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ExogeneDie Geologie (von griechisch ??, ge ?Erde? und ?????, logos ?Wort?) ist die Wissenschaftvom Aufbau, von der Zusammensetzung und Struktur der Erde, ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer Entwicklungsgeschichte, sowie der Prozesse, die sie formten und auch heute noch formen.
ÜbersichtDie Bezeichnung Geologie im heutigen Sinn findet man zuerst 1778 bei Jean-André de Luc(1727?1817). Horace-Bénédict de Saussure(1740?1799) führte Geologie im Jahr 1779 als feststehenden Begriff ein. Davor war der Begriff Geognosiegebräuchlich. Bild:Exploration geologist.jpg Ein Geologe wirft den ersten Blick auf die Gesteinsproben in einem frischen Bohrkern. Das Material, mit dem sich Geologenhauptsächlich beschäftigen, sind Gesteine. Im Gelände, oder unter Tage, gliedert der Geologe die aufgeschlossenen(offen zugänglichen) Gesteine, an Hand von äußeren Merkmalen, in definierte Einheiten. Diese Kartiereinheiten müssen sich bei dem gewählten Maßstab auf einer geologischen Karte, oder in einem geologischen Profil, darstellen lassen. Durch Extrapolationkann er so vorhersagen, wie die Gesteine im Untergrund gelagert sind. Die genauere Untersuchung der Gesteine (Petrografie, Petrologie) findet aber meist im Labor statt. Mit den einzelnen, z.T. mikroskopisch kleinen, Bestandteilen der Gesteine, den Mineralen, befasst sich die Mineralogie. Mit dem Fossilinhaltdie Paläontologie. Die Geologie hat vielfältige Berührungspunkte mit anderen Naturwissenschaften, die als Geowissenschaftenzusammen gefasst werden. Selbst die Mathematikhat einen speziellen Zweig, die Geostatistik, hervorgebracht, der besonders im BergbauVerwendung findet. Aber auch in anderen Feldern der Geowissenschaften werden oft statistische Methoden angewandt. Im Grenzgebiet zur Astronomiebewegt sich die Planetengeologie, die sich seit Beginn der Erforschung unseres Sonnensystemsmit Sondenund Satellitenmit fremden Himmelskörpernzu beschäftigen beginnt. Geschichte der GeologieSiehe Geschichte der Geologie. Allgemeine GeologieDie allgemeine Geologie befasst sich mit den Kräften, die auf den Erdkörper einwirken und zur Gesteinsbildung beitragen. Jedes Gestein kann an Hand seiner spezifischen Ausbildung (Gefüge, Struktur) einer der drei großen Gesteinsfamilien zugeordnet werden: Sedimentite, Magmatiteund Metamorphite. Jedes Gestein kann durch geologische Vorgänge in ein Gestein der jeweils anderen beiden Familien umgewandelt werden, (siehe dazu: Kreislauf der Gesteine). Die Prozesse, die an der Erdoberfläche wirken, werden als exogen, die im Erdinneren als endogen bezeichnet. Die exogene Dynamik führt zur Bildung von Sedimentgesteinen. Dies geschieht durch
Die endogene Dynamik führt zur Bildung von Metamorphitenund Magmatiten. Sie beginnt mit der
Die Bewegungen, die die Oberflächengesteine in die Tiefe verfrachten, verformen und falten, aber gleichzeitig die Tiefengesteine wieder an die Oberfläche bringen, sowie die Spuren, die diese Kräfte in den Gesteinen hinterlassen, wie Faltung, Scherungund Schieferung, werden von der Tektonikund der Strukturgeologieuntersucht. Historische GeologieDie historische Geologie erforscht die Geschichte der Erde im Allgemeinen und die Entwicklungsgeschichte (Evolution) der Lebewesenim Besonderen. Um aus der heutigen Situation Rückschlüsse auf die Vergangenheit ziehen zu können, bedienen sich die Geologen des Prinzips des Aktualismus. Dieses lässt sich in einem Satz zusammenfassen: Der Schlüssel zur Vergangenheit ist die Gegenwart. Auf die geologische Wirklichkeit angewandt: Findet ein Geologe alte Gesteine, die z.B. fast identisch mit ausgeflossenen Laveneines heute aktiven Vulkanssind, dann geht er davon aus, dass es sich bei dem gefundenen Gestein ebenfalls um vulkanisches Material handelt. Allerdings lässt sich der Aktualismus nicht auf alle Gesteine anwenden. Z.B lässt sich die Bildung von Eisenerzlagerstätten (BIF??Banded Iron Formations?) heute nicht mehr beobachten, da sich die chemischen Bedingungen auf der Erde derart geändert haben, dass die Entstehung solcher Gesteine nicht mehr stattfindet. Andere Gesteine bilden sich eventuell in solchen Tiefen, dass ihre Bildung außerhalb des Zugriffs des Menschen liegt. Um die Entstehung solcher Gesteine zu verstehen, greifen die Geowissenschaftler auf Laborexperimente zurück. Geologen unterscheiden sich von anderen Naturwissenschaftlern in ihrer Haltung gegenüber der Zeit. Physiker und Chemiker beobachten Vorgänge, die oftmals nur Bruchteile von Sekunden andauern: eine rasch ablaufende chemische Reaktion wie eine Explosion oder radioaktiver Zerfall von Atomkernen. Die Bildung eines Gebirges, oder die Ablagerung mächtiger Sedimentschichten, kann aber mehrere Dutzend Millionen Jahre dauern. Um sich in diesen riesigen Zeiträumen zurechtzufinden, wurde die geologische Zeitskalaentwickelt. (siehe auch geologische Zeitskala (Tabelle)) Als Instrument zur Entwicklung einer geologischen Zeittafel oder -skala benutzen Geologen die Stratigraphie. Die Grundlage der Stratigraphie bildet ein einfaches Prinzip: die Lagerungsregel. Eine Schichtim Hangenden('oben') wurde später abgelagert, als die Schicht im Liegenden('unten'). Allerdings sollte beachtet werden, dass ursprünglich horizontal abgelagerte Schichten durch spätere tektonische Bewegungen verstellt oder sogar überkippt sein können. In diesem Fall ist man auf die Existenz von eindeutigen Oben-Unten-Kriterienangewiesen, um die ursprüngliche Lagerung zu bestimmen. Weiterhin gilt, dass Schichten, die solche verstellten Gesteine mit einer Diskordanz, dh. schiefwinklig zur Schichtung, überlagern, ebenfalls jünger sind als letztere. Dasselbe gilt aber auch für magmatische Gänge und Intrusionenaus der Tiefe, die die Schichten von unten durchschlagen. Bei der Erstellung eines stratigraphischen Profilswerden besonders Erkenntnisse der Paläontologieangewandt. Wenn die Reste eines bestimmten Lebewesens (Fossil) nur in ganz bestimmten Schichten auftreten, gleichzeitig aber eine weite, überregionale Verbreitung haben, und möglichst unabhängig von örtlichen Variationen der Ablagerungsbedingungen (Fazies) sind, dann spricht man von einem Leitfossil. Alle Schichten, in denen sich diese Leitfossilien finden, haben somit das selbe Alter. Nur wenn keine Fossilien vorhanden sind muss man Zuflucht zur Lithostratigraphienehmen. Dann kann die Zeitgleichheit bestimmter Schichten nur bei seitlicher Verzahnung nachgewiesen werden. Um tektonische Abläufe zu rekonstruieren, untersucht der Geologe den Versatz und die Verformung der Gesteine durch Klüftung, Schieferung, Störungund Faltung. Auch hier sind diejenigen Strukturen die jüngsten, die die anderen durchschlagen, aber selbst nicht versetzt sind. Die Kunst ist hier Verwickeltes einfach, Ruhendes bewegt zu sehen. (Hans Cloos) Ein prinzipielles Problem ist die Tatsache, dass man mit obigen Methoden nur eine relative Zeitskala (Geochronologie), ein Vorher-Nachher der verschiedenen Gesteinsbildungen, aber keine absoluten Datierungen erhält. Zwar hatte man schon früh versucht die Sedimentationsratenbestimmter Gesteine zu schätzen, aber leider steckt die meiste Zeit ja nicht in den Schichten selbst, die sich in relativ kurzer Zeit gebildet haben können, sondern v.a. in den Lücken zwischen den Schichten und in den Diskordanzen zwischen verschiedenen Schichtpaketen. Deshalb reichte die absolute Zeitskala, die mit Hilfe von Jahresringen in Bäumen (Dendrochronologie, oder durch Auszählung der Warven-Schichtung in Ablagerungen der letzten Eiszeit gewonnen wurden, nur wenige tausend Jahre zurück. Erst mit der Entdeckung der natürlichen Radioaktivitätfanden sich zuverlässige Methoden für die absolute Datierung, auch von ältesten Gesteinen. Siehe auch: Rubidium-Strontium-Methode, Kalium-Argon-Methode, Radiokarbon-Methode. Angewandte GeologieDie angewandte Geologiegliedert sich in eine Vielzahl unterschiedlichster Felder, die sich sowohl unter einander als auch mit anderen Wissenschaften verzahnen. Der Nutzen besteht nicht nur in der effizienten Ausbeutung der natürlichen Ressourcen der Erde, sondern auch in der Vermeidung von Umweltschäden und der Frühwarnung vor Naturkatastrophen, wie Erdbeben, Vulkanausbrüchen und Tsunamis. Siehe: Geowissenschaften Einige wichtige Teilgebiete der angewandten Geologie sind beispielsweise:
Es besteht eine enge Verzahnung angewandter geologischer Gebiete mit anderen Disziplinen, wie z. B. Bauingenieurwesen, Bergbau- und Hüttenwesen, Materialkunde oder Umweltschutz. Liste bedeutender Geologen
Siehe auch
Literatur
Weblinks
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