地質學

地質(來自古希臘 γῆ )的“地球”和 λoγία -logía “研究,話語”)是與地球和其他天文對象有關的自然科學的一個分支,它們所構成的岩石以及它們隨著時間而改變的過程。現代地質顯著重疊所有其他地球科學,包括水文學。它與地球系統科學行星科學融為一體。

地質描述了地球在其表面上和下方的結構以及塑造了結構的過程。地質學家研究岩石的礦物學成分,以了解其形成史。地質確定在給定位置發現的岩石的相對年齡地球化學(地質分支)決定了它們的絕對年齡。通過結合各種岩石學,晶體學和古生物學工具,地質學家能夠記錄整個地球的地質歷史。一個方面是展示地球的年齡。地質為板塊構造生命的進化史以及地球過去的氣候提供了證據。

地質學家廣泛研究了地球和其他陸地行星的特性和過程。地質學家使用多種方法來了解地球的結構和進化,包括野外工作岩石描述地球物理技術化學分析物理實驗數值建模。實際上,地質對於礦物質碳氫化合物勘探和剝削至關重要,評估水資源,了解自然危害,修復環境問題,並為過去的氣候變化提供見解。地質是一門主要的學科,它對於地質工程至關重要,在岩土工程中起著重要作用。

地質材料

大多數地質數據來自對固體材料的研究。還通過地質方法研究了隕石和其他外星天然材料。

礦物

礦物質是天然存在的元素化合物,具有確定的均質化學成分和有序的原子成分。

每個礦物質都有不同的物理特性,並且有許多測試可以確定它們中的每一個。通常通過這些測試來識別礦物質。可以測試樣品:

  • 光澤:從礦物表面反射的光質量。例子是金屬,珍珠,蠟狀,乏味的。
  • 顏色:礦物質由其顏色分組。主要是診斷,但雜質可以改變礦物質的顏色。
  • 條紋:通過在瓷板上刮擦樣品來執行。條紋的顏色可以幫助命名礦物質。
  • 硬度:礦物刮擦的抵抗力。
  • 破裂模式:礦物質可以顯示裂縫或裂解,前者是不均勻表面的斷裂,而後者則沿緊密間隔的平行平面折斷。
  • 比重:礦物質的特定體積的重量。
  • 泡騰:涉及在礦物上滴入鹽酸以測試碳酸。
  • 磁性:涉及使用磁鐵測試磁性
  • 口味:礦物質可以具有獨特的味道,例如halite (味道像奶鹽)。

岩石

岩石周期顯示了火成岩沉積物變質岩石之間的關係。

岩石是任何天然存在的固體質量或礦物質或礦物質的骨料。地質學上的大多數研究都與岩石的研究有關,因為它們提供了大多數地球地質歷史的主要記錄。岩石有三種主要類型:火成岩沉積變質岩石周期說明了它們之間的關係(請參見圖)。

當岩石從熔體(岩漿熔岩)中凝固結晶時,它是一塊火成岩。這塊岩石可以經過風化侵蝕,然後重新沉積刻板到沉積岩石中。然後,它可以通過加熱和壓力變化變質岩石,從而改變其礦物質含量,從而產生特徵性的織物。這三種類型都可能再次融化,當發生這種情況時,形成了新的岩漿,火成岩可能再次鞏固。有機物,例如煤炭,瀝青,石油和天然氣,主要與有機豐富的沉積岩有關。

來自委內瑞拉本地黃金
來自西藏石英。石英通過質量佔地球地殼的10%以上。

為了研究所有三種類型的岩石,地質學家評估了它們所構成的礦物質以及其其他物理特性(例如紋理織物)

非材料

地質學家還研究位於基岩上方的非材料(稱為淺表沉積物)。這項研究通常被稱為第四紀地質,在地質歷史的第四紀時期,這是地質時期的最新時期。

岩漿

岩漿是所有火成岩岩石的原始非財產來源。在火山學中對熔融岩石的活性流進行了仔細研究,火成岩質學旨在確定火成岩的歷史,從其原始熔融源到其最終結晶。

全月球結構

板塊構造

導致俯衝火山弧導致海洋 - 洲際收斂說明了板塊構造的一種影響。
地球的主要構造板

在1960年代,發現地球的岩石圈(包括上地幔地殼和剛性最高部分)被分成構造板,這些板塊跨越了跨層狀,固體,上層地幔,稱為動態層。該理論得到了幾種類型的觀察,包括海底蔓延以及山地地形和地震性的全球分佈。

板在表面上的運動與地幔的對流之間存在著親密的耦合(即是由延性地幔岩的緩慢運動引起的傳熱)。因此,海洋板和毗鄰的地幔對流電流總是朝著相同的方向移動 - 因為海洋岩石圈實際上是對流地幔的剛性上部熱邊界層。在地球表面和對流地幔上移動的剛性板之間的這種耦合稱為板塊構造

在基於地震斷層掃描的該圖中,俯衝為藍色和大陸邊緣,一些板塊邊界為紅色。切片區的藍色斑點是Farallon板塊,它在北美下方俯衝。該板在地面上的殘餘物是美國西北部和加拿大西南部的胡安·德福卡板探險家板,以及墨西哥西海岸的可可

板塊構造的發展為許多觀察到固體地球提供了物理基礎。地質特徵的長線性區域被解釋為板邊界。

例如:

改變邊界,例如聖安德烈亞斯斷層系統,導致廣泛的強大地震。板塊構造還為阿爾弗雷德·韋格納(Alfred Wegener)大陸漂移理論提供了一種機制,在該理論中,大陸在地質時代在地球表面移動。它們還為地殼變形提供了一種驅動力,並為結構地質的觀察提供了新的環境。板塊構造理論的力量在於其將所有這些觀察結果結合到岩石圈如何在對流地幔上移動的單一理論中的能力。

地球結構

地球的分層結構。 (1)內核; (2)外核; (3)較低的地幔; (4)上地幔; (5)岩石圈; (6)地殼(岩石圈的一部分)
地球分層結構。這樣的地震的典型波道使早期的地震學家見解了地球分層結構

高溫和壓力下的地震學計算機建模以及礦物學晶體學的進步使人深入了解地球的內部組成和結構。

地震學家可以利用地震波的到來時間來對地球的內部進行想像。該領域的早期進展表明存在液體外核剪切波無法傳播)和密集的固體內芯。這些進步導致了地球分層模型的發展,頂部是地殼岩石圈,下面的地幔(通過410和660公里的地震不連續性在自身內部分開),外部核心和內部核心以下。最近,地震學家能夠以與醫生在CT掃描中的身體相同的方式創建地球內波速的詳細圖像。這些圖像導致了地球內部的更詳細的視圖,並用更動態的模型代替了簡化的分層模型。

礦物學家已經能夠利用地震和建模研究的壓力和溫度數據以及對地球元素組成的了解,以在實驗環境中重現這些條件並測量晶體結構內的變化。這些研究解釋了與地幔中主要地震不連續性相關的化學變化,並顯示了地球內核中預期的晶體學結構。

地質時代

地質時間尺度涵蓋了地球的歷史。它最早的日期是最早太陽系材料的日期(或4.567億年前),地球的形成為4.54 ga(45.4億年),這是非正式認可的Hadean Eon的開始 - 地質時代的一個劃分。在量表的後期,它以當今(在全新世時代)為標誌。

地球的時期

以下五個時間表顯示了擴展地質時間尺度。第一個展示了從地球形成到現在的整個時間,但這幾乎沒有空間的最新空間。第二個時間表顯示了最新的EON的擴展視圖。以類似的方式,最近的時代在第三個時間表中擴大了,最近的時期在第四個時間表中擴大了,最近的時代在第五個時間表中擴展。

Siderian Rhyacian Orosirian Statherian Calymmian Ectasian Stenian Tonian Cryogenian Ediacaran Eoarchean Paleoarchean Mesoarchean Neoarchean Paleoproterozoic Mesoproterozoic Neoproterozoic Paleozoic Mesozoic Cenozoic Hadean Archean Proterozoic Phanerozoic Precambrian
Cambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene Quaternary Paleozoic Mesozoic Cenozoic Phanerozoic
Paleocene Eocene Oligocene Miocene Pliocene Pleistocene Holocene Paleogene Neogene Quaternary Cenozoic
Gelasian Calabrian (stage) Chibanian Pleistocene Pleistocene Holocene Quaternary
Greenlandian Northgrippian Meghalayan Holocene
數百萬年(第一,第二,第三和第4)千年(第5)

地球上的重要里程碑

地質時間在一個名為地質時鐘的圖中,顯示了地球歷史的相對長度和時代相對長度

月亮的時間尺度

Early Imbrian Late Imbrian Pre-Nectarian Nectarian Eratosthenian Copernican period
在場之前數百年


火星的時期

Noachian Noachian Hesperian Amazonian (Mars)
火星時期(數百年前)

約會方法

相對約會

橫切關係可用於確定岩層和其他地質結構的相對年齡。說明:通過推力斷層切割的 -折疊岩層; B - 大侵入(切開A); C -侵蝕角度不整合(切斷A&B),在其上沉積了岩石地層; D -火山堤(切開A,B&C); E - 甚至是年輕的岩層(上覆的C&D); F -正常故障(切開A,B,C&E)。

當地質首次成為自然科學時,開發了相對約會的方法。地質學家今天仍然使用以下原則作為提供有關地質歷史和地質事件時機的信息的一種手段。

統一主義的原則指出,在運行中觀察到的地質過程在地質時期內的作用是在運行中修改地殼的作用。 18世紀蘇格蘭醫師和地質學家詹姆斯·赫頓(James Hutton)提出的一個基本地質原則是“現在是過去的關鍵”。用赫頓的話說:“我們地球的過去歷史必須用現在可以看到的事情來解釋。”

侵入性關係的原則涉及穿越侵入的人。在地質學中,當火成岩橫穿沉積岩的形成時,可以確定火成岩的侵入比沉積岩年輕。不同類型的入侵包括庫存, laccoliths浴力石窗台堤防

橫切關係的原理與它們切割的斷層的形成和序列的年齡有關。斷層比他們砍伐的岩石還年輕。因此,如果發現某個斷層穿透了某些地層而不是在其頂部的斷層,則切割的地層比斷層還老,而未切割的地層必須比斷層年輕。在這些情況下找到鑰匙床可能有助於確定故障是正常的故障還是推力斷層

夾雜物和成分的原理指出,在地層中發現夾雜物(或碎屑)的情況下,夾雜物必須比包含它們的形成的年齡更古老。例如,在沉積岩石中,從較舊的地層中碎裂並將其包含在較新的層中是常見的。當發現異種石時,會發生類似的火成岩岩石。這些異物被作為岩漿或熔岩流撿起,並摻入後,後來在矩陣中冷卻。結果,異種石比包含它們的岩石還要古老。

猶他州東南部科羅拉多高原地區侏羅紀地層的二疊紀是原始水平和疊加定律的一個例子。這些地層構成了廣泛的保護區,例如國會大廈礁國家公園峽谷國家公園等著名的著名岩層。從上到下:納瓦霍砂岩的圓形棕褐色圓頂,分層的紅色kayenta地層,懸崖形成,垂直接頭,紅色的翼砂岩,斜坡形成,紫色的chinle地層,較輕的紅色摩恩科比形成,白色,白色,層次的庫庫,地層砂岩。猶他州格倫峽谷國家娛樂區的圖片。

原始水平的原理指出,沉積物的沉積本質上是水平床。在各種環境中觀察現代海洋和非海洋沉積物都支持了這種概括(儘管跨層礦是傾向的,但跨層的單元的總體取向是水平的)。

疊加的原理指出,構造不受干擾的序列中的沉積岩層比其下方的岩石層比上面的岩石層年輕。從邏輯上講,年輕的層不能滑落在先前沉積的層下。該原理允許沉積層被視為垂直時間表的一種形式,這是從最低層的沉積到最高床沉積的部分時間或完整的記錄。

動物繼承的原理基於沉積岩石中化石的外觀。由於生物體在全世界的同一時期都存在,因此它們的存在或(有時)缺席提供了它們出現的地層的相對年齡。基於威廉·史密斯(William Smith)在查爾斯·達爾文(Charles Darwin進化論出版前將近一百年來規定的原則,繼承原則獨立於進化思想。然而,鑑於化石的不確定性,由於棲息地的橫向變化而導致的化石類型的定位(相應的相位變化),並且並非所有化石同時在全球形成。

絕對約會

礦物鋯石通常用於輻射測定

地質學家還使用方法來確定岩石樣品和地質事件的絕對年齡。這些日期本身很有用,也可以與相對約會方法或校準相對方法一起使用。

在20世紀初,通過使用放射性同位素和其他方法獲得準確的絕對日期,地質科學的進步得到了促進。這改變了對地質時代的理解。以前,地質學家只能使用岩石相對於彼此的岩石段使用化石和地層相關性。使用同位素日期,可以將絕對年齡分配給岩石單位,這些絕對日期可以應用於具有數據材料的化石序列,將舊相對年齡轉換為新的絕對年齡。

對於許多地質應用,放射性元件的同位素比在礦物質中進行測量,這些礦物給出了以來岩石經過特定閉合溫度以來已經過去了的時間,而不同的輻射同位素停止散射到水晶晶格中。這些用於地質學熱量研究研究。常見方法包括鈾 - 顆粒約會鉀 - 阿爾貢的約會氬 - 阿爾貢的約會鈾 - thorium dedating 。這些方法用於多種應用。在地層序列中發現的熔岩火山灰層的日期可以為不包含放射性同位素併校準相對約會技術的沉積岩單元提供絕對年齡數據。這些方法也可以用於確定plut子置換的年齡。熱化學技術可用於確定地殼內的溫度曲線,山脈的隆升和古讀術。

由於從地幔中去除岩石,因此使用燈籠序列元素的分餾來計算年齡。

其他方法用於最近的事件。光學刺激的發光宇宙放射性核素約定的日期和/或侵蝕速率。樹突年代學也可以用於景觀的約會。放射性碳年代用於含有有機碳的地質年輕材料。

區域的地質發展

最初是沉積岩的水平序列(在棕褐色的陰影中)受火成活性的影響。表面深處是一個岩漿室和大型相關的火成岩。岩漿腔室為火山提供餵食,並發送岩漿的分支,後來將結晶成堤防和窗台。岩漿還向上發展以形成侵入性火成岩的身體。該圖既說明了煤灰的煤石錐火山,又釋放了灰燼,也說明了一個複合火山,該火山均釋放熔岩和灰燼。
三種類型的故障的例證。 A.岩石單元相互滑動時,會出現滑移斷層。 B.當岩石經過水平延伸時,正常斷層發生。 C.當岩石在水平縮短時發生反向(或推力)斷層。
加利福尼亞州聖安德烈亞斯故障

隨著岩石單位被沉積和插入,區域的地質隨著時間的變化而變化,變形過程改變了它們的形狀和位置。

首先,通過沉積到表面上或入侵上覆的岩石來擴展岩石單元。當沉積物沉降到地球表面並隨後將其刻在沉積岩中時,或者是火山灰分(例如火山灰熔岩流動的表面)時,可能會發生沉積。火成岩的入侵,例如浴力石laccolithsdikessills ,向上向上推進上覆的岩石,並在侵入時結晶。

在沉積岩石的初始序列後,岩石單元可以變形和/或變形。變形通常是由於水平縮短,水平延伸或左右(滑滑)運動而發生的。這些結構狀態廣泛地與構造板之間的收斂邊界分歧邊界和邊界分別相關。

當岩石單元放在水平壓縮下時,它們會縮短並變厚。由於除泥漿以外的岩石單元沒有顯著變化,因此這是通過兩種主要方式完成的:通過斷層折疊。在可能發生脆性變形的淺層外殼中,推力斷層形成,這會導致更深的岩石移動到較淺的岩石頂部。正如疊加原則所指出的那樣,較深的岩石通常會年齡較大,所以這可能會導致較老的岩石在年輕的岩石上移動。沿故障的移動可能會導致折疊,要么是因為故障不是平面,要么是因為沿岩石層沿沿岩層拖動,因此在沿斷層發生滑動時形成拖曳褶皺。在地球上更深,岩石行為塑料和折疊而不是斷層。這些褶皺可以是折疊中心的材料向上扣緊的材料,創建“ Antriforms ”,或者它向下彎曲的地方,創建“ Synforms ”。如果褶皺內的岩石單元的頂部保持向上,則分別稱為反線syncline 。如果折疊中的某些單元朝下,則該結構稱為傾覆的背斜或同步線,如果所有岩石單元都被推翻或正確的上方方向,則它們是最通用的術語,即最通用的術語, Antriforms和Synforms。

折疊圖,指示背斜同步線

在水平縮短期間,甚至更高的壓力和溫度也會導致岩石的折疊和變質。這種變質導致岩石礦物質成分的變化。創建與壓力下的礦物生長有關的葉面或平面表面。這可以消除岩石原始紋理的跡象,例如沉積岩石中的床上用品熔岩的流動特徵以及結晶岩中的晶體圖案。

延伸導致整個岩石單元變得更長和更薄。這主要是通過正常斷層和延性拉伸和變薄來完成的。正常斷層降低岩石單元,低於較低的岩石單位。這通常會導致年輕的單元最終以較舊的單位低於較高的單位。伸展單元可能會導致它們的變薄。實際上,在瑪麗亞褶皺和推力帶內的一個位置,大峽谷的整個沉積序列出現在小於一米的長度上。深度處有導管拉伸的岩石也經常被變形。這些拉伸的岩石也可以捏成一個鏡片,稱為Boudins ,因為它們的視覺相似性而以“香腸”為“香腸”。

在岩石單元相互滑動的地方,在淺區域會出現滑移斷層,並在岩石變形的深度變形的深處變成剪切帶。

Kittatinny Mountain的地質橫截面。該橫截面顯示變質岩石,被變質事件後沉積的年輕沉積物覆蓋。這些岩石單元後來在山上的隆起期間被折疊和過錯。

在變形過程中,新的岩石單元的添加通常發生在沉積和內部。斷層和其他變形過程會導致形態梯度的創建,從而在岩石單元上引起材料,而岩石單元的材料正在增加海拔,並被山坡和通道侵蝕。這些沉積物沉積在下降的岩石單元上。儘管沉積物的移動運動,沿斷層的持續運動仍保持了地形梯度,並繼續為材料沉積的住宿空間。變形事件通常也與火山和火成活性有關。火山灰和熔岩在地面積聚,而火成岩的侵入從下方進入。堤防,長長的平面火成點侵入,沿裂縫進入,因此在積極變形的區域中通常會大量形成。這可能會導致堤防群的擴增,例如在加拿大盾牌上可觀察到的堤防,或圍繞火山的熔岩周圍的堤防環。

所有這些過程不一定發生在一個環境中,不一定以單一順序發生。例如,夏威夷群島幾乎完全由分層的玄武岩熔岩流組成。美國中部和美國西南部的大峽谷的沉積序列包含以來幾乎不構成的沉積岩石,這些岩石自寒武紀以來就一直存在。其他領域在地質上更為複雜。在美國西南部,沉積物,火山和侵入性岩石已被變形,斷層,葉狀和折疊。即使是較老的岩石,例如加拿大西北部的奴隸克拉頓的阿卡斯塔·史尼斯( Acasta Gneiss)世界上最古老的岩石也已被變成,直到沒有實驗室分析的情況下,它們的起源是不可分割的。另外,這些過程可以分階段發生。在許多地方,美國西南部的大峽谷是一個非常明顯的例子,下部岩石單元被變形和變形,然後變形結束,上層未變形的單元被存放。儘管可以發生任何數量的岩石擴建和岩石變形,並且可以發生多次,但這些概念為理解區域的地質歷史提供了指南。

地質方法

地質學家通常使用的標準布倫頓口袋運輸

地質學家使用許多領域,實驗室和數值建模方法來破譯地球歷史並了解地球內外發生的過程。在典型的地質研究中,地質學家使用與岩石學有關的主要信息(岩石研究),地層研究(沉積層的研究)和結構地質學(岩石單位的位置及其變形的研究)。在許多情況下,地質學家還研究現代土壤,河流景觀冰川。研究過去和當前的生活以及生物地球化學途徑,並使用地球物理方法研究地下。地質的亞特殊性可以區分內源性外源地質。

現場方法

1950年代的典型USGS實地地圖營地
如今,具有GPS地理信息系統軟件的手持計算機經常用於地質現場工作(數字地質映射)。
美國亞利桑那州石化森林國家公園石化原木

地質領域的工作取決於手頭的任務。典型的現場工作可能包括:

交叉偏振光的薄截面
光學礦物學中,薄部分用於研究岩石。該方法基於不同礦物質的不同折射率。

岩石學

除了識別田間(岩性)中的岩石外,岩石學家還鑑定了實驗室中的岩石樣品。鑑定實驗室中岩石的兩種主要方法是通過光學顯微鏡和使用電子顯微探針。在光學礦物學分析中,岩石學家使用岩石學顯微鏡分析了岩石樣品的薄切片,可以通過其在平面偏振和交叉極化的光中通過其不同的特性來識別礦物,包括其雙折射多色體,雙胞胎,孿生和乾擾特性圓錐形鏡頭。在電子微探針中,分析了單個位置的精確化學成分以及各個晶體內組成的變化。穩定的放射性同位素研究提供了對岩石單元地球化學演化的見解。

岩石學家還可以使用流體包容性數據並執行高溫和壓力物理實驗,以了解出現不同礦物相的溫度和壓力,以及它們如何通過火成岩和變質過程變化。這項研究可以推斷到現場,以了解變質過程和火成岩結晶的條件。這項工作還可以幫助解釋地球內發生的過程,例如俯衝岩漿腔室的進化。

折疊岩層

結構地質

造口楔的圖。楔形通過內部和主基部斷層的斷層生長,稱為脫衣舞。它將其形狀構建為臨界錐度,其中楔形內的角度與沿脫衣舞的材料平衡失敗內的故障保持相同。它類似於推開一堆污垢的推土機,推土機是覆蓋板。

結構地質學家對地質樣品的定向薄片進行微觀分析來觀察岩石中的織物,從而提供有關岩石結構內菌株的信息。他們還繪製並結合了地質結構的測量,以更好地理解故障和折疊的方向,以重建該地區岩石變形的歷史。此外,它們在大小設置中進行岩石變形的模擬和數值實驗。

結構的分析通常是通過將各種特徵的方向繪製到立體聲上來完成的。立體聲是一個球對平面上的立體投影,其中將平面投射為線和線作為點投射。這些可用於找到折疊軸的位置,斷層之間的關係以及其他地質結構之間的關係。

在結構地質學中最著名的實驗中,有涉及造山間楔子的實驗,這些楔形是沿著山脈沿收斂的構造板邊界建造的區域。在這些實驗的模擬版本中,沙子的水平層沿著下表面將其拉入後站,從而導致斷層的逼真模式和急性錐形(所有角度都保持相同)的造山學楔的生長。數值模型的工作方式與這些模擬模型相同,儘管它們通常更複雜,並且可以包括山地皮帶中的侵蝕和隆升模式。這有助於顯示侵蝕與山脈形狀之間的關係。這些研究還可以通過壓力,溫度,空間和時間提供有關變質途徑的有用信息。

地層

不同的顏色顯示不同的礦物質,構成了從芬達赫利·範蒂納(Fondachelli-Fantina)看到的Ritatagli Mount di Lecca

在實驗室中,地層學者分析了可以從野外返回的地層切片樣品,例如鑽芯的樣品。地層研究員還分析了地球物理調查的數據,這些數據顯示了地下表面中地層單元的位置。可以將地球物理數據和井原木組合起來,以更好地看待地下,而地層學者經常使用計算機程序在三個維度上進行此操作。然後,地層學者可以使用這些數據來重建發生在地球表面上的古代過程,解釋過去的環境,並找到水,煤和碳氫化合物提取的區域。

在實驗室中,生物地層學者分析了露頭和鑽芯的岩石樣品,以分析它們中發現的化石。這些化石可以幫助科學家約會核心,並了解岩石單元形成的沉積環境。地質學家精確地紀念著地層部分內的岩石,以更好地在沉積時間和沈積速率上提供更好的絕對界限。磁性地層圖尋找鑽機內部火成岩單元中磁反轉的跡象。其他科學家對岩石進行穩定的同位素研究,以獲取有關過去氣候的信息。

行星地質

1977年12月9日,維京2蘭特拍攝的火星表面

隨著20世紀太空探索的出現,地質學家開始以與研究地球相同的方式來研究其他行星體。這個新的研究領域稱為行星地質學(有時稱為天體地質學),依靠已知的地質原理來研究太陽系的其他物體。這是行星科學的一個主要方面,很大程度上關注地球冰月小行星彗星隕石。但是,一些行星地球物理學家研究了巨大的行星系外行星

儘管希臘語 - 原始前綴的地理是指地球,但在描述其組成和內部過程時,通常與其他行星體的名稱一起使用“地質”:例子是“火星的地質”和“月球地質”。也正在使用專門的術語,例如硒學(月球研究),(火星的)等術語

儘管行星地質學家有興趣研究其他行星的各個方面,但重點是尋找其他世界上過去或現在生活的證據。這導致了許多任務,其主要或輔助目的是檢查行星機構以獲取生命的證據。其中之一是鳳凰城蘭德(Phoenix Lander) ,它分析了火星極地土壤中的水,化學和礦物學成分與生物過程有關。

應用地質

男人在莫克勒姆淘金哈珀周刊:我們如何在加利福尼亞獲得黃金。 1860年

經濟地質

經濟地質是地質的一個分支,涉及人類用來滿足各種需求的經濟礦物方面。經濟礦物質是為各種實際用途提取的盈利。經濟地質學家幫助定位和管理地球的自然資源,例如石油和煤炭,以及包括鐵,銅和鈾等金屬在內的礦產資源。

採礦地質

採礦地質包括從地球上提取礦產資源的提取。經濟利益的一些資源包括寶石金和金屬,以及許多礦物質,例如石棉珍珠岩雲母磷酸鹽,磷酸鹽,沸石,粘土,浮力石英石英等,以及硫,,氯和氯和,以及含量氦氣

石油地質

泥登錄過程,這是研究岩性的一種常見方法

石油地質學家研究地球地下的位置,這些位置可以包含可提取的碳氫化合物,尤其是石油天然氣。由於這些儲層中的許多都在沉積盆地中發現,因此他們研究了這些盆地的形成,以及它們的沉積和構造演化以及岩石單元的當今位置。

工程地質

工程地質是地質原則在工程實踐中的應用,目的是確保影響工程工程的位置,設計,建築,運營和維護的地質因素。工程地質學與地質工程不同,尤其是在北美。

一個孩子從建造的井中喝水,作為肯尼亞水文地質人道主義項目的一部分

土木工程領域,使用地質原則和分析來確定建造結構的材料的機械原理。這樣可以建造隧道而不會倒塌,橋樑和摩天大樓,並用堅固的地基建造,建造不會在粘土和泥土中沉降的建築物。

水文學

地質和地質原則可以應用於各種環境問題,例如河流恢復棕色田野的恢復以及對自然棲息地與地質環境之間相互作用的理解。地下水水文或水文地質學用於定位地下水,這些地下水通常可以提供現成的未污染水,在乾旱地區尤其重要,並監測污染物在地下水井中的擴散。

古氣候學

地質學家還通過地層學,鑽孔核心樣品冰芯獲得數據。冰塊和沈積物核心用於古氣候重建,該重建向地質學家介紹了全球的過去和現在溫度,降水和海平面。這些數據集是我們有關儀器數據之外全球氣候變化的主要信息來源。

自然危害

大峽谷的搖滾

地質學家和地球物理學家研究自然危害,以製定用於防止財產和生命損失的安全建築法規和警告系統。與地質有關的重要自然危害的例子(相反,主要是或僅與氣象相關的相反)是:

歷史

威廉·史密斯(William Smith)英格蘭威爾士蘇格蘭南部的地質地圖。它於1815年完成,是第二個國家規模的地質地圖,也是迄今為止最準確的時代。

Theophrastus (公元前372 - 287年)寫下了lithon在石頭上)的作品時,對地球物質的研究至少可以追溯到古希臘。在羅馬時期,長老普林尼(Pliny)詳細介紹了許多礦物質和金屬,然後是實際使用的 - 甚至正確地指出了琥珀的起源。此外,在公元前4世紀,亞里士多德對地質變化速度緩慢進行了批判性觀察。他觀察了土地的組成,並提出了一種理論,即地球以緩慢的速度變化,並且在一個人的一生中無法觀察到這些變化。亞里士多德(Aristotle)開發了與地質領域相關的第一個基於證據的概念之一,涉及地球物理變化的速度。

阿布·雷漢(Abu al-Rayhan al-Biruni )(973–1048 CE)是最早的波斯地質學家之一,其作品包括印度地質學上最早的著作,假設印度次大陸是曾經是海洋的著作。波斯學者伊本·西納( Ibn Sina) (Avicenna,981-1037)得出的是沒有被穆斯林征服所破壞的希臘和印度科學文獻,提出了有關形成山的形成,地震的起源以及其他現代地質學中心的詳細解釋,這為後來的科學發展奠定了基礎。在中國, Polymath Shen Kuo (1031–1095)提出了一個假設土地形成過程的假設:基於他觀察到距海洋數百英里的地質中化石動物殼的觀察,他推斷了土地是由山的侵蝕和淤泥沉積形成。

喬治·阿格里科拉(Georgius Agricola)(1494–1555)於1546年出版了他的開創性作品,並被視為地質學的創始人是一門科學學科。

尼古拉斯·斯托諾(Nicolas Steno )(1638–1686)被認為是疊加定律原始水平的原則橫向連續性原則地層的三個定義原理。

地質這個詞首先是由烏里斯·奧爾德羅萬迪(Ulisse Aldrovandi)在1603年使用的,然後安德烈·德魯克( Jean-AndréDeluc)於1778年使用的,並於1779年由horace-bénédictde Saussure作為固定術語。和λόγος,徽標,意思是“語音”。但是,根據另一個消息來源,“地質”一詞來自挪威人MikkelpedersønEscholt (1600-1669),他是牧師和學者。 Escholt首先在他的書《 Geologia Norvegica》 (1657年)中使用了定義。

威廉·史密斯(William Smith,1769– 1839年)繪製了一些第一個地質地圖,並通過檢查其中包含的化石開始了訂購岩石層(層)的過程。

1763年,米哈伊爾·洛莫諾索夫(Mikhail Lomonosov)在《地球階層》上發表了論文。他的作品是現代地質的第一個敘述,基於及時的過程的統一和對地球過去的解釋。

詹姆斯·赫頓(James Hutton)(1726–1797)經常被視為第一位現代地質學家。 1785年,他向愛丁堡皇家學會發表了一篇題為《地球理論》的論文。在他的論文中,他解釋了自己的理論,即地球必須比以前應該給山侵蝕的時間足夠大得多,並使沉積物在海底形成新的岩石,又將其抬高到變乾。赫頓(Hutton)在1795年出版了他的想法的兩卷版本。

赫頓的追隨者之所以被稱為冥王星,是因為他們認為有些岩石是由瓦肯尼斯 Vulcanism隨著時間的流逝,其水平逐漸下降。

美國的第一張地質地圖是由威廉·麥克盧爾(William Maclure)於1809年生產的。 1807年,麥克盧爾(Maclure)開始了對美國進行地質調查的自我施加任務。工會中的幾乎每個州都經過他的穿越和繪製,阿勒格尼山脈被越過並打磨了約50次。他的無助勞動的結果被提交給美國哲學學會,以題為《美國地質地質地質圖》的回憶錄,並在該協會的交易中發表,以及該國的第一台地質圖。這將威廉·史密斯(William Smith)的英格蘭地質地圖(Geological Map)延伸了六年,儘管它是使用不同的岩石分類進行的。

查爾斯·萊爾爵士(Charles Lyell ,1797– 1875年)於1830年首次出版了他的著名著作《地質原則》 。這本書影響了查爾斯·達爾文的思想,成功地促進了統一主義的學說。該理論指出,緩慢的地質過程發生在整個地球歷史上,並且仍在發生。相比之下,災難性是一種理論,即地球的特徵在單一的災難性事件中形成,此後保持不變。儘管赫頓相信統一主義,但當時的想法並未被廣泛接受。

19世紀的地質中的大部分地區都是圍繞地球確切年齡的問題旋轉的。估計從數十萬到數十億年不等。到20世紀初,輻射測年允許估計地球的年齡為20億年。對這段時間的意識為新理論打開了有關塑造星球的過程的新理論。

20世紀地質學中最重要的進步是1960年代板塊構造理論的發展以及對行星年齡估計的完善。板塊構造理論來自兩個獨立的地質觀察:海底擴散大陸漂移。該理論徹底改變了地球科學。如今,眾所周知,地球已有45億年的歷史。

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