Geología
Antecedentes de las escuelas de Wikipedia
SOS Children ha intentado que el contenido de Wikipedia más accesible por esta selección escuelas. patrocinio SOS Niño es cool!
| Los temas clave sobre |
| Geología |
|---|
 |
Visión de conjunto Esquema de la geología |
Los métodos de datación La datación relativa · Datación absoluta La datación radiométrica · Geocronología |
Сomposition y la estructura Geoquímica · Cristalografía · · Mineralogía Petrografía · Petrología |
Geología Histórica |
Movimiento |
Hidrogeología |
|
Geofísica Visión de conjunto Geodesia · Geomagnetismo · Estudios geofísicos · Geofísica Matemáticas · Sismología · Tectónica |
Historia de la ciencia geológica Historia de geología · Cronología de la geología |
| Ciencias de la Tierra Portal Categoría • Temas relacionados |
Geología (del griego γῆ, GE, "tierra" y λόγος, logos, "estudio") es la ciencia que comprende el estudio de los sólidos de la Tierra , las rocas de las que está compuesto, y los procesos por los que cambian. Geología también puede referirse en general al estudio de las características sólidas de cualquier cuerpo celeste (como el geología de la Luna o Marte).
Geología da una idea de la historia de la Tierra , ya que proporciona la evidencia primaria de la tectónica de placas , la la historia evolutiva de la vida, y los climas del pasado. En los tiempos modernos, la geología es comercialmente importante para mineral y exploración y explotación de hidrocarburos y para la evaluación de los recursos hídricos . Es importante públicamente para la predicción y la comprensión de riesgos naturales, el saneamiento de los problemas ambientales, y para proporcionar conocimientos sobre pasado el cambio climático . Geología juega un papel en ingeniería geotécnica y es un importante disciplina académica.
Historia
El estudio de la materia física de la Tierra se remonta al menos a la antigua Grecia , cuando Teofrasto (372-287 aC) escribió la obra Peri Lithon (En Piedras). En el romano período, Plinio el Viejo escribió en detalle de los muchos minerales y metales a continuación en el uso práctico, y señaló correctamente el origen del ámbar .
Algunos eruditos modernos, tales como Fielding H. Garrison, son de la opinión de que la geología moderna comenzó en el mundo medieval islámico. Abu al-Rayhan Biruni (973-1048 dC) fue uno de los primeros Geólogos musulmanes, cuyas obras se incluye los primeros escritos sobre la geología de la India, la hipótesis de que la Subcontinente indio fue una vez a la mar. Islámica Académico Ibn Sina (Avicena, 981-1037) propuso explicaciones detalladas para la formación de las montañas, el origen de los terremotos, y otros temas centrales para la geología moderna, que proporciona una base esencial para el desarrollo posterior de la ciencia. En China, el erudito Shen Kuo (1031-1095) formuló una hipótesis para el proceso de formación de la tierra: basado en su observación de las conchas fósiles de animales en una geológica estrato en una montaña cientos de millas del océano, se infiere que la tierra se formó por la erosión de las montañas y por deposición de limo.
Nicolas Steno (1638-1686) se le atribuye la ley de la superposición, la principio de horizontalidad original, y el principio de continuidad lateral: tres principios definitorios de estratigrafía.
La palabra geología fue utilizado por primera vez por Ulisse Aldrovandi en 1603, y luego por Jean-André Deluc en 1778 y presentado como un plazo fijo por Horace-Bénédict de Saussure en 1779. La palabra se deriva del griego γῆ, GE, que significa "tierra" y λόγος, logos, que significa "discurso". Pero de acuerdo a otra fuente, la palabra "Geología" viene del noruego, Mikkel Pederson Escholt (1600-1699), que era sacerdote y erudito. Escholt utilizó por primera vez la definición en su libro titulado, Geologica Norvegica (1657).
William Smith (1769-1839) dibujó algunos de los primeros mapas geológicos y comenzó el proceso de ordenamiento estratos de roca (capas) mediante el examen de los fósiles que contienen.
James Hutton es a menudo visto como el primer moderno geólogo. En 1785 presentó un documento titulado Teoría de la Tierra a la Real Sociedad de Edimburgo. En su documento, explicó su teoría de que la Tierra debe ser mucho mayor que previamente se había supuesto el fin de dar tiempo suficiente para que las montañas que se erosionaron y de sedimentos para formar nuevas rocas en el fondo del mar, que a su vez se levantó hasta convertirse en tierra seca. Hutton publicó una versión de dos volúmenes de sus ideas en 1795 ( Vol. 1, Vol. 2).
Seguidores de Hutton fueron conocidos como Plutonistas porque creían que algunas rocas se formaron por la actividad volcánica, que es la deposición de lava de los volcanes, en oposición a la Neptunistas, dirigido por Abraham Werner, quien creía que todas las rocas se habían asentado fuera de un gran océano cuyo nivel disminuido gradualmente con el tiempo.
Sir Charles Lyell publicó su famoso libro, Principios de Geología, en 1830. El libro, que influyó en el pensamiento de Charles Darwin , promovieron con éxito la doctrina de uniformismo. Esta teoría afirma que los procesos geológicos lentos se han producido a lo largo de la historia de la Tierra y todavía se producen hoy. En contraste, catastrofismo es la teoría de que las características de la Tierra forman en eventos individuales, catastróficos y se mantuvo sin cambios a partir de entonces. Aunque Hutton creía en el uniformismo, la idea no fue ampliamente aceptada en el momento.
Gran parte de la geología del siglo 19 giró en torno a la cuestión de la Edad exacta de la Tierra. Las estimaciones oscilaban entre unos 100.000 y miles de millones de años. A principios del siglo 20, datación radiométrica permitió la edad de la Tierra que se estima en dos mil millones años. La conciencia de esta gran cantidad de tiempo que abrió la puerta a nuevas teorías acerca de los procesos que dieron forma al planeta.
Los avances más significativos en la geología del siglo 20 han sido el desarrollo de la teoría de la tectónica de placas en la década de 1960, y el refinamiento de las estimaciones de la edad del planeta. Placa teoría tectónica surgió de dos observaciones geológicas separadas: expansión del fondo oceánico y la deriva continental. La teoría revolucionó el Ciencias de la tierra. Hoy en día la Tierra se sabe que es de aproximadamente 4,5 millones de años.
El tiempo geológico
La escala de tiempo geológico abarca la historia de la Tierra. Está entre corchetes al final de edad en las fechas de los primeros sistema solar material a 4.567 Ga, (gigaannum: hace mil millones de años) y la edad de la Tierra a 4,54 Ga al comienzo de la manera informal reconocido Eon Hadean. Al final joven de la escala, que se encuentra entre corchetes por el presente día en el Época del Holoceno.
Hitos importantes
- 4.567 Ga: La formación del Sistema Solar
- 4.54 Ga: La acreción de la Tierra
- c. 4 Ga: Fin de Bombardeo Pesado Tardío, primera vida
- c. 3.5 Ga: Inicio de la fotosíntesis
- c. 2.3 Ga: oxigenada atmósfera, primera Tierra bola de nieve
- 730-635 Ma (megaannum: hace millones de años): dos Tierras de bolas de nieve
- 542 ± 0,3 Ma: Cámbrico explosión - gran multiplicación de la vida de cuerpo duro; primero abundantes fósiles ; de inicio de la Paleozoico
- c. 380 Ma: Primeros vertebrados animales terrestres
- 250 Ma: Pérmico-Triásico extinción - el 90% de toda la tierra los animales mueren. Fin del Paleozoico y principios del Mesozoico
- 65 Ma: Cretácico-Paleógeno extinción - Dinosaurios mueren; final del Mesozoico y principios del Cenozoico
- c. 7 Ma - Presente: Los homínidos
- c. 7 Ma: Primera aparecen los homínidos
- 3,9 Ma: Primera Australopithecus, antepasado directo a modernos Homo sapiens , parece
- 200 ka (kiloannum: hace mil años): Los primeros Homo sapiens modernos aparecen en el este de África
Escala de tiempo breve
Las siguientes cuatro líneas de tiempo muestran la escala de tiempo geológico. El primero muestra todo el tiempo de la formación de la Tierra hasta el presente, pero esto comprime el último eón. Por tanto, la segunda escala muestra la más reciente eón con una escala ampliada. Por último, la segunda escala de nuevo comprime la época más reciente, por lo que la última época se expande en la tercera escala. Desde el Cuaternario es un período muy corto con épocas cortas, que se expande en la cuarta escala. La segunda, tercera y cuarta líneas de tiempo, por lo tanto cada uno de los apartados de su línea de tiempo anterior a lo indicado por asteriscos. La Holoceno (los últimos época) es demasiado pequeño para ser mostrado claramente en la tercera línea de tiempo, otra de las razones para la expansión de la cuarta escala.
La datación relativa y absoluta
Eventos geológicos se pueden dar una fecha precisa en un punto en el tiempo, o pueden estar relacionados con otros eventos que vinieron antes y después de ellos. Los geólogos usan una variedad de métodos para dar fechas tanto relativos como absolutos a eventos geológicos. A continuación, utilizan estas fechas para encontrar las tasas a las que se producen los procesos.
La datación relativa
Los métodos para datación relativa se desarrollaron cuando la geología surgió primero como ciencia formal. Los geólogos siguen usando los siguientes principios hoy en día como un medio para proporcionar información sobre la historia geológica y el calendario de eventos geológicos.
La principio del uniformismo establece que los procesos geológicos observados en el funcionamiento que modifican la corteza de la Tierra en la actualidad han trabajado en forma muy similar a lo largo del tiempo geológico. Un principio fundamental de la geología avanzado por el médico escocés del siglo 18 y geólogo James Hutton, es que "el presente es la llave del pasado." En palabras de Hutton: "la historia pasada de nuestro planeta debe ser explicado por lo que se puede ver que está sucediendo ahora."
El principio de las relaciones intrusivas refiere intrusiones transversales. En geología, cuando un ígneas cortes de intrusión a través de una formación de roca sedimentaria , que se puede determinar que la intrusión ígnea es más joven que la roca sedimentaria. Hay un número de diferentes tipos de intrusiones, tales como acciones, lacolitos, batolitos , alféizares y diques.
La principio de las relaciones intersectoriales se refiere a la formación de fallas y la edad de las secuencias a través del cual se cortan. Las fallas son más jóvenes que las rocas se cortan; en consecuencia, si no se encuentra una falla que penetra algunas formaciones, pero no los de arriba de la misma, a continuación, las formaciones que fueron cortadas son más antiguos que la falla, y los que no se cortan deben ser menores de la falla. Encontrar la cama clave en estas situaciones puede ayudar a determinar si el fallo es una falla normal o una falla inversa.
La principio de inclusiones y componentes afirma que, con las rocas sedimentarias, si inclusiones (o clastos) se encuentran en una formación, a continuación, las inclusiones deben ser mayores de la formación que los contiene. Por ejemplo, en rocas sedimentarias, es común que la grava de una formación más para ser rasgada hasta e incluido en una capa más reciente. Una situación similar con las rocas ígneas se produce cuando xenolitos se encuentran. Estos cuerpos extraños son recogidos como magma o lava los flujos, y se incorporan, para después refrescarse en la matriz. Como resultado, los xenolitos son más antiguos que la roca que los contiene.
La principio de horizontalidad original, establece que la deposición de sedimentos se produce como esencialmente camas horizontales. Observación de las modernas sedimentos marinos y no marinos en una amplia variedad de entornos apoya esta generalización (aunque estratificación cruzada se inclina, la orientación general de las unidades transversales camas es horizontal).
La principio de superposición establece que una capa de roca sedimentaria en una secuencia tectónicamente imperturbable es más joven que la de abajo y más antigua que la que tiene encima. Lógicamente una capa más joven no pueda deslizarse debajo de una capa depositada previamente. Este principio permite que las capas sedimentarias para ser visto como una forma de línea de tiempo vertical, un registro parcial o completa de el tiempo transcurrido desde la deposición de la capa más baja a la deposición de la más alta cama.
La principio de la sucesión faunística se basa en la aparición de fósiles en las rocas sedimentarias. Como existen organismos en el mismo período de tiempo en todo el mundo, su presencia o (a veces) ausencia se pueden utilizar para proporcionar una edad relativa de las formaciones en las que se encuentran. Sobre la base de los principios establecidos por William Smith casi cien años antes de la publicación de Charles Darwin 's teoría de la evolución , los principios de la sucesión se desarrollaron de forma independiente del pensamiento evolutivo. El principio se vuelve bastante complejo, sin embargo, dadas las incertidumbres de la fosilización, la localización de los tipos de fósiles debido a cambios laterales en el hábitat ( facies cambian en estratos sedimentarios), y que no todos los fósiles se pueden encontrar en todo el mundo al mismo tiempo.
Datación absoluta
Los geólogos también pueden dar fechas absolutas precisas a eventos geológicos. Estas fechas son útiles por su propia cuenta, y también se pueden usar en conjunción con métodos de datación relativos o para calibrar los métodos de datación relativos.
Un gran avance en la geología en el advenimiento del siglo 20 fue la capacidad de dar fechas absolutas precisas a eventos geológicos a través de isótopos radiactivos y otros métodos. El advenimiento de la datación radiométrica cambió la comprensión del tiempo geológico. Antes, los geólogos sólo podían utilizar fósiles a fecha secciones de roca con respecto al otro. Con fechas isotópicas, datación absoluta fue posible, y estas fechas absolutas podría aplicar secuencias de fósiles en el que no había material de fechable, la conversión de las antiguas edades relativas a nuevas edades absolutas.
Para muchas aplicaciones geológicas, isótopos proporciones se miden en los minerales que dan la cantidad de tiempo que ha pasado desde una roca pasa a través de su especial temperatura de cierre, el punto en el que los diferentes isótopos radiométricos detener la difusión dentro y fuera de la red cristalina. Estos se utilizan en geocronológica y estudios thermochronologic. Los métodos comunes incluyen uranio-plomo de citas, potasio-argón citas y argón-argón citas, y de uranio-torio de citas. Estos métodos se utilizan para una variedad de aplicaciones. Citas de lavas y capas de ceniza puede ayudar a fecha de estratigrafía y calibrar las técnicas de datación relativa. Estos métodos también se pueden utilizar para determinar las edades de emplazamiento del plutón. Técnicas termoquímicos se pueden utilizar para determinar los perfiles de temperatura dentro de la corteza, el levantamiento de las cordilleras montañosas y paleotopografía.
Fraccionamiento de la serie de los lantánidos elementos se utiliza para calcular las edades desde rocas fueron retirados del manto.
Otros métodos se utilizan para los eventos más recientes. Luminiscencia estimulada ópticamente y cosmogénico radionucleidos citas se utilizan para superficies de fecha y / o tasas de erosión. La dendrocronología también se puede utilizar para la datación de los paisajes. La datación por radiocarbono se utiliza para jóvenes materia organica.
Materiales geológicos
La mayoría de los datos geológicos provienen de la investigación sobre materiales de la Tierra sólida. Estos por lo general caen en una de dos categorías: roca y material no consolidado.
Roca
Hay tres tipos principales de rocas: ígneas , sedimentarias y metamórficas . La ciclo de las rocas es un concepto importante en la geología que ilustra las relaciones entre estos tres tipos de roca y el magma. Cuando una roca cristaliza a partir de la masa fundida ( magma y / o lava ), es una roca ígnea. Esta roca puede ser degradado y erosionado , y luego redepositado y Lithified en una roca sedimentaria, o convertirse en una roca metamórfica debido al calor y la presión que cambian el mineral contenido en la roca y le dan una característica tela. La roca sedimentaria puede entonces convertirse posteriormente en una roca metamórfica debido al calor y la presión, y la roca metamórfica puede ser degradado, erosionado, deposita, y litificada, convirtiéndose en una roca sedimentaria. Roca sedimentaria también puede ser re-erosionado y volvió a depositar, y roca metamórfica también puede sufrir metamorfismo adicional. Los tres tipos de rocas se pueden volver a fundir; cuando esto sucede, se forma un nuevo magma, de la que una roca ígnea puede volver a cristalizar.
La mayoría de las investigaciones en geología se asocia con el estudio de la roca, como la roca proporciona el registro principal de la mayoría de la historia geológica de la Tierra.
Material no consolidado
Los geólogos también estudian el material unlithified, que por lo general proviene de los depósitos más recientes. Debido a esto, el estudio de este tipo de material es a menudo conocido como Geología del Cuaternario, después de la reciente Período Cuaternario. Esto incluye el estudio de los sedimentos y suelos , y es importante para algunos (o muchos) en los estudios geomorfología, sedimentología, y paleoclimatología.
Estructura entera a la Tierra
Placas tectónicas
En la década de 1960, una serie de descubrimientos, el más importante de los cuales fue extendiendo fondo marino, mostró que la de la Tierra litosfera, que incluye la corteza y la porción superior rígida de la manto superior, se separa en una serie de placas tectónicas que se mueven a través de la deformación plástica, sólido, manto superior, que se llama la astenosfera. Hay un acoplamiento íntimo entre el movimiento de las placas en la superficie y la convección del manto: movimientos de las placas oceánicas y manto corrientes de convección siempre se mueven en la misma dirección, porque la litosfera oceánica es la rígida superior térmica capa límite de la capa convectiva. Este acoplamiento entre placas rígidas que se mueven sobre la superficie de la Tierra y la convectiva manto se llama la tectónica de placas.
El desarrollo de la tectónica de placas proporciona una base física para muchas observaciones de la Tierra sólida. Regiones lineales largas de características geológicas que podrían explicarse como los límites de placas. Las dorsales oceánicas, zonas altas en el fondo marino donde respiraderos hidrotermales y volcanes existen, se explicaron como límites divergentes, donde dos placas se separan. Arcos de volcanes y terremotos se explicaron como límites convergentes, donde una placa subduce debajo de la otra. Límites de transformación, tales como la Sistema de falla de San Andrés, se tradujo en fuertes terremotos generalizadas. La tectónica de placas también proporcionan un mecanismo para Teoría de Alfred Wegener deriva de los continentes, en la cual los continentes se mueven a través de la superficie de la Tierra a través del tiempo geológico. También nos dieron una fuerza impulsora de deformación de la corteza, y un nuevo escenario de las observaciones de la geología estructural. El poder de la teoría de la tectónica de placas radica en su capacidad de combinar todas estas observaciones en una única teoría de cómo la litosfera se mueve sobre el manto de convección.
Estructura de la Tierra
Los avances en la sismología, modelado por computadora, y mineralogía y cristalografía a altas temperaturas y presiones dar información sobre la composición y la estructura interna de la Tierra.
Los sismólogos pueden utilizar los tiempos de llegada de ondas sísmicas en reversa para obtener imágenes del interior de la Tierra. Los primeros avances en este campo mostraron la existencia de un líquido núcleo externo (donde ondas de corte no eran capaces de propagarse) y un sólido denso núcleo interno. Estos avances llevado al desarrollo de un modelo de capas de la Tierra, con una corteza y litosfera en la parte superior, el manto a continuación (separados dentro de sí misma por discontinuidades sísmicas en 410 a 660 kilómetros), y el núcleo externo y el núcleo interno debajo. Más recientemente, los sismólogos han sido capaces de crear imágenes detalladas de velocidades de las ondas en el interior de la tierra de la misma forma a las imágenes un médico un cuerpo en una tomografía computarizada. Estas imágenes han dado lugar a una visión mucho más detallada del interior de la Tierra, y han sustituido el modelo de capas simplificado con un modelo mucho más dinámica.
Mineralogistas han sido capaces de utilizar los datos de presión y temperatura a partir de los estudios sísmicos y de modelización junto con el conocimiento de la composición elemental de la Tierra en la profundidad de reproducir estas condiciones en parámetros experimentales y medir los cambios en la estructura cristalina. Estos estudios explican los cambios químicos asociados con los grandes discontinuidades sísmicas en el manto, y muestran las estructuras cristalográficas esperados en el núcleo interno de la Tierra.
Desarrollo geológico de una zona
La geología de un área cambia a través del tiempo como unidades de roca se depositan y se insertan y los procesos de deformación cambian sus formas y lugares.
Unidades de roca se emplazaron primero ya sea por deposición sobre la superficie o la intrusión en el roca suprayacente. La deposición puede ocurrir cuando los sedimentos se depositan sobre la superficie de la Tierra y más tarde lithify en rocas sedimentarias, o cuando como material volcánico tales como cenizas volcánicas o flujos de lava cubren la superficie. Intrusiones ígneas como batolitos , lacolitos, diques, y alféizares, empuje hacia arriba en la roca suprayacente y cristalizar, ya que interfiere.
Después de la secuencia inicial de rocas ha sido depositada, las unidades de roca pueden ser deformada y / o metamorfoseado. La deformación se produce normalmente como resultado de acortamiento horizontal, extensión horizontal, o (de lado a lado de desgarre ) movimiento. Estos regímenes estructurales en términos generales se refieren a límites convergentes, límites divergentes, y transformar las fronteras, respectivamente, entre las placas tectónicas.
Cuando las unidades de roca se colocan debajo de horizontal de compresión, que se acortan y se vuelven más gruesas. Debido a que las unidades de roca, distintos de los lodos, no cambie significativamente en volumen, esto se logra de dos maneras principales: a través de las fallas y plegable. En la corteza superficial, donde deformación frágil puede ocurrir, fallas inversas de forma, que causan la roca más profunda para moverse en la parte superior de la roca superficial. Debido a que la roca más profundo es a menudo mayor, como lo señaló el principio de superposición, esto puede resultar en rocas más antiguas en movimiento en la parte superior de los más jóvenes. Movimiento a lo largo de fallas puede resultar en plegado, ya sea porque las faltas no son planas, o porque las capas de rocas son arrastrados, formando pliegues de arrastre, como ocurre deslizamiento son a lo largo de la falla. Más profundo en la Tierra, las rocas se comportan plásticamente, y doblar en vez de fallas. Estos pliegues pueden ser aquellos en los que el material en el centro del pliegue hebillas hacia arriba, creando " antiformes ", o en los que las hebillas hacia abajo, creando" synforms ". Si las tapas de las unidades de roca dentro de los pliegues siguen apuntando hacia arriba, se les llama anticlinales y sinclinales, respectivamente. Si algunas de las unidades en el pliegue se enfrentan a la baja, la estructura se llama un anticlinal o sinclinal volcado, y si todas las unidades de roca se revocan o la dirección arriba correcta es desconocida, se llama simplemente por los términos más generales, antiformes y synforms.
Presiones y temperaturas aún más altas durante el acortamiento horizontal pueden causar tanto plegado y metamorfismo de las rocas. Este metamorfismo causa cambios en la composición mineral de las rocas; crea una foliación o superficie plana, que se relaciona con el crecimiento mineral bajo estrés; y puede quitar los signos de las texturas originales de las rocas, como ropa de cama en las rocas sedimentarias, las características de flujo de lavas , y los patrones de cristal en rocas cristalinas .
Extensión hace que las unidades de roca en su conjunto a convertirse más largo y delgado. Esto se logra principalmente a través de fallamiento normal y a través de la dúctil estiramiento y adelgazamiento. Las fallas normales caen unidades de roca que son más altos debajo de aquellas que son más bajos. Normalmente, esto se traduce en unidades más jóvenes de ser colocado debajo de las unidades más antiguas. El estiramiento de unidades pueden resultar en su adelgazamiento; De hecho, hay una ubicación dentro de la Maria faja plegada y corrida en la que toda la secuencia sedimentaria del Gran Cañón se pueden ver en una longitud de menos de un metro. Rocas en la profundidad sean dúctilmente estirada a menudo también metamorfoseado. Estas rocas se extendían también pueden pellizcar en lentes, conocido como Boudins, después de la palabra francesa para "salchicha", debido a su similitud visual.
Cuando las unidades de roca se deslizan una sobre otra, fallas de salto se desarrollan en regiones poco profundas, y se convierten en zonas de cizalla a mayores profundidades donde las rocas se deforman dúctilmente.
La adición de nuevas unidades de roca, tanto depositionally y intrusiva, a menudo se produce durante la deformación. Con errores y otros procesos de deformación como resultado la creación de gradientes topográficos, haciendo que el material en la unidad de roca que va en aumento en la elevación a ser erosionado por las laderas y canales. Estos sedimentos se depositan en la unidad de roca que va a la baja. Movimiento continuo a lo largo de la falla mantiene el gradiente topográfico a pesar del movimiento de sedimentos, y continúa para crear espacio de alojamiento para el material de depósito. Eventos de deformación también suelen estar asociadas con el vulcanismo y la actividad ígnea. Cenizas volcánicas y lavas se acumulan en la superficie, y las intrusiones ígneas entran desde abajo. Los diques, largas, intrusiones ígneas planas, entran a lo largo de las grietas, y por lo tanto a menudo se forman en gran número en las áreas que están siendo deformados activamente. Esto puede resultar en el emplazamiento de enjambres de diques, como los que son observables a través de la Canadian Shield, o anillos de diques de todo el tubo de lava de un volcán.
Todos estos procesos no se producen necesariamente en un solo ambiente, y no necesariamente se producen en un solo pedido. La Islas de Hawai, por ejemplo, consisten casi en su totalidad de capas basálticas flujos de lava. Las secuencias sedimentarias de la zona central de Estados Unidos y el Gran Cañón en el suroeste de los Estados Unidos contienen pilas casi no deformadas de rocas sedimentarias que han permanecido en vigor desde Cámbrico tiempo. Otras áreas son mucho más geológicamente compleja. En el suroeste de Estados Unidos, sedimentarias, volcánicas y rocas intrusivas se han transformado, en fallo, foliada y doblado. Incluso las rocas más antiguas, como la Gneis Acasta del Cratón Esclavo en el noroeste de Canadá , la más antigua roca conocida en el mundo se han transformado hasta el punto que su origen es undiscernable sin análisis de laboratorio. Además, estos procesos pueden ocurrir en etapas. En muchos lugares, el Gran Cañón en el suroeste de los Estados Unidos es un ejemplo muy visible, las unidades de roca inferiores fueron metamorfoseados y deforme, y luego terminó la deformación y las unidades superiores, no deformadas fueron depositados. Aunque puede ocurrir en cualquier cantidad de emplazamiento rock y deformación de las rocas, y pueden ocurrir en cualquier número de veces, estos conceptos proporcionan una guía para entender la historia geológica de un área.
Los métodos de la geología
Los geólogos usan un número de campo, laboratorio y métodos de modelización numérica de descifrar la historia de la Tierra y comprender los procesos que tienen lugar en y en la Tierra. En las investigaciones geológicas típicas, los geólogos utilizan la información primaria relacionada con petrología (el estudio de las rocas), estratigrafía (el estudio de las capas sedimentarias), y la geología estructural (el estudio de las posiciones de las unidades de roca y su deformación). En muchos casos, los geólogos también estudian los suelos modernos, ríos , paisajes y glaciares ; investigar pasado y la vida actual y vías biogeoquímicos, y el uso métodos geofísicos para investigar el subsuelo.
Los métodos de campo
Geológico trabajo de campo varía en función de la tarea en cuestión. Trabajo de campo típica podría consistir en:
- El mapeo geológico
- Mapeo estructural: la ubicación de las principales unidades de roca y las fallas y pliegues que llevaron a su colocación allí.
- Mapeo estratigráfico: la ubicación de facies sedimentarias ( litofacies y biofacies) o el mapeo de isopacas de igual espesor de las rocas sedimentarias
- Mapeo superficial: la ubicación de los suelos y depósitos superficiales
- Topografía de las características topográficas
- Creación de mapas topográficos
- Trabajar para entender el cambio a través de paisajes, incluyendo:
- Los patrones de erosión y declaración
- Río cambio de canal a través de la migración y avulsión
- Los procesos de ladera
- Mapeo del subsuelo a través de métodos geofísicos
- Estos métodos incluyen:
- Superficial estudios sísmicos
- Georradar
- La tomografía de resistividad eléctrica
- Se utilizan para:
- La exploración de hidrocarburos
- Descubrimiento las aguas subterráneas
- Localización de objetos arqueológicos enterrados
- Estos métodos incluyen:
- De alta resolución de la estratigrafía
- Medir y describir secciones estratigráficas en la superficie
- La perforación de pozos y tala
- Biogeoquímica y geomicrobiología
- Recolección de muestras para:
- Determinar vías bioquímicas
- Identificar nuevasespeciesde organismos
- Identificar nuevoscompuestos químicos
- Y utilizar estos descubrimientos a
- Entender la vida temprana en la Tierra y cómo funcionaba y se metaboliza
- Encuentra compuestos importantes para su uso en productos farmacéuticos.
- Recolección de muestras para:
- Paleontología: excavación defósilesde material
- Para la investigación de la vida pasada yla evolución
- Para museos y la educación
- Recolección de muestras parala geocronología ytermocronología
- Glaciología: medición de las características de los glaciares y su movimiento
Métodos de laboratorio
Petrología
Además de la identificación en el campo de las rocas, petrólogos identificar muestras de roca en el laboratorio. Dos de los principales métodos para la identificación de rocas en el laboratorio son a través de microscopía óptica y mediante el uso de una microsonda electrónica. En una análisis de la mineralogía óptica, secciones delgadas de muestras de roca se analizan a través de un microscopio petrográfico, donde los minerales pueden ser identificados a través de sus diferentes propiedades de la luz polarizada en un plano y de polarización cruzada, incluyendo su birrefringencia, pleocroísmo, hermanamiento, y de interferencia propiedades con un lente conoscópica. En la microsonda electrónica, localizaciones individuales son analizados por sus composiciones químicas exactas y la variación en la composición dentro de cristales individuales. Estable y estudios con isótopos radiactivos proporcionan una idea de la evolución geoquímica de unidades de roca.
Petrologists utilizan datos de inclusiones fluidas y realizar alta temperatura y presión experimentos físicos para comprender las temperaturas y presiones a las que aparecen diferentes fases minerales, y cómo cambian a través de procesos ígneas y metamórficas. Esta investigación se puede extrapolar al campo para comprender los procesos metamórficos y las condiciones de cristalización de rocas ígneas. Este trabajo también puede ayudar a explicar los procesos que ocurren dentro de la Tierra, tales como subducción y evolución cámara magmática.
Geología estructural
Geólogos estructurales utilizan el análisis microscópico de secciones delgadas orientadas de muestras geológicas para observar el tejido dentro de las rocas que da información sobre la tensión dentro de la estructura cristalina de las rocas. También conspiran y se combinan mediciones de estructuras geológicas con el fin de comprender mejor las orientaciones de fallas y pliegues para reconstruir la historia de la deformación de las rocas en la zona. Además, realizan analógica y experimentos numéricos de deformación de la roca en la configuración de grandes y pequeños.
El análisis de las estructuras a menudo se logra mediante el trazado de las orientaciones de las diversas características en estereoscopios. A stereonet es una proyección estereográfica de una esfera sobre un plano, en el que los aviones se proyectan como líneas y líneas se proyectan como puntos. Estos pueden ser utilizados para encontrar las localizaciones de ejes de plegado, las relaciones entre varios fallos, y las relaciones entre otras estructuras geológicas.
Entre los experimentos más conocidos en geología estructural son los relacionados con las cuñas orogénicos, que son zonas en las que las montañas se construyen a lo largo de los límites de placas tectónicas convergentes. En las versiones analógicas de estos experimentos, las capas horizontales de arena son arrastrados a lo largo de una superficie inferior en un tope posterior, lo que resulta en patrones de aspecto realista de fallas y el crecimiento de una críticamente cónico (todos los ángulos siguen siendo los mismos) de cuña orogénica. Los modelos numéricos funcionan de la misma manera que estos modelos analógicas, aunque a menudo son más sofisticados y pueden incluir patrones de erosión y la elevación en el cinturón de montaña. Esto ayuda a mostrar la relación entre la erosión y la forma de la cordillera. Estos estudios también pueden proporcionar información útil sobre las vías para metamorfismo a través de la presión, la temperatura, el espacio y el tiempo.
Estratigrafía
En el laboratorio, estratígrafos analizan muestras de secciones estratigráficas que se pueden devolver desde el campo, tales como los procedentes de núcleos de perforación. Estratígrafos también analizan los datos de los estudios geofísicos que muestran la ubicación de las unidades estratigráficas del subsuelo. Datos y Geofísicas registros de pozos se pueden combinar para producir una mejor vista del subsuelo, y estratígrafos menudo utilizan programas de computadora para hacer esto en tres dimensiones. Estratígrafos pueden utilizar estos datos para reconstruir los procesos antiguos que se producen en la superficie de la Tierra, interpretar ambientes pasados, y localizar las áreas de agua, carbón, y la extracción de hidrocarburos.
En el laboratorio, biostratigraphers analizan muestras de roca de afloramiento y perforación núcleos de los fósiles que se encuentran en ellos. Estos fósiles ayudan a los científicos hasta la fecha el núcleo y para entender el ambiente de depósito en el que las unidades de roca formadas. Geocronólogos datan precisamente rocas dentro de la sección estratigráfica con el fin de proporcionar una mejor límites absolutos sobre los plazos y las tasas de deposición. Estratígrafos magnéticos buscar signos de reversiones magnéticas en unidades de rocas ígneas dentro de los núcleos de perforación. Otros científicos realizan estudios de isótopos estables en las rocas para obtener información sobre el clima del pasado.
Geología Aplicada
Geología Económica
Geólogos económicos ayudan a localizar y gestionar de la Tierralos recursos naturales, como el petróleo y el carbón, así como los recursos minerales, que incluyen metales como el hierro, cobre y uranio.
Geología Minera
Geología minería consiste en la extracción de los recursos minerales de la Tierra. Algunos recursos de intereses económicos incluyen piedras preciosas, metales , y muchos minerales tales como amianto, perlita, mica, fosfatos, zeolitas, arcilla , piedra pómez, cuarzo , y sílice , así como elementos tales como azufre , cloro , y helio .
Geología del Petróleo
Geólogos del Petróleo estudian los lugares de la subsuperficie de la Tierra que pueden contener hidrocarburos extraíbles, especialmente el petróleo y el gas natural . Debido a que muchos de estos depósitos se encuentran en cuencas sedimentarias, estudian la formación de estas cuencas, así como su evolución sedimentaria y tectónica y las posiciones actuales de las unidades de roca.
Ingeniería geológica
Ingeniería geología es la aplicación de los principios geológicos a la práctica de ingeniería para el propósito de asegurar que los factores geológicos que afectan a la ubicación, el diseño, construcción, operación y mantenimiento de obras de ingeniería se tratan correctamente.
En el campo de la ingeniería civil , principios y análisis geológicos se utilizan a fin de determinar los principios mecánicas del material sobre el que se construyen las estructuras. Esto permite que los túneles que se construyan sin colapsar, puentes y rascacielos que se construyen con bases sólidas, y los edificios que se construirán que no va a instalarse en arcilla y barro.
Cuestiones Hidrología y ambientales
Geología y principios geológicos se pueden aplicar a diversos problemas ambientales, como la restauración de arroyos, la restauración de zonas industriales abandonadas, y la comprensión de las interacciones entre el medio natural y el medio ambiente geológico. Hidrología subterránea, o hidrogeología, se utiliza para localizar agua subterránea, que a menudo puede proporcionar un suministro de agua no contaminada y es especialmente importante en las regiones áridas, y para monitorear la propagación de contaminantes en pozos de agua subterránea.
Los geólogos también obtienen datos a través de la estratigrafía, pozos, muestras de núcleos y núcleos de hielo . Los núcleos de hielo y muestras de sedimentos se utilizan para para las reconstrucciones paleoclimáticas, que dicen los geólogos sobre el pasado y el presente de la temperatura, las precipitaciones y el nivel del mar en todo el mundo. Estos datos son nuestra principal fuente de información sobre el cambio climático global fuera de los datos instrumentales.
Peligros Naturales
Los geólogos y geofísicos estudian los riesgos naturales con el fin de promulgar seguras códigos de construcción y los sistemas de alerta que se utilizan para prevenir la pérdida de la propiedad y la vida. Ejemplos de importantes peligros naturales que son pertinentes a la geología (en contraposición a los que son principalmente o solamente pertinente a la meteorología) son:
- Avalanchas
- Terremotos
- Inundaciones
- Los deslizamientos de tierra yflujos de escombros
- Río migración canal yavulsión
- Licuefacción
- Hundimientos
- Hundimiento
- Los tsunamis
- Volcanes
- Geología
- Geología Económica
- Geología Minera
- Geología del Petróleo
- Ingeniería geológica
- Geología Ambiental
- Geoarqueología
- Geoquímica
- Biogeoquímica
- Geoquímica isotópica
- Geocronología
- Geodesia
- Geografía
- Modelado geológico
- Geometalurgia
- Geomicrobiología
- Geomorfología
- Geomythology
- Geofísica
- Glaciología
- Geología Histórica
- Hidrogeología
- Meteorología
- Mineralogía
- Oceanografía
- Geología marina
- Paleoclimatología
- Paleontología
- Micropaleontology
- Palinología
- Petrología
- Petrofísica
- Placas tectónicas
- Sedimentología
- Sismología
- La ciencia del suelo
- Espeleología
- Estratigrafía
- Bioestratigrafía
- Cronoestratigrafía
- Litoestratigrafía
- Geología estructural
- Vulcanología
