WYKA
AD 1
Geologia bada głównie zewnętrzne sfery Ziemi  przede wszystkim litosferę (skorupa
ziemska i górny płaszcz). Przedmiotem badań geologii jest budowa, historia oraz
wszelkie zjawiska i procesy zachodzÄ…ce w litosferze.
Geologia jako samodzielna nauka istnieje od XVIII wieku. Wcześniejsze pierwsze
próby wyjaśnienia procesów przyrodniczych podejmowali filozofowie greccy.
Heraklit z Efezu (ok. 540  480 p.n.e.) - za przyczynę wszechrzeczy uważał ogień;
prawdopodobnie dał początek plutonizmowi
plutonizm (od rzymskiego boga podziemia Plutona) koncepcaja opracowana przez
Jamesa Huttona w XVIII w - główną rolę w powstaniu skał odegrały wulkanizm i
wewnętrzne ciepło ziemi.
neptunizm (od rzymskiego boga mórz Neptuna) -wszystkie skały powstały w morzu
przedstawiciele: A. Werner , J-B Lamarck). Te kierunki w geologii ścierały się w
XVIII/XIX w.
Artstoteles (384-322 p.n.e.) uważał, że lądy musiały być dawniej wielokrotnie zalewane
przez morze.
Eratostenes z Cyreny (ok. 275-194 p.n.e.) w dziele Geographica położył podwaliny
nauk geograficznych. Pierwszy dokonał pomiaru promienia i południka Ziemi; wyliczył
obwód Ziemi: 252 000 stadiów ~ 39 800 km.
Pliniusz Starszy (23-79) napisał 37 ksiąg Historii naturalnej, która aż do czasów
odrodzenia była głównym z
ródłem wiedzy w naukach o Ziemi, zwłaszcza mineralogii.
ZginÄ…Å‚ podczas obserwacji wybuchu Wezuwiusza w 79 roku n.e.
1
Wieki średnie były okresem zastoju na naukach przyrodniczych. Dopiero rozwój
górnictwa przyniósł wiele nowych obserwacji z dziedziny geologii. Wielki wkład w
poznanie praw rządzących rozwojem skorupy ziemskiej wnieśli Leonardo de Vinci
(1452-1519) i Georgius Agricola (1494-1555) Leonardo da Vinci (1452- 1519)
badał skamieniałości, pionowe ruchy skorupy ziemskiej; erozyjna działalność rzek; czas
geologiczny.
Georgius Agricola (Georg Bauer) (1494  1555) ojciec mineralogii.
Leonardo de Vinci i Georgius Agricola jako pierwsi wprowadzili do Nauk o Ziemi
pogląd, że procesy, które zachodzą dzisiaj w skorupie ziemskiej i na jej powierzchni,
mogły zachodzić i w przeszłości. Byli oni zatem prekursorami ważnej w geologii zasady
aktualizmu geologicznego.
Aktualizm geologiczny (uniformitaryzm) - czynniki fizyczne i chemiczne oddziałujące
na skorupę ziemską były w przeszłości podobne do obecnych i prowadziły do
podobnych skutków. Umożliwia to odtwarzanie dawnych zdarzeń geologicznych na
podstawie obserwacji zjawisk współczesnych.
Przełom XVIII i XIX w. Był okresem ostrych starć między zwolennikami dwóch kierunków
w geologii  neptunizmu i plutonizmu. Przedstawiciele neptunizmu (Abraham Werner i
Jean Baptiste Lamarck uważali, że wszystkie skały postały w morzu. Plutoniści (James
Hutton) byli zdania, że główną rolę w powstawaniu skał odegrały wulkanizm i
wewnętrzne ciepło Ziemi.
James Hutton (1726 1797) Sformułował hipotezę aktualizmu geologicznego w dziele
 Teoria Ziemi (Znany też jako przedstawiciel plutonizmu).
Charles Lyell (1797 1875) rozwinął i uzasadnił tezy Huttona w dziele Zasady geologii
Ch.Lyell obalił w ten sposób twierdzenia katastrofistów.
George Cuvier (1769-1832) na podstawie badania skamieniałości sformułował teorię
katastrofizmu. Według niego w dziejach Ziemi następowały wielokrotnie okresy
wymierania wszystkich organizmów żywych w jednej ogólnoświatowej katastrofie i po
niej powstawały nowe gatunki. Teoria ta została zakwestionowana przez teorię ewolucji.
Cuvier zasłynął jako twórca paleontologii.
William Smith (1769-1839) na podstawie skamieniałości wydzielił wiele jednostek
stratygraficznych. Wprowadził pojęcie skamieniałości przewodniej  skamieniałość
2
organizmu, który żył w krótkim okresie czasu i był szeroko rozprzestrzeniony. Opracował
pierwszą mapę geologiczną Wielkiej Brytanii. Twórca stratygrafii i paleontologii
stratygraficznej.
Za twórcę polskiej geologii uważany jest Stanisław Staszic (1755-1826). Założył w
Kielcach szkołę górniczą i wydał dzieło  O ziemiorodztwie Karpatów i innych gor i
rownin Polski zawierające mapę geologiczną Polski - pierwsze opracowanie w języku
polskim.
Wraz z rozwojem geologii wyodrębniły się z niej dyscypliny naukowe o
zróżnicowanych celach i metodach badań.
·ð Geologia dynamiczna, zajmujÄ…ca siÄ™ badaniami procesów ksztaÅ‚tujÄ…cych
skorupę ziemską oraz sił, które te zmiany powodują.
·ð Geologia historyczna - badajÄ…ca przeszÅ‚ość Ziemi.
·ð Paleontologia  nauka o organizmach żyjÄ…cych w przeszÅ‚oÅ›ci
geologicznej i ich ewolucji.
·ð Mineralogia  nauka o mineraÅ‚ach.
·ð Petrografia  nauka o skaÅ‚ach.
·ð Geologia regionalna  badajÄ…ca historiÄ™ i budowÄ™ geologicznÄ…
wyodrębnionych części skorupy ziemskiej.
·ð Geologia surowcowo-zÅ‚ożowa  zajmujÄ…ca siÄ™ poszukiwaniem i
rozpoznawaniem złóż surowców mineralnych.
·ð Geologia inżynierska - zajmujÄ…ca siÄ™ badaniem przydatnoÅ›ci skaÅ‚ do
posadowienia obiektów inżynierskich i ich zagrożenia.
3
·ð Hydrogeologia  zajmujÄ…ca siÄ™ wodami podziemnymi wystÄ™pujÄ…cymi w
skałach, ich pochodzeniem, ruchem, zasobami i ochroną.
·ð Geologia Å›rodowiskowa  obejmujÄ…ca geologiczne aspekty ochrony
środowiska.
4 ostatnie dyscypliny zaliczamy do geologii stosowanej.
Znaczenie geologii w budownictwie i inżynierii środowiska
1. Powierzchnia Ziemi- skorupy ziemskiej - stanowi podłoże wszystkich budowli, a
niektóre wykonywane są pod jej powierzchnią.
2. Skorupa ziemska jest z
ródłem materiałów budowlanych, stosowanych bądz
w
stanie pierwotnym, bÄ…dz
przetworzonym.
3. Ukształtowanie powierzchni terenu stanowi istotny czynnik w planowaniu
przestrzennym, urbanistyce i architekturze.
4. Procesy geologiczne stanowią najistotniejsze zagrożenie budowli,
powierzchniowe ruchy masowe, przemieszczanie podłoża spowodowane
trzęsieniami ziemi, wybuchy wulkanów.
5. Wody podziemne sÄ… powszechnie wykorzystywane do zaopatrzenia, utrudniajÄ…
również wykonanie głębokich wykopów i stanowią zagrożenie dla podziemnych
części budowli.
Ocenia się, że około 70% poważnych katastrof budowlanych miało przyczynę w nie
właściwie ocenionej budowie geologicznej i ryzyku wynikającego z procesów
geologicznych.
Procesy geologiczne
Proces geologiczny  zjawisko lub zespół zjawisk wywołujący na powierzchni skorupy
ziemskiej lub w jej wnętrzu przeobrażenia fizyczne lub chemiczne.
4
Geologia ustala przyczyny procesu, bada jego przebieg i stwierdza skutki.
Czynniki geologiczne zewnętrzne  oddziaływujące z zewnątrz  energia dociera z
zewnątrz. To przede wszystkim energia promieniowania słonecznego i światło, które
oddziaływuje na skorupę ziemską przez wpływ:
·ð atmosfery: powietrze, wilgoć, deszcze, wiatr, insolacja, zmiany temperatur
·ð hydrosfery: wody pÅ‚ynÄ…ce po powierzchni, wody podziemne, morza i lodowce
·ð życia organicznego
Czynniki te działają z zewnątrz osobno lub razem i prowadzą do przeobrażenia
powierzchni Ziemi w wyniku procesów zewnętrznych  egzogenicznych, które są
niszczące lub twórcze.
Procesy niszczące prowadzą do zmian fizycznych i chemicznych w efekcie, których
skały ulegają rozkruszeniu lub rozdrobnieniu a następnie są usuwane i przenoszone na
inne miejsce. Procesy te to wietrzenie, erozja i powierzchniowe ruchy masowe.
·ð wietrzenie  rozpad mechaniczny i rozkÅ‚ad chemiczny skaÅ‚ pod wpÅ‚ywem
nasłonecznienia, oddziaływania na skały wód gruntowych i działania organizmów,
zachodzÄ…cy na powierzchni ziemi i w strefie przypowierzchniowej
·ð erozja  mechaniczne niszczenie skaÅ‚ przez wody, lodowce i wiatr
·ð powierzchniowe ruchy masowe  przemieszczanie siÄ™ po stoku
przypowierzchniowych partii skal i zwietrzeliny w wyniku działania siły ciężkości
SÄ… to procesy degradujÄ…ce  prowadzÄ… one do denudacji polegajÄ…cej na rozcinaniu,
zdzieraniu i obniżaniu wyniesionych partii skorupy ziemskiej.
Jednocześnie z nimi przebiegają procesy twórcze  agradacyjne. Produkty denudacji
są transportowane z miejsc wyżej położonych do obniżeń. Gromadzą się na lądzie, w
morzach i jeziorach. W procesie odkładania bierze również udział życie organiczne.
Procesy odkładania  gromadzenia materiału to sedymentacja.
·ð Sedymentacja  gromadzenie siÄ™ osadów w wyniku osadzania materiaÅ‚u
okruchowego, działalności organizmów lub wytrącania z wód. Powstają skały
osadowe. Działa odwrotnie od denudacji.
Denudacja i sedymentacja to wielki proces zrównania powierzchni Ziemi  gradacja.
Skutkom działania procesów zewnętrznych przeciwstawiają się procesy wewnętrzne 
endogeniczne.
5
Do procesów tych zaliczamy:
·ð diastrofizm  zespół procesów prowadzÄ…cych do ruchów i deformacji skorupy
ziemskiej
·ð magmatyzm  procesy prowadzÄ…ce do powstawania skaÅ‚ magmowych wewnÄ…trz
i na powierzchni skorupy ziemskiej
·ð metamorfizm  zespół procesów powodujÄ…cych przeobrażenia skaÅ‚ pod
wpływem działania wysokiej temperatury i ciśnienia.
Wszystkie procesy wywołują przemieszczanie materii w obrębie skorupy ziemskiej i
górnego płaszcza. Procesy wewnętrzne wymuszają ruch materii z głębszych partii
skorupy ziemskiej i płaszcza ku powierzchni. Na powierzchni skały poddawane są
działaniu procesów zewnętrznych. Woda, lodowce i wiatr przenoszą produkty niszczenia
skał, które osadzają się w różnych miejscach, tak w morzu jaki i na lądzie. Tworzą nowe,
całkiem inne skały od tych, które zostały zniszczone. Skały te mogą być potem
sfałdowane, wciągnięte w głębsze partie skorupy ziemskiej czy w górny płaszcz,
przeobrażone (powstają skały metamorficzne), a w końcu przetopione. Produkty tego
przeobrażenia i przetopienia póz
niej są znów wynoszone na powierzchnię dzięki
działalności magmowej czy górotwórczej i krążenie materii w przypowierzchniowych
warstwach Ziemi rozpoczyna siÄ™ od nowa. Zjawisko to nazywa siÄ™ cyklem skalnym.
6
http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect2/rock_cycle_800x609.jpg
PROCESY GEOLOGICZNE
PROCESY GEOLOGICZNE
WEWN
TRZNE
WEWN
TRZNE
ZEWN
TRZNE
ZEWN
TRZNE
-WULKANIZM
-WULKANIZM
-PLUTONIZM
-PLUTONIZM
TWÓRCZE
TWÓRCZE
NISZCZ
CE
NISZCZ
CE
-METAMORFIZM
-METAMORFIZM
(agradacja)
(agradacja)
(degradacja)
(degradacja)
-DIASTROFIZM
-DIASTROFIZM
-WIETRZENIE
-WIETRZENIE
SEDYMENTACJA
SEDYMENTACJA
-EROZJA
-EROZJA
-POWIERZCHNIOWE
-POWIERZCHNIOWE
RUCHY MASOWE
RUCHY MASOWE
7