background image

 

 

Geologia ogólna 

2006/2007

Jan 

Golonka

background image

 

 

Geologia (gr. Gea- Ziemia + gr. lógos -nauka) nauka 
zajmująca się badaniem skorupy ziemskiej i 
procesów w niej zachodzących, dzieląca się na 
geologię historyczną, dotyczącą jej dotychczasowego 
rozwoju oraz dynamiczną związaną z procesami w 
niej zachodzącymi. 

Hasło opracowano na podstawie -Słownika Wyrazów Obcych- Wydawnictwa 
Europa, pod redakcją naukową prof. Ireny Kamińskiej-Szmaj, autorzy: 
Mirosław Jarosz i zespół. ISBN 83-87977-08-X. Rok wydania 2001. 

Geologia, nauka, której przedmiotem jest litosfera, 
tj. ziemska powłoka skalna. Różnorodność 
podejmowanych tematów i metod stosowanych w 
badaniach geologicznych oraz proces rozwoju tej 
dyscypliny wiedzy doprowadził do wyodrębnienia z 
geologii poszczególnych jej działów, do coraz 
szerszego traktowania jej przedmiotu.

background image

 

 

W nowoczesnej geologii wykształciły się odrębne dyscypliny 
szczegółowe: 
1) mineralogia, której zadaniem jest badanie składu, właściwości i 
pochodzenia minerałów,
2) petrografia, która zajmuje się badaniem rodzajów skał 
występujących w litosferze i ich klasyfikacją,
3) geologia dynamiczna, której zadaniem jest badanie procesów 
zachodzących w litosferze, prowadzących do jej zmian
4) geologia historyczna, która bada przeszłość Ziemi, 
5) paleontologia, która zajmuje się badaniem wymarłego świata 
organicznego, 
6) tektonika, której zadaniem jest badanie ruchów skorupy 
ziemskiej i sposobu ułożenia mas skalnych,
7) geochemia, zajmująca się badaniem rozmieszczenia i obiegu 
pierwiastków chemicznych w przyrodzie, 
8) geofizyka, której zadaniem jest badanie budowy i właściwości 
fizycznych globu ziemskiego, 
9) stratygrafia, która zajmuje się badaniem następstwa warstw 
skalnych i określaniem ich wieku, 
10) hydrogeologia, która zajmuje się badaniem krążenia wód w 
skałach,
11) kartografia geologicznw, której zadaniem jest opracowywanie 
metod sporządzania map geologicznych, 
12) geologia stosowana, grupa nauk z pogranicza geologii i nauk 
technicznych, których wspólną cechą jest wykorzystywanie badań 
geologicznych do bezpośrednich celów praktycznych.

 

 

http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_geologia_ogolna/index.php

background image

 

 

Geologia 
stosowan
a

Geologia 
podstawo
wa 
(ogólna)

Filtr (cel 
praktyczny
)

Inne 
nauki o 
Ziemi

Nauki 
techniczn
e

Nauki 
Przyrodnicz
e

Inne

background image

 

 

 

ENDOGENICZNE  PROCESY,  procesy  geol.  mające 

źródło  we  wnętrzu  Ziemi;  należą  do  nich: 
diastrofizm, 

magmatyzm 

i metamorfizm; 

przeciwieństwem p.e. są procesy  egzogeniczne.

DIASTROFIZM 

[gr.], 

geol. 

zespół 

procesów 

wywołanych  przez  czynniki  mające  swe  źródło 
w głębi  Ziemi,  prowadzących  do  deformacji 
skorupy  ziemskiej;  do  procesów  tych  należą: 
orogeneza 

i epejrogeneza; 

powodują 

one 

powstanie 

i zanik 

basenów 

oceanicznych, 

kontynentów,  łańcuchów  górskich;  obecnie  za  gł. 
czynnik  d.  jest  uważany  ruch  płyt  litosferycznych 
(tektoniki płyt teoria).

background image

 

 

EGZOGENICZNE 

PROCESY, 

procesy 

geol. 

zachodzące  na  powierzchni  Ziemi  wywołane  przez 
czynniki  działające  na  skorupę  ziemską  od 
zewnątrz 

(energia 

słoneczna, 

atmosfera, 

hydrosfera,  działanie  organizmów);  mogą  być 
niszczące  (wietrzenie,  erozja  i ruchy  masowe, 
określane  łącznie  jako  denudacja)  i twórcze 

sedymentacja); 

prowadzą 

do 

zrównania 

powierzchni  Ziemi  (niszczenie  wyniosłości  przez 
procesy  denudacyjne  oraz  zapełnianie  obniżeń 
terenu 

przez 

produkty 

sedymentacji); 

przeciwieństwem p.e. są procesy  endogeniczne.

background image

 

 

Wprowadzenie, definicja geologii ogólnej, cele i zadania, omówienie programu, literatura 

zalecana. Powstanie Ziemi. Pozycja Ziemi w układzie słonecznym.

Wiek Ziemi i metody jego oznaczania. Pojęcie czasu geologicznego. Budowa Ziemi. Struktura 

skorupy ziemskiej. Grawitacja. Stan termiczny i magnetyzm Ziemi. 

Budowa sedymentosfery - jednostki sedymentacyjne, ułożenie warstw. Transgresje i regresje 

morskie. Niezgodności. Ruchy pionowe skorupy ziemskiej. Izostazja.

Główne założenia teorii tektoniki płyt litosferycznych. Wczesne przesłanki dryftu kontynentów, 

hipoteza Wegenera, krytyka dryftu kontynentalnego.

Spreading dna oceanicznego. Charakterystyka stref: akrecji, subdukcji i uskoków 

transformujących. Kraton, platforma, tarcza, ryft, aulakogen, obdukcja, ofiolity.

Trzęsienia Ziemi. Przyczyny, rodzaje fal, rozmieszczenie trzęsień Ziemi. 

Deformacje skorupy ziemskiej, typy deformacji tektonicznych 

Orogeneza, rodzaje orogenów, góry fałdowe Ziemi.

Wulkanizm - przyczyny, przebieg i produkty. 

Rozmieszczenie wulkanów,  klasyfikacja zjawisk wulkanicznych. 

Plutonizm - powstawanie, różnicowanie i krystalizacja magmy. Szeregi reakcyjne i procesy 

pomagmowe. Intruzje zgodne i niezgodne. Klasyfikacja skał głębinowych.

Metamorfizm - definicja i granice metamorfizmu, czynniki metamorfizmu, facje metamorfizmu,

Metamorfizm. Rodzaje metamorfizmu, metamorfizm hydrotermalny, kontaktowy, metamorfizm 

błękitnych łupków, metamorfizm łuków wyspowych i kolizji kontynentalnych

Dynamika atmosfery i hydrosfery.

background image

 

 

Wietrzenie fizyczne, insolacja, dezintegracja granularna i blokowa, zamróz, strefa wiecznej 

marzłoci,

Wietrzenie chemiczne. czynniki wietrzenie chemicznego, wietrzenie sialitowe i alitowe 

glinokrzemianów, minerały ilaste i glinowe, lateryt, boksyty. Gleby.

Wody podziemne.

 Zjawiska krasowe i suffozja. 

Powierzchniowe ruchy masowe subaeralne i subakwalne i ich klasyfikacja. 

Ablacja deszczowa, erozja i akumulacja rzeczna. 

Działalność eoliczna. 

Erozyjna i akumulacyjna działalność lodowców. Osady fluwio- i limnoglacjalne. Przyczyny 

zlodowaceń. 

Sedymentacja w jeziorach i bagnach. Powstanie węgla kamiennego. 

Erozyjna działalność morza w strefie brzegowej i na dnie. 

Sedymentacja w morzu.

Facje i formacje osadowe, stratygrafia sekwencyjna. Pochodzenie i występowanie węglowodorów.

Diageneza. 

Cykl geologiczny. Cykliczność rozwoju geotektonicznego Ziemi. 

Geodynamika a klimat Ziemi. 

Podsumowanie, zagadnienia egzaminacyjne.

background image

 

 

Literatura zalecana:

 Geologia dynamiczna. Książkiewicz M., 1979, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.. 
 Zarys fizyki Ziemi [Introduction to physics of the earth] / Zofia MORTIMER. Kraków : 

Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2001. --- 2004, [1] s. --- (Skrypty 
Uczelniane / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie ; SU 
1615). 

 Geologia dynamiczna dla geografów. 2005. Mizerski Włodzimierz Publisher: 

Wydawnictwo Naukowe PWN 

 Multimedialna encyklopedia PWN 1/natura/Ziemia
 Multimedialna encyklopedia "Budowa i ewolucja Ziemi" - Impresja Wydawnictwa 

Elektroniczne SA.

 Słownik geologii dynamicznej. W. Jaroszewski, L. Marks, A. Radomski,, Wyd. Geol., 

Warszawa 1985, ss. 310.

 Historia Ziemi . Steven M. Stanley Przekład Ireneusza Walaszczyka

Wydawnictwo Naukowe PWN
Warszawa 2002

background image

 

 

http://zgpos.geol.agh.edu.pl/index.php?action=dydaktyka&subaction=kanon

http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_geologia_ogolna/index.php

Literatura uzupełniająca:
Dadlez R., Jaroszewski, W., 1994, Tektonika, PWN, Warszawa, 743 p.
Van Andel, T. H., 1991. Historia Ziemi i dryf kontynentów
Van Andel, T. H., 2001. Nowe spojrzenie na starą planetę. Zmienne oblicze Ziemi
Oceanologia, Gasinski, A, Radomski A, 2004. Wyd. UJ
Duxbury A. C., Duxbury A. B & Sverdrup K. A., 2002. Oceany Świata. PWN, Warszawa, 636.

Literatura w jęz. angielskim:
Physical Geology, 11th Edition. Charles Plummer, David McGeary, Diane H. Carlson. 2005. 

 McGraw-Hill College  

Introduction to Physical Geology. Edward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens, Dennis Tasa, 

2004. Earth: An Prentice Hall 

Geology. Stanley Chernicoff, Donna Whitney, 2006. Prentice Hall 

background image

 

 

Powstanie Ziemi, pozycja Ziemi 

w układzie słonecznym

background image

 

 

background image

 

 

• Wszechświat - powstanie i budowa
• Wszechświat to przestrzeń i znajdujące się w niej ciała i 

wzajemne oddziaływanie między nimi. Taka definicja nie 
wyklucza istnienie innych wszechświatów. Badaniem 
wszechświatu zajmuje się kosmologia. Punktem wyjścia 
kosmologii jest ruch ciał niebieskich. 

http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_geologia_ogolna/index.php

background image

 

 

 BIG BANG
 era hadronowa (1/10000 sek.) - błysk; światło i materia przekształcają się w siebie; 
 era leptonowa (kilka sek.) neutrony rozpadają się lub łączą się z protonami protonami 

tworzą jądro atomu deuter - powstaje hel; 

 era promieniowania - wszechświat prawie jednorodnie wypełniony promieniowaniem i 

zjonizowanym gazem rozszerza się i stygnie (300 tyś. lat) powstaje wodór; 

 era gwiazdowa

 coraz chłodniejszy gaz skupia się w obłoki chaotycznie poruszające się względem siebie 
 po mld lat pojawiają się samograwitujące skupienia obłoków (z nich po latach powstaną 

gromady galaktyk) 

 pod wpływem oddziaływań grawitacyjnych obłoki ściągane były ku centrum 

protogalaktyki. Dochodziło często do zderzenia różnych obłoków. Powstały wtedy różne 
fale uderzeniowe, które zagęszczają materię i umożliwiają powstawanie gwiazd; 

 era powstawiania gwiazd ; jedną z gwiazd było Słońce z wirującym wokół dyskiem pyłowym 

http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_geologia_ogolna/index.php

background image

 

 

http://www.fizyka.net.pl

/

background image

 

 

Około 5 mld lat temu rozpoczął się etap powstawania planet czego następstwem 
było: 

Kondensacja cząsteczek gazu w mikronowe cząsteczki pyłu 

Ziarna pyłu wiążą się w coraz większe cząstki pod wpływem sił Wandersalsa 

Gdy grunty osiągają 1m średnicy siły grawitacyjne powodują gwałtowną 
kondensacje w ciało o kilometrowej średnicy - powstają planetezymale

Planetezymale w skutek zderzeń między sobą ulegają rozproszeniu albo łączą się w 
coraz to większe ciała

 

http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_geologia_ogolna/index.php

background image

 

 

Etapy ewolucji planet typu ziemskiego
• Proces dyferencjacji (tj. proces różnicowania) - żelazo i nikiel gromadzą się w centrum 

planety tworząc jądro; proces ten wyzwala dużo ciepła; 

• Na powierzchnie Zimi wydostają się lżejsze pierwiastki tj. krzem i glin - powstaje twarda 

skorupa; 

• Okres wielkiego bombardowania na powierzchni planety spadają planetezymale. 

Efektem jest gigantyczne pokraterowanie powierzchni planety; 

• Druga dyferencjacja - rozdział materii wewnątrz planety w efekcjie której powstaje 

skorupa, płaszcz i jadro Ziemi; W kolejne etapy weszła tylko Ziemia a częściowo Wenus i 
Mars.
 

• Skorupa ulega przekształceniu dzieli się na odrębne płyty: kontynentalne i oceaniczne - 

rozpoczyna się wędrówka kontynentów ; 

• Kształtowanie się atmosfery i hydrosfery; 
• Powstawanie i ewolucja życia

http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_geologia_ogolna/index.php

background image

Pozycja Ziemi w układzie słonecznym

Słoneczny Układ, zespół ciał niebieskich poruszających się w przestrzeni wraz ze 

Słońcem, powiązanych siłami wzajemnych oddziaływań, z których najsilniejsze 
jest grawitacyjne oddziaływanie Słońca. Ciałem centralnym, skupiającym 
prawie całą (99,85%) masę Układu Słonecznego, jest Słońce, obiegane przez 9 
planet (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun, Pluton); 
wokół 7 planet krążą naturalne satelity (ponad 60). Między orbitami Marsa 
i Jowisza rozciąga się pas planetoid, z których część, poruszając się po 
orbitach silnie wydłużonych, zbliża się do Słońca bardziej niż Ziemia. Wśród 
ciał Układu Słonecznego są także meteoroidy i komety; obecna jest też materia 
międzyplanetarna w postaci gazu, plazmy i pyłu kosmicznego; pył 
obserwowany jest w postaci światła zodiakalnego; strumienie plazmy płyną od 
Słońca w postaci wiatru słonecznego z prędkością około 300-800 km/s. 
Przestrzeń międzyplanetarna jest przeniknięta polem magnetycznym, którego 
linie sił są wynoszone ze Słońca wraz z materią.

 

background image

pozycja Ziemi w układzie słonecznym

background image

Masa Układu Słonecznego wynosi 1,994 ·10

30

 kg; jego rozmiary, określone 

średnicą orbity Plutona, wynoszą około 12 mld km (80 jednostek 
astronomicznych), wiele jednak komet obiega Słońce po orbitach 
o półosiach rzędu kilkudziesięciu tysięcy jednostek astronomicznych. 
Przez planety tradycyjnie rozumie się większe ciała obiegające 
bezpośrednio Słońce. Satelity (księżyce), poruszające się wokół planety, 
razem z nią obiegają Słońce. W przypadku niewielkiej różnicy mas 
satelity i planety (przypadek Pluton-Charon) często mówimy o planecie 
podwójnej. Największą planetą jest Jowisz o masie równej 0,0001 masy 
Słońca. Dolna granica wielkości planet jest umowna. Pluton o średnicy 
około 2340 km uważany jest za planetę, mniejsza zaś Ceres (średnica 
914 km) jest nazywana planetoidą (używa się także terminów: asteroida 
i planetka). Podobne pod względem masy do planetoid są komety. 
Jeszcze mniejsze ciała nazywamy meteoroidami, mikrometeoroidami 
i najmniejsze — pyłem kosmicznym. Na ogół ciało o rozmiarach poniżej 
1 m nazywamy meteoroidem, zaś powyżej 100 m — planetoidą

background image

Słońce jest niedużą gwiazdą zaliczaną do klasy G2V. W jego wnętrzu 

zachodzi proces syntezy jąder (reakcja termojądrowa). Ponieważ 
procesy termojądrowe wymagają ogromnych ciśnień i temperatur, 
mogą zachodzić jedynie w dużych ciałach niebieskich. W środku 
Słońca temperatura wynosi około 16 mln K, a gęstość 1,6 · 10

5

 kg/m

3

Temperatura powierzchni (tzw. fotosfery) Słońca jest równa około 
6000 K. Całkowita energia promieniowania słonecznego wynosi 
3,9 · 10

26

 J/s; na Ziemię dociera znikoma część tej energii, ale i tak na 

powierzchnię 1 m

2

, ustawioną prostopadle do promieni, pada około 

1370 J/s (tzw. stała słoneczna). Niewielka część energii traconej przez 
Słońce przypada na strumień wiatru słonecznego (strumień 
całkowicie zjonizowanej wodorowo-helowej plazmy poruszającej się 
z prędkością około 300-800 km/s) oraz promieniowanie 
ultrafioletowe, rentgenowskie i strumienie cząstek elementarnych. 
Ilość traconej w ten sposób energii zależy od aktywności Słońca 
związanej z ilością tzw. plam słonecznych.

background image

Wszystkie ciała Układu Słonecznego poruszają się wokół 

wspólnego środka masy (położonego blisko środka 
Słońca), który z kolei porusza się wokół środka masy 
Galaktyki, obiegając jej jądro w ciągu około 200 mln lat, 
w przybliżeniu po kole o promieniu około 10 kpc 
(parsek), z prędkością około 250 km/s. Układ Słoneczny 
znajduje się około 15 kpc na północ od płaszczyzny 
równika Galaktyki. W stosunku do najbliższych gwiazd 
Układ Słoneczny porusza się z prędkością około 20 km/s 
w kierunku gwiazdozbioru Herkulesa.


Document Outline