Geologie: studie van gesteenten, mineralen en aardgeschiedenis
Ontdek geologie: rotsen, mineralen, aardgeschiedenis, vulkanen, aardbevingen en grondstoffen. Leer hoe de aarde gevormd werd en hoe geologen haar verleden onthullen.
Geologie is de studie van de niet-levende dingen waaruit de aarde bestaat. Geologie is de studie van rotsen in de aardkorst. Mensen die geologie bestuderen worden geologen genoemd. Sommige geologen bestuderen mineralen (mineraloog) en de nuttige stoffen die het gesteente bevat, zoals ertsen en fossiele brandstoffen. Geologen bestuderen ook de geschiedenis van de aarde.
Enkele belangrijke gebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde zijn overstromingen, vulkaanuitbarstingen, aardbevingen, orogenese (gebergtevorming) en platentektoniek (beweging van continenten).
Wat bestuderen geologen?
Geologen onderzoeken hoe de aarde is opgebouwd en hoe die in de loop van miljarden jaren veranderd is. Dit omvat:
- Gesteenten en hun oorsprong: hoe en waar ze gevormd zijn.
- Mineralen: hun samenstelling, eigenschappen en economische waarde.
- Aardgeschiedenis: klimaatveranderingen, levensontwikkeling en massale gebeurtenissen die het landschap hebben gevormd.
- Aardbevingen, vulkanisme en bergvorming: processen die het oppervlak snel kunnen veranderen.
Belangrijke gesteentetypen
Gesteenten worden vaak in drie hoofdgroepen verdeeld:
- Stollingsgesteenten (igneous): ontstaan door het stollen van magma of lava (bijv. graniet, basalt).
- Zand-, klei- en kalkafzettingen (sedimentair): gevormd door afzetting en verharding van sedimenten (bijv. zandsteen, kalksteen, schalie). Deze gesteenten kunnen fossielen bevatten.
- Gecorrigeerde of gemetamorfeerde gesteenten: ontstaan wanneer bestaande gesteenten door hoge temperatuur en druk veranderen (bijv. marmer, schist, gneis).
Onderzoeksmethoden
Geologen gebruiken een mix van veldwerk, laboratoriumonderzoek en technisch gereedschap:
- Veldwerk: kaartleggen van gesteenten, monsters nemen en observaties in rotswanden of steengroeven.
- Petrografie en mineralogie: microscopisch en chemisch onderzoek van monsters om mineralen en texturen te herkennen.
- Geochemie en radiometrische datering: bepalen van ouderdom en herkomst van gesteenten.
- Geofysische methoden: seismiek, gravimetrie en magnetometrie om structuren onder het oppervlak te onderzoeken.
- Seismologie: meten van aardbevingen om informatie te krijgen over de binnenkant van de aarde en actieve breuklijnen.
- Remote sensing en GIS (geografische informatiesystemen): luchtfoto’s en satellietgegevens gebruiken voor landschapsanalyse en kaartherstel.
Geologische processen en hun effecten
De genoemde gebeurtenissen (zoals overstromingen, vulkaanuitbarstingen en aardbevingen) worden veroorzaakt door diepe processen in de aarde en hebben grote gevolgen voor mensen en ecosystemen. Enkele korte toelichtingen:
- Platentektoniek (platentektoniek): de beweging van platen veroorzaakt de vorming van continenten, oceaanbekkens, gebergten en aardbevingen.
- Orogenese (orogenese): proces van gebergtevorming door botsing en vouwen van aardkorst.
- Vulkanisme (vulkaanuitbarstingen): brengt nieuw gesteente, gassen en as boven en kan klimaat en landschap snel veranderen.
- Overstromingen (overstromingen): kunnen sediment verplaatsen en deltagebieden vormen; in de geologische tijdschaal laten ze vaak afzettingslagen achter.
Toepassingen en maatschappelijk belang
Geologie heeft veel praktische toepassingen en invloed op het dagelijkse leven:
- Hulpbronnen: opsporen van ertsen en fossiele brandstoffen, maar ook grondwater, bouwmaterialen en kritieke mineralen.
- Risicobeheer: voorspellen en beperken van schade door aardbevingen, vulkaanuitbarstingen, grondverschuivingen en overstromingen.
- Milieubeheer: beoordelen van vervuiling van bodem en grondwater, veilig bouwen op instabiele grond en duurzaam gebruik van grondstoffen.
- Bouw- en ingenieursgeologie: bepalen van geschikte locaties en bouwmethoden voor infrastructuur.
Hoe word je geoloog?
Studie en werk in de geologie combineren vaak vakken als aardwetenschappen, scheikunde, natuurkunde en wiskunde. Geologen werken in academisch onderzoek, mijnbouw, olie- en gasindustrie, overheidsdiensten, milieubedrijven en consultancy. Veel werk vereist zowel veldwerk (buiten) als laboratorium- en kantoorwerk.
Geologie helpt ons begrijpen hoe de aarde in het verleden heeft gewerkt, waardoor we beter voorbereid zijn op toekomstige veranderingen en slimmer omgaan met de hulpbronnen en gevaren van onze planeet.
Foto van de grens tussen het Ordovicium en het Siluur. Door de plooiing van het Caledonisch gebergte zijn de lagen omgekeerd (omgedraaid). Hierdoor kwam de vroegere Ordovicische kalksteen bovenop de latere Silurische bruinachtige moddersteen te liggen.
Onderwerpen
Geologie is onderverdeeld in speciale vakken die een deel van de geologie bestuderen. Enkele van deze vakken en waar ze zich op richten zijn:
- Geomorfologie - de vorm van het aardoppervlak (de morfologie)
- Historische geologie - de gebeurtenissen die de aarde de afgelopen 4,5 miljard jaar hebben gevormd
- Hydrogeologie - ondergronds water
- Paleontologie - fossielen; evolutiegeschiedenissen
- Petrologie - gesteenten, hoe ze worden gevormd, waar ze vandaan komen en wat dat inhoudt
- Mineralogie - mineralen
- Sedimentologie - sedimenten (klei, zand, grind, grond, enz.)
- Stratigrafie - gelaagde sedimentaire gesteenten en hoe ze werden afgezet
- Aardoliegeologie - aardolieafzettingen in sedimentaire gesteenten
- Structurele geologie - plooien, breuken en bergvorming;
Zie Aardwetenschappen voor details.
- Vulkanologie - vulkanen op het land of onder de oceaan
- Seismologie - aardbevingen en sterke grondbewegingen
- Technische geologie - geologische risico's (zoals aardverschuivingen en aardbevingen) toegepast op civiele techniek
- Geotechniek: Wordt ook wel Geotechniek genoemd. Het is een tak van de geologie die zich bezighoudt met het technisch gedrag van aardse materialen.
Soorten gesteente
Rotsen kunnen erg van elkaar verschillen. Sommige zijn heel hard en andere zijn zacht. Sommige gesteenten komen veel voor, terwijl andere zeldzaam zijn. Alle verschillende gesteenten behoren echter tot drie categorieën of soorten: stollingsgesteenten, sedimentgesteenten en metamorfe gesteenten.
- Igneus gesteente is gesteente dat is ontstaan door vulkanische activiteit. Igneus gesteente ontstaat wanneer lava (gesmolten gesteente aan het aardoppervlak) of magma (gesmolten gesteente onder het aardoppervlak) afkoelt en hard wordt.
- Sedimentair gesteente is gesteente dat is ontstaan uit sediment. Sediment zijn vaste stukken materiaal die door wind, water of gletsjers worden verplaatst en ergens terechtkomen. Sediment kan bestaan uit klei, zand, grind en de lichamen en schelpen van dieren. Het sediment valt in een laag neer, meestal in water op de bodem van een rivier of zee. Naarmate het sediment zich opstapelt, worden de onderste lagen samengeperst. Langzaam worden ze hard tot rots.
- Metamorf gesteente is gesteente dat is veranderd. Soms wordt een stollingsgesteente of een sedimentair gesteente verhit of geplet onder de grond, zodat het verandert. Metamorf gesteente is vaak harder dan het gesteente dat het was voordat het veranderde. Marmer en leisteen behoren tot de metamorfe gesteenten die mensen gebruiken om dingen te maken.
Storingen
Alle drie soorten gesteente kunnen worden veranderd door verhitting en samendrukking door krachten in de aarde. Wanneer dit gebeurt, kunnen er breuken (scheuren) in het gesteente ontstaan. Geologen kunnen veel leren over de geschiedenis van het gesteente door de patronen van de breuklijnen te bestuderen. Aardbevingen worden veroorzaakt wanneer een breuk plotseling breekt.
Bodem
Grond is het spul op de grond dat bestaat uit vele deeltjes (of kleine stukjes). De gronddeeltjes zijn afkomstig van rotsen die zijn afgebroken, en van rottende bladeren en dierenlijken. Grond bedekt een groot deel van het aardoppervlak. In grond groeien allerlei soorten planten.
Voor meer informatie over soorten gesteente, zie het artikel over gesteente (geologie). Voor meer informatie over de bodem, zie het bodemartikel.
Beginselen van Stratigrafie
Geologen gebruiken enkele eenvoudige ideeën die hen helpen de gesteenten die zij bestuderen te begrijpen. De volgende ideeën werden in de begindagen van de stratigrafie uitgewerkt door mensen als Nicolaus Steno, James Hutton en William Smith:
- Het verleden begrijpen: Geoloog James Hutton zei: "Het heden is de sleutel tot het verleden". Hij bedoelde dat het soort veranderingen dat nu aan het aardoppervlak plaatsvindt, dezelfde zijn als die in het verleden. Geologen kunnen dingen die miljoenen jaren geleden zijn gebeurd, begrijpen door te kijken naar de veranderingen die nu plaatsvinden.
- Horizontale lagen: De lagen in een sedimentair gesteente moeten horizontaal (plat) zijn geweest toen ze werden afgezet (gelegd).
- De leeftijd van de lagen: Lagen aan de onderkant moeten ouder zijn dan lagen aan de bovenkant, tenzij alle gesteenten zijn omgewoeld.
- Bij sedimentaire gesteenten die uit zand of grind bestaan, moet het zand of grind afkomstig zijn van een ouder gesteente.
- De leeftijd van breuken: Als er een scheur of breuk in een gesteente zit, dan is de breuk jonger dan het gesteente. Rotsen zitten in lagen (veel lagen). Een geoloog kan zien of de breuken door alle lagen heen gaan, of slechts enkele. Dit helpt om de leeftijd van het gesteente te bepalen.
- De leeftijd van een gesteente dat andere gesteenten doorsnijdt: Als een stollingsgesteente door sedimentaire lagen heen snijdt, moet het jonger zijn dan het sedimentaire gesteente.
- De relatieve leeftijd van fossielen: Een fossiel in een bepaald type gesteente moet ongeveer even oud zijn als hetzelfde type fossiel in hetzelfde type gesteente op een andere plaats. Evenzo moet een fossiel in een lagere rotslaag vroeger zijn dan een fossiel in een hogere laag.
Galerie
· 
Lagen van sedimentair gesteente
· 
Een breuk die oudere sedimentaire gesteenten doorsnijdt
· 
Een conglomeraat: afzettingsgesteente dat bestaat uit witte stukken ouder gesteente, uiteengevallen en vermengd met rood zand op de bodem van een rivier.
· 
De Grote Dijk van Zimbabwe: Een grote band van stollingsgesteente snijdt tussen sedimentaire gesteenten. Deze foto is genomen vanaf een satelliet.
· 
Stranden zijn interessante plaatsen om geologie te bestuderen,
· 
....so zijn grotten.
· 
Een eenvoudig, belangrijk hulpmiddel voor de geoloog
· 
De geoloog, David Johnston, op de zijkant van Mount St. Helens.
· 
Een jonge Slager Vogel staat op een doos met rotskernen die uit de grond zijn geboord.
· 
Geologen bekijken enkele gesteentemonsters om mineralen voor de mijnbouw te vinden.
· 
Een kaart met de verschillende bodems en rotsen onder de Zuidelijke Oceaan. Geologen vinden nieuwe informatie over dit gebied.
· 
Deze kaart toont de belangrijkste "platen" van het aardoppervlak en welke kant ze op bewegen.
· 
Dit diagram toont de chemische beweging bij een diepzeebron op de oceaanbodem.
Vragen en antwoorden
V: Wat is geologie?
A: Geologie is de studie van de niet-levende dingen waaruit de aarde bestaat, zoals rotsen in haar korst.
V: Wie bestudeert geologie?
A: Mensen die geologie bestuderen worden geologen genoemd.
V: Wat bestuderen mineralogen?
A: Mineralogen bestuderen mineralen en de nuttige stoffen in gesteenten, zoals ertsen en fossiele brandstoffen.
V: Wat voor soort gebeurtenissen bestudeert een geoloog?
A: Geologen bestuderen ook de geschiedenis van de aarde, waaronder overstromingen, vulkaanuitbarstingen, aardbevingen, orogenese (bergvorming) en platentektoniek (beweging van continenten).
V: Hoe kan een geoloog zijn kennis gebruiken ten voordele van de samenleving?
A: Geologen kunnen hun kennis gebruiken om potentiële energiebronnen of hulpbronnen te identificeren die door de samenleving kunnen worden gebruikt, zoals olie- of aardgasvoorraden. Zij kunnen ook helpen natuurrampen zoals aardbevingen of vulkaanuitbarstingen te voorspellen, zodat mensen daar beter op voorbereid zijn.
V: Welke andere gebieden houden verband met geologie?
A: Andere gebieden die verband houden met geologie zijn geografie, oceanografie, paleontologie, meteorologie en seismologie.
V: Hoe is ons begrip van de aarde in de loop der tijd veranderd?
A: Ons begrip van de aarde is in de loop der tijd geëvolueerd en er worden voortdurend nieuwe ontdekkingen gedaan over de samenstelling en de geschiedenis van de aarde. Dankzij nieuwe technologieën hebben wij meer inzicht gekregen in hoe onze planeet werkt en hoe zij in de loop van miljoenen jaren is veranderd.
Zoek in de encyclopedie