Che cos'è la geologia?

Che cos'è la geologia? È lo studio della Terra, delle sue sostanze, forme, processi e storia. Esistono diversi componenti che i geologi studiano riguardo a questo affascinante campo.

minerali

I minerali sono solidi inorganici naturali con una composizione coerente. Ogni minerale ha anche una disposizione unica di atomi, espressa nella sua forma cristallina (o abitudine) e nella sua durezza, frattura, colore e altre proprietà. Le sostanze naturali organiche, come il petrolio o l'ambra, non sono chiamate minerali.

I minerali di eccezionale bellezza e durata sono chiamati pietre preziose (così come alcune rocce). Altri minerali sono fonti di metalli, sostanze chimiche e fertilizzanti. Il petrolio è una fonte di energia e materie prime chimiche. Tutti questi sono descritti come risorse minerali.

rocce

Le rocce sono miscele solide di almeno un minerale. Mentre i minerali hanno cristalli e formule chimiche, le rocce invece hanno trame e composizioni minerali. Su tale base, le rocce sono divise in tre classi che riflettono tre ambienti: igneo le rocce provengono da una fusione calda, sedimentario rocce da accumulo e sepoltura di sedimenti, metamorfico rocce da alterare altre rocce dal calore e dalla pressione. Questa classificazione indica una Terra attiva che fa circolare la materia attraverso le tre classi di roccia, in superficie e sotterranea, in quello che viene chiamato il ciclo di roccia.

Le rocce sono importanti come fonti economiche dei minerali utili. Il carbone è una roccia che è una fonte di energia. Altri tipi di roccia sono utili come pietra da costruzione, pietrisco e materia prima per il calcestruzzo. Altri ancora servono per la fabbricazione di utensili, dai coltelli di pietra dei nostri antenati preumani al gesso usato oggi dagli artisti. Anche tutti questi sono considerati risorse minerali.

Fossili

I fossili sono segni di esseri viventi che si trovano in molte rocce sedimentarie. Possono essere impressioni di un organismo, calchi in cui i minerali hanno sostituito le sue parti del corpo, o anche resti della sua sostanza reale. I fossili includono anche tracce, tane, nidi e altri segni indiretti. I fossili e i loro ambienti sedimentari sono indizi vivaci sulla ex Terra e su come fosse vivere lì. I geologi hanno compilato una documentazione fossile di vita antica che si estende centinaia di milioni di anni nel passato.

I fossili hanno un valore pratico perché cambiano in tutta la colonna di roccia. L'esatto mix di fossili serve a identificare e correlare le unità rocciose in luoghi ampiamente separati, anche nella sabbia pompata dai fori. La scala temporale geologica si basa quasi interamente su fossili integrati con altri metodi di datazione. Con esso, possiamo confrontare con sicurezza le rocce sedimentarie da ogni parte del mondo. I fossili sono anche risorse, preziose come attrazioni museali e come oggetti da collezione, e il loro commercio è sempre più regolato.

Landform, strutture e mappe

Le morfologie in tutta la loro varietà sono prodotti del ciclo roccioso, costruiti con rocce e sedimenti. Sono stati modellati dall'erosione e da altri processi. Le morfologie testimoniano gli ambienti che le hanno costruite e modificate nel passato geologico, come le ere glaciali. Dalle montagne e dai corpi idrici alle grotte alle caratteristiche scolpite della spiaggia e del fondo marino, le forme del terreno sono indizi nella Terra sotto di loro.

La struttura è una parte importante dello studio degli affioramenti rocciosi. La maggior parte delle parti della crosta terrestre sono deformate, piegate e in qualche modo allacciate. I segni geologici di questo - giunti, pieghevoli, faglie, trame rocciose e incongruenze - aiutano a valutare la struttura, così come le misurazioni delle pendenze e l'orientamento dei letti rocciosi. La struttura nel sottosuolo è importante per l'approvvigionamento idrico.

Le mappe geologiche sono un database efficiente di informazioni geologiche su rocce, morfologie e struttura. 

Processi geologici e pericoli

I processi geologici guidano il ciclo roccioso per creare morfologie, strutture e fossili. Includono erosione, deposizione, fossilizzazione, faglia, elevazione, metamorfismo e vulcanismo.

I rischi geologici sono potenti espressioni di processi geologici. Frane, eruzioni vulcaniche, terremoti, tsunami, cambiamenti climatici, inondazioni e impatti cosmici sono esempi estremi di cose ordinarie. Comprendere i processi geologici sottostanti è una parte fondamentale della mitigazione dei rischi geologici. 

Tettonica e storia della terra

La tettonica è l'attività geologica su larga scala. Mentre i geologi mappavano le rocce del mondo, districavano i reperti fossili e studiavano caratteristiche e processi geologici, iniziarono a sollevare e rispondere a domande sulla tettonica: il ciclo di vita delle catene montuose e delle catene vulcaniche, i movimenti dei continenti, l'ascesa e la caduta dell'oceano e come funzionano il mantello e il nucleo. La teoria tettonica a placche, che spiega la tettonica come i movimenti nella pelle rotta esterna della Terra, ha rivoluzionato la geologia, permettendoci di studiare tutto sulla Terra in un quadro unificato.

La storia della Terra è la storia raccontata da minerali, rocce, fossili, morfologie e tettonica. Gli studi sui fossili, in combinazione con tecniche basate sui geni, producono una coerente storia evolutiva della vita sulla Terra. L'Eone Fanerozoico (età dei fossili) degli ultimi 550 milioni di anni è ben mappato come un momento di espansione della vita punteggiato da estinzioni di massa. I quattro miliardi di anni precedenti, il tempo Precambriano, si sono rivelati come un'era di enormi cambiamenti nell'atmosfera, negli oceani e nei continenti.

La geologia è civiltà

La geologia è interessante come pura scienza, ma il professor Jim Hawkins della Scripps Institution of Oceanography dice alle sue classi qualcosa di ancora meglio: "Le rocce sono soldi!" Ciò che intende è che la civiltà poggia su rocce:

• La società conta su una buona scorta di prodotti della Terra.
• Per ogni struttura che costruiamo, dobbiamo conoscere il terreno su cui si trova.
• Il nostro cibo e le nostre fibre provengono dal suolo, un sottile strato biogeochimico di incredibile complessità.
• La protezione dai pericoli geologici dipende dalla nostra comprensione di essi.