Geologie (vom griechischen γῆ, gê, "der Erde" und , Firmenzeichen, "Studie") ist die Wissenschaft, die die Studie der festen Erde umfasst, deren Felsen es, und die Prozesse zusammengesetzt wird, durch die es sich entwickelt. Geologie gibt Scharfsinnigkeit in die Geschichte der Erde, weil es die primären Beweise für die Teller-Tektonik, die Entwicklungsgeschichte des Lebens und vorigen Klimas zur Verfügung stellt. In modernen Zeiten ist Geologie für Mineral und Kohlenwasserstoff-Erforschung gewerblich wichtig und um Wassermittel zu bewerten; ist für die Vorhersage und das Verstehen von natürlichen Gefahren, die Wiedervermittlung von Umweltproblemen öffentlich wichtig, und um Einblicke in die vorige Klimaveränderung zu gewähren; spielt eine Rolle in der geotechnical Technik; und ist eine akademische Hauptdisziplin.

Geschichte

Die Studie des physischen Materials der Erde geht mindestens nach dem alten Griechenland zurück, als Theophrastus (372-287 BCE) der Arbeit Peri Lithon (Auf Steinen) geschrieben hat. In der römischen Periode, Pliny, den der Ältere im Detail über die vielen Minerale und Metalle dann im praktischen Gebrauch geschrieben hat, und richtig den Ursprung des Bernsteins bemerkt hat.

Einige moderne Gelehrte, wie Fielding H. Garrison, sind von der Meinung, dass moderne Geologie in der mittelalterlichen islamischen Welt begonnen hat. Abu al-Rayhan al-Biruni (973-1048 CE) war einer der frühsten Geologen Moslem, deren Arbeiten die frühsten Schriften auf der Geologie Indiens eingeschlossen haben, Hypothese aufstellend, dass der Indianersubkontinent einmal ein Meer war. Islamischer Gelehrter Ibn Sina (Avicenna, 981-1037) hat ausführliche Erklärungen für die Bildung von Bergen, den Ursprung von Erdbeben und die anderen Themen vorgeschlagen, die zur modernen Geologie zentral sind, die ein wesentliches Fundament für die spätere Entwicklung der Wissenschaft zur Verfügung gestellt hat. In China hat der Shen Polymathekuo (1031-1095) eine Hypothese für den Prozess der Landbildung formuliert: Gestützt auf seiner Beobachtung des Fossil-Tieres schält in einer geologischen Schicht in einem Berg Hunderte von Meilen vom Ozean, er hat abgeleitet, dass das Land durch die Erosion der Berge und durch die Absetzung des Schlamms gebildet wurde.

Nicolas Steno (1638-1686) wird das Gesetz der Überlagerung, den Grundsatz von ursprünglichem horizontality und den Grundsatz der seitlichen Kontinuität zugeschrieben: drei Definieren-Grundsätze von stratigraphy.

Die Wortgeologie wurde zuerst von Ulisse Aldrovandi 1603 dann von Jean-André Deluc 1778 verwendet und als ein fester Begriff von Horace-Bénédict de Saussure 1779 eingeführt. Das Wort wird aus dem griechischen γῆ, gê abgeleitet, "Erde" und , Firmenzeichen bedeutend, "Rede" bedeutend. Aber gemäß einer anderen Quelle kommt das Wort "Geology" aus dem Norweger, Mikkel Pedersøn Escholt (1600-1699), wer ein Priester und Gelehrter war. Escholt wurde zuerst die Definition in seinem Buch betitelt, Geologica Norvegica (1657) verwendet.

William Smith (1769-1839) hat einige der ersten geologischen Karten gezogen und hat den Prozess begonnen, Felsen-Schichten (Schichten) zu bestellen, indem er die in ihnen enthaltenen Fossilien untersucht hat.

James Hutton wird häufig als der erste moderne Geologe angesehen. 1785 hat er einen Vortrag genannt die Theorie der Erde zur Königlichen Gesellschaft Edinburghs gehalten. In seiner Zeitung hat er seine Theorie erklärt, dass die Erde viel älter sein muss, als vorher angenommen hatte, um genug Zeit für Berge zu erlauben, weggefressen zu werden, und für Bodensätze, um neue Felsen an der Unterseite vom Meer zu bilden, die der Reihe nach bis zum gewordenen festen Boden erhoben wurden. Hutton hat eine zweibändige Version seiner Ideen 1795 veröffentlicht (Vol. 1, Vol. 2).

Anhänger von Hutton waren als Plutonists bekannt, weil sie geglaubt haben, dass einige Felsen durch vulcanism gebildet wurden, der die Absetzung der Lava von Vulkanen im Vergleich mit Neptunists ist, der von Abraham Werner geführt ist, der geglaubt hat, dass sich alle Felsen aus einem großen Ozean niedergelassen hatten, dessen Niveau allmählich mit der Zeit gefallen ist.

Herr Charles Lyell hat zuerst sein berühmtes Buch, Grundsätze der Geologie 1830 veröffentlicht. Das Buch, das den Gedanken an Charles Darwin beeinflusst hat, hat erfolgreich die Doktrin von uniformitarianism gefördert. Diese Theorie stellt fest, dass langsame geologische Prozesse überall in der Geschichte der Erde vorgekommen sind und noch heute vorkommen. Im Gegensatz ist catastrophism die Theorie, dass die Eigenschaften der Erde, die in einzelnen, katastrophalen Ereignissen gebildet sind, und unverändert danach geblieben sind. Obwohl Hutton an uniformitarianism geglaubt hat, wurde die Idee zurzeit nicht weit akzeptiert.

Viel Geologie des 19. Jahrhunderts hat um die Frage des genauen Alters der Erde gekreist. Schätzungen haben sich von einigen 100,000 zu Milliarden von Jahren geändert. Bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts, radiometric Datierung hat dem Alter der Erde erlaubt, in zwei Milliarden Jahren geschätzt zu werden. Das Bewusstsein dieser riesengroßen Zeitdauer hat die Tür zu neuen Theorien über die Prozesse geöffnet, die den Planeten gestaltet haben.

Die bedeutendsten Fortschritte in der Geologie des 20. Jahrhunderts sind die Entwicklung der Theorie der Teller-Tektonik in den 1960er Jahren und die Verbesserung von Schätzungen des Alters des Planeten gewesen. Teller, aus dem tektonische Theorie zwei entstanden ist, trennt geologische Beobachtungen: das Seafloor-Verbreiten und die Kontinentaldrift. Die Theorie hat die Erdwissenschaften revolutioniert. Heute, wie man bekannt, ist die Erde etwa 4.5 Milliarden Jahre alt.

Geologische Zeit

Der geologische zeitliche Rahmen umfasst die Geschichte der Erde. Es wird am alten Ende durch die Daten des frühsten Sonnensystemmaterials an 4.567 Ga eingeklammert, (gigaannum: Milliarde vor einigen Jahren) und das Alter der Erde an 4.54 Ga am Anfang der informell anerkannten Ewigkeit von Hadean. Am jungen Ende der Skala wird es durch den heutigen Tag im Zeitalter von Holocene eingeklammert.

Wichtige Meilensteine

• 4.567 Ga: Sonnensystembildung
• 4.54 Ga: Zunahme der Erde
• c. 4 Ga: Ende der Späten Schweren Beschießung, das erste Leben
• c. 3.5 Ga: Anfang der Fotosynthese
• c. 2.3 Ga: Oxydierte Atmosphäre, werfen Sie zuerst auf Erde Schneebälle
• 730-635 Ma (megaannum: Million vor einigen Jahren): zwei Schneeball-Erden
• 542± 0.3 Ma: Walisische Explosion - riesengroße Multiplikation des hart verkörperten Lebens; zuerst reichliche Fossilien; Anfang des Paläozoikums
• c. 380 Ma: Die Ersten Wirbellandtiere
• 250 Ma: Permian-Triassic Erlöschen - 90 % aller Landtiere sterben. Ende des Paläozoikums und Anfang von Mesozoischem
• 65 Ma: Kreidepaläogen-Erlöschen - Dinosaurier sterben; Ende von Mesozoischen und beginnender von Cenozoic
• c. 7 Ma - Gegenwart: Hominins
• c. 7 Ma: Die Ersten hominins erscheinen
• 3.9 Ma: Die Ersten Australopithecus, direkter Vorfahr dem modernen Homo Sapiens, erscheinen
• 200 ka (kiloannum: Tausend vor einigen Jahren): Zuerst erscheint moderner Homo Sapiens in Ostafrika

Kurzer zeitlicher Rahmen

Die zweiten und dritten Zeitachsen sind jeder Paragraphe ihrer vorhergehenden Zeitachse, wie angezeigt, durch Sternchen. Der Holocene (das letzte Zeitalter) ist zu klein, um klar auf dieser Zeitachse gezeigt zu werden.

Relative und absolute Datierung

Geologische Ereignisse können ein genaues Datum an einem Punkt rechtzeitig gegeben werden, oder sie können mit anderen Ereignissen verbunden sein, die vorher und nach ihnen gekommen sind. Geologen verwenden eine Vielfalt von Methoden, sowohl relative als auch absolute Daten geologischen Ereignissen zu geben. Sie verwenden dann diese Daten, um die Raten zu finden, an denen Prozesse vorkommen.

Verhältnisdatierung

Methoden für den Verwandten, der miteinander geht, wurden entwickelt, als Geologie zuerst als eine formelle Wissenschaft erschienen ist. Geologen verwenden noch die folgenden Grundsätze heute als ein Mittel, Auskunft über die geologische Geschichte und das Timing von geologischen Ereignissen zu geben.

Der Grundsatz von Uniformitarianism stellt fest, dass die geologischen Prozesse in der Operation beobachtet haben, die die Kruste der Erde modifizieren, zurzeit haben auf die ziemlich gleiche Weise im Laufe der geologischen Zeit gearbeitet. Ein grundsätzlicher Grundsatz der Geologie, die durch das 18. Jahrhundert schottischer Arzt und Geologe James Hutton vorgebracht ist, ist, dass "die Gegenwart der Schlüssel zur Vergangenheit ist." In den Wörtern von Hutton: "Die vorige Geschichte unseres Erdballs muss dadurch erklärt werden, was, wie man sehen kann, jetzt geschieht."

Der Grundsatz von aufdringlichen Beziehungen betrifft crosscutting Eindringen. In der Geologie, wenn ein Eruptiveindringen über eine Bildung des Sedimentgesteins schneidet, kann es beschlossen werden, dass das Eruptiveindringen jünger ist als das Sedimentgestein. Es gibt mehrere verschiedene Typen von Eindringen, einschließlich Lager, laccoliths, batholiths, Schwellen und Deiche.

Der Grundsatz von Querschneiden-Beziehungen gehört der Bildung von Schulden und dem Alter der Folgen, durch die sie schneiden. Schulden sind jünger als die Felsen, die sie schneiden; entsprechend, wenn eine Schuld gefunden wird, dass das in einige Bildungen, aber nicht diejenigen obendrein eindringt, dann sind die Bildungen, die geschnitten wurden, älter als die Schuld und diejenigen, die nicht geschnitten werden, muss jünger sein als die Schuld. Die Entdeckung des Schlüsselbetts in diesen Situationen kann helfen zu bestimmen, ob die Schuld eine normale Schuld oder eine Stoß-Schuld ist.

Der Grundsatz von Einschließungen und Bestandteilen stellt fest, dass, mit Sedimentgesteinen, wenn Einschließungen (oder clasts) in einer Bildung gefunden werden, dann müssen die Einschließungen älter sein als die Bildung, die sie enthält. Zum Beispiel, in Sedimentgesteinen, ist es für Kies von einer älteren Bildung üblich, gerissen und in eine neuere Schicht eingeschlossen zu werden. Eine ähnliche Situation mit Eruptivfelsen kommt vor, wenn xenoliths gefunden werden. Diese Fremdkörper werden als Magma oder Lava-Flüsse aufgenommen und werden vereinigt, um später in der Matrix kühl zu werden. Infolgedessen sind xenoliths älter als der Felsen, der sie enthält.

Der Grundsatz von ursprünglichem horizontality stellt fest, dass die Absetzung von Bodensätzen als im Wesentlichen horizontale Betten vorkommt. Die Beobachtung von modernen See- und Nichtseebodensätzen in einem großen Angebot an Umgebungen unterstützt diese Generalisation (obwohl das Quer-Bettzeug dazu neigt, ist die gesamte Orientierung von quer-gebetteten Einheiten horizontal).

Der Grundsatz der Überlagerung stellt fest, dass eine Sedimentgestein-Schicht in einer tektonisch unbeeinträchtigten Folge jünger als diejenige darunter und älter ist als dasjenige darüber. Logisch kann eine jüngere Schicht nicht unter einer vorher abgelegten Schicht gleiten. Dieser Grundsatz erlaubt sedimentären Schichten, als eine Form der vertikalen Zeitleiste angesehen zu werden, eine teilweise oder ganze Aufzeichnung der Zeit hat von der Absetzung der niedrigsten Schicht zur Absetzung des höchsten Betts vergangen.

Der Grundsatz der faunal Folge basiert auf dem Äußeren von Fossilien in Sedimentgesteinen. Da Organismen zur gleichen Zeit Periode weltweit, ihre Anwesenheit bestehen oder (manchmal) Abwesenheit verwendet werden kann, um ein Verhältnisalter der Bildungen zur Verfügung zu stellen, in denen sie gefunden werden. Gestützt auf Grundsätzen, die von William Smith fast hundert Jahre vor der Veröffentlichung der Evolutionstheorie von Charles Darwin angelegt sind, wurden die Grundsätze der Folge unabhängig vom Entwicklungsgedanken entwickelt. Der Grundsatz wird ziemlich kompliziert, jedoch, in Anbetracht der Unklarheiten der Fossilisation, der Lokalisierung von Fossil-Typen wegen seitlicher Änderungen im Habitat (facies Änderung in sedimentären Schichten), und dass nicht alle Fossilien allgemein zur gleichen Zeit gefunden werden können.

Absolute Datierung

Geologen können auch genaue absolute Daten geologischen Ereignissen geben. Diese Daten sind selbstständig nützlich, und können auch in Verbindung mit datierenden Verhältnismethoden verwendet werden oder datierende Verhältnismethoden zu kalibrieren.

Ein großer Fortschritt in der Geologie im Advent des 20. Jahrhunderts war die Fähigkeit, genaue absolute Daten geologischen Ereignissen durch radioaktive Isotope und andere Methoden zu geben. Das Advent von radiometric Datierung hat das Verstehen der geologischen Zeit geändert. Vorher konnten Geologen nur Fossilien verwenden, um auf Abteilungen des Felsens hinsichtlich einander zu datieren. Mit isotopic Daten ist absolute Datierung möglich geworden, und diese absoluten Daten konnten angewandte Fossil-Folgen sein, in denen es datable Material gab, die alten Verhältnisalter in neue absolute Alter umwandelnd.

Für viele geologische Anwendungen werden Isotop-Verhältnisse in Mineralen gemessen, die die Zeitdauer geben, die gegangen ist, seitdem ein Felsen seine besondere Verschluss-Temperatur, den Punkt durchgeführt hat, an dem verschiedene radiometric Isotope aufhören, sich in und aus dem Kristallgitter zu verbreiten. Diese werden in geochronologic und Thermochronologic-Studien verwendet. Übliche Methodik schließt Datierung der Uran-Leitung, Datierung des Kalium-Argons und Datierung des Argon-Argons und Datierung des Uran-Thoriums ein. Diese Methoden werden für eine Vielfalt von Anwendungen verwendet. Die Datierung von Laven und Asche-Schichten kann bis heute stratigraphy helfen und datierende Verhältnistechniken kalibrieren. Diese Methoden können auch verwendet werden, um Alter der pluton Aufstellung zu bestimmen. Techniken von Thermochemical können verwendet werden, um Temperatur proiles innerhalb der Kruste, der Erhebung von Bergketten und Paläotopografie zu bestimmen.

Fractionation der lanthanide Reihe-Elemente wird verwendet, um Alter zu schätzen, seitdem Felsen vom Mantel entfernt wurden.

Andere Methoden werden für neuere Ereignisse verwendet. Optisch stimulierte Lumineszenz und cosmogenic radionucleide Datierung sind an Datum-Oberflächen und/oder Erosionsraten gewöhnt. Dendrochronology kann auch für die Datierung von Landschaften verwendet werden. Radiocarbon, der miteinander geht, wird für das junge organische Material verwendet.

Geologische Materialien

Die Mehrheit von geologischen Daten kommt aus der Forschung über feste Erdmaterialien. Diese fallen normalerweise in eine von zwei Kategorien: Schaukeln Sie sich und ungeeinigtes Material.

Felsen

Es gibt drei Haupttypen des Felsens: Eruptiv-, sedimentär, und metamorph. Der Felsen-Zyklus ist ein wichtiges Konzept in der Geologie, die die Beziehungen zwischen diesen drei Typen des Felsens und das Magma illustriert. Wenn ein Felsen davon kristallisiert, schmelzen (Magma und/oder Lava), es ist ein Eruptivfelsen. Dieser Felsen kann abgewettert und weggefressen, und dann wiederabgelegt werden und lithified in ein Sedimentgestein, oder sich in einen metamorphen Felsen verwandeln, der erwartet ist, diese Änderung der Mineralinhalt des Felsens zu heizen und unter Druck zu setzen und ihm einen charakteristischen Stoff zu geben. Das Sedimentgestein kann dann nachher in einen metamorphen Felsen verwandelt werden, der erwartet ist, zu heizen und unter Druck zu setzen, und der metamorphe Felsen kann abgewettert, weggefressen, und lithified abgelegt werden, ein Sedimentgestein werdend. Sedimentgestein kann auch wiederweggefressen und wiederabgelegt werden, und metamorpher Felsen kann auch zusätzlichen metamorphism erleben. Alle drei Typen von Felsen können wiedergeschmolzen werden; wenn das geschieht, wird ein neues Magma gebildet, von dem ein Eruptivfelsen wieder kristallisieren kann.

Die Mehrheit der Forschung in der Geologie wird mit der Studie des Felsens vereinigt, weil Felsen die primäre Aufzeichnung der Mehrheit der geologischen Geschichte der Erde zur Verfügung stellt.

Ungeeinigtes Material

Geologen studieren auch unlithified Material, das normalerweise aus neueren Ablagerungen kommt. Wegen dessen ist die Studie solchen Materials häufig als Vierergruppe-Geologie nach der letzten Vierergruppe-Periode bekannt. Das schließt die Studie von Bodensatz und Böden ein, und ist für einige (oder viele) Studien in geomorphology, sedimentology, und Paläoklimatologie wichtig.

Ganz-Erdstruktur

Teller-Tektonik

In den 1960er Jahren hat eine Reihe von Entdeckungen, von denen die wichtigste das Seafloor-Verbreiten war, gezeigt, dass der lithosphere der Erde, der die Kruste und den starren obersten Teil des oberen Mantels einschließt, in mehrere tektonische Teller getrennt wird, die das plastisch Verformen, den festen, oberen Mantel bewältigen, der den asthenosphere genannt wird. Es gibt eine vertraute Kopplung zwischen der Bewegung der Teller auf der Oberfläche und der Konvektion des Mantels: Ozeanische Teller-Bewegungen und Mantel-Konvektionsströme bewegen sich immer in derselben Richtung, weil der ozeanische lithosphere die starre obere Thermalgrenzschicht des convecting Mantels ist. Diese Kopplung zwischen starren Tellern, die die Oberfläche der Erde und des convecting Mantels vorwärtstreiben, wird Teller-Tektonik genannt.

Die Entwicklung der Teller-Tektonik hat eine physische Grundlage für viele Beobachtungen der festen Erde geschaffen. Lange geradlinige Gebiete von geologischen Eigenschaften konnten als Teller-Grenzen erklärt werden. Mitte Ozeankämme, hohe Gebiete auf dem seafloor, wo Hydrothermalöffnungen und Vulkane bestehen, wurde als auseinander gehende Grenzen erklärt, wohin sich zwei Teller einzeln bewegen. Kreisbogen von Vulkanen und Erdbeben wurden als konvergente Grenzen, wo Teller-Subkanäle unter einem anderen erklärt. Gestalten Sie Grenzen wie das Schuld-System von San Andreas um, ist auf weit verbreitete starke Erdbeben hinausgelaufen. Teller-Tektonik hat auch einen Mechanismus für die Theorie von Alfred Wegener der Kontinentaldrift zur Verfügung gestellt, in der die Kontinente die Oberfläche der Erde im Laufe der geologischen Zeit bewältigen. Sie haben auch eine treibende Kraft für die crustal Deformierung und eine neue Einstellung für die Beobachtungen der Strukturgeologie zur Verfügung gestellt. Die Macht der Theorie der Teller-Tektonik liegt in seiner Fähigkeit, alle diese Beobachtungen in eine einzelne Theorie dessen zu verbinden, wie der lithosphere der convecting Mantel zur Seite rückt.

Erdstruktur

Fortschritte in Seismologie, dem Computermodellieren, und der Mineralogie und der Kristallographie bei hohen Temperaturen und Druck geben Einblicke in die innere Zusammensetzung und Struktur der Erde.

Seismologen können die Ankunftszeit von seismischen Wellen rückwärts verwenden, um das Interieur der Erde darzustellen. Frühe Fortschritte in diesem Feld haben die Existenz eines flüssigen Außenkerns gezeigt (wo mähen, sind Wellen nicht im Stande gewesen sich fortzupflanzen), und ein dichter fester innerer Kern. Diese Fortschritte haben zur Entwicklung eines layered Modells der Erde, mit einer Kruste und lithosphere auf der Spitze, dem Mantel unten (getrennt innerhalb sich durch seismische Diskontinuitäten an 410 und 660 Kilometern), und der und innere Außenkernkern darunter geführt. Mehr kürzlich sind Seismologen im Stande gewesen, ausführlich berichtete Images von Welle-Geschwindigkeiten innerhalb der Erde ebenso zu schaffen, ein Arzt stellt einen Körper in einem CT-Ansehen dar. Diese Images haben zu einer viel ausführlicheren Ansicht vom Interieur der Erde geführt, und haben das vereinfachte layered Modell durch ein viel dynamischeres Modell ersetzt.

Mineralogen sind im Stande gewesen, den Druck und die Temperaturdaten von den seismischen und modellierenden Studien neben Kenntnissen der elementaren Zusammensetzung der Erde an der Tiefe zu verwenden, um diese Bedingungen in experimentellen Einstellungen und Maß-Änderungen in der Kristallstruktur wieder hervorzubringen. Diese Studien erklären die chemischen Änderungen, die mit den seismischen Hauptdiskontinuitäten im Mantel vereinigt sind, und zeigen die crystallographic im inneren Kern der Erde erwarteten Strukturen.

Geologische Entwicklung eines Gebiets

Die Geologie eines Gebiets ändert sich im Laufe der Zeit, weil Felsen-Einheiten abgelegt und eingefügt werden und Deformational-Prozesse ihre Gestalten und Positionen ändern.

Felsen-Einheiten werden zuerst entweder durch die Absetzung auf die Oberfläche oder durch das Eindringen in den liegenden Felsen in Stellung gebracht. Absetzung kann vorkommen, wenn sich Bodensätze auf die Oberfläche der Erde und später lithify ins Sedimentgestein niederlassen, oder wenn weil vulkanisches Material wie vulkanische Asche oder Lava Decke die Oberfläche überflutet. Eruptiveindringen wie batholiths, laccoliths, Deiche, und Schwellen, stoßen aufwärts in den liegenden Felsen und kristallisieren, wie sie sich eindrängen.

Nachdem die anfängliche Folge von Felsen abgelegt worden ist, können die Felsen-Einheiten deformiert und/oder umgestaltet werden. Deformierung kommt normalerweise infolge der horizontalen Kürzung, horizontalen Erweiterung, oder Seite-zu-Seite-(Schlag-Gleiten) Bewegung vor. Diese Strukturregime beziehen sich weit gehend auf konvergente Grenzen, auseinander gehende Grenzen, und gestalten Grenzen beziehungsweise zwischen tektonischen Tellern um.

Wenn Felsen-Einheiten unter der horizontalen Kompression gelegt werden, werden sie kürzer und werden dicker. Weil sich Felsen-Einheiten, außer Schlammen, ins Volumen nicht bedeutsam ändern, wird das auf zwei primäre Weisen vollbracht: durch faulting und Falte. In der seichten Kruste, wo spröde Deformierung vorkommen kann, stoßen Schuld-Form, die tieferen Felsen veranlassen, sich oben auf dem seichteren Felsen zu bewegen. Weil tieferer Felsen häufig, wie bemerkt, durch den Grundsatz der Überlagerung älter ist, kann das auf ältere Felsen hinauslaufen, die sich oben auf jüngeren bewegen. Die Bewegung entlang Schulden kann auf Falte hinauslaufen, entweder weil die Schulden nicht planar sind, oder weil die Felsen-Schichten vorwärts geschleppt werden, Schinderei-Falten bildend, weil Gleiten vorkommt, sind entlang der Schuld. Tiefer in der Erde benehmen sich Felsen plastisch, und Falte statt faulting. Diese Falten können entweder diejenigen sein, wo das Material im Zentrum der Falte-Schnallen aufwärts, "Antiformen" schaffend, oder wo es sich abwärts verbiegt, "synforms" schaffend. Wenn die Spitzen der Felsen-Einheiten innerhalb der Falten aufwärts hinweisen müssen, werden sie anticlines und synclines beziehungsweise genannt. Wenn einige der Einheiten in der Falte nach unten liegen, wird die Struktur einen gestürzten anticline oder syncline genannt, und wenn alle Felsen-Einheiten gestürzt werden oder die richtige-Richtung unbekannt ist, werden sie einfach durch die allgemeinsten Begriffe, Antiformen und synforms genannt.

Noch höherer Druck und Temperaturen während der horizontalen Kürzung können sowohl Falte als auch metamorphism der Felsen verursachen. Dieser metamorphism verursacht Änderungen in der Mineralzusammensetzung der Felsen; schafft eine Blattbildung oder planare Oberfläche, die mit dem Mineralwachstum unter Betonung verbunden ist; und kann Zeichen der ursprünglichen Texturen der Felsen, wie das Bettzeug in Sedimentgesteinen, Fluss-Eigenschaften von Laven und Kristallmustern in kristallenen Felsen entfernen.

Erweiterung veranlasst die Felsen-Einheiten als Ganzes, länger und dünner zu werden. Das wird in erster Linie durch normalen faulting und durch das hämmerbare Ausdehnen und die Verdünnung vollbracht. Normale Schulden lassen Felsen-Einheiten fallen, die unter denjenigen höher sind, die niedriger sind. Das läuft normalerweise auf jüngere Einheiten hinaus, die unter älteren Einheiten legen werden. Das Ausdehnen von Einheiten kann auf ihre Verdünnung hinauslaufen; tatsächlich gibt es eine Position innerhalb des Falte- und Stoß-Riemens von Maria, in dem die komplette sedimentäre Folge der Großartigen Felsschlucht über eine Länge weniger als eines Meters gesehen werden kann. Felsen an der hämmerbar zu streckenden Tiefe werden häufig auch umgestaltet. Diese gestreckten Felsen können auch in Linsen, bekannt als boudins nach dem französischen Wort für "die Wurst" wegen ihrer Sehähnlichkeit drücken.

Wo Felsen-Einheiten vorbei an einander gleiten, entwickeln sich Schulden des Schlag-Gleitens in seichten Gebieten und werden scheren Zonen an tieferen Tiefen, wo die Felsen hämmerbar deformieren.

Die Hinzufügung neuer Felsen-Einheiten, sowohl depositionally als auch aufdringlich, kommt häufig während der Deformierung vor. Faulting und andere Deformational-Prozesse laufen auf die Entwicklung von topografischen Anstiegen hinaus, Material auf der Felsen-Einheit verursachend, die in der Erhebung zunimmt, die durch hillslopes und Kanäle wegzufressen ist. Diese Bodensätze werden auf der Felsen-Einheit abgelegt, die hinuntergeht. Die dauernde Bewegung entlang der Schuld erhält den topografischen Anstieg trotz der Bewegung von Bodensatz aufrecht und setzt fort, Anpassungsraum für das Material zu schaffen, um sich abzulagern. Ereignisse von Deformational werden häufig auch mit volcanism und Eruptivtätigkeit vereinigt. Vulkanische Asche und Laven wachsen auf der Oberfläche an, und Eruptiveindringen gehen von unten herein. Deiche, lange, planare Eruptiveindringen, gehen entlang Spalten herein, und formen sich deshalb häufig in der großen Anzahl in Gebieten, die aktiv deformiert werden. Das kann auf die Aufstellung von Deich-Schwärmen, wie diejenigen hinauslaufen, die über das kanadische Schild oder Ringe von Deichen um die Lava-Tube eines Vulkans erkennbar sind.

Alle diese Prozesse kommen in einer einzelnen Umgebung nicht notwendigerweise vor, und kommen in einer einzelnen Ordnung nicht notwendigerweise vor. Die hawaiischen Inseln bestehen zum Beispiel fast völlig aus layered basaltischen Lava-Flüssen. Die sedimentären Folgen der Mitte die kontinentalen Vereinigten Staaten und die Großartige Felsschlucht in den südwestlichen Vereinigten Staaten enthalten fast unverformte Stapel von Sedimentgesteinen, die im Platz seit der walisischen Zeit geblieben sind. Andere Gebiete sind viel mehr geologisch kompliziert. In den südwestlichen Vereinigten Staaten sind sedimentäre, vulkanische und aufdringliche Felsen, faulted, foliated umgestaltet und gefaltet worden. Noch ältere Felsen, wie der Gneis von Acasta des Sklaven craton im nordwestlichen Kanada, ist der älteste bekannte Felsen in der Welt zum Punkt umgestaltet worden, wo ihr Ursprung ohne Laboranalyse unerkennbar ist. Außerdem können diese Prozesse etappenweise vorkommen. In vielen Plätzen, der Großartigen Felsschlucht in den südwestlichen Vereinigten Staaten, die ein sehr sichtbares Beispiel sind, wurden die niedrigeren Felsen-Einheiten umgestaltet und deformiert, und dann wurde Deformierung beendet und die oberen, unverformten Einheiten abgelegt. Obwohl jeder Betrag der Felsen-Aufstellung und Felsen-Deformierung vorkommen kann, und sie jede Zahl von Zeiten vorkommen können, stellen diese Konzepte einem Handbuch zum Verstehen der geologischen Geschichte eines Gebiets zur Verfügung.

Methoden der Geologie

Geologen verwenden mehrere Feld, Laboratorium und numerische modellierende Methoden, Erdgeschichte zu entziffern und die Prozesse zu verstehen, die auf und in der Erde vorkommen. In typischen geologischen Untersuchungen verwenden Geologen primäre Information, die mit der Gesteinskunde (die Studie von Felsen), stratigraphy (die Studie von sedimentären Schichten), und Strukturgeologie (die Studie von Positionen von Felsen-Einheiten und ihrer Deformierung) verbunden ist. In vielen Fällen studieren Geologen auch moderne Böden, Flüsse, Landschaften und Gletscher; untersuchen Sie voriges und aktuelles Leben und biogeochemical Pfade, und verwenden Sie geophysikalische Methoden, den Untergrund zu untersuchen.

Feldmethoden

Geologische Feldarbeit ändert sich abhängig von der Aufgabe in der Nähe. Typische Feldforschung konnte bestehen aus:

• Geologisch kartografisch darzustellen
• Strukturell kartografisch darzustellen: Die Positionen der Hauptfelsen-Einheiten und der Schulden und Falten, die zu ihrem Stellen dort geführt haben.
• Kartografisch darstellender Stratigraphic: Die Positionen von sedimentärem facies (lithofacies und biofacies) oder von isopachs der gleichen Dicke des Sedimentgesteins kartografisch darzustellen
• Kartografisch darstellender Surficial: Die Positionen von Böden und surficial legen ab
• Das Vermessen von topografischen Eigenschaften
• Entwicklung von Landkarten
• Arbeit, um Änderung über Landschaften zu verstehen, einschließlich:
• Muster der Erosion und Absetzung
• Flusskanaländerung durch die Wanderung und avulsion
• Hillslope bearbeitet
• Untergrund, der durch geophysikalische Methoden kartografisch darstellt
• Diese Methoden schließen ein:
• Seichte seismische Überblicke
• In Boden eindringender Radar
• Elektrische Tomographie des spezifischen Widerstands
• Sie werden verwendet für:
• Kohlenwasserstoff-Erforschung
• Entdeckung von Grundwasser
• Das Auffinden hat archäologische Kunsterzeugnisse begraben
• Hochauflösender stratigraphy
• Das Messen und das Beschreiben stratigraphic Abteilungen auf der Oberfläche
• Gut bohrend und loggend
• Biogeochemie und geomicrobiology
• Das Sammeln von Proben zu:
• Bestimmen Sie biochemische Pfade
• Identifizieren Sie neue Arten von Organismen. Diese Organismen können helfen sich zu zeigen:
• Identifizieren Sie neue chemische Zusammensetzungen
• Und diese Entdeckungen an zu verwenden
• Verstehen Sie frühes Leben auf der Erde, und wie es fungiert hat und metabolized
• Finden Sie wichtige Zusammensetzungen für den Gebrauch in Arzneimitteln.
• Paläontologie: Ausgrabung des Fossil-Materials
• Für die Forschung ins vorige Leben und Evolution
• Für Museen und Ausbildung
• Sammlung von Proben für geochronology und thermochronology
• Glaziologie: Maß von Eigenschaften von Gletschern und ihrer Bewegung

Labormethoden

Gesteinskunde

Zusätzlich zur Feldidentifizierung von Felsen identifizieren petrologists Felsen-Proben im Laboratorium. Zwei der primären Methoden, um Felsen im Laboratorium zu identifizieren, sind durch die optische Mikroskopie und durch das Verwenden einer Elektronmikrountersuchung. In einer optischen Mineralogie-Analyse werden dünne Abteilungen von Felsen-Proben durch ein petrographic Mikroskop analysiert, wo die Minerale durch ihre verschiedenen Eigenschaften im Flugzeug-polarisierten und quer-polarisierten Licht, einschließlich ihrer Doppelbrechung, pleochroism, twinning, und Einmischungseigenschaften mit einer conoscopic Linse identifiziert werden können. In der Elektronmikrountersuchung werden individuelle Positionen für ihre genauen chemischen Zusammensetzungen und Schwankung in der Zusammensetzung innerhalb von individuellen Kristallen analysiert. Stabile und radioaktive Isotop-Studien gewähren Einblick in die geochemical Evolution von Felsen-Einheiten.

Petrologists verwenden flüssige Einschließungsdaten und führen hohe Temperatur und Druck physische Experimente durch, um die Temperaturen und den Druck zu verstehen, an dem verschiedene Mineralphasen erscheinen, und wie sie sich durch metamorphe und Eruptivprozesse ändern. Diese Forschung kann zum Feld extrapoliert werden, um metamorphe Prozesse und die Bedingungen der Kristallisierung von Eruptivfelsen zu verstehen. Diese Arbeit kann auch helfen, Prozesse zu erklären, die innerhalb der Erde, wie subduction und Magma-Raum-Evolution vorkommen.

Strukturgeologie

Strukturgeologen verwenden mikroskopische Analyse von orientierten dünnen Abteilungen von geologischen Proben, um den Stoff innerhalb der Felsen zu beobachten, der Information über die Beanspruchung innerhalb der Kristallstruktur der Felsen gibt. Sie planen auch und verbinden Maße von geologischen Strukturen, um die Orientierungen von Schulden und Falten besser zu verstehen, um die Geschichte der Felsen-Deformierung im Gebiet wieder aufzubauen. Außerdem führen sie analoge und numerische Experimente der Felsen-Deformierung in großen und kleinen Einstellungen durch.

Die Analyse von Strukturen wird häufig durch das Plotten der Orientierungen verschiedene Eigenschaften auf stereonets vollbracht. Ein stereonet ist ein stereografischer Vorsprung eines Bereichs auf ein Flugzeug, in dem Flugzeuge als Linien geplant werden und Linien als Punkte geplant werden. Diese können verwendet werden, um die Positionen von Falte-Äxten, Beziehungen zwischen mehreren Schulden und Beziehungen zwischen anderen geologischen Strukturen zu finden.

Unter den wohl bekanntesten Experimenten in der Strukturgeologie sind diejenigen, die orogenic Keile einschließen, die Zonen sind, in denen Berge entlang konvergenten tektonischen Teller-Grenzen gebaut werden. In den analogen Versionen dieser Experimente werden horizontale Schichten von Sand entlang einer niedrigeren Oberfläche in einen Zurückhalt gezogen, der auf realistisch aussehende Muster von faulting hinausläuft und das Wachstum kritisch verjüngten (alle Winkel dasselbe bleiben) orogenic Keil. Numerische Modelle arbeiten ebenso als diese analogen Modelle, obwohl sie häufig hoch entwickelter sind und Muster der Erosion und Erhebung im Bergriemen einschließen können. Das hilft, die Beziehung zwischen der Erosion und der Gestalt der Bergkette zu zeigen. Diese Studien können auch nützliche Information über Pfade für metamorphism durch den Druck, die Temperatur, den Raum, und Zeit geben.

Stratigraphy

Im Laboratorium analysieren stratigraphers Proben von stratigraphic Abteilungen, die vom Feld, wie diejenigen von Bohrmaschine-Kernen zurückgegeben werden können. Stratigraphers analysieren auch Daten aus geophysikalischen Überblicken, die die Positionen von stratigraphic Einheiten im Untergrund zeigen. Geophysikalische Daten und loggen gut kann verbunden werden, um eine bessere Ansicht vom Untergrund zu erzeugen, und stratigraphers verwenden häufig Computerprogramme, um das in drei Dimensionen zu tun. Stratigraphers kann dann diese Daten verwenden, um alte Prozesse wieder aufzubauen, die auf der Oberfläche der Erde vorkommen, vorige Umgebungen zu interpretieren, und Gebiete für Wasser, Kohle und Kohlenwasserstoff-Förderung ausfindig zu machen.

Im Laboratorium analysieren biostratigraphers Felsen-Proben vom Herausstehen und den Bohrmaschine-Kernen für die in ihnen gefundenen Fossilien. Diese Fossilien helfen Wissenschaftlern bis heute der Kern und die depositional Umgebung zu verstehen, in der sich die Felsen-Einheiten geformt haben. Geochronologists gehen genau miteinander schaukelt sich innerhalb der stratigraphic Abteilung, um besser absolute Grenzen auf dem Timing und den Raten der Absetzung zur Verfügung zu stellen. Magnetische stratigraphers suchen nach Zeichen von magnetischen Umkehrungen in Eruptivfelsen-Einheiten innerhalb der Bohrmaschine-Kerne. Andere Wissenschaftler führen stabile Isotop-Studien auf den Felsen durch, um Information über das vorige Klima zu gewinnen.

Planetarische Geologie

Mit dem Advent der Raumerforschung im zwanzigsten Jahrhundert haben Geologen begonnen, auf andere planetarische Körper ebenso als die Erde zu schauen. Das hat zur Errichtung des Feldes der planetarischen Geologie, manchmal bekannt als astrogeology geführt, in dem geologische Grundsätze auf andere Körper des Sonnensystems angewandt werden.

Obwohl sich das Präfix des griechischen sprachigen Ursprungs auf die Erde bezieht, wird "Geologie" häufig in Verbindung mit den Namen anderer planetarischer Körper verwendet, wenn man ihre Zusammensetzung und innere Prozesse beschreibt: Beispiele sind "die Geologie des Mars" und "Mondgeologie". Spezialbegriffe wie selenology (Studien des Monds), areology (Mars) sind usw. auch im Gebrauch.

Obwohl sich planetarische Geologen für alle Aspekte der Planeten interessieren, ist ein bedeutender Fokus in der Suche nach vorigem oder gegenwärtigem Leben auf anderen Welten. Das hat zu vielen Missionen geführt, deren Zweck (oder einer ihrer Zwecke) ist, planetarische Körper für Beweise des Lebens zu untersuchen. Einer von diesen ist der Phönix lander, der polaren Marsboden für Wasser und chemische und mineralogische mit biologischen Prozessen verbundene Bestandteile analysiert hat.

Angewandte Geologie

Wirtschaftsgeologie

Wirtschaftsgeologen helfen, die Bodenschätze der Erde, wie Erdöl und Kohle, sowie Bodenschätze ausfindig zu machen und zu führen, die Metalle wie Eisen, Kupfer und Uran einschließen.

Bergwerk der Geologie

Bergwerk der Geologie besteht aus den Förderungen von Bodenschätzen von der Erde. Einige Mittel von Wirtschaftsinteressen schließen Edelsteine, Metalle und viele Minerale wie Asbest, perlite, Glimmerschiefer, Phosphate, zeolites, Ton, Bimsstein, Quarz, und Kieselerde, sowie Elemente wie Schwefel, Chlor und Helium ein.

Erdölgeologie

Erdölgeologen studieren Positionen des Untergrunds der Erde, die ex-lenksame Kohlenwasserstoffe, besonders Erdöl- und Erdgas enthalten kann. Weil viele dieser Reservoire in sedimentären Waschschüsseln gefunden werden, studieren sie die Bildung dieser Waschschüsseln, sowie ihre sedimentäre und tektonische Evolution und die heutigen Positionen der Felsen-Einheiten.

Technikgeologie

Technikgeologie ist die Anwendung der geologischen Grundsätze zur Technikpraxis zum Zweck zu sichern, dass die geologischen Faktoren, die die Position, das Design, den Aufbau, die Operation und die Wartung der Maschinenfabrik betreffen, richtig gerichtet werden.

Im Feld des Hoch- und Tiefbau werden geologische Grundsätze und Analysen verwendet, um die mechanischen Grundsätze des Materials festzustellen, auf dem Strukturen gebaut werden. Das erlaubt Tunnels, ohne das Einstürzen, die Brücken und die Wolkenkratzer gebaut zu werden, die mit kräftigen Fundamenten und zu bauenden Gebäuden zu bauen sind, der sich in Ton und Schlamm nicht niederlassen wird.

Hydrologie und Umweltprobleme

Geologie und geologische Grundsätze können auf verschiedene Umweltprobleme, wie Strom-Wiederherstellung, die Wiederherstellung von brownfields und das Verstehen der Wechselwirkungen zwischen dem natürlichen Habitat und der geologischen Umgebung angewandt werden. Grundwasser-Hydrologie oder Hydrogeologie, wird verwendet, um Grundwasser ausfindig zu machen, das häufig eine bereite Versorgung von unverseuchtem Wasser zur Verfügung stellen kann und in trockenen Gebieten besonders wichtig ist, und die Ausbreitung von Verseuchungsstoffen in Grundwasser-Bohrlöchern zu kontrollieren.

Geologen erhalten auch Daten durch stratigraphy, Bohrlöcher, Kernproben und Eiskerne. Eiskerne und Bodensatz-Kerne sind an für Paläoklimarekonstruktionen gewöhnt, die Geologen über die vorige und gegenwärtige Temperatur, den Niederschlag und den Meeresspiegel über den Erdball erzählen. Diese Daten sind unsere primäre Informationsquelle auf der globalen Klimaveränderung außerhalb instrumentaler Daten.

Natürliche Gefahren

Geologen und geophysicists studieren natürliche Gefahren, um sichere Gebäudecodes und Warnung von Systemen zu verordnen, dass verwendet werden, um Verlust des Eigentums und Lebens zu verhindern. Beispiele von wichtigen natürlichen Gefahren, die für die Geologie sachdienlich sind (wie entgegengesetzt, diejenigen, die hauptsächlich oder nur sachdienlich für die Meteorologie sind) sind:

Felder oder verwandte Disziplinen

Regionalgeologie

Durch die Bergkette

• Geologie der Alpen
• Geologie der Anden
• Geologie der Appalachen
• Geologie von Himalaya
• Geologie der felsigen Berge

Durch Nationen

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• Geologie des australischen Kapitalterritoriums
• Geologie Tasmaniens
• Geologie des Viktorias
• Geologie von Yilgarn Craton
• Geologie von chinesischem
• Geologie Hongkongs
• Geologie Europas
• Geologie von Iberia
• Geologie Islands
• Geologie der Niederlande
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• Geologie Schwedens
• Geologie von Gotland
• Geologie des Vereinigten Königreichs
• Geologie Englands
• Geologie Cheshires
• Geologie Cornwalls
• Geologie der Eidechse, Cornwall
• Geologie von Dorset
• Geologie von Gloucestershire
• Geologie Hampshires
• Geologie des Ostens Sussex
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• Geologie von Shropshire
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• Geologie der Vereinigten Staaten von Amerika
• US-Geologie durch den Staat:
• Geologie Alabamas
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• Geologie Tennessees
• Geologie Texas
• Geologie West Virginias
• US-Geologie durch das Gebiet oder die Eigenschaft:

Geologie der Appalachen

• Geologie des pazifischen Nordwestens
• Geologie des Gebiets von Bryce Canyon (Utah)
• Geologie des Gebiets von Canyonlands (Utah)
• Geologie des Kapitol-Riff-Gebiets (Utah)
• Geologie des Todestalgebiets (Kalifornien)
• Geologie des Großartigen Felsschlucht-Gebiets (Arizona)
• Geologie des Großartigen Teton Gebiets (Wyoming)
• Geologie des Gebiets von Lassen (Kalifornien)
• Geologie Gestells Adams (Washington)
• Geologie Gestells Shasta (Kalifornien)
• Geologie des Gebiets von Yosemite (Kalifornien)
• Geologie des Felsschlucht-Gebiets von Zion und Kolob (Utah)
• Eisgeologie des Flusses Genesee (New York, Pennsylvanien)

Durch den Planeten

• Geologie des Mars
• Geologie von Quecksilber
• Geologie des Monds
• Geologie der Venus

Siehe auch

• Agrogeology
• Digital geologisch kartografisch darzustellen
• Das geologische Modellieren
• Geoprofessions
• Das Wörterverzeichnis der Geologie nennt
• Internationale Vereinigung von geologischen Wissenschaften (IUGS)

Liste von Fossil-Seiten (mit dem Verbindungsverzeichnis)

• Liste von Geologie-Themen
• Liste von russischen Geologen
• Liste von wichtigen Veröffentlichungen in der Geologie
• Liste von Mineralen
• Liste von Felsen-Texturen
• Liste von Felsen-Typen
• Liste von Boden-Themen
• Paleorrota
• Zeitachse der Geologie

Referenzen

Links

• GeologyForum.org eine Online-Gemeinschaft für Anhänger von allem Geologischem!
• Die Theorie von James Hutton der Erde
• Die Elemente von Charles Lyell der Geologie
• Die Grundsätze von Charles Lyell der Geologie oder die Modernen Änderungen der Erde und seiner Einwohner, Überlegt als Veranschaulichend der Geologie
• Amerikanische geophysikalische Vereinigung
• Europäische Geosciences Vereinigung
• Geologische Gesellschaft Amerikas
• Erdwissenschaftsnachrichten, Karten, Wörterbuch, Artikel, Jobs
• Geologische Gesellschaft Londons