Geologija
Geologija (od grč. γεα [gea] — „zemlja“ i λογος [logos] — „rasprava (diskusija)“[1][2]) je nauka koja se bavi proučavanjem Zemlje, njenog nastanka i procesa koji su je oblikovali, njenog sastava i strukture. Naučnici, koji se tim bave, nazivaju se geolozi.
Reč „geologija“, prvi je upotrebio 1778. godine Žan Anri Delik (1727—1817) a terminološki je definisao 1779. godine Horas-Benedikt od Sosura (1740—1799).
Istorijski razvoj uredi
Geologija je, uz astronomiju, jedna od najstarijih nauka. Prva upotreba geologije vezana je za korišćenje tehničkog kamena kao građevinskog materijala. Još u doba neolita, kada se javljaju prva naselja, ljudi su znali koja je vrsta kamena dobra za koju potrebu, pa su za pravljenje alatki koristili opsidijan i kremen, a za gradnju mermer i krečnjak. O tome svedoče arheološki nalazi.
Prva znanja o mineralnim sirovinama, njihovom korišćenju i razmeni, javljaju se pre pet hiljada godina. U to doba su u Belgiji i južnoj Engleskoj postojali podzemni rudnici kremena.
Najstariji dokumenti u kojima se obrađuju geološke teme vezani su za razvoj civilizacije u dolini Nila. Iz Egipta potiče mapa nastala 1160. p. n. e., na kojoj su prikazani Wadi Hammamat, Wadi Atala i Wadi El-sid, sa okolinom. Na njoj su prikazani kamenolom i rudnik zlata Bir Umm Fawakir, sa brojnim oznakama za pojedine specifične pojave na tom području.
Spoznaje o vrlo složenoj problematici postanka i razvitka Zemlje javljale su se postupno, a neke datiraju još iz antičkih vremena. No, tek u 15. veku dolazi do pokušaja sistematizacije znanja o Zemlji, a postupno se javljaju i novi pojmovi kao temelj geologije u nastajanju.
Pitagorejci su, još u 6. veku pre nove ere znali oblik i položaj Zemlje. Herodot je, u svojim spisima, opisao deltu Nila i zaključio da se širi u more zbog prinosa mulja.
Aristotel je beležio svoja zapažanja o Zemlji i njenom nastanku. Takođe, objašnjavao je i razne pojave, npr. da zemljotresi nastaju kada se mase vazduha u zemlji sukobe zbog razlike u temperaturi i eksplozivno je napuštaju kroz pukotine i pećine. U delu Meteorologica objašnjava nastanak minerala. Uočio je i fosile, ali je smatrao da su to ostaci organizama koji ne žive u moru, već ispod zemlje. Smatrao je da imaju neorgansko poreklo, da su nežive materije, kao i da predstavljaju neuspešne pokušaje nastanka živih bića.
Teofrast, koji je bio Aristotelov učenik, napisao je, 314. p. n. e., delo Peri Lithon (O stenama). Ovo delo predstavlja katalog mineralnih supstanci koje su se koristile u tadašnjem svetu i verovatno je prva napisana geološka knjiga uopšte. U njoj se, po prvi put, pominju nazivi velikog broja minerala i stena.
Strabon je razmatrao postanak vulkana i zemljotresa, ali se uglavnom oslanjao na ideje Aristotela. Takođe je pominjao mogućnost da su fosilni organizmi tragovi života u stenama.
Ovidije je izneo zapažanja o školjkama koje se nalaze u planinama, i zaključio da je zemlja nekada bila prekrivena morem. Zapazio je i da voda svojim delovanjem postepeno snižava uzvišenja u reljefu. Uvideo je da se tako dobija materijal koji se deponuje tokom poplava i zatim suši i očvršćava, čime prelazi u stenu.
Plinije Stariji je napisao prvu enciklopediju, u 37 tomova, nazvanu Naturalis Historia. U njoj je dao precizan opis pojedinih minerala, uključujući njihov oblik, kristalne pljosni i druga svojstva. Poredio je i tvrdoću minerala, i zaključio da je dijamant najtvrđi od svih minerala.
U Kini je napravljeno dosta instrumenata i sprava za geološka ispitivanja. Stari Kinezi su prvi konstruisali garnituru za bušenje bunara i prvi seizmoskop. U Kini je konstruisan i prvi kompas.
Kineski naučnik Šen Ko (1031–1095) postavio je hipotezu o nastanku kopnenih formacija: on je zapazio fosilne ostatke školjki u geološkom stratumu u planinama stotinama kilometara daleko od okeana, na osnovu čega je pretpostavio da je kopno nastalo erozijom planina i taloženjem prašine .[3]
U srednjem veku su ostaci izumrlih organizama najčešće smatrani „igrom prirode“ ili dokazima „opšteg potopa“. No, već je Leonardo da Vinči (1452—1519) upozorio da se jednim „potopom“ ne može objasniti rasprostranjenost fosilnih ostataka morskih organizama na kopnu. Osim toga, on je bio svestan dugog trajanja geološke prošlosti, a opisao je i prvi geohemijski ciklus (voda ispire so iz tla i odnosi je u more koje se tako zaslanjuje, a zbog izdizanja morskog dna stvaraju se lagune gde se voda isparuje i taloži novi sloj, koji opet može biti potopljen...). Leonardo da Vinči je shvatio i odnos erozije tla i izdizanja kopna (erozija narušava ravnotežu u litosferi, a ona se ponovno uspostavlja izdizanjem).
Širi interes za geološke probleme izazvale su rasprave između tzv. neptunista i plutonista. Plutonisti, na čelu sa Džejms Hatonom (1726—1797) su oživeli zapažanje Strabona (1. vek p. n. e.) držeći da su pojedine stene nastale u vezi s vulkanskim erupcijama. Nazvani su po bogu podzemlja, Plutonu. Neptunisti, na čelu sa Vernerom su oživeli staru ideju Talesa iz Mileta (7/6. vek p. n. e.), pripisujući postanak stena litosfere - vodi. Zbog toga su i dobili naziv prema antičkom bogu okeana Neptunu.
Sosur, (18. vek) prvi je shvatio da su nagnuti slojevi posledica kretanja litosfere i prodora starijih stena kroz mlađe. Baumont (19. vek) prvi spoznaje ulogu raseda u postanku doline Rajne, a tvrdi i da tektonske sile nastaju zbog hlađenja Zemlje i stezanja.
Žorž Kivje (1769—1832), prirodnjak i zoolog, postavlja temelje naučnog proučavanja fosilnih ostataka organizama. Vilijam Smit (1769. – 1839) primenjuje fosilne ostatke za određivanje relativne starosti stena Zemljine kore .[4] Uočava se i lateralna različitost stena nastalih u isto vreme, pa tako nastaje pojam facija.
Pojam geosinklinale kao labilnog sedimentacionog prostora, nastalog lomljenjem i savijanjem Zemljine kore dobija na značenju 1900. godine kada ga je istakao Haug pri postanku ulančanih gorskih sistema a 1908. godine predložio Frenk Bersli Tejlor (1860—1938). Geosinklinala ostaje u središtu interesa geologa sve do 1960-ih, kada ju je delom istisnula koncepcija tektonike ploča.
Važniji geološki principi uredi
Princip aktualizma (uniformizma) je osnovni princip u geologiji koji predstavlja osnovno polazište pri svim razmatranjima o razvoju Zemlje. On glasi: „Prošlost je ključ za razumevanje sadašnjosti“ odnosno procesi koji vladaju danas su vladali i u prošlosti pa posmatranjem današnjih zbivanja možemo zaključivati o geološkoj prošlosti.
Princip superpozicije prvi put je (1669) potpuno objasnio danski prirodnjak Nikolas Steno. Danas ovaj princip podrazumeva da je u tektonski neporemećenim terenima svaki donji sloj stariji od onog koji ga prekriva, ali i da je sloj u kome se nalaze odlomci nekih stena nastao kasnije od stena čije odlomke sadrži.
Princip evolucije prenet na Zemlju svodi se na zaključak da je Zemlja tokom svoje istorije pod dejstvom različitih procesa i različitih intenziteta tih procesa pretrpela brojne promene, te da se ona stalno menja (evoluira). L. Dolo (1893) formulisao je evoluciju Zemlje kao nepovratan proces („Zakon ireverzibiliteta“).
Princip intruzivnih odnosa se bavi presekom intruziva. U geologiji kada magmatska intruzija preseče formaciju sedimentnih stena može se zaključiti da je magmatska intruzija mlađa od sedimentnih stena. Postoje brojni oblici intruziva, uključujući lakolite, lopolite, nek, sil, dajk.
Polja, naučno-stručne oblasti, discipline, metode uredi
Vulkanologija uredi
Vulkanologija je nauka o vulkanima, lavi, magmi, i različitim geološkim i geofizičkim fenomenima vezanim za vulkanizam.[5][6]
Geološko kartiranje uredi
Geološko kartiranje je proces koji se sastoji od prikupljanja podataka ranijih istraživanja, analize postojeće dokumentacije, terenskog rada, analize prikupljenih podataka, izrade geološke karte, profila i prateće tehničke dokumentacije.[7]
Geomikrobiologija uredi
Geomikrobiologija je deo naučne discipline mikrobiologije. Polje istraživanja geomikrobiologije bavi se ulogom mikroba i mikrobiološkim procesima u geološkim i geohemijskim procesima. Ona je važna posebno kada se bavi mikroorganizmima u izdanskoj vodi i javnim resursima pijaće vode.
Geomorfologija uredi
Geomorfologija (γη, geos, „zemlja";μορφή, morfos, " oblik";λόγος, logos saznanje) je nauka o postanku i razviću oblika u reljefu Zemljine površi, koji su nastali pod uticajem endogenih i egzogenih procesa. Samim tim, geomorfološka proučavanja ne mogu se sprovoditi bez dobrog poznavanja geologije.[8][9]
Geotehnika uredi
Geotehnika je naučno-stručna oblast, koja se bavi izučavanjem svojstava, stanja i ponašanja geološke sredine kao i zakonitosti njihovih promena pod uticajem određene inženjerske delatnosti i/ili prirodnih procesa. Ona se bavi uslovima i načinima poboljšanja svojstava i njihovim prilagođenjem konkretnim inženjerskim zahtevima kao i problemima izrade raznovrsnih geotehničkih konstrukcija.[10][11]
Geofizika uredi
Geofizika (grč. γή = Zemlja, grč. φυσικά = svojstvo, priroda) je naučna disciplina, koja proučava fizička svojstva Zemljine unutrašnjosti. Geofizika proučava fizička polja Zemlje (gravitaciono, magnetsko, električno) i njihovu međusobnu interakciju, kao i fizička svojstva koja uslovljavaju kretanje seizmičkih talasa, kretanje električne struje, formiranje magneto-telurskog polja, itd.
Geohemija uredi
Geohemija se bavi izučavanjem hemijskog sastava Zemlje i drugih planeta, hemijskih procesa i reakcija koje su odgovorne za sastav stena i tla, kao i kruženjem (migracija) materije i energije koje transportuju Zemljine hemijske komponente u vremenu i prostoru, i njihovu interakciju sa hidrosferom i atmosferom.
Geohronologija uredi
Geohronologija (grčki ge = zemlja, chronos = vreme, doba, logos = izučavati) je nauka koja se bavi utvrđivanjem apsolutne starosti stena, fosila, i sedimenata sa određenim stepenom tolerancije zavisno od metoda koji je korišćen. Za ovu granu istorijske geologije koriste se brojne metode za određivanje apsolutne starosti.
Glaciologija uredi
Glaciologija je nauka koja se bavi proučavanjem lednika, procesima njihovog nastajanja, kao i proučavanjem njihovog uticaja na životnu sredinu. Reč glečer dolazi od latinskog glacies što označava led ili mraz, logos - nauka (rasprava, diskusija).
Daljinska detekcija uredi
Daljinska detekcija je metod prikupljanja informacija putem sistema koji nisu u direktnom, fizičkom kontaktu sa ispitivanom pojavom ili objektom. U geologiji se analizom aerosnimaka i satelitskih snimaka prikupljaju raznovrsni geološki podaci.
Ekonomska geologija uredi
Ekonomska geologija je nauka koja se bavi proučavanjem mineralnih resursa, kao dela prirodnih resursa, njihovom valorizacijom, odnosno vrednovanjem mineralnih resursa i proračunom ekonomskih efekata korišćenja mineralnih resursa.
Naftna geologija uredi
Naftna geologija ili Geologija ležišta ugljovodonika posebno je područje unutar geologije kao naučne grane. Obuhvata brojne zasebne discipline kao izrazite specijalnosti razvijane decenijama, a u cilju boljeg opisivanje ležišta nafte i gasa.
Rudnička geologija uredi
Rudnička geologija se bavi ekstrakcijom mineralnih resursa iz Zemlje. Neki od ekonomski važnih resursa su drago kamenje, metali, različiti minerali poput azbesta, perlita, liskuna, fosfata, zeolita, gline, plovućca, kvarca, silicijum, i elemenata kao što su sumpor, hlor i helijum.
Inženjerska geologija uredi
Inženjerska geologija predstavlja granu geologije koja proučava čvrste stenske mase i tlo u cilju izvođenja tehničkih (raznih vrsta inženjerskih) radova. Integracijom inženjerske geologije i mehanike tla, potom nastankom mehanike stena a onda i geotehničkih melioracija ona je unapređena i prerasla u naučno-stručnu oblast geotehniku.
Istorijska geologija uredi
Istorijska geologija je nauka koja se bavi proučavanjem procesa, događaja i svih promena na Zemlji i u Zemljinoj kori u toku njenog razvoja, koji traje oko 4,5 milijardi godina.
Mehanika tla uredi
Mehanika tla, u užem smislu, izučava i opisuje tlo u prostoru na kojem ili unutar koga se gradi. U mehanici tla proučavaju se osobine (svojstva) tla, koje su bitne sa aspekta njegovog sadejstva sa različitim vrstama objekata. Mehanika tla je predmet izučavanja inženjerske geologije i geotehnike.
Mineralogija uredi
Mineralogija je jedna od nauka o Zemlji koja se bavi izučavanjem minerala, njihovog hemijskog sastava, kristalne strukture i fizičkih svojstava. Posebne discipline u mineralogiji izučavaju procese nastanka minerala i pojavne oblike, bave se klasifikacijom minerala, njihovom geografskom distribucijom (rasprostranjenjem) kao i mogućnostima upotrebe.
Paleoklimatologija uredi
Paleoklimatologija je nauka klimatskih promena od nastanka Zemlje pa tokom cele geološke istorije. Ona koristi podatke dobijene uzorkovanjem iz lednika, godova, sedimenata, i stena kako bi se ustanovilo klimatsko stanje koje je vladalo u prošlosti na celoj Zemlji.
Paleontologija uredi
Paleontologija je nauka o razvoju života na Zemlji, drevnih biljaka i životinja zasnovana na fosilima, svedočanstvima njihovog postojanja sačuvanim u stenama. Uključuje proučavanje fosila tela, tragova, brloga, odbačenih delova, koprolite, i hemijske ostatke.
Mikropaleontologija uredi
Mikropaleontologija je grana paleontologije koja se bavi proučavanjem mikrofosila. Mikrofosili, generalno, su fosili malo veći ili ne veći od milimetra, odnosno oni fosili za čije proučavanje je neophodna upotreba mikroskopa.
Palinologija uredi
Palinologija je biološka i geološka disciplina koja proučava savremeni i fosilni polen, palinomorfe (spore, ciste dinoflagelata, akritarhe, hitinozoe i skolekodonte), kao i partikulisani organski materijal (POM) i kerogen iz sedimentnih stena i minerala.
Petrologija uredi
Petrologija (grčki πέτρα, petra, stena; λόγος, logos, saznanje (rasprava, diskusija)) je nauka koja se bavi izučavanjem stena i uslovima njihovog nastanka. Postoje tri dela petrologije koje odgovaraju izučavanju tri tipa stena - petrologija magmatskih stena, petrologija sedimentnih stena i petrologija metamorfnih stena.
Regionalna geologija uredi
Regionalna geologija raščlanjuje Zemlju na pojedine zaokružene regije: kontinente, okeane, planinske sisteme, kopnene vodene bazene, rudne pojaseve i druge celine, prikazujući njihovu građu, korisne sirovine i druge elemente prirodne životne osnove. Uz elemente stratigrafske i opšte geologije, pažnja se posvećuje i problemima usmerenog interesa (mineralne sirovine, voda, mogućnost geotehničkih zahvata i dr.), pa postoji uska veza s inženjerskom geologijom i hidrogeologijom, rudnom geologijom, seizmologijom, okeanologijom itd.
Sedimentologija uredi
Sedimentologija je geološka disciplina koja obuhvata praćenje, modeliranje i opisivanje različitih sedimentacionih procesa i njihovih sedimenata na Zemljinoj površi i u njenoj dubini. Ti su sedimenti istaloženi u geološkoj prošlosti, ali se proces sedimentacije odvija i danas.
Seizmologija uredi
Seizmologija je grana geofizike koja se bavi proučavanjem zemljotresa i kretanja elastičnih talasa kroz Zemlju. Sastoji se od posmatranja i merenja prirodnih tektonskih vibracija. Takođe obuhvata proučavanja efekata zemljotresa, kao što su cunami talasi, ali i izazvane vulkanske, tektonske, okeanske i površinske procese. Seizmologija pomaže u shvatanju tektonike Zemljine kore, strukture unutrašnjosti Zemlje i predviđanju zemljotresa.
Speleologija uredi
Speleologija je naučna disciplina koja se bavi izučavanjem pećina i drugih podzemnih kraških oblika, njihovom strukturom, fizičkim svojstvima, istorijom stvaranja, organizmima koji ih nastanjuju, i procesima kojim su nastali (speleogeneza) i kojim se menjaju tokom vremena (speleohronologija).
Stratigrafija uredi
Stratigrafija je geološka disciplina koja proučava i daje prikaz evolucije Zemlje, od njenog postanka do danas. Ona se bavi izdvajanjem stratigrafskih jedinica (i u okviru njih slojeva i stena) sa ciljem definisanja njihove starosti i praćenja promena koje su se dešavale. Dakle, stratigrafija se bavi identifikovanjem i lociranjem u vremenu događaja koji su se odigravali i mnogo ranije nego što je čovek postojao na Zemlji.
Biostratigrafija uredi
Biostratigrafija je deo stratigrafije koji se bavi korelisanjem i određivanjem relativne starosti stratuma na osnovu fosilnih ostataka koji se u njima sadrže.
Litostratigrafija uredi
Litostratigrafija je disciplina stratigrafije koja se bavi razvrstavanjem geoloških stenskih jedinica na litostratigrafske jedinice koje nose svoja imena.
Hemostratigrafija uredi
Hronostratigrafija uredi
Hronostratigrafija (grč. χρόνος chrónos = vreme; stratigrafija) je geološka disciplina koja se bavi utvrđivanjem apsolutne starosti fosilnih ostataka i stena kao i utvrđivanjem vremenskog sleda geološke istorije Zemlje. Hronostratigrafija starost utvrđuje na osnovu vremena poluraspada radioaktivnih elemenata u Zemljinoj kori.
Strukturna geologija uredi
Strukturna geologija se bavi proučavanjem trodimenzionalnog rasprostranjenja stenskih masa vodeći računa o istoriji deformacija. Osnovni cilj strukturne geologije je, da koristeći prikupljena merenja geometrije stena, razotkrije informacije o istoriji deformacije stene, i na kraju, spozna naponsko polje koje je izazvalo proučavanu deformaciju i geometriju. Razumevanje dinamike naponskog polja može biti povezano sa važnim događajima u regionalnoj geološkoj istoriji. Teži se razumevanju strukturnog razvoja određenog područja u odnosu na regionalne strukturne deformacije i u odnosu na tektoniku ploča.[12]
Tektonika uredi
Geotektonika ili kraće, tektonika je disciplina dinamičke geologije i bavi se pokretima i deformacijama u Zemljinoj kori odnosno litosferi i to na globalnom nivou, kontaktima pojedinih kontinentalnih i okeanskih ploča koje se kreću po gornjem sloju astenosfere, tj. Zemljinom omotaču.[13][14]
Hidrogeologija uredi
Hidrogeologija je nauka koja se bavi proučavanjem podzemnih voda, njihovim poreklom, uslovima pojavljivanja, zakonima kretanja, fizičkohemijskim svojstvima, uzajamnim odnosima između atmosferske, podzemne i površinske vode; kao i mogućnošću njihovog korišćenja u određene svrhe.
Poznati geolozi uredi
Reference uredi
- ^ „geology”. Online Etymology Dictionary.
- ^ γῆ. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project
- ^ Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth. Taipei: Caves Books, Ltd., 603–604
- ^ Winchester 2002.
- ^ Decker & Decker 2005
- ^ Francis & Oppenheimer 2003
- ^ "Surficial Geologic Maps" Arhivirano na sajtu Wayback Machine (16. februar 2016) in New Hampshire Geological Survey, Geologic maps. des.nh.gov
- ^ Willett, Sean D.; Brandon, Mark T. (2002). „On steady states in mountain belts”. Geology. 30 (2): 175—178. Bibcode:2002Geo....30..175W. doi:10.1130/0091-7613(2002)030<0175:OSSIMB>2.0.CO;2.
- ^ Roe, Gerard H.; Whipple, Kelin X.; Fletcher, Jennifer K. (2008). „Feedbacks among climate, erosion, and tectonics in a critical wedge orogen”. American Journal of Science. 308 (7): 815—842. doi:10.2475/07.2008.01.
- ^ Bates & Jackson, 1980, Glossary of Geology: American Geological Institute.
- ^ Krynine & Judd, 1957, Principles of Engineering Geology and Geotechnics: McGraw-Hill, New York.
- ^ Kious, Jacquelyne; Tilling, Robert I. (1996). „Understanding Plate Motions”. This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics. Kiger, Martha, Russel, Jane (Online izd.). Reston, Virginia, USA: United States Geological Survey. ISBN 978-0-16-048220-5. Pristupljeno 13. 03. 2009.
- ^ Hess, H. H. (November 1, 1962) "History Of Ocean Basins". pp. 599–620 in Petrologic studies: a volume in honor of A. F. Buddington. A. E. J. Engel, Harold L. James, and B. F. Leonard (eds.) [New York?]: Geological Society of America.
- ^ Kious, Jacquelyne; Tilling, Robert I. (1996). „Developing the Theory”. This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics. Kiger, Martha, Russel, Jane (Online izd.). Reston, Virginia, USA: United States Geological Survey. ISBN 978-0-16-048220-5. Pristupljeno 13. 03. 2009.
Literatura uredi
- Decker, Robert; Decker, Barbara (2005). Volcanoes (4th izd.). W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-8929-1.
- Francis, Peter; Oppenheimer, Clive (2003). Volcanoes (2nd izd.). USA: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-925469-9.
- Winchester, Simon (2002). The map that changed the world: William Smith and the birth of modern geology. New York, NY: Perennial. ISBN 978-0-06-093180-3.
- Jovanović; Srećković-Batoćanin, Velimir; Danica (2006). Osnovi geologije. Beograd: Zavod za udžbenike. ISBN 978-86-17-13048-8.