Mis on geoloogia?
Geoloogia on loodusteadus, mis uurib Maad, materjalidest, millest see koosneb, nende materjalide struktuure ja neid mõjutavaid protsesse. Geoloogia oluline osa on uurimine, kuidas maapealsed materjalid, struktuurid, protsessid ja organismid on aja jooksul muutunud.
Mida teevad geoloogid?
Kokkuvõtteks: geoloogid lahendavad järgmised probleemid:
- Maa süsteemide ja universumi käitumise ennustamine;
- loodusvarade, näiteks põhjavee, nafta ja metallide otsimine;
- mulla säilitamine ja põllumajanduse tootlikkus;
- loodusvarade arendamine viisil, mis ei kahjusta keskkonda;
- veevarustuse kvaliteedi säilitamine;
- loodusõnnetuste (nt vulkaanipursked, maavärinad, üleujutused, maalihked, orkaanid ja tsunamid) põhjustatud kahjude ja vara vähendamine;
- looduskeskkonna geoloogilise kontrolli süsteemi loomine ja inimtegevuse mõju sellele ennustamine;
- tasakaalu määramine ühiskonna loodusvarade vajaduse ja tervislike ökosüsteemide säilitamise vajaduse vahel;
- globaalsete kliimamudelite mõistmine.
Mida geoloogia uurib?
Geoloogia on teadus, mis uurib tahket maad, fossiile ja kivimid, millest see koosneb, aga ka kõiki protsesse, mis mõjutavad selle kujunemist ja muutuvad aja jooksul. Kuid geoloogia ei piirdu ainult Maaga - ka teiste planeetide, satelliitide või muude taevakehade kivimite analüüs on tema pädevuses.
Geoloogia hõlmab praeguses arenguetapis paljusid geograafilisi teadusi - hüdroloogiat, meteoroloogiat, klimatoloogiat ja teisi -, seetõttu peetakse seda üheks peamiseks planeedi uurimise erialaks.
Geoloogia püüab teada saada, mis asub Maa pinnal, aga ka seda, mis selle all peidus on, samuti kõiki protsesse, mis seda keerulist süsteemi mõjutavad. Teadus töötab välja meetodeid, mille abil on võimalik kindlaks teha leitud kivimite vanus ja nende ajalugu. Neid vahendeid kombineerides saavad geoloogid säilitada kogu Maa geoloogilise ajaloo kronoloogiat, samuti teha kindlaks meie planeedi vanus ja kõik selles aset leidnud globaalsed muutused.
Tänu geoloogiale oleme teadlikud tektooniliste plaatide peamistest liikumistest, mis toimusid planeedi evolutsiooni ajal, elu peamistest arenguetappidest ja Maal valitsenud mineviku kliimavöönditest.
Geoloogid kasutavad planeedi struktuuri ja arengu mõistmiseks mitmesuguseid meetodeid, sealhulgas:
- põllutööd;
- tõu kirjeldus;
- geofüüsikalised meetodid;
- keemiline analüüs;
- füüsilised katsed;
- matemaatiline modelleerimine.
Praktiliselt on geoloogia oluline mineraal- ja süsivesinikuvarude uurimisel ja kasutamisel, veevarude hindamisel, looduslike ohtude mõistmisel, keskkonnaprobleemide likvideerimisel ja varasemate kliimamuutuste kohta teabe pakkumisel. Geoloogia on peamine akadeemiline distsipliin.
Mineraloogia
Mis on mineraalid?
Mineraal on tahke keemiline ühend, mida võib looduses leida kõige puhtamal kujul. Mineraale seostatakse inimestel sageli kivimitega, kuna viimased koosnevad esimestest. Kivimid võivad omakorda koosneda ühest või mitmest mineraalist. Ühendid, mida leidub ainult elusorganismides, ei kuulu mineraalide hulka, ehkki on mitmeid erandeid. Niisiis, kui me räägime näiteks mineraalidest, mis on biogeensed (kaltsiit) või orgaanilised (mellitus), siis kuuluvad nad mineraalidesse. Samuti tasub arvestada, et elusorganismid toodavad sageli ise anorgaanilisi materjale, mis esinevad sageli kivimites.
Maavara peab vastama viiele nõudele:
- peab leiduma looduses;
- olema anorgaaniline;
- olema kindel;
- omama teatud keemilist koostist;
- Omama korrastatud sisestruktuuri.
Geoloogias ja mineraloogias kasutatakse terminit mineraal tavaliselt mineraalosakeste tähistamiseks: kristallilised ühendid, millel on üsna täpselt määratletud keemiline koostis ja spetsiifiline kristalne struktuur.
Spetsiifilise kristalse struktuuriga mineraale, näiteks opaali või obsidiaani, nimetatakse õigesti mineraloidideks, see tähendab mineraalitaolisteks aineteks. Kui keemiline ühend võib looduses esineda erineva kristallilise struktuuriga, loetakse iga struktuur erinevaks mineraaliliigiks. Nii on näiteks kvarts ja stishoviit kaks erinevat mineraali, mis koosnevad samast ühendist - ränidioksiidist.
Kaljud
Kivimid on mineraalide ja mineraalitaoliste ainete looduslik segu, mida nimetatakse mineraloidideks. Kui materjal tahkub või kristalliseerub laavast või magmast, on see tardkivim. Lisaks võib tuld muutuda tuule ja hävituse toimel setteks. Viimasel etapil muudab soojuse ja rõhu mõjul kivim oma mineraalainesisaldust ja muutub metamorfseks. Kolmandast astmest pärit ring võib aga uuesti üle minna, kui kivi hakkab uuesti sulama.
Enamik geoloogiaalaseid teadusuuringuid on seotud kivimite uurimisega, sest just nemad kannavad kogu Maa ajalugu.
Kivimi tüübid
Seal on kolm peamist tüüpi:
- tardunud;
- sette;
- moondunud.
Igal tõul on oma struktuuris omakorda teatud mineraalid. Igal mineraalil on teatud füüsikalised omadused ja nende määramiseks on palju katseid.
Proove saab kontrollida:
- sära: mineraali pinnalt peegelduva valguse kvaliteet;
- värv: põhimõtteliselt on igal mineraalil iseloomulik värv, mis on diagnostika ajal orienteeritud, kuid lisandid võivad aine välimust muuta;
- triibud: teostatakse proovi kriimustamiseks portselanplaadile. Riba värv aitab mineraali nimetada;
- karedus: mineraali kriimustuskindlus;
- murdumismuster: mineraalil võib olla pragu või lõhe, esimesel võimalusel on vahe ebaühtlastel pindadel ja teisel - tihedalt asetsevate paralleelsete tasapindade vahe;
- erikaal: teatud maavara mahu mass;
- susisema: susistamise kontrollimiseks tuleb mineraalisse tilgutada vesinikkloriidhapet;
- magnetism: magneti kasutamine magnetilisuse testimiseks;
- maitse: mineraalidel võib olla eristatav maitse, näiteks maitseb see lauasoolana;
- Lõhn: mineraalidel võib olla iseloomulik lõhn. Näiteks lõhnab väävel mädanenud munade järele;
Fossiilid
Fossiil on orgaanilise materjali fossiilimisprotsessi tulemus. Selle kivistumise põhjuseks on permineraliseerumine ja diagenees. Selle tulemusel asendatakse orgaaniline materjal aja jooksul mineraalidega. Hea näide kivistumisest on kivistunud puu. Permineraliseerumisega kivistub algne rakustruktuur, diageneesiga kaotatakse keha rakuline struktuur.
Fossiiliks võib saada iga organism, alates bakteritest kuni selgroogseteni. Tänu sellele nähtusele saavad geoloogid saada eredaid tõendeid meie planeedi varasemast elust. Väljakaevamiste ja avastatud mineraalide põhjal suutsid teadlased uurida elu kujunemist miljonite aastate eest.
Kergendamine
Reljeef on maapinna osa, mis on maapinna osa. Mäed, mäed, platood ja tasandikud on reljeefi neli peamist vormi. Väiksemate tüüpide hulka kuuluvad orud, kanjonid, orud ja basseinid.
Tektooniliste plaatide liikumine Maa all võib mõjutada ja luua uusi pinnavorme, tõstes mägesid ja luues künkaid.Vee ja tuule põhjustatud erosioon võib maad kulutada ja tekitada reljeefi, nagu orud ja kanjonid. Mõlemad protsessid toimuvad pika aja jooksul, mõnikord võivad sellised nähtused võtta miljoneid aastaid.
Tegelikult kulus Colorado jõel 6 miljonit aastat USAs Arizona osariigis Suure kanjoni loomiseks. Suure kanjoni pikkus on 446 kilomeetrit.
Kõrgeim reljeef Maal on mägi: Mount Everest, mis asub Nepalis. Selle kõrgus merepinnast on 8 850 meetrit. See on osa Himaalajast, mis asuvad mitmes Aasia riigis.
Reljeef paistab vee all ka mäeahelike ja merepõhjas asuvate basseinide kujul. Maarjamaa kraav, sügavaim leevendusvorm Maal, asub Vaikse ookeani lõunaosas.
Geoloogilised protsessid
Geoloogilised protsessid on dünaamilised protsessid, mis mõjutavad maastikku ja üldiselt Maa pinda. Peamised geoloogilised protsessid on:
- ilmastik;
- erosioon;
- plaaditektoonika.
Need protsessid võivad mõnel juhul olla hävitavad ja teistel konstruktiivsed.
Erosioon
Erosioon on looduslik protsess, mis toimub enamasti seetõttu, et ühes kohas kivid ja pinnas kooruvad ja liiguvad teise. Selline nähtus võib mägesid kulutada ja hävitada, täita tasandikke, luua ja pühkida jõgi Maa pinnalt. Kuid sellised protsessid on kestnud tuhandeid aastaid. Ehkki väärib märkimist, et erosiooni võib kiirendada inimese tegevus, kes oma tegevuse - põllumajanduse või kaevandamise - kaudu kahjustab keskkonda negatiivselt.
Ilmastik
Ilmastik on protsess, mis hävitab tuule ja vee mõjul maa olemasoleva maastiku. Ilmastiku mõju põhjustab kivide ülemiste kihtide hävimise. Mõned neist protsessidest on mehaanilised, näiteks paisumine ja kokkutõmbumine, mille põhjustavad järsud suured temperatuurimuutused, vee pragunemisel tekkiv tõmbejõud pragudes, taimejuurte põhjustatud lõhenemine ja voolava veega kokkupuude. Niisiis vajavad teed sügisel ja kevadel pidevat remonti, kuna sinna sisenev vesi võib asfaldi lihtsalt hävitada - sama juhtub mägedega.
Plaatide tektoonika
Plaaditektoonika on teadlaste üks teooriaid maa reljeefi kuju osas. Eksperdid väidavad, et Maa pind koosneb 12 liikuvast plaadist. Mõned neist plaatidest ei vasta mandri piiridele ja mõned hõlmavad nii mandrite kui ka ookeanide territooriume. Kõik nad on erineva kuju ja suurusega ning püsivad liikumises ja liiguvad aastas 1,3–10 sentimeetrit. Tektooniline aktiivsus toimub plaatide piiridel, kus nad põrkuvad üksteisega, põhjustades seeläbi maavärinaid või tekitades mägesid ja künkaid.
Maailma elanikkonna jaoks on äärmiselt ohtlikud geoloogilised protsessid:
- vulkaanipursked;
- tsunami;
- kliimamuutus;
- üleujutused;
- kosmosefektid jne
Kui uurite selliseid nähtusi ja mõistate nende olemust, saate kaitsta paljusid inimesi.
Maa geoloogiline ajalugu
Maa geoloogiline ajalugu on kontinentide, ookeanide, atmosfääri ja biosfääri evolutsioon. Maakera kivimikihid sisaldavad tõendusmaterjali evolutsiooniprotsesside kohta, mis läbivad Maa keskkonna need komponendid. Ja iga geoloogilise protsessi kajalood jäävad tohutusse teabehoidlasse - kivimid, mis nagu õpik on lugemiseks avatud ja annavad teadmisi kellelegi, kes neid oskab lugeda. Tänu geoloogide innukusele on meil üsna üksikasjalik ettekujutus oma koduplaneedi ajaloost miljonite aastate eest.
Geoloogia roll
Nagu iga teine teadus, on ka geoloogia loodud selleks, et teha uusi avastusi ja õppida palju rohkem ümbritseva maailma kohta.Selles distsipliinis käsitletakse tänapäevase inimkonna kõige olulisemaid probleeme - sealhulgas uute energiaallikate otsimist, selle ratsionaalset kasutamist, kliimamuutusi, looduslikke ohte, inimese mõju keskkonnale, keskkonnamuutusi inimestel, vee- ja maavarade majandamist.
Neid küsimusi uurides saavad geoloogid koos teiste teadlastega ette näha Maa tulevikku ja uurida võimalikke muutusi. Peamine näide on kliimamuutuste analüüs ja see, kuidas ühiskond peab Maa tuleviku parandamiseks muutuma. Fossiilkütustelt geotermilistele ja muudele taastuvatele energiaallikatele liikudes saame vähendada süsinikuheidet ja globaalse soojenemise mõju.
