvormen in al hun variëteit zijn producten van de rotscyclus, gebouwd van rotsen en sediment. Ze werden gevormd door erosie en andere processen. Landforms getuigen van de omgevingen die ze in het geologische verleden hebben gebouwd en veranderd, zoals ijstijden. Van bergen en waterlichamen tot grotten tot de gebeeldhouwde kenmerken van het strand en de zeebodem, landvormen zijn aanwijzingen in de aarde onder hen.

Structuur is een belangrijk onderdeel van het bestuderen van rotspartijen. De meeste delen van de aardkorst zijn enigszins kromgetrokken, gebogen en verbogen. De geologische tekenen hiervan - verbinding, vouwen, breuklijnen, rotstexturen en afwijkingen - helpen bij het beoordelen van de structuur, evenals metingen van de hellingen en de oriëntatie van rotsbedden. Structuur in de ondergrond is belangrijk voor de watervoorziening.

Geologische kaarten zijn een efficiënte database met geologische informatie over rotsen, landvormen en structuur. 

Geologische processen en gevaren

Geologische processen drijven de rotscyclus aan om landvormen, structuren en fossielen te creëren. Ze omvatten erosie, depositie, fossilisatie, fouten, opheffing, metamorfisme en vulkanisme.

Geologische gevaren zijn krachtige uitingen van geologische processen. Aardverschuivingen, vulkaanuitbarstingen, aardbevingen, tsunami's, klimaatverandering, overstromingen en kosmische effecten zijn extreme voorbeelden van gewone dingen. Inzicht in de onderliggende geologische processen is een belangrijk onderdeel van het verminderen van geologische gevaren. 

Tektoniek en aardgeschiedenis

Tektoniek is geologische activiteit op de grootste schaal. Terwijl geologen de rotsen van de wereld in kaart brachten, het fossielenbestand ontwarde en geologische kenmerken en processen bestudeerde, begonnen ze vragen over tektoniek te stellen en te beantwoorden - de levenscyclus van bergketens en vulkanische ketens, bewegingen van continenten, de opkomst en ondergang van de oceaan en hoe de mantel en kern werken. De platentektonische theorie, die de tektoniek verklaart als de bewegingen in de buitenste gebroken huid van de aarde, heeft een revolutie teweeggebracht in de geologie, waardoor we alles op aarde in een verenigd kader kunnen bestuderen.

Aardegeschiedenis is het verhaal dat mineralen, rotsen, fossielen, landvormen en tektoniek vertellen. Fossiele studies, in combinatie met op genen gebaseerde technieken, leveren een consistente evolutionaire geschiedenis van het leven op aarde op. De Phanerozoïsche Eon (tijdperk van fossielen) van de laatste 550 miljoen jaar wordt goed in kaart gebracht als een tijd van uitbreiding van het leven onderbroken door massa-uitstervingen. De voorgaande vier miljard jaar, de Precambriaanse tijd, wordt onthuld als een tijdperk van enorme veranderingen in de atmosfeer, oceanen en continenten.

Geologie is beschaving

Geologie is interessant als pure wetenschap, maar professor Jim Hawkins van Scripps Institution of Oceanography vertelt zijn klassen nog iets beters: "Rotsen zijn geld!" Wat hij bedoelt is dat de beschaving op rotsen rust:

• De maatschappij vertrouwt op een goed aanbod van Earth-producten.
• Voor elke structuur die we bouwen, moeten we weten over de grond waarop het staat.
• Ons voedsel en vezels komen uit de bodem, een dunne biogeochemische laag met een ongelooflijke complexiteit.
• Bescherming tegen geologische gevaren hangt af van ons begrip hiervan.