גאולוגיה – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
עוז גבריאל (שיחה | תרומות) מ קישור לפורטל גאולוגיה |
מ בוט החלפות: לחלופין |
||
| (41 גרסאות ביניים של 15 משתמשים אינן מוצגות) | |||
שורה 1:
{{
{{עריכה|כל הערך=כן|ניסוחים, הגהה|נושא=מדעי הטבע}}
{{ממוזער|{{Photomontage
|photo1a=
מאובנים אמוניטים.jpg
|photo1b=
Royal Alberta Museum (06) (9578246096).jpg
|photo2a=
Pillow basalt crop l.jpg
|photo2b=
-מערת אבשלום -מערת הנט-יפים.jpg
|photo3a=
Haiti earthquake damage.jpg
|photo3b=
Bowling Balls Beach 2 edit.jpg
|photo4a=
Rainbow Mountain Peru.jpg
|photo4b=
Fuego Eruption, March 30, .2013.jpg
|size=350
|spacing=2
}}|'''דוגמאות מעולם הגאולוגיה (מימין למעלה, עם סיבוב השעון)''': 1. [[מאובן]] ב[[קיר האמוניטים]] ב[[מכתש רמון]]; 2. סלעי [[לבה]] בתחתית ה[[אוקיינוס]]; 3. הריסות בהאיטי לאחר [[רעידת האדמה בהאיטי (2010)|רעידת האדמה בשנת 2010]]; 4. [[שכבה (גאולוגיה)|שכבות גאולוגיות]] ב[[פרו]]; 5. [[הר הגעש]] [[פואגו]] ב[[גואטמלה]]; 6. צורות סלעים עגולות על חוף ב[[קליפורניה]] ({{אנ|Bowling Ball Beach|Bowling Ball Beach}});
7. [[נטיפים]] וזקיפים ב[[מערת אבשלום]]; 8. תצוגה של [[מינרל]]ים שונים.|רוחב=350px}}
{{תקציר פורטל|גאולוגיה}}
[[קובץ:Carl Spitzweg 025.jpg|שמאל|ממוזער|250px|ה[[גאולוג]], ציור של קארל שפיצווג משנת 1860]]
'''גֵּאוֹלוֹגְיָה''' (ב[[אנגלית]]: '''Geology''') היא תחום מחקר השייך ל[[מדעי הטבע]], ענף בתחום [[מדעי כדור הארץ]]. הגאולוגיה [[מחקר|חוקרת]] את ה[[גאוספירה]] – [[כדור הארץ]] ה[[מוצק]]: את תכונותיה, תהליך וזמן היווצרותה, מרכיביה השונים, התהליכים הדינמיים המתרחשים בה (כגון [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]], [[נדידת היבשות]] ו[[:קטגוריה:צורות נוף|צורות נוף]]) ואת [[אוצרות טבע|אוצרות הטבע]] הטמונים בה. הגאולוגיה עוסקת גם בחקר המאפיינים המוצקים של [[גרם שמיים|גרמי שמיים]] כגון [[כוכב לכת|כוכבי לכת]], [[אסטרואיד]]ים, [[מטאוריט]]ים, [[כוכב שביט|כוכבי שביט]] ועוד.
== אטימולוגיה ==
מקור המילה '''גיאולוגיה''' הוא מ[[יוונית עתיקה]]: '''גֵאָ''' (γη) שפירושה "אדמה", ו'''לוגוס''' (λογία) שפירושה "[[תאוריה|תורה]]" – כלומר '''תורת האדמה'''<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://www.milononline.net/do_search.php?Q=%25E2%25E0%25E5%25EC%25E5%25E2%25E9%25E4|כותרת=גאולוגיה|אתר=מילון אבניאון}}.</ref>.
==היסטוריה==
[[גאולוג]]ים אומדים את גילו של [[כדור הארץ]] בכ-4.6 מיליארד שנה ופיתחו שיטות להבנת מבנהו, החומרים המרכיבים אותו ותהליכים המתרחשים בו. כך, למשל, הועלתה במאה ה-20 [[תאוריה]] הטוענת כי ה[[ליתוספירה]] – המורכבת מ[[קרום כדור הארץ]] ושכבת [[מעטפת כדור הארץ]] העליונה – מתחלקת ל[[טקטוניקת הלוחות|לוחות טקטוניים]] המתרחקים זה מזה, מתקרבים זה לזה ומחליקים זה לצד זה בתהליכים טקטונים. תאוריה זו נשענת על מספר תצפיות, כאשר אחת מהן היא מציאתם של [[מאובן|מאובנים]] דומים ביבשות המרוחקות היום זו מזו מרחק רב. תאוריות כאלו ואחרות הן תוצר של מחקר מדעי ממושך. בחינת ההיסטוריה של המחקר הגאולוגי מלמדת על ההתקדמות שחלה בהבנה של מבנה כדור הארץ והתהליכים המתרחשים בו.
===העת העתיקה===
==== מיתולוגיות ואמונות ====
[[קובץ:Alfl arrowheads from flint 20060717161306.jpg|שמאל|ממוזער|250px|ראשי חץ מ[[צור (סלע)|צור]]]]
בני האדם ה[[פרהיסטוריה|קדמונים]] למדו לנצל את [[משאב טבעי|משאבי הטבע]] השונים – לא רק לצורכי הישרדות – אלא גם לצורכי [[מסחר]], [[קישוט]] ו[[פולחן]] דתי. דתות קדומות רבות הקצו [[אל]] לכל תופעת טבע, והתפתחו [[מיתולוגיה|מיתולוגיות]], מסורות ואמונות שונות בניסיון להסביר אותן תופעות. באירופה למשל, נתפסו [[הר געש|הרי געש]] כסדנאות תת-קרקעיות של האל [[וולקן (מיתולוגיה)|וולקן]], המכין נשק לגיבורי מלחמה, וכי עבודתו אחראית לרעידות אדמה ול[[התפרצות געשית|התפרצויות געשיות]]. ב[[סמואה]], רווחה האמונה כי אחד האלים קטע את ידו של אל יריב וכלא אותו בארובה תת-קרקעית, כשהאל הכלוא מנסה להשתחרר מן הארובה – נוצרות [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]], ואילו היו לאל הכלוא שתי ידיים – הרעידות היו כה חזקות עד כי האיים היו נחרבים{{הערה|[[עמנואל מזור]], '''גיאולוגיה בפטיש ישראלי''', [[האוניברסיטה הפתוחה]], 1994, עמ' 3}}.
גם ה[[תנ"ך]] מכיל התייחסויות רבות לאירועים שניתן לפרש כתופעות גאולוגיות, למשל, המטרת [[גפרית]] ואש על [[סדום ועמורה]]<ref>{{תנ"ך|בראשית|יט|כד|כה}}.</ref> או הפסוק<ref>{{תנ"ך|תהילים|יח|ח}}.</ref>: {{ציטוטון|וַתִּגְעַשׁ וַתִּרְעַשׁ הָאָרֶץ וּמוֹסְדֵי הָרִים יִרְגָּזוּ וַיִּתְגָּעֲשׁוּ כִּי חָרָה לוֹ}} – שניתן לפרש כ[[רעידת אדמה]]. גם סיפורים מקראיים אחרים קיבלו "פרשנות גאולוגית", כמו [[קריעת ים סוף]] בספר [[שמות]], בקיעת [[הר הזיתים]]<ref>{{תנ"ך|זכריה|יד|ד}}.</ref> ורבים אחרים.
==== הפילוסופים ביוון העתיקה ====
היסודות המדעיים של הגאולוגיה טמונים ב[[יוון העתיקה]], ששם אף נמצאו העדויות הראשונות לניסיון מעמיק למצוא ולתעד הסברים על תופעות הטבע הנצפות הקשורות בכדור הארץ, כבר החל מה[[המאה ה-6 לפנה"ס|מאה ה־6 לפנה"ס]]: [[פיתגורס]] ראה אניות מתקרבות והבחין כי את תורניהן ניתן לראות לפני הגוף, ומכך הסיק כי [[כדור הארץ|צורת הארץ כדורית]], זאת בתקופה בה האמינו כי הארץ שטוחה; [[קסנופנס]] תיעד [[מאובן|מאובנים]] שמצא בהרים וכמוהו גם ה[[פילוסוף]] הנודע [[הרודוטוס]]; ו[[אמפדוקלס]] השאיר תיאור מפורט ראשון של התפרצות [[הר געש|הר הגעש]] [[אטנה]].
שאלה מרכזית שהעסיקה את הפילוסופים היוונים הייתה "ממה מורכב העולם?". תשובתו של אמפדוקלס לכך הייתה שכל המצוי בעולם מורכב מתערובות של [[ארבעת היסודות|ארבעת היסודות הראשוניים]], כפי שהאמינו בתקופתו – [[אש]], [[אוויר]], [[אדמה]] ו[[מים]]. אמפדוקלס טען כי יסודות אלה – שהם כשלעצמם נצחיים ובלתי משתנים – התקיימו מאז ועולם ויתקיימו לנצח. בשל כך, כל השינויים הנראים בעולמנו הם תוצאה של היצמדות של יסודות זה לזה, או לחלופין דחייה של יסודות זה את זה. אמפודוקלס סבר כי תנועות אלו נגרמות עקב כוחות קוסמיים של "אהבה" ו-"מריבה", שקיימים לצד היסודות.
[[אריסטו]] פיתח מודל, בהתבססו על ארבעת היסודות של אמפדוקלס, שלפיו שולטות בעולם ארבע תכונות: חום וקור, יובש ולחות, שצירופיהן יוצרים את ארבעת היסודות: חום ויובש יוצרים את האש; חום ולחות יוצרים את האוויר; קור ויובש יוצרים את האדמה; קור ולחות יוצרים את המים. ההבדלים בין חומרים הוסברו על ידי שוני ביחסים הכמותיים שבין התכונות. [[תאוריה]] זו הסבירה, למשל, כיצד חימום של מים הופך אותם ל[[אדים]] (אוויר) ומשאיר כלי ריק (אדמה). בתאוריה זו מופיעים הניצנים הראשונים ל[[מדעי הטבע]] – חיפוש גורם משותף למספר רב של תופעות והתבססות על [[תצפית (מדע)|תצפיות]]. אריסטו גם גרס כי הבנת העולם ניתנת להשגה רק באמצעות חשיבה [[לוגיקה|לוגית]] המבוססת על מידע שנרכש באמצעות ה[[חושים]], כל כמה שידע זה עשוי להיות פגום. הוא היה, ככל הנראה, הראשון לבסס [[תאוריה מדעית]] על בסיס תצפיות, למשל, לאחר שהבחין בסימנים של [[סחף]] ו[[הרבדה]] באדמה – הסיק שכדור הארץ משתנה ובקצב מאוד איטי, כל כך איטי שאינו ניתן להבחנה במהלך חייו של אדם אחד.
עיסוקים קדומים בגיאולוגיה היו גם בעבודתו "על אבנים" תיאר [[תאופרסטוס]], תלמידו של אריסטו, [[עפרה (מחצב)|עפרות]] ו[[מינרל]]ים רבים מ[[מכרה|מכרות]] מקומיים. הוא דן בסוגים שונים של [[שיש]] וחומרי בנייה אחרים, כמו [[אבן גיר]], ועשה ניסיון ראשוני לסווג את התכונות השונות של המינרלים, כגון [[קשיות]]. כמו כן אצל חברי ה[[האסכולה האטומיסטית|אטומיסטים]] – [[לוקיפוס]] ותלמידו [[דמוקריטוס]] –
==== רומא העתיקה ====
מאוחר יותר, בתקופת [[רומא העתיקה]], עסק [[פליניוס הזקן]], ביצירתו "[[תולדות הטבע]]", בדיון נרחב על מינרלים ו[[מתכת|מתכות]] שהיו בשימוש נפוץ. הוא סיווג נכונה את ה[[ענבר]] כ[[שרף]] מאובן על פי החרקים שנכלאו בו, והניח את היסוד למדע ה[[קריסטלוגרפיה]] כשזיהה את [[צורות של גבישים|צורות ההתגבשות]] של ה[[יהלום]].
===ימי הביניים===
[[קובץ:The_fossils_from_Cretaceous_age_found_in_Lebanon.jpg|שמאל|ממוזער|250px|חסילון מאובן]]
מדענים שונים, כמו [[היסטוריון]] הרפואה {{קישור שפה|אנגלית|Fielding Hudson Garrison|פילדינג ה' גאריסון}} (1870–1935), מחזיקים בדעה שמקורה של הגאולוגיה המודרנית ב{{ה|עולם המוסלמי}}. ב"מבוא להיסטוריה של הרפואה" (An ''Introduction to the History of Medicine'') משנת 1913, כתב גאריסון: {{ציטוטון|ה[[סרצנים]] עצמם היו מחוללים לא רק של ה[[אלגברה]], ה[[כימיה]] והגאולוגיה, אלא של הרבה שיפורים ושכלולים לכאורה של הציוויליזציה, כמו תאורת הרחוב, שמשת החלון, זיקוקים, כלי מיתר, פירות מתורבתים, בשמים, תבלינים ועוד}}.
[[אבו א-ריחאן אל-בירוני|אבו א־ריחאן אל־בירוני]], שהיה אחד מראשוני ה[[גאולוג]]ים המוסלמיים, כתב על הגאולוגיה של [[הודו]]{{הערה|מתורגם מ-[[:en: History of geology#Origins of geology |מקורות הגאולוגיה]]}}: {{ציטוטון|אבל אם אתה רואה את אדמת הודו במו עיניך ומהרהר על טבעה, אם אתה שוקל את האבנים המעוגלות הנמצאות בארץ בכל עומק שתחפור, אבנים שהן ענקיות ליד ההרים במקום שהנהרות זורמים בפראות; אבנים שהן קטנות במרחק גדול מן ההרים ובמקום שהזרם איטי יותר; אבנים הנראות כתושות לחול במקום שהזרימה מתחילה לדעוך ליד שפכם או ליד הים – אם אתה שוקל את כל אלה אתה יכול בקושי רב שלא לחשוב כי הודו הייתה פעם ים אשר התמלא בהדרגה על ידי סחף הנחלים}}.
[[אבן סינא]] הניב תרומה משמעותית למדעי הטבע בחיבור האנציקלופדי "כיתאב אל שיפאא'" (ספר הריפוי), ובו – במאמר על [[מינרלוגיה]] ו[[מטאורולוגיה]] – מופיעים הסברים על היווצרותם של [[הרים]], תרומתם של הרים ביצירת [[עננים]], מקורותיהם של המים ושל [[רעידות אדמה]], היווצרותם של [[מינרלים]] ורבגוניות פני הקרקע של כדור הארץ. תפישות אלה כלולות גם ב"תאוריה של הארץ" של [[ג'יימס האטון]]. הבריטים – הפילוסוף [[סטיבן טולמין]] והסופרת [[ג'ון גודפילד]] – העירו בשנת 1965 על תרומתו של אבן סינא{{הערה|מתורגם מ-[http://muslimheritage.com/topics/default.cfm?ArticleID=319 תרומתו של אבן סינא להתפתחות מדעי כדור הארץ]}}: {{ציטוטון|כבר בשנת 1,000 לספירה הציע אבן סינא היפותזה על מקורם של רכסי הרים, שהעולם הנוצרי החשיב לקיצונית שמונה מאות שנים מאוחר יותר.}}
אחד מן המדענים המעניינים ב[[סין (אזור)|סין]] של [[ימי הביניים]] – היה [[שן קואו]], מלומד ו[[איש אשכולות]], שעסק בתחומי מדע רבים בני זמנו. בתחום הגאולוגיה היה שן קואו אחד מן המדענים הראשונים שניסח תאוריה ב[[גאומורפולוגיה]] המבוססת על תצפיותיו בהתרוממות משקעים, [[סחיפת קרקע]]ות, [[הרבדה]] של [[טין]] ו[[מאובן|מאובנים]] ימיים שנמצאו ב[[הרי טאיחאנג]], מאות קילומטרים מן [[האוקיינוס השקט]]. בנוסף, הוא ניסח תאוריה של שינוי [[אקלים]] הדרגתי לאחר שצפה ב[[במבוק]] [[מאובן]] עתיק שנמצא במעבה האדמה ליד העיר ינ'אן, והיה במצב שימור טוב בשל תנאי האקלים היבש של מחוז [[שאאנשי]].
[[לאונרדו דה וינצ'י]] התעניין בתחומי מדע רבים ועסק לא מעט בגאולוגיה, במבנה הקרקע ובחקר מאובנים, והבחין שה[[מאובנים]] הנמצאים בסלע היו פעם יצורים חיים. ל[[תובנה]] דומה הגיע מעט אחריו גם [[ניקולאוס סטנו]].
=== תקופת הרנסאנס ===
[[גאורגיוס אגריקולה]] היה רופא גרמני שטיפל בכורים באחד מאזורי המכרות ב[[גרמניה]]. שמו המקורי היה גאורג באוור ו"אגריקולה" הוא כינוי שניתן לו שפירושו ב[[לטינית]]: [[איכר]]. אגריקולה התעניין ב[[סלע]]ים וב[[מינרל]]ים, מתוך כוונה למצוא חומרים שיוכלו לשמשו למטרות רפואיות. הוא פרסם ספרים אחדים על סלעים ומינרלים, שאחד מהם שימש מקור מידע עיקרי לחוקרים, לכורים ולמעבדי מתכות במשך כמאתיים שנה. בשל גישתו המדעית נחשב אגריקולה לאבי התורה של חקר המינרלים – ה[[מינרלוגיה]].
[[ג'ורג' אוון]] ה[[ויילס|וולשי]] למד [[טופוגרפיה]], ובמהלך לימודיו ערך תצפיות שיטתיות על הגאולוגיה של ויילס ובעיקר על שכבות [[אבן גיר]] ו[[פחם]]. אף שלא יסד [[תאוריה]] גאולוגית על היווצרותן של השכבות וכתביו לא התפרסמו עד 1796, הוא זכה למוניטין רב ונחשב לאבי המחקר הגאולוגי הבריטי.[[קובץ:Niels stensen.jpg|שמאל|ממוזער|250px|[[ניקולאוס סטנו]]]]
[[ניקולאוס סטנו]] מ[[דנמרק]] תרם רבות ל[[פלאונטולוגיה]] והניח את היסודות למדעי ה[[סטרטיגרפיה]] וה[[קריסטלוגרפיה]]. לזכותו נזקפים ניסוחם של עקרונות יסוד בסטרטיגרפיה כ[[עקרון הסופרפוזיציה (גאולוגיה)|עקרון הסופרפוזיציה]] ו[[עקרון האופקיות המקורית]] המפורטים בהמשך. סטנו ניסח עקרון נוסף הידוע בפשטות כ"חוק סטנו", או "חוק הזוויות הקבועות של סטנו": כשהוא מסתמך על מחקר גבישי ה[[קוורץ]] קבע סטנו שהזוויות בין פאות מקבילות בגבישים מאותו חומר זהות בכל הדגימות של המינרל או החומר. עיקרון זה היווה פריצת דרך מהותית והוא מונח בבסיס המחקרים שנעשו אחר כך על [[מבנה גבישי|מבנה הגביש]].
ב[[המאה ה-17|מאה ה־17]] הבחינו אנשי דת שבכל תרגומי ה[[תנ"ך]] ו[[הברית החדשה]] – רק הפרטים הגאולוגים ו[[גאוגרפיה|הגאוגרפים]] היו זהים בכל הגרסאות. בעקבות כך התעוררה התעניינות כללית בגאולוגיה, שמטרתה הייתה ליצור תאוריה גאולוגית ה[[עולה בקנה אחד]] עם הסיפור התנ"כי, בפרט על המבול. על פי התאוריה, הסטרטות השונות תואמות את המאורעות התנכ"יים. ואכן, התאוריה הרווחת נשענה על ספרו של [[ויליאם ויסטון]] "תאוריה חדשה של הארץ" (''A New Theory Of The Earth'') שהתפרסם ב־1696,{{כ}}{{הערה|[http://books.google.com/books?id=hvoqAAAAYAAJ&pg=RA1-PA439&lpg=RA1-PA439&dq=%22The+New+Theory+of+the+Earth%22&source=bl&ots=s1mMDUwUE8&sig=Y9oFsMpQn1yJRDfcrQMZH4jReuY&hl=iw&ei=xOJSTPuuH4eoOLKsmZ8O&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CBUQ6AEwAw#v=onepage&q&f=false '''תאוריה חדשה של הארץ'''] בגוגל ספרים}} ובו ויסטון טוען בזכות התרחשותו של [[המבול|מבול]] על פי הראיות שמספקות הסטרטות של כדור הארץ.
=== המאה ה־18: התבססות כענף מדעי ===
==== המונח "גאולוגיה" ====
באמצע [[המאה ה-18|המאה ה־18]] התבססה הגאולוגיה כענף [[מדע]]י. מוזיאון הטבע הלאומי הצרפתי היה הראשון לקבוע משרת הוראה לתחום זה כבר ב־1741. היה זה צעד חשוב לקראת התפתחות הגאולוגיה ובהכרת חשיבות הפצתו הרחבה של הידע. ב־1749 פרסם חוקר הטבע הצרפתי [[ז'ורז'-לואי לקלר דה בופון|ז'ורז'־לואי לקלר דה בופון]] את ספריו ''Histoire Naturelle'', שבהם תקף בגלוי את "תאוריה חדשה על הארץ" של ויליאם ויסטון, ובעקבות ניסויים שערך טען שכדור הארץ אינו בן 6,000 שנה אלא כבן 75,000 שנה. לקלר אמנם התווה את השם '''גאולוגיה''' בהקשר למחקר כדור הארץ באותם ימים, אך המונח לא התקבל היטב עד פרסום [[האנציקלופדיה הגדולה]] בשנת 1751 בידי [[דני דידרו]]. השימוש הראשון במושג נעשה בפרסומים מקצועיים של שני מדענים שווייצריים: הגאולוג וה[[מטאורולוגיה|מטאורולוג]] [[ז'אן-אנדרה דלוק|ז'אן־אנדרה דלוק]] ו[[הוראס-בנדיקט דה סוסיר|הוראס־בנדיקט דה סוסיר]]. שימוש מוקדם במושג "גאולוגיה" נעשה על ידי [[רישאר אונז'רוויל]] המוכר גם כ"רישאר דה בירי", על מנת להבדיל בין עקרונות תאולוגיים־רוחניים לעקרונות מדעיים־ארציים.
==== המחקר המדעי מול התיאור המקראי ====
[[קובץ:Georgius Agricola Erzsucher.jpg|שמאל|ממוזער|250px|תחריט עץ המתאר [[כרייה]] מספרו של [[גאורגיוס אגריקולה]] "טבעם של המינרלים" שיצא בבזל בשנת 1556]]
עוד מאותה התקופה היה פרסומו הפילוסוף [[עמנואל קאנט]], בשנת 1755 – "היסטוריה אוניברסלית ותאוריה של השמים" (''Allgemeine Naturgeschichte und Theories des Himmels'') ובו הדעה שהיווצרות כדור הארץ אינה קשורה כלל לדת או לאלוהים. כמו כן, היו המינרלוג [[ז'אן-אטיין גוטאר|ז'אן־אטיין גוטאר]] והגאולוג [[ניקולא דמארה]] שטיילו במרכז [[צרפת]] ותיעדו את תצפיותיהם ב[[מפה גאולוגית|מפות גאולוגיות]]. גוטאר תיעד גם את תצפיותיו על היסודות הגעשיים של אזור זה. עד שנות ה־70 של המאה ה־18, כבר היה חקר כדור הארץ עיסוק נפוץ, והתערערה התפישה שלפיה הסיפור המקראי הוא מקור מהימן לצורך מחקר גאולוגי. עם זאת, מדע הגאולוגיה לא נכלל ב[[אנציקלופדיה בריטניקה]] עד למהדורה הרביעית שיצאה לאור בשנת 1809.
העניין המתגבר בטבעו ובמקורו של כדור הארץ עורר עניין במינרלים ובמרכיבים אחרים של [[קרום כדור הארץ]]. יותר מכך, התגברות החשיבות הכלכלית של [[כרייה]] ב[[אירופה]] החל מאמצע המאה ה־18 וניצניה של [[המהפכה התעשייתית]] הפכה את הידע המדויק בנושא [[עפרה (מחצב)|עפרות]] ותפוצתן לחיוני ביותר. מלומדים החלו ללמוד את הרכב כדור הארץ באופן שיטתי, תוך השוואה מפורטת ותיאור לא רק של האדמה אלא גם על מציאותן של [[מתכות יקרות]] למחצה שחשיבותן הלכה ועלתה. ככל שניתן היה למצוא ביעילות רבה יותר אדמת מכרות פורייה ולזהות עפרות המכילות מתכות, ניתן היה להפיק מכך רווח גדול יותר. דחף זה להצלחה כלכלית הזין את הגאולוגיה והציב אותה במרכז ההתעניינות, והפך אותה לנושא נחשק. עם גדילת מספר האנשים שבחרו ללמוד אותה, התרבו התצפיות והתווסף ידע רב יותר על כדור הארץ.
צורך כלכלי זה הביא את [[אברהם גוטלוב ורנר]] לפרסם בשנת 1774 את הספר "על טבעם החיצוני של מינרלים"{{הערה|Abraham Gottlob Werner, [http://digi.ub.uni-heidelberg.de/diglit/werner1774 Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien], Universitätsbibliothek Heidelberg|כיוון=שמאל}}, אשר הביא לו הכרה נרחבת מאחר שהציג פירוט שיטתי לזיהוי מינרלים הנשען על תכונותיהם החיצוניות. ורנר גם הציע תאוריה לפיה היה כדור הארץ בתחילתו מכוסה מים וכך נוצרו שכבות הסלעים שאנחנו מכירים היום. התאוריה נקראה [[נפטוניזם]] על שמו של [[נפטון (מיתולוגיה)|נפטון]], אל הים במיתולוגיה הרומית. התאוריה ניסתה ליישב בין הראיות הגאולוגיות לסיפור התנ"כי. תומכי ורנר נטו להיות "קטסטרופיסטים" – שהגנו על התפיסה לפיה שינויים גאולוגיים התרחשו באירועים קטסטרופיים בממדים עצומים כמו [[המבול]], ולא בהשתנות איטית לאורך מיליוני שנים.
חוקר הטבע הסקוטי [[ג'יימס האטון]] יצא בשנת 1785 נגד הנפטוניזם של ורנר עם תאוריה משלו שכונתה [[פלוטוניזם]] על שם [[פלוטו (מיתולוגיה)|פלוטו]] – אל השאול במיתולוגיה הרומית. הוא הציג אותה במאמר "תאוריה של הארץ" (''Theory of the Earth''), אותו הגיש ל"אגודה המלכותית של אדינבורו" בשנת 1788. ההנחה שנמצאה ביסוד השקפתו כי התהליכים המעצבים את פני כדור הארץ הם איטיים ואחידים (אוניפורמיים) הובילה אותו לנסח את [[עקרון האחידות]]. לפי האטון, הרים נוצרו באיטיות על ידי התכה איטית של חומר במעמקי האדמה כתוצאה מהלחץ העצום של מי הים, נשחקו והורבדו כסלעי משקע ב[[מעמקי הים]] וסלעים אלה התרוממו והפכו לאדמה יבשה, שנסחפת לים וחוזר חלילה – תאוריה זו, כמובן, אינה מקובלת היום. תהליך זה, לדבריו, נמשך כל העת ואורך זמן רב ביותר. לכן, כך האמין, כדור הארץ הוא עתיק מאוד – "בלי סימן של ראשית ובלי סימן של אחרית" – כלשונו, ובוודאי שאינו בן 6,000 שנה כפי שנטען התנ"ך. תאוריה זו תאמה את השקפתו הדתית ה[[דאיזם|דאיסיטית]], לפיה העולם הוא מכונה מושלמת שנוצרה על ידי האל. ההשקפה הדאיסטית הייתה פופולרית בתקופתו ושימשה אלטרנטיבה לפירוש מילולי של כתבי הקודש.
בהכללה, אם כן, בסוף המאה ה־18 ובתחילת המאה ה־19 היו שתי תפיסות מנוגדות. אחת, המזוהה עם ורנר ואחרים, האמינה שכדור הארץ צעיר, ובקטסטרופות ובמים כמחוללי השינוי העיקרי. תפיסה זו נטתה לפירוש מילולי של התנ"ך. התפיסה השנייה, המזוהה עם האטון ואחרים, האמינה שכדור הארץ עתיק, בשינוי איטי ואחיד, ובחום ובלחץ כמחוללי השינוי העיקריים. תפיסה זו עלתה בקנה אחד עם השקפה דתית דאיסטית. בוויכוח בין שתי הגישות הייתה ידם של ה"פלוטוניסטים", חסידיו של האטון, על העליונה. הם האמינו כי סלעים נוצרים בתהליכים [[התפרצות געשית|געשיים]] מהשקעה של [[לבה]] הפורצת מ[[הר געש|הרי געש]], והצליחו להסביר הימצאותם של סלעים מותכים כגון בזלת טוב יותר מה"נפטוניסטים"
=== המאה ה־19: תמריצים כלכליים למחקר הגאולוגי ===
==== פיתוח לוח הזמנים הגאולוגי ====
[[קובץ:Smith fossils2.jpg|שמאל|ממוזער|250px|איור [[מאובן|מאובנים]] מתוך "זיהוי שכבות סלע בעזרת מאובנים של בעלי חיים" של [[ויליאם סמית]] משנת 1816]]
מניעים כלכליים ביישום מידע גאולוגי הביאו ממשלות לתמוך במחקר הגאולוגי. במהלך המאה ה־19 מימנו ממשלות רבות [[סקר גאולוגי|סקרים גאולוגיים]] אשר סיפקו [[מפה גאולוגית|מפות גאולוגיות]] של אזורים נרחבים וסיפקו מידע על מיקומם של [[מינרל]]ים שימושיים – מידע בעל חשיבות לתעשיית המכרות של אותן מדינות. מחקר גאולוגי במימון ממשלתי איפשר לרבים ללמוד גאולוגיה, להיעזר בטכנולוגיה ובטכניקות מתקדמות ולהרחיב את המחקר הגאולוגי.
בתחילת המאה ה־19 הורכב [[טור סטרטיגרפי|הטור הסטרטיגרפי]] המתאר את סדר שכבות הסלעים בכדור הארץ ואשר נשען על מידע שסיפקו הנפטוניסטים והפלוטוניסטים של המאה ה־18. להרכבת הטור תרמו הביולוג [[ז'ורז' קיווייה]] וה[[מינרלוג]] [[אלכסנדר ברוניאר]], שניהם מ[[צרפת]], שפרסמו בשנת 1811 את "תיאור הגאולוגיה של סביבות פאריז" (''Description Geologiques des Environs de Paris''), והמודד האנגלי [[ויליאם סמית]]. עבודתם של השלושה הולידה את ה[[סטרטיגרפיה]], מיפוי שכבות הסלע בכדור הארץ.
סמית עצמו אחראי למהפכה גאולוגית חשובה – קביעת גילן של שכבות סלע ויצירת היסוד לבניית [[לוח הזמנים הגאולוגי]]. כאספן [[מאובן|מאובנים]] מושבע הוא הבחין בשיטתיות בהימצאותם במקומות שונים, ומצא קשר בין שכבות סלע שונות למאובנים שמצא בהן. סמית ערך חתך דרך שכבות סלע וגילה בהן סדר הופעה זהה של מאובנים, באמצעותם קבע גיל יחסי לשכבות הסלע. על פי גודלם וסוגם של המאובנים, הגדיר סמית 3 [[יחידת זמן גאולוגית|עידנים]] גאולוגיים חשובים: [[פלאוזואיקון|עידן הפלאוזואיקון]] – עידן בעלי החיים הקדומים, [[מזוזואיקון|עידן המזוזואיקון]] – עידן בעלי החיים התיכוניים, ו[[קנוזואיקון|עידן הקנוזואיקון]] – עידן בעלי החיים החדשים. ב־1815 פרסם סמית מפה של אנגליה ובה סימן את השכבות לפי המאובנים שבהן וב־1816 את "זיהוי שכבות סלע בעזרת מאובנים של בעלי חיים" (''Strata Identified by Organized Fossils'').
==== תורת האבולוציה של דרווין ====
{{הפניה לערך מורחב|אבולוציה}}
[[קובץ:Darwin's finches.jpeg|שמאל|ממוזער|250px|ארבעה מינים של [[פרושי דרווין]] שההבדלים ביניהם תרמו להבנתו של דרווין את הברירה הטבעית]]
"עקרונות הגאולוגיה" של לייל היה בן לוויה במסעותיו של חוקר הטבע והגאולוג [[צ'ארלס דרווין]]. דרווין עצמו ערך תצפיות שקיבלו אישור מ"עקרון האחידות". בשנת 1858, הציעו צ'ארלס דרווין ו[[אלפרד ראסל וולאס]] את תורת ה[[אבולוציה]] המונעת במנגנון [[ברירה טבעית|הברירה הטבעית]] ל[[החברה הלינאית של לונדון|חברה הלינאית של לונדון]], אשר בעקבותיה פרסם דרווין את ספריו "[[מוצא המינים]]" ו"[[מוצא האדם (ספר)|מוצא האדם]]". הוא הניח כי האדם אינו נזר הבריאה{{הבהרה}}, אלא חוליה אחת ברצף התפתחות של עולם החי והצומח, המתרחשת מתוך ברירה טבעית בעולם שאינו קבוע אלא משתנה בהתמדה במשך מיליוני שנים. צ'ארלס דרווין – שהיה ביסודו גאולוג – נטל עמו פטיש גאולוגי במסעותיו והסביר בצורה סבירה תופעות של התהוות הרים, רעידות אדמה ושוניות אלמוגים. התאוריה שלו על [[אבולוציה]] של מינים על ידי מנגנון ה[[ברירה טבעית|ברירה הטבעית]] נמצאת ביסודם של [[לוח הזמנים הגאולוגי]] וה[[פלאונטולוגיה]].
[[מוצא המינים]] היווה חוליה מאוחרת בשרשרת של רעיונות אבולוציוניים שונים שבוטאו על ידי מלומדים רבים בתקופות שונות. ה[[פילוסופיה יוונית|פילוסוף היווני]] [[אנכסימנדרוס]] ביטא רעיונות דומים כבר במאה
עם התרחבות הידע בביולוגיה במאות ה־18 וה־19 הופיע מגוון רחב של רעיונות דומים. אחד מן הבולטים בהם היו ה[[לאמארקיזם]] – תאוריה אבולוציונית שפיתח [[ז'אן-בטיסט דה לאמארק|ז'אן־בטיסט דה לאמארק]], שגרסה כי ניסיון החיים של ההורה גורם לשוני בתכונות צאצאיו. קדם ללאמארק סבו של צ'ארלס דרווין – [[ארסמוס דרווין]] – רופא, פילוסוף של הטבע וממציא חשוב, שעסק ברעיון האבולוציה משנת 1770. בספר משנת 1791 "הגנים הבוטניים" (''Botanic Gardens'') כתב על החיים שנוצרו בים והתפתחו בהדרגה{{הערה|[http://www.hachotam.org/MetLet/107/darwin.htm ראסל גריג, דרוויניזם – הכל נשאר במשפחה]}}. ספרו המוכר והחשוב ביותר של ארסמוס דרווין נקרא "זונומיה, חוקי החיים האורגניים" (''Zoonomia, the Laws of Organic Life'') והוא יצא לאור בשני כרכים (ב־1792 וב־1796), העוסקים ב[[מחקר רפואי]] שערך. ארסמוס טען כי מיליוני שנים לפני שנוצר המין האנושי נוצרו כל בעלי החיים מיצור [[חד-תאיים|חד־תאי]] שממנו התפתחו איברים נוספים. במקום אחר כתב כי כל הצמחייה ובעלי החיים הקיימים היום נוצרו באופן ספונטני מצורות חיים מיקרוסקופיות שחיו באוקיינוס. כשהיה בן 18 קרא צ'ארלס דרווין את "זוּנומיה", ואף שניסה להתכחש לספרו של סבו כאשר ספג ביקורות קשות על דעותיו, למרבית כתביו של צ'ארלס דרווין יש מקבילות בכתביו של הסב ארסמוס.
=== המאה ה־20: גילוי נדידת היבשות ===
[[קובץ:Snider-Pellegrini Wegener fossil map.gif|שמאל|ממוזער|250px|פיזור מאובנים ביבשות השונות]]
במאה ה־19 אמד עולם המדע את גילו של כדור הארץ במושגים של מיליוני שנים ובתחילת [[המאה ה-20|המאה ה־20]] הוערך בכ־2 מיליארד שנה, תוך שימוש בכלים [[רדיולוגיה|רדיולוגים]]. [[תיארוך רדיומטרי]] קבע את גילם של מינרלים וסלעים – מידע הנחוץ לקביעת גיל הארץ, ובמחצית השנייה של המאה ה־20 הצטברו ראיות גאופיזיות רבות שהעמידו את אומדן [[גיל כדור הארץ]] על 4.6 מיליארד שנה. גילוי זה, הנשען על מידע מדעי אמין, הביא לדיוק בבניית [[לוח הזמנים הגאולוגי|לוח זמנים גאולוגי]] ולניפוי תאוריות שלא עלו בקנה אחד עם ראיות מדעיות.
בידיעת סדר השכבות הנכון טמונה תועלת כלכלית. אחד הראשונים שגילה זאת היה [[האנס מרנסקי]], [[גאולוג]] [[דרום אפריקה|דרום אפריקאי]]. למרנסקי – שעסק בגילוי מחצבים – נודע על [[מחשוף (גאולוגיה)|מחשוף]] המכיל פלטינה בריכוז בעל ערך כלכלי. הוא חישב מחשופים ידועים של אותה יחידה [[סטרטיגרפיה|סטרטיגרפית]], בחר את הרחוק בהם – 40 ק"מ מן הראשונה – וגילה גם בו בצר [[פלטינה]]. כך חישב את השכבה כולה, אשר במשך עשורים רבים שימשה מכרה עצום ממדים לעפרות פלטינה.
[[אלפרד וגנר]], [[מדען]] גרמני רב תחומי, הבחין כי קווי החוף של [[אפריקה]] ושל שתי ה[[אמריקה|אמריקות]] דומים, והניח כי כל היבשות נפרדו מ[[יבשת על]] קדומה – [[פנגיאה]] – ולאחר מכן נסחפו כרפסודות על קרקעית האוקיינוס והגיעו בסופו של דבר למקומן הנוכחי. ב־1912 הציג וגנר את [[נדידת היבשות|תאוריית נדידת היבשות]] שנשענה על עדויות מאובנים, אשר בעזרתה ניתן היה להבין גם את תהליכי היווצרות רכסי ההרים הגדולים ([[אורוגנזה]]). בשנת 1915 התפרסם ספרו "מקור היבשות והאוקיינוסים"{{הערה|[http://www.gutenberg.org/ebooks/45460 Die Entstehung der Kontinente und Ozeane], ב[[פרויקט גוטנברג]]}}, אך עברו כמעט חמישים שנה עד שרעיונותיו של וגנר התקבלו בעולם המדע.
בשנת 1960 נמצאו ההוכחות שתמכו בתאוריית [[נדידת היבשות]], והיא התחלפה בתפישת [[טקטוניקת הלוחות|הלוחות הטקטוניים]] שנשענה על מידע מוצק. עד לסופו של אותו עשור כבר נתמכה תאוריה זו על ידי מרבית הגאולוגים. עדויות אלו הציגו תנועה צידית של יבשות והוכיחה כי ה[[קרום כדור הארץ|קרום]] האוקייני צעיר מן הקרום היבשתי. עדויות אלו גם תמכו בתאוריית [[התפשטות קרקעית הים]] שהוצעה על ידי ה[[אוקיינוגרפיה|אוקיינוגרף]] וה[[גאופיזיקה|גאופיזיקאי]] [[רוברט סינקלר דיץ]] ועמיתו הגאולוג [[הארי האמונד הס]]. התאוריה שלהם גרסה כי [[קרקעית הים]] מתפשטת מ[[רכס מרכז אוקייני|רכסים מרכז אוקייניים]] הפולטים [[לבה]] ובונים קרום ימי [[בזלת]]י הנדחק לצדדים כאשר נוצר קרום חדש. התרחשות כזו ניתן לראות ב[[הרכס המרכז-אטלנטי|רכס המרכז־אטלנטי]], שבאחת מן הפסגות הבולטות שלו נמצא האי ה[[איסלנד]]י. תאוריה נוספת שנתמכה באותן עדויות היא ה[[פלאומגנטיזם]], שהוצעה על ידי הגאופיזיקאי הבריטי [[סטנלי קית רנקורן]] והצביעה על [[שינויים בשדה המגנטי]] של כדור הארץ במהלך התפתחותו, שינויים אשר השאירו את חותמם על מינרלים וסלעים מגנטיים. כדי לאמת תאוריות
===גאולוגיה מודרנית===
הגאולוגיה המודרנית עדיין חוקרת את [[כדור הארץ]] על כל רבדיו, אך אינה מסתפקת בכך. בשנת 1969, עם נחיתתו של [[ניל ארמסטרונג|האדם הראשון]] על [[הירח]], נולד תחום גאולוגי חדש: [[גאולוגיה פלנטרית]]. חקר הגאולוגיה של הירח היה משימתו הראשונה של תחום זה, ומדענים כ[[יוג'ין שומייקר]] נטלו אותו בלילה אחד מידיהם של ה[[אסטרונאוט]]ים. התפתחות זו שינתה גם את התפישה הגאולוגית המסורתית שראתה בכדור הארץ יחידה עצמאית ובלתי תלויה, והביאה למחקרים חדשים על היווצרותו והתפתחותו של כדור הארץ בתוך [[מערכת השמש]].
==עקרונות יסוד
[[קובץ:World geologic provinces.jpg|ממוזער|300px|[[מפה גאולוגית]] המראה את גילאי המסלע השונים על פני השטח של [[כדור הארץ]]]]
במהלך התפתחות הגאולוגיה כמדע המתאר את כדור הארץ על החומרים המרכיבים אותו והתהליכים המתרחשים בו, נוסחו כמה עקרונות המאפשרים לקבוע את גילן היחסי של שכבות סלע ואת אופן היווצרותן.
שורה 136 ⟵ 127:
*'''[[עקרון הסופרפוזיציה (גאולוגיה)|עקרון הסופרפוזיציה]]''' – עיקרון זה מיוחס גם הוא לניקולאוס סטנו, והוא משמש לגילוי רצף של אירועים גאולוגיים. העיקרון קובע כי ברצף שכבות של [[סלע משקע|סלעי משקע]] שנוצר באופן טבעי וללא הפרעה, תהיה השכבה העליונה צעירה משכבת הסלע הנמצאת מתחתיה. קיימת טענה כי עיקרון זה צריך להיות מופרד לשני עקרונות משנה המרחיבים את משמעותו:
:*'''[[עקרון ההמשכיות האופקית]]''' – עקרון הקובע כי שכבות סלעי משקע מרובדות ברצף אופקי – לצדדים ולמרחק משתנה – מכמה מטרים למאות קילומטרים, תלוי בתנאי ההשקעה. כתוצאה מכך, סלעים דומים זה לזה – שכעת מופרדים באמצעות [[עמק]] או [[הר]] – יכולים להיחשב כחלק מאותה הרבדה.
:*'''[[יחסי חיתוך-חצייה|יחסי חיתוך–חצייה]]''' – עיקרון זה דן בהיווצרות של [[העתק]]ים וקובע שהם צעירים יותר מהסלעים שאותם הם חוצים. כך, למשל, אם העתק חוצה שכבות סלע תחתונות ואינו מופיע בשכבות עליונות, ניתן להסיק מכך כי השכבות התחתונות קדמו להעתק ואילו השכבות העליונות מאוחרות לו. באופן זה ניתן גם להבדיל בין [[העתק#מיון העתקים|סוגי העתקים]] שונים.
:*'''[[עקרון הסופרפוזיציה (גאולוגיה)#עקרון היחסים ההופכיים|עקרון היחסים ההופכיים]]''' – עיקרון זה עוסק ב[[סביבת היווצרות#גופי חדירה פלוטוניים|גופי חדירה]]: כל יחידה או תופעה גאולוגית החודרת ליחידה או תופעה גאולוגית אחרת היא מאוחרת יותר, לדוגמה: [[דייק]] יהיה צעיר יותר מהסלעים שאותם הוא חוצה.
*'''[[עקרון רצף הפאונה]]''' – עיקרון זה דן במאובנים המופיעים ב[[סלע משקע|סלעי משקע]] ומניח כי [[בעלי חיים|יצורים]] שונים התקיימו באותה עת על פני כל כדור הארץ, ונוכחותם או היעדרם מצביעים על תקופת היווצרותו של הסלע שבו נמצאו. עיקרון זה נשען על ממצאיו של ויליאם סמית והתפתח בנפרד מתורת ה[[אבולוציה]]. השימוש בעיקרון זה הופך למורכב כשמדובר ברצועות זמן צרות, מכיוון שחלק מהיצורים שהתאבנו חיו במשך זמן רב והם עשויים, לפיכך, להימצא במספר שכבות, או להיעדר כליל מאזורים שבהם התרחשו שינויים בסביבת המחיה שגרמו להכחדתם באותו אזור.
*'''[[עקרון התכלילים והמרכיבים]]''' – עיקרון זה דן בסלעי משקע [[סלע משקע#סלעים קלאסטיים|קלאסטיים]] וגורס כי המרכיבים של סלעים קלאסטיים קדומים מהסלעים עצמם. עיקרון זה חל גם על [[קסנולית]]ים שמוקדמים מהסלעים המכילים אותם.
==תתי תחומים==
[[קובץ:MSH80 st helens eruption plume 07-22-80.jpg|ממוזער|
גאולוגיה אינה מדע תאורטי בלבד, אלא יש לה יישומים רבים כחיפוש ופיתוח מקורות מים, חיפושי נפט ומינרלים והיא מסייעת גם בתכנון מבנים וערים. גאולוגיה פועלת בשלושה מישורים, אשר כל תחומי הגאולוגיה עוסקים בשילובם של מישורים אלה:
*'''[[מישור הזמן]]''' – על מישור זה נמצאים [[זמן גאולוגי|התקופות הגאולוגיות]] השונות, חקר ה[[מאובן|מאובנים]] המאפיינים אותן וסדר היווצרותם של סלעים
*'''מישור החומר''' – על מישור זה נמצאים מבנה [[כדור הארץ]] והחומרים המצויים בו: [[מינרל]]ים, [[סלע]]ים ו[[קרקע]]ות
*'''מישור השינוי''' – על מישור זה נמצאים תהליכים החלים בכל חלקי כדור הארץ והמשפיעים על צורתם והרכבם
===תחומים עיקריים===
[[קובץ:Fluorite China.jpg|ממוזער|250px|[[גביש]]ים של ה[[מינרל]] [[פלואוריט]]]]
*'''[[גאולוגיה ימית]]''' – תחום זה עוסק בקרקעית האוקיינוס – חלק [[קרום כדור הארץ]] הנמצא מתחת לאוקיינוס, בתהליכים המתרחשים בו – כגון תנועת [[טקטוניקת הלוחות|לוחות טקטוניים]] ו[[רעידת אדמה|רעידות אדמה]], וכן במשקעים וב[[סלע]]ים המרכיבים אותו. גאולוגיה ימית משלבת [[גאופיזיקה]], [[גאוכימיה]] ו[[פלאונטולוגיה]] על מנת לקבל תמונה שלמה של הקרקעית.
*'''[[גאודזיה]]''' – [[מדע]] העוסק במדידה של פני [[כדור הארץ]], [[קרטוגרפיה|מיפוי]] והתוויה. מקורה של המילה יווני ומשמעותה המילולית היא: אני מחלק את האדמה. הגאודזיה מציגה כמותית את צורתו ומידותיו של כדור הארץ, עוקבת אחרי תנועותיו ופותרת בעיות הנדסיות. הגאודזיה מספקת תיאור של כדור הארץ, מהירות תנועותיו ונתוני [[כוח המשיכה]] על גבי הארץ ומחוצה לה. הגאודזיה נחלקת לשני תחומי משנה:
:*גאודזיה נמוכה – עוסקת במיפוי פרטני של שטח קטן או בהתוויה של נקודות בשטח לצורך בנייה
:*גאודזיה גבוהה – עוסקת במיפוי של שטחים גדולים בעזרת שיטות מתקדמות, כגון [[פוטוגרמטריה]] וחישה מרחוק, וכוללת גם את הגאודזיה ה[[לוויין|לווינית]]
*'''[[גאוכימיה]]''' – תחום המשותף לגאולוגיה ול[[כימיה]] העוסק במחקר ההרכב הכימי של [[כדור הארץ]] ושל גופים אחרים ב[[מערכת השמש]], תגובות ותהליכים כימיים המשפיעים על הרכבם של [[סלע]]ים ו[[קרקע]]ות וגלגולי [[אנרגיה]] ו[[חומר]].
*'''[[גאוכרונולוגיה]]''' – המדע העוסק בגילו של כדור הארץ ובגילן של שכבות הסלעים שעל פניו. גאוכרונולוגיה משתמשת ב[[לוח הזמנים הגאולוגי]] על מנת לקבוע את תקופת היווצרותם של סלעים תוך שימוש בשיטות [[תיארוך]] שונות:
:*שיטת המאובנים – מחקר השוואתי של מאובנים של בעלי חיים וצמחים שהשתמרו בסלע מאפשר לקבוע את גילו היחסי – למשל, הסלע שיכיל מאובנים פרימיטיביים יהיה קדום לסלע שיכיל מאובנים של בעלי חיים וצמחים מתקדמים. כאן עושים שימוש בעקרונות ה[[סטרטיגרפיה]] ומשתמשים ב[[מאובן מנחה|מאובנים מנחים]].
:*[[תיארוך רדיומטרי]] – מבוסס על קיומם של [[איזוטופ]]ים בלתי יציבים המתפרקים בצורה ספונטנית ליסודות אחרים (תוך שחרור אנרגיה).
שורה 165 ⟵ 152:
:*קביעת גיל הסלע בעזרת [[פלאומגנטיזם]] – כלומר בעזרת התכונות ה[[מגנטיות]] ש"התאבנו" בסלע. בסלעים מסוימים ישנם מינרלים ברזליים שמצביעים לכיוון צפון בדומה ל[[מצפן]]. מסתבר שהיו תקופות בהם הצפון היה דווקא בדרום כלומר תקופות בהם המצפן היה מצביע דרומה. בסלעים מסוימים אכן המינרלים מצביעים דרומה וזה עוזר בתארוך הסלע לאותן התקופות.
:*קביעת גיל הסלע בעזרת משקעים אגמיים ([[ורוות]]) – בתחתית כל אגם מצטברים משקעים: בעונה גשומה יהיה צבעם כהה בגלל סחף ובעונה יבשה יהיה צבע המשקעים בהיר. כשהאגם נעלם נשארות רק אותן שכבות דקות של משקעים אותן ניתן לספור: שכבה בהירה + שכבה כהה = שנה אחת. גאולוגים ישראלים השתמשו בשיטה זו כדי לחשב את גילה של [[ימת הלשון]] – אגם קדום שהשתרע בין [[הכנרת]] לבין חצבה שב[[הערבה|ערבה]] ו[[ים המלח]] הוא שריד שלו.
*'''[[גאוארכאולוגיה]]''' – תחום משותף לגאולוגיה ול[[ארכאולוגיה]] אשר חוקר אתרים ארכאולוגיים בשיטות גאולוגיות. מטרות המחקר הן להגדיר את גילם של אתרים ארכאולוגיים בעזרת קביעת גילן של [[תצורה (גאולוגיה)|תצורות]], [[סלע]]ים ו[[קרקע]]ות באותם אתרים, כמו גם לקבוע איזה תהליכים גאולוגיים התרחשו באתר בעבר, כגון יצירת קרקע ושינוי האדמה והמסלע עקב פעילות האדם (למשל, על ידי בעירה). לעיתים ניתן להתחקות אחר [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]] או התפרצויות [[הר געש|געשיות]] באתר הארכאולוגי בשיטות אלה.
*'''[[גאולוגיה היסטורית]]''' – תחום זה עוסק בהיסטוריה של [[כדור הארץ]] מאז היווצרותו ובשלבים השונים של התהוותו. המחקר ההיסטורי של כדור הארץ עושה שימוש בתחומים גאולוגיים שונים, בעיקר: [[סטרטיגרפיה]], גאוכרונולוגיה, [[טקטוניקת הלוחות|טקטוניקה]] ו[[פלאונטולוגיה]] על מנת לבנות רצף של אירועים בעברו של כדור הארץ.
*'''[[גאולוגיה הנדסית]]''' – יישום של הגאולוגיה המסייע לקבוע את תכונותיו הגאולוגיות של אזור שבו מתוכננות להתבצע עבודות הנדסיות לצורך בנייה, למשל של [[סכר]]ים ו[[גשר]]ים, ולתת מענה לבעיות המתעוררות במהלך העבודה.
*'''[[גאולוגיה כלכלית]]''' – העולם המודרני צורך כמויות גדולות של אנרגיה המופקת בעיקר מ[[נפט]] ו[[פחם]]. אלה – יחד עם חומרים מסחריים אחרים – נכרים או נשאבים מ[[קרום כדור הארץ]]. תפקידם של הגאולוגים בענף זה הוא לאתר את מרבצי החומרים, לאמוד את כמותם ולסייע בתכנון של שאיבה וכרייה שלהם.
*'''[[גאולוגיה כללית]]''' – ענף יסוד בגאולוגיה הנעזר בתחומי המחקר הגאולוגיים האחרים לצורך חיפוש מי תהום ומחצבים שונים והפקתם. בתחום זה נעשה שימוש בסקרים גאולוגיים המפרטים את מבנה קרום כדור הארץ באזורים הנחקרים.
*'''[[גאולוגיה מבנית]]''' – תחום העוסק ביחסי המבנה הגאומטריים בין סלעים ותצורות גאולוגיות בקנה מידה רחב – מפגמים מיקרוסקופיים ב[[גביש]]ים ועד רכסי הרים וגבול בין [[טקטוניקת הלוחות|לוחות טקטוניים]], כמו למשל סדקים בסלעים ו[[העתק]]ים בין לוחות.
*'''[[גאולוגיה פלנטרית]]''' – עוסקת בגאולוגיה של גופים במערכת השמש: [[כוכב לכת|כוכבי לכת]], [[ירח]]ים ואף גופים קטנים יותר כ[[אסטרואיד]]ים, מחקר התורם להבנה של התפתחות כדור הארץ בתוך [[מערכת השמש]].
*'''[[גאולוגיה קרחונית]]''' –
:*תכונותיהם של קרחונים והקשר ההדדי בינם לבין תופעות [[אקלים|אקלימיות]], תוך יצירת מרחב מחקר משותף לגאולוגיה ול[[קלימטולוגיה]] – שני תחומים מרכזיים ב[[מדעי כדור הארץ]]
:*השפעתם של קרחונים על עיצוב הסביבה בתהליכים של [[בליה]] והובלת משקעים
:
*'''גאומורפולוגיה''' – עוסקת בתהליכים המעצבים את נוף כדור הארץ, כמו למשל [[בליה]], [[סחיפה]], [[סחף]], [[קרסט]] ו[[שחיקה (גאולוגיה)|שחיקה]]. דוגמאות לתוצרים של תהליכים אלה הם [[הר]]ים, [[עמק]]ים, [[מכתש סחיפה|מכתשים]], [[לגונה|לגונות]], [[נהר]]ות ו[[דלתה|דלתות]].
*'''[[גאומכניקה]]''' – תחום זה עוסק בתכונות המכניות של [[קרקע]]ות ו[[סלע]]ים כגון: חוזק, גמישות ויכולת ספיגת מים.
*'''[[גאופיזיקה]]''' – עוסקת בתכונות הפיזיקליות של כדור הארץ:
:*מבנה כדור הארץ – באמצעות [[גלים סייסמיים]] ניתן ללמוד על [[מבנה כדור הארץ]], על חלקיו השונים ו[[צפיפות החומר|צפיפותם]] ועל [[תחום אי רציפות|תחומי אי רציפות]] ביניהם
:*תכונות פיזיקליות – כמו למשל ה[[כבידה]] וחקר [[השדה המגנטי של כדור הארץ]] ו[[פלאומגנטיזם|היפוך קטביו]]
:*תהליכים – דוגמת [[זרמי הערבול]], [[טקטוניקת הלוחות|טקטוניקה]] ו[[רעידת אדמה|רעידות אדמה]]
*'''[[וולקנולוגיה]]''' – מחקר של תופעות געשיות כ[[גייזר]]ים ו[[מעיין חם|מעיינות חמים]] וחקר [[הר געש|הרי געש]] הכולל איסוף דגימות של חומרים [[זרם פירוקלסטי|פירוקלסטיים]] וניסיונות לחיזוי [[התפרצות געשית|התפרצויות געשיות]]
*[[טקטוניקת הלוחות|'''טקטוניקה''']] – תחום זה עוסק בגופים בקנה מידה גדול: [[יבשת|יבשות]] ולוחות טקטוניים, ובתופעות הנובעות מתזוזתם כ[[רכס מרכז אוקייני|רכסים מרכז אוקייניים]] ו[[העתק]]ים
*'''[[מינרלוגיה]]''' – עוסקת בזיהוי וסיווג מינרלים על פי הרכבם ה[[כימיה|כימי]], המבנה הגבישי שלהם ומאפיינים [[פיזיקה|פיזיקליים]] ו[[אופטיקה|אופטיים]]. במינרלוגיה שני תחומי משנה עיקריים:
:*[[קריסטלוגרפיה]] – תחום העוסק בקביעת סידור ה[[אטום|אטומים]] ב[[מוצק]]ים, אשר על פי ההגדרה הקודמת שלו עסק במחקר המדעי של [[גביש]]ים
:*[[גמולוגיה]] – מחקר [[אבן חן|אבני חן]] שברובן הגדול הן [[מינרל]]ים אך יש בהן גם [[חומר אורגני|חומרים אורגניים]] ו[[סינתזה (כימיה)|סינתטיים]]
*'''[[סדימנטולוגיה]]''' – חקר [[סלע משקע|סלעי משקע]] מ[[סביבת היווצרות|סביבות היווצרות]] שונות:
:*סביבה יבשתית – ביצות, נחלים ואגמים
:*סביבה חופית – לאורך חופי הים
:*סביבה ימית – אזורים שונים של קרקעית [[ים]] או [[אוקיינוס]]
:*סביבה אוופוריטית – סביבה של התאדות-יתר המתקיימת בלגונות ימיות ובאגמים יבשתיים
*'''[[סטרטיגרפיה]]''' – עוסקת בתיאור רציפותן של שכבות [[סלע]] ומועד היווצרותן לפי [[לוח הזמנים הגאולוגי]]. בסטרטיגרפיה מתקיימת הבחנה במיון השכבות לפי אמות מידה שונות:
:*מיון [[יחידה ליתוסטרטיגרפית|ליתוסטרטיגרפי]] (lithostratigraphy) – מיון לפי סוגי הסלעים המרכיבים את השכבה, במטרה למיין את הסלעים לפי קבוצות בעלות משמעות כ[[חבורה (גאולוגיה)|חבורות]] ו[[תצורה (גאולוגיה)|תצורות]]
:*מיון [[ביוסטרטיגרפיה|ביוסטרטיגרפי]] (biostratigraphy) – מיון לפי ה[[מאובן|מאובנים]] שנמצאו בשכבות, במטרה למצוא את לוח הזמנים שלפיו נוצרו השכבות, כאשר המאובנים שנמצאו בשכבה משמשים כמנחים להגדרת השכבות
*'''[[סייסמולוגיה]]''' – חקר [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]], השלכותיהן על גלי [[צונאמי]] ומקורותיהן, כמו למשל גורמים [[הר געש|געשיים]], [[טקטוניקת הלוחות|טקטוניים]], [[אוקיינוס|אוקייניים]], [[אטמוספירה|אטמוספיריים]] ומעשי ידי אדם
*'''[[ספלאולוגיה]]''' – חקר [[מערה|מערות]] ותופעות [[קרסט]]יות ובחינת היבטים שונים שלהן מהבחינה הגאולוגית, [[כימיה|הכימית]], [[ביולוגיה|הביולוגית]] ו[[היסטוריה|ההיסטורית]]
*'''[[פדולוגיה]]''' – חקר קרקעות בסביבתן הטבעית, הבנת תהליכי היווצרותן והבנת הקשר בינן ובין גורמים אחרים, כמו ה[[סלע]]ים עליהן נוצרו וה[[אקלים]] השורר באזור הימצאותן
*'''[[פטרולוגיה]]''' – תחום העוסק בהיווצרות ובסיווג סלעים, מבנם, הרכבם, מרקמם, תפוצתם, מיונם והתהליכים הכימיים והגאולוגים שהביאו להיווצרותם. קיימים שלושה ענפים של פטרולוגיה בהתאם לשלושת סוגי הסלעים: [[סלע יסוד|סלעי יסוד]], [[סלע משקע|סלעי משקע]] ו[[סלע מותמר|'''סלעים מותמרים''']]. תחום משנה של פטרולוגיה נקרא '''פֶּטרוֹגרַפיָה''', והוא עוסק במיון שיטתי והגדרה מדויקת של סלעים באמצעות בדיקה מיקרוסקופית ב[[אור]] [[קיטוב|מקוטב]] של פרוסת סלע בעובי של כ-0.03 מ"מ הקרויה שקף. השקף מתקבל מניסור הסלע, ליטושו והדבקת הפרוסה על גבי [[זכוכית]].
*'''[[פלאונטולוגיה]]''' – ענף החוקר שרידים או עקבות של [[בעלי חיים]], [[צומח|צמחים]] ו[[חומר אורגני|חומרים אורגניים]] שהשתמרו כ[[מאובן|מאובנים]] (בדרך כלל עצמות, שיניים, קרניים וטביעה של רקמות בעלי חיים וצמחים בסלעים). חשיבותם של המאובנים רבה והם משמשים ל[[תיארוך]] יחסי ולקביעת [[תנאי סביבה|תנאי הסביבה]] הקדומה של השכבה בה נמצאו.
==גאולוגיה של ישראל==
שורה 211 ⟵ 195:
# מסוף ה[[טורון (גיל גאולוגי)|טורון]] ועד ה[[נאוגן]] כאשר [[הלוח האפריקאי]] החל להתנגש ב[[לאוראסיה]] ליצירת ה[[אורוגנזה|אורוגן]] ה[[הרי האלפים|אלפיני]], בישראל משטר ה[[מאמץ לחיצה|מאמצים]] יצר [[קמט (גאולוגיה)|קמטים]].
# כאשר [[בקע ים המלח]] החל לפעול הקמטים המזרחיים החלו לנוע צפונה וכך נוצרה [[הקשת הסורית]] שכיום מאופיינת את ה[[אנטיקלינה|אנטיקלינות]] וה[[סינקלינה|סינקלינות]] ב[[הנגב|נגב]] (על חלקן התפתחו [[מכתש אירוזי|מכתשים אירוזיביים]]), את [[הרי יהודה]] ואת [[הר החרמון]]. בנוסף עם בקע ים המלח נוצרו גם [[אגם החולה]], [[ים הכנרת]], [[נהר הירדן]], [[בקעת הירדן]], [[ים המלח]] ו[[מפרץ אילת]]
===בקע ים המלח===
{{הפניה לערך מורחב|בקע ים המלח}}
שורה 246 ⟵ 231:
*[[יהושע קולודני]], [https://web.archive.org/web/20130523032052/http://earth.huji.ac.il/data/13SIKHOT.pdf 13 שיחות על גיאולוגיה], [[אוניברסיטה משודרת]], 2012.
*{{צ-ספר|מחבר=[[עמנואל מזור]] וג. ה. הרבאו|שם=סולם הזמן הגאולוגי|מקום הוצאה=תל אביב|מו"ל=[[האוניברסיטה הפתוחה]]|שנת הוצאה=1978}}
*{{צ-ספר|מחבר=יוסי מרט|שם=זמן עמוק וגאולוגיה דינמית|מו"ל=[[אוניברסיטה משודרת]]|שנת הוצאה=1990
*{{צ-ספר|מחבר=[[יעקב בן-תור]]|שם=לוחות הגדרה למינרלים יוצרי סלעים|מקום הוצאה=ירושלים|מו"ל=[[הוצאת מאגנס|מאגנס]]|שנת הוצאה=1973}}
*{{צ-ספר|מחבר=מ' סברדמיש וא' משיח|שם=אבני חן|מו"ל=מדע אבנים יקרות|שנת הוצאה=1995}}
שורה 260 ⟵ 245:
==קישורים חיצוניים==
{{מיזמים|ויקימילון=גאולוגי|ויקימילון 2=גאולוגיה}}
* [https://web.archive.org/web/20061003141300/http://www.gsi.gov.il/ המכון
* [https://web.archive.org/web/20060424061604/http://www.igs.org.il/heb/index.asp אתר החברה
* [https://web.archive.org/web/20081208013952/http://stwww.weizmann.ac.il/g-earth/geo-israel/makteshim/flash/stages502.swf מצגת של מכון ויצמן על הגאולוגיה של ישראל]
* [http://earth.huji.ac.il מחקרים גאולוגים באוניברסיטה העברית]
* [http://earth.wiki.huji.ac.il/index.php/עמוד_ראשי האנציקלופדיה למדעי כדור הארץ]
* {{דף שער בספרייה הלאומית|987007562979105171|גאולוגיה}}
===ספרים מקוונים===
* שלמה שובאל, [http://www.kotar.co.il/KotarApp/Viewer.aspx?nBookID=93012180 '''צפונות כדור הארץ'''], הוצאת [[האוניברסיטה הפתוחה]], 2007
* {{בריטניקה}}
<div class="mw-content-ltr">
* [[ארסמוס דרווין|Erasmus Darwin]], [http://www.gutenberg.org/catalog/world/readfile?fk_files=180675&pageno=1 ''' Zoonomia'''], (1794–1796)
* [[צ'ארלס לייל|Charles Lyell]], [http://www.esp.org/books/lyell/principles/facsimile/title3.html '''Principles of Geology'''], Volumes 1-3, 1830
* [[צ'ארלס דרווין|Charles Darwin]], [http://www.esp.org/books/darwin/origin/facsimile/ '''On THE ORIGIN OF SPECIES By Means of Natural Selection'''], First Edition, 1859
* Charles Darwin [http://www.esp.org/books/darwin/variation/facsimile/ '''The Variation of Animals and Plants Under Domestication'''], Second Edition, Revised, 1883
* '''Anonymous''', [http://www.esp.org/books/chambers/vestiges/facsimile/ '''Vestiges of the Natural History of Creation'''], 1884
</div>
שורה 283 ⟵ 270:
{{בקרת זהויות}}
[[קטגוריה:גאולוגיה|*]]
[[קטגוריה:מדעי כדור הארץ]]
{{ללא בוט|14}}
| |||