1. Pojęcia podstawowe

1. Geologia- nauka o budowie i historii Ziemi.

materiał, struktura zmiany w czasie

1. Procesy geologiczne- „rzeźbiarz Ziemi” w czasie geologicznym kształtują zapis geologiczny, wywołują na powierzchni Ziemi lub w jej wnętrzu przeobrażenia chemiczne lub fizyczne.

2. Zapis geologiczny- skały, ich cechy, układ przestrzenny

3. Czas geologiczny: zwykły czas, ale w bardzo dużych ilościach

W czasie geologicznym:
- niezmienne jest zmienne
- nieprawdopodobne jest nieuniknione.

1. Substancje mineralne: substancje niekrystaliczne, powstałe w przyrodzie w wyniku procesów geologicznych.

2. Kryształ: ciało o prawidłowej budowie wewnętrznej tj. takie, w którym atomy i jony są rozmieszczone prawidłowo, tworząc sieć przestrzenną.

3. nagromadzenie skał lub osadów o wspólnych cechach litologicznych (np. skład mineralny, sposób warstwowania, barwa), powstałe w wyniku określonego procesu geologicznego na danym obszarze
   np. piasek osadzony w delcie, nagromadzenie skał wulkanicznych jako rezultat wylewu lawy.

1. Dyscypliny nauk geologicznych:
   a) podstawowe dyscypliny:
   - geologia dynamiczna
   - mineralogia, petrografia (skały)

- sedymentologia (skały osadowe)
- tektonika, geologia strukturalna
- stratygrafia [bio-, lito-] (opis warstw), geologia historyczna, paleontologia, paleobiologia
- geofizyka

b) dyscypliny stosowane:
- geologia złożowa
- geologia inżynierska
- hydrogeologia
- geologia środowiska
- kartografia geologiczna
- geofizyka poszukiwawcza

1. Skały i minerały
   a) Minerał: najmniejsza jednostka z jakiej zbudowana jest skorupa ziemska, pierwiastek lub związek chemiczny, posiadający stały stan skupienia, powstały w wyniku procesów geologicznych

b) skała: duże skupisko minerałów jednorodnych lub różnorodnych

1. Minerały:
   cechy fizyczne:
   a) formy wykształcenia kryształów: narosłe, wrosłe, ciała drobnokrystaliczne
   b) pokrój kryształów: izometryczny, słupkowy, igiełkowy, włóknisty, tabliczkowy, blaszkowy
   c) właściwości mechaniczne: łupliwość: doskonała, bardzo dobra, wyraźna niewyraźna; przełam: nierówny- haczykowaty, muszlowy, zadziorowy, ziarnisty
   d) własności optyczne:
   - barwa: barwne, bezbarwne, zabarwione
   - rysa: biała lub kolorowa
   - przeźroczystość: przeźroczyste, półprzeźroczyste, prześwitujące, nieprzezroczyste
   - połysk: szklisty, perłowy, muszlowy, jedwabisty, metaliczny, półmetaliczny, diamentowy, żywiczny
   e) twardość
   1-talk, 2- gips, 3- kalcyt, 4- fluoryt, 5-apatyt, 6- ortoklaz, 7- kwarc, 8- topaz, 9- korund, 10-diament

2. Układy krystalograficzne

1. Układ regularny- trzy czterokrotne osie symetrii (diament, granit, piryt)

2. Układ heksagonalny- sześciokrotna oś symetrii (apatyt)

3. Układ tetragonalny- czterokrotna oś symetrii (cyrkon, leucyt, kasyteryt)

4. Układ trygonalny- trzykrotna oś symetrii (kalcyt, rubin)

5. Układ rombowy- dwie osie dwukrotne (anhydryt, aragonit)

6. Układ jednoskośny- jedna oś dwukrotna (aguit, hornblenda, muskowit, ortoklaz)

7. Układ trójskośny- brak elementów symetrii (labrador, oligoklaz, andezyt)

1. Polimorfizm
   a) minerały o tym samym składzie chemicznym, ale różnej struktury

C: diament i grafit
CaCO₃: kalcyt- aragonit
SiO₂: kwarc α, kwarc β, trydymit,
ZnS wurecyt, sfaleryt

b) w graficie atomy węgla są połączone w jednej płaszczyźnie, pomiędzy tymi płaszczyznami istnieją słabe siły przyciągania, „ślizgają się” względem siebie
c) w diamencie każdy atom węgla jest związany z czterema innymi atomami węgla w strukturę 3-D, najtwardsza substancja na Ziemi.

1. Klasyfikacja (systematyka wg. Dana) minerałów (zasady i przykłady minerałów w głównych grupach).

1. Pierwiastki rodzime i stopy
   - metale rodzime: Cu, Ag, Au, Pt, Fe
   - stopy np. elektrum Ag/Au
   - metale kruche np. arsen, antymon, bizmut
   - metaloidy- niemetale np. siarka, grafit, diament

2. Azotki, fosforki, węgliki, krzemki

3. Siarczki i kruszce (arsenki, antymonki, tellerki, selenki)
   - piryt i markasyt FeS₂
   - sfaleryt i wurcyt ZnS
   - galena PbS
   - kowelin CuS
   - bornit CuFeS₄
   - chalkopiryt CuFeS₂
   - argentyt AgS₂
   - cynober HgS (czerwona barwa, barwnik ruda rtęci)

4. Halogenki
   - halit NaCl
   - sylwin KCl
   - fluoryt CaF₂

5. Tlenki i wodorotlenki
   - lód H₂O
   - magnetyt Fe₃O₄
   - chromit FeCrO₄
   - korund Al₂O₃
   - hematyt Fe₂O₃

6. Sole kwasów tlenowych azotany

7. Sole kwasów tlenowych węglany

8. Sole kwasów tlenowych siarczany

9. Sole kwasów tlenowych fosforany

10. Sole kwasów tlenowych borany

11. Minerały uranylu

12. Krzemiany i glinokrzemiany

1. Minerały skałotwórcze- minerały stanowiące główne składniki w budowie skały, od ich nazw pochodzi nazwa skały np. kwarc (odmiana α i β), amfibole, pirokseny, miki, skalenie, kalcyt, dolomit, oliwiny, minerały ilaste.

2. Metody rozpoznawania minerałów:

1. Identyfikacja makroskopowa

2. Identyfikacja mikroskopowa

3. Analiza rentgenowska

4. Analiza absorpcyjna w podczerwieni

5. Analiza chemiczna

1. Główne typy skał:

1. Magmowe- skały powstają przez zastygnięcie magmy w skorupie ziemskiej lub na jej powierzchni np. granitoidy, sjenitoidy, azaltoidy, gabroidy, riolitoidy.

2. Osadowe- skały powstają w wyniku nagromadzenia i osadzenia się produktów wietrzenia skał starszych, jak również resztek roślinnych i zwierzęcych o różnym stopniu rozkładu. Mogą też tworzyć się w wyniku wytrącania osadów wodnych np. zlepieńce, brekcje, piaskowce, dolomity, diatomity, wapienie

3. Metamorficzne- skały przeobrażone, powstają w głębi skorupy ziemskiej w wyniku oddziaływania wysokiego ciśnienia i temperatury, a nawet czynników chemicznych np. fyllit, marmur, zieleniec, granulit, gnejs, kwarcyt, łupki metamorficzne.

1. Budowa wnętrza Ziemi:

1. Skorupa ziemska
   - kontynentalna: [Sial] zbudowana ze skał o składzie zbliżonym do granitu, głównie ze związków glinu i krzemu

- oceaniczna [sima] zbudowana ze skał i magm zasadowych zbliżonych do bazaltów, głównie ze związków krzemu i magnezu.

1. Powierzchnia nieciągłości Moho
   - 50-400 km

2. Płaszcz ziemi
   - astenosfera plastyczna
   - mezosfera stan stały

3. Powierzchnia nieciągłości Wiechrta- Gutenberga
   - 2900 km

4. Jądro zewnętrzne
   - stan ciekły

5. Powierzchnia Lehmana
   - 5100-5300 km

6. Jądro wewnętrzne
   - stan stały

7. Głębokość 6370 km.

1. Magmatyzm, przykłady ciał magmowych (formy ich występowania)

1. Magmatyzm- ogół procesów przemieszczania się magmy w litosferze oraz zastygania magmy w skorupie ziemskiej (powstawanie skał magmowych). Jest to zbiorcze pojęcie zawierające również procesy plutoniczne jak i wulkaniczne.

2. Przykłady ciał magmowych:

-sill- intruzje magmy tworzące płyty ze skał magmowych ułożone zgodnie z płytowym rozmieszczeniem skał osadowych

- dajki- pionowe żyły skał magmowych biegnące w przeciwnym kierunku niż skały starsze

- lakolit- lawa wciska się pomiędzy warstwy skalne i zastyga w postaci soczew; forma ułożenia zgodnie z uwarstwowieniem otaczających skał.

- batolit- nieregularne bloki granitowe o znacznych rozmiarach pod powierzchnią ziemi, powstałe z zastygłej magmy
- lapolit- intruzje magmy w postaci spodka, ułożenie zgodne z uwarstwowieniem otaczających do skał.
- fakolit- drobne intruzje magmy pomiędzy warstwami skał sfałdowanych, zgodnie z ich położeniem.

- żyła kominowa- intruzja o kształcie walca, przecinająca prawie pionowo warstwy skalne; do żył kominowych podobne są pnie wulkaniczne, powstałe na skutek zastygnięcia magmy w kominie wulkanicznym.

1. Podział skał magmowych ( typy ich klasyfikacji)

1. Plutoniczne- magmy stygną wolno, powstają skały holokrystaliczne, grubo- i średniokrystaliczne, tekstury bezładne.
   Temperatura magm (ok 700̊ C dla nasyconych wodą magm granitowych do 1200 ̊C dla magm pośrednich i bazaltowych) stygną wolno i pięknie się krystalizują.

2. Wulkaniczne- lawy szybko stygną, skały drobno- i niekrystaliczne, szkliwo wulkaniczne, częste tekstury kierunkowe.
   Temperatura wylewu law bazaltowych 1190-1120̊C; ale pozostają ruchliwe w temperaturze do 800̊C.
   Temperatura wylewu law ryolitowych
   730-890̊C , podczas krystalizacji nie ma wody, stygną szybko i są drobnokrystaliczne (np. na dnie oceanu- szkliwa wulkaniczne) mogą mieć tekstury kierunkowe.

3. Hipoabysalne- warunki pośrednie między powyższym , zostają płytko pod powierzchnią Ziemi np. w pobliżu stożka wulkanicznego, tworzą żyłowe skały magmowe.

1. Struktury i tekstury skał magmowych:

1. Struktury (sposób wykształcenia składników w skale)

- rodzaje struktur pod względem stopnia krystaliczności:

• Holokrystaliczna- pełnokrystaliczna

• Szklista- hialinowa, niekrystakiczna

• Hipokrystaliczna- częściowo krystaliczna

- rodzaje struktur pod względem wielkości składników:

• Fanerokrystaliczna: równoziarnista (gruboziarniste, średnioziarniste, drobnoziarniste); nierównoziarnista (porfirowata, fenerokrystaliczno-porfirowa)

• Afanitowa (niewidocznokrystaliczna

• Porfirowa

1. Tekstury (sposób ułożenia i rozmieszczenia składników w skale)
   - rodzaje tekstur ze względu na sposób rozmieszczenia składników w skale:

• Tekstura bezładna

• Tekstura uporządkowana- kierunkowa ( równoległa: linijna, płaska; kulista: sferolityczna, sferoidalna)

- rodzaje tekstur ze względu na stopień wypełnienia przestrzeni skalnej:

• Tekstura zbita

• Tekstura porowata (miarolityczna, pęcherzykowata- gąbczasta, migdałowcowa)

1. Przyczyny powstawania magmy:

a) wzrost temperatury

b) obniżenie się ciśnienia litostatycznego

c) wzbogacenie w składniki lotne

Zjawiska te mogą zachodzić w wyjątkowych miejscach Ziemi, stąd tworzenie się magmy wiąże się z określonym reżimem tektonicznym (diapir płaszcza, strefy ryftowe, pasma orogeniczne)

1. Lokalizacja stref wulkanicznych na Ziemi:

Miejscami o szczególnym nasileniu zjawisk wulkanicznych są obszary związane z krawędziami płyt litosfery. Są to strefy ryftów i strefy subdukcji. Z analizy geograficznego rozmieszczenia tych miejsc wynika, ze obszary aktywności wulkanicznej pokrywają się bardzo często z terenami sejsmicznymi. Warto także dostrzec, że ze strefami ryftów wiąże się przede wszystkim podwodny wulkanizm, a ze strefami subdukcji głównie wulkanizm na obszarach płyt kontynentalnych.

1. Wulkanizm: typy wulkanizmu i wulkanów. Typy erupcji (czym spowodowana różnorodność).

1. Typy wulkanizmu:

- efuzywny- wydobywa się lawa i gazy
- eksplozywny- wydobywają się materiały piroklastyczne

- efuzywno-eksplozywny – wydobywają się materiały piroklastyczne i lawa

1. Typy wulkanów:

- hawajski (od czynnych wulkanów na Hawajach) - wulkan efuzywny; częste wylewy ciekłych law przy spokojnym wydzielaniu się gazów, niesione z wiatrem kropelki law zastygają w powietrzu w postaci szklistych włosków.

- strombolijski (od wulkanu Strommboli) – ­efuzywno- eksplozywny; którkie, częste eksplozje gazów połączone z wyrzucaniem bomb wulkanicznych oraz wylewaniem się lawy; w czasie gwałtowniejszych wybuchów nad wulkanem unoszą się świecące chmury

- wulkaniański (od nazwy wulkanu Volcano) – eksplozywno- efuzywny; rzadsze, ale gwałtowniejsze wybuchy gazów z materiałem piroklastycznym, którym towarzyszą wylewy lepkich, szybko zastygających law ; ponad wulkanem unosi się ciemna, kalafiorowata chmura wulkaniczna.
- wezuwiański lub pliniański (od wulkanu Wezuwiusz, wybuch opisany przez Pliniusza) - eksplozywny; gwałtowne wybuchy głównie gazów i materiałów piroklastycznych, poprzedzane dużymi okresami spokoju lub słabej aktywności; znaczne ilości gazów i pary wodnej tworzą nad wulkanem chmurę wysokości kilku kilometrów.
- peleński lub peleański (od wulkanu Peleng w Indonezji lub wulkanu Pelee na Martynice) – eksplozywny; długie okresy spokoju i rzadkie ale katastroficzne wybuchy gazów i materiału piroklastycznego; pozostające pod wielkim ciśnieniem na skutek zatkania krateru wulkanu przez lepkie lawy, w trakcie erupcji wydzielają się duże ilości gazów o wysokiej temperaturze, niekiedy powstają gorące chmury staczające się z wielką prędkością i niszczące wszystko po drodze.

1. Tefra (kiedy powstaje) i jej frakcje. Skały piroklastyczne (tufy). Spływy piroklastyczne i lahary

1. Tefra- materiał plastyczny powstający podczas wybuchu eksplozywnego.
   Frakcje tefry:
   - popiół wulkaniczny i piaski wulkaniczne
   - lapilli
   - bomby wulkaniczne

2. Tufy wulkaniczne- skała piroklastyczna (zwięzła) powstała z nagromadzenia stałych składników pochodzących z wybuchu wulkanu (głównie piasków i popiołów).

3. Spływy piroklastyczne- zjawisko towarzyszące erupcjom wulkanicznym, mieszanina gorących gazów i materiału piroklastycznego, które przemieszczają się z dużą prędkością w dół stoku wulkanu.

4. Lahar- błoto spływające ze stratowulkanu, bardzo gęste (porównywalne go gęstości betonu), o podwyższonej temperaturze; może nieść bloki skalne o masie kilkunastu ton np. Nevade del Ruiz, Columbia (60 km/h do 50 m głębokości; 23 tys. osób zginęło)

5. Kaldery- dziury powstałe w miejscu stratowulkanu, potężne jeziora gdzie może później pojawić się nowy stożek wulkanu, dochodzą do kilku kilometrów.

1. Maary, diatremy, kimberlity, diamenty.

1. Maary- stożki żużlowe, obniżone jest dno krateru, spowodowane jest ubytkiem masy skalnej poniżej wierzchołka krateru.

2. Diatremy- kanały doprowadzające magmę do krateru wulkanu.

3. Kimberlity- skały metamorficzne, zawierające diamenty, tworzące pnie wulkaniczne w obrębie prekambryjskich kratonów.

4. Diament- najtwardszy minerał na Ziemi, składający się z atomów węgla połączonych ze sobą w sposób przestrzenny.

1. Tektonika płyt litosfery, typy kontaktu płyt, główne płyty.

1. Tektonika płyt litosfery: teoria, zakładająca, że litosfera podzielona jest na kilka dużych i kilkanaście małych płyt . W teorii tej przyjmuje się, że przemieszczanie się płyt litosfery spowodowane jest istnieniem w astenosferze prądów konwekcyjnych

2. Typy kontaktu płyt:
   - zjawisko subdukcji,

- zjawisko spreadingu
- strefy kolizji płyt

1. Główne płyty Atlas

1. Wiek skorupy oceanicznej, a kontynentalnej.
   Skorupa oceaniczna jest bardzo młoda w porównaniu do kontynentalnej (3,5 mld lat). Najstarsza skorupa oceaniczna ma 180 mln lat (jura) znajduje się w pobliżu zatoki Meksykańskiej)

2. Orogeneza, gdzie powstają góry, przykłady typów orogenów (np. Andy, a Himalaje)

1. Orogeneza- proces powstawania gór w strefach kolizji płyt litosfery, wzdłuż aktywnych krawędzi kontynentów.

2. Andy:
   - aktywna krawędź kontynentalna,
   - ewolucja od Paleozoiku, obecna historia od Mezozoiku,
   -migracja kontynentalnego łuku wyspowego, pogrubienie płyt Ameryki Południowej przez skały magmowe do 70 km.
   - obecność łuku od rowu obecnie 200 km.

3. Himalaje:
   - kolizja Gondwany z Euroazją
   - wspólna droga Indii i Austalii
   - powstanie szelfu Tetydy

1. Wiek orogenezy, a wiek gór. Wiek wielkich orogenez

1. wiek orogenezy- czas kolizji doprowadzającej do powstania stref fałdowych.

2. Wiek gór- wszystkie wyniesione góry są młode jeżeli chodzi o wiek ruchów górotwórczych. Góry są nie starsze niż 10-15 mln lat.

1. Orogeneza alpejska (kreda- trzeciorzęd) np.: Kordyliery, Andy, Atlas, Karpaty

2. Orogeneza kimeryjska- jenszańska, newadyjska (jura- kreda) np.: Góry Wierchojańskie, Góry Czerskiego

3. Orogeneza hercyńska waryscyjska (karbon-perm) np.: Masyw Centralny, Góry Świętokrzyskie, Góry Ural

4. Orogeneza kaledońska (sylur- dewon) np.: Góry Skandynawskie, Góry Kaledońskie, Podgórze Kazaskie

5. Orogeneza południowoaustralijska (kambr- ordowik) np.: Góry Flindersa

6. Orogeneza Bajkalska (prekambr- kambr) np.: Góry Bajkalskie, Góry Stanowe, Góry Jabłonowe.

1. Flisz i molasa

1. Flisz- przekładające się warstwy piaskowca i łupków

2. Molasa- kompleks skał osadowych wypełniających zapadliska powstające na przedpolu wypiętrzonego górotworu fałdowego w schyłkowym stadium orogenezy, zwykle o grubości wielu kilometrów. Jego głównym składnikiem są skały okruchowe pochodzące z niszczenia gór.

1. Tektonika, przykłady deformacji ciągłych i nieciągłych

1. Tektonika- nauka o budowie skorupy ziemskiej i procesach wpływających na nią. Bada przyczyny, przebieg i skutki tych procesów.

2. Deformacje ciągłe – bez utraty spójności odkształconego ośrodka.

- fałd
- fleksura
- nasunięcie
- płaszczowina

1. Deformacje nieciągłe- przerwanie warstwy
   - uskoki ( normalny, uniwersyjny, przesuwczy)

1. Przykłady skał powstałych w strefie deformacji kruchych i plastycznych.

1. Deformacja krucha:
   - zniszczenie powstaje w sposób gwałtowny (powstaje u końca odkształcenia sprężystego gdy przekroczona jest wytrzymałość skały na ścinanie); duży kąt tarcia wewnętrznego

- zwykle rozwija się jeden uskok z zespołu spękań komplementarnych

- duża ilość produktów kataklazy - brekcji, mączki uskokowej, kataklazytów

- najczęściej szerokie szczeliny uskokowe

- najczęściej powstają strome uskoki normalne

1. Diastrofizm/ denudacja

1. Diastrofizm- ogół procesów wywołanych przez czynniki endogeniczne (mające swe źródło w głębi Ziemi), prowadzących do deformacji, przemieszczeń lub pionowych ruchów skorupy ziemskiej. Do procesów tych zalicza się ruchy orogeniczne i epejrogeniczne, które powodują zmiany w rozkładzie kontynentów, basenów oceanicznych i łańcuchów górskich na Ziemi. Obecnie za główną przyczynę diastrofizmu uważa się wzajemne przemieszczenia płyt litosfery na powierzchni globu

2. Denudacja- ogół procesów niszczących powierzchnię Ziemi poprzez usuwanie materiału skalnego lub gleby, obejmujący wietrzenie i erozję.

1. Skały osadowe, typy. Złoża związane ze skałami osadowymi.

1. Typy skał osadowych:

- okruchowe
- chemiczne
- organogeniczne

1. Złoża osadowe:
   - chemogeniczne - powstające w wyniku nagromadzenia rozpuszczonych w wodzie substancji mineralnych przyniesionych z lądu lub pochodzących z podmorskich ekshalacji magmowych (rudy żelaza i manganu, fosforyty)
   - ewaporacyjne - powstające w wyniku odparowywania wody w słonych jeziorach lub wysychających częściach mórz i wytrącania się rozpuszczonych w niej substancji mineralnych (sól kamienna, gips)
   - mechanogeniczne - powstające wskutek nagromadzenia materiału okruchowego (będącego produktem wietrzenia mechanicznego), przemytego przez wody w rzekach, w jeziorach lub na morskich wybrzeżach (piaski, żwiry).

1. Frakcje materiału klastycznego, przykłady skał luźnych i zwięzłych.

1. Frakcje materiału
   - psefitowa, czyli żwirowa – ziarna powyżej 2 mm,
   - psamitowa, czyli piaskowa – ziarna od 2 do 0,05 mm,
   - aleurytowa, czyli mułowa – ziarna od 0,05 do 0,002 mm,
   - pelitowa, czyli iłowa – ziarna poniżej 0,002 mm.

2. Skały luźne np.: żwir, piasek

3. Skały zwięzłe.: zlepieniec, piaskowiec,

1. Rodzaje transportu:

1. Grawitacyjny

2. Wodny

3. Powierzchniowy

4. Lodowcowy

5. Eksplozywny

6. Biologiczny

1. Sedymentacja- nagromadzanie się osadu na powierzchni skorupy ziemskiej.

1. Sedymentacja morska:
   - równi abysalnych
   - skłonu
   - litoralne ( plażowe, lagunowe, deltowe)

2. Sedymentacja lądowa:

- jeziorna
- rzeczna
- pustynna

1. Geologia…

1. Geologia historyczna- dział geologii obejmujący naukę o rozwoju Ziemi (a zwłaszcza skorupy ziemskiej) i świata organicznego w przeszłości geologicznej.

2. Paleontologia- nauka badająca kopalne organizmy roślinne i zwierzęce zachowane w skorupie ziemskiej; bada historię życia na Ziemi.

3. Geochronologia- dyscyplina naukowa zajmująca się ustalaniem wieku skał i skamieniałości skorupy ziemskiej oraz umieszczaniem w czasie pewnych wydarzeń geologicznych i biologicznych

4. Stratygrafia- nauka zajmująca się ustalaniem kolejności ułożenia warstw skalnych (następstwo stratygraficzne) oraz określaniem ich wieku (bezwzględnego lub względnego).

1. Tabela stratygraficzna, znajomość tabeli z dokładnością do okresów i wiek przełomowych zdarzeń (np. pojawienie się atmosfery tlenowej, wiek wielkich wymierań, orogenez).

Patrz Podstawy geografii fizycznej wykład o Litosferze

1. …