fbpx
Wikipedia

Geologi

Geologi er en geovidenskab, der som emne har den faste jordklode med dens bjergarter og jordarter og disses sammensætning, dannelse og omdannelse gennem tiden. Geologi beskæftiger sig med jordklodens materialer (fx granit, marmor, basalt, sandsten eller moræne), med de processer som danner materialerne (her tilsvarende: krystallisation ved størkning af magma, metamorfose af kalksten, vulkanudbrud, aflejring i havet, aflejring fra en gletsjer) og med de lange tidsrum, gennem hvilke processerne virker. Indenfor geologien studeres også solsystemets klippeplaneter og måner, fx Mars og Månen. Den geologiske videnskab overlapper de andre geovidenskaber, fx hydrologi, geofysik og meteorologi, samt biologi, gennem underdisciplinen palæontologi, studiet af fortidens dyr og planter.

På denne berømte geologiske lokalitet, Siccar Point i Skotland, ses hvordan røde sandstenslag fra Devon overlejrer en deformeret lodretstillet grå lagserie fra Silur; lagene adskilles af en vinkeldiskordans, som markerer en hiatus, en periode uden aflejringer mellem den kaledoniske bjergkædefoldning, som drejede de grå lag til lodret, og aflejring af den røde sandsten; hele lagserien er siden da vippet en smule, så den røde sandsten nu hælder svagt.
Tyndslib af metamorf bjergart fra Finland, med apatit (store runde korn), phlogopit (ovale mellemstore korn), calcit og dolomit (farverige korn), amfibol (mørke korn).
Geologisk kort over Europa fra 1875; forskellige geologiske dannelser er vist med forskellige farver.
Vulkanudbrud på øen Matua i Kurilerne fotograferet i sommeren 2009 fra rummet.
Blokdiagram over pladetektonisk subduktionszone.
Fordelingen af pedologiske jordbundstyper.

I deres videnskabelige arbejde benytter geologer sig af en række forskellige metoder og faglige angrebsvinkler, som ofte tager udgangspunkt i underdisciplinerne

Almindelige geologiske arbejdsmetoder er fx kortlægning i felten, udførelse af boringer med prøvebeskrivelse samt mekaniske og kemiske analyser, geofysiske målinger (fx seismik eller borehulslogging) og numerisk modellering. Det grundvidenskabelige arbejde har ofte enten til formål at opnå en bedre forståelse af de geologiske processer eller nå frem til en mere detaljeret forståelse af den historiske geologi og Jordens historie, fx aktuelt forståelsen af samspillet mellem atmosfærens indhold af kuldioxid samt Jordens klima, temperatur og havniveau. Til undersøgelse af Jordens historie redegøres for rækkefølgen og alderen af de forskellige geologiske dannelser. Her spiller metoder til datering en vigtig rolle, enten relativt vha. fossiler eller årringe eller absolut vha. radioaktivt henfald eller luminescens.

Langt de fleste landes universiteter har geologiske forskningsinstitutter, og de fleste lande har desuden nationale geologiske undersøgelser, som typisk tager sig af kortlægning af råstoffer, geotermiske reservoirer, grundvand, sårbar natur og følger af klimaforandringer.

Indholdsfortegnelse

Ordet "geologi" kommer af geo- (fra græsk ge = "jord") og -logi (fra græsk -logia = "lære, samling"), og betyder "læren om jorden".

Jordklodens overordnede lagdeling (dybder i km under havniveau):
(1) indre kerne: 6371 til 5200
(2) ydre kerne: 5200 til 2900
(3) nedre kappe: 2900 til 660
(4) asthenosfære: 660 til 150-50
(5) lithosfære: 150-50 til 70-3
(6) skorpe: 70-3 til 0
Kappen består af 3+4+5.

I stil med andre klippeplaneter fremviser Jordens indre en lagdelt opbygning, idet der inderst er en kerne, dernæst en kappe og yderst en skorpe, se figur. Skorpen er ganske tynd i forhold til hele kloden, omtrent som skrællen på et æble i forhold til hele æblet.

Jordens kerne består mest af metallerne jern og nikkel, som i den indre kerne er på fast form og i den ydre kerne er flydende. Denne kolossale mængde jern bidrager væsentligt til Jordens tyngdekraft og magnetfelt. Kappen og skorpen er begge domineret af silikater, mineraler som indeholder silicium. Kappen består mest af tunge jern- og magnesiumrige silikater, mens der i skorpen findes en højere andel af lettere silikatmineraler rige på aluminium, natrium, kalium og calcium. Kappen er delt i en nedre og en øvre del, hvor den øvre del igen er delt i en fast øverste del, lithosfæren, og en flydende nedre del, asthenosfæren. Grænsen mellem disse to dele af kappen er ikke karakteriseret ved noget skift i materialets sammensætning, kun ved om materialet er fast eller flydende. I modsætning hertil sker der på grænsen mellem skorpen og kappen, den såkaldte Moho-diskontinuitet, et skift i materialets sammensætning, idet kappen består af tungere mineraler end skorpen og dermed har større densitet end skorpen. Skorpen flyder så at sige på kappen, som isbjerge på havet. Og som med isbjerge er det pga isostasi sådan med jordens landoverflade, at jo højere den rager op over havet, i bjergområder og på højsletter, jo dybere fortsætter skorpen her ned i kappen og jo tykkere er lithosfæren, mens skorpen under oceanerne er ganske tynd, helt ned til 3 km (se figur).

Pladetektonik

Fordelingen af tektoniske plader.
Oceanbundspladernes aldre, rød er yngst, blå ældst.
Her ses i midten en spredningszone, hvor ny oceanbund dannes (fx den midtatlantiske ryg), og ved begge sider subduktionszoner, hvor oceanbunden føres ned under kontinentalplader, ledsaget af vulkanisme og jordskælv (fx Japan t.v. og Sydamerikas vestkyst t.h.).
Uddybende artikel: Pladetektonik

Jordens skorpe er opdelt i et antal plader, dels tykke kontinentalplader og dels tynde oceanbundsplader. Som oprindeligt foreslået af Alfred Wegener forskyder disse plader sig i forhold til hinanden,[side mangler] typisk med nogle få cm om året, fordi der i den underliggende kappe foregår en strømning af materiale i et tilsvarende antal kæmpestore konvektionsceller, en strømning som øverst oppe i asthenosfæren griber fat i lithosfærens underside og fører skorpepladen sidelæns med sig. Pladernes grænser er præget af voldsomme geologiske processer, såsom vulkanisme og jordskælv, langs alle tre typer af pladegrænser, nemlig

  • konstruktive pladegrænser, typisk langs midtoceaniske rygge, hvor pladerne glider fra hinanden og der i den opståede åbning trænger magma frem fra kappen og danner ny oceanbund, typisk i form af basalt, foruden at der forekommer jordskælv og egentlige vulkanudbrud, som fx i Island eller på Galapagos-øerne,
  • destruktive pladegrænser, hvor en oceanbundsplade støder sammen med en tykkere og lettere kontinentalplade, hvorved oceanbundspladen ledsaget af jordskælv skubbes ned under kontinentalpladen i en hældende subduktionszone, hvor den gradvist smelter og omdannes til opstigende magmalegemer, som fører til vulkanisme, som fx i Japan og langs Sydamerikas vestkyst,
  • transforme pladegrænser, hvor to plader flyttes sidelæns i forhold til hinanden, typisk ledsaget af jordskælv, som fx langs San Andreas-forkastningen i Californien.
Mount Everest set fra den tibetanske højslette.

Bjergkæder dannes typisk, hvis to kontinentalplader støder sammen, så at materialerne i kollisionszonen pga pladsmangel skubbes i vejret. Himalaya er således dannet ved sammenstødet mellem den indiske og eurasiske plade, mens Alperne er dannet, fordi den afrikanske plade er stødt sammen med den eurasiske. Men bjergkæder dannes også ved subduktionszoner, fx er Andesbjergene dannet i forbindelse med, at Nazca-pladen føres ned under den sydamerikanske plade. På denne måde vokser kontinentalpladerne sig efterhånden større, på bekostning af oceanbundspladerne. Den ældste oceanbund er således omkring 200 mio år gammel, mens mange kontinenter har en kerne, der er over 3 mia år gammel.

Geologiske undersøgelser vil ofte tage udgangspunkt i de geologiske materialer, hvad enten det er hårde sten og klipper, kaldet bjergarter, eller blødere og løsere lag af fx ler, sand, kalk eller organiske materialer som tørv eller gytje, under ét kaldet jordarter. Både bjergarter og jordarter er opbygget af korn bestående af mineraler, hvori forskellige grundstoffers atomer er arrangeret yderst regelmæssigt i et krystalgitter. Bjergarter og jordarter kan derfor opfattes som blandinger af forskellige typer mineralkorn i forskellige mængdeforhold, og sammensætningen af bjergarter og jordarter kan følgelig variere meget mere end sammensætningen af mineraler.

Mineraler

Mineralsk guld fra Venezuela.
Tyndslib af gabbro, en plutonsk bjergart bestående af plagioklas (hvid- og gråstribede aflange korn) samt olivin og pyroxen (større farvede korn). Det store blå korn er 1,6 mm langt.
Uddybende artikel: Mineral

Mineralerne kan betragtes som de mindste geologiske byggesten. I et bestemt mineral er et bestemt udvalg af grundstoffer til stede i et bestemt mængdeforhold, i kvarts, med formlen SiO2, således silicium og ilt i mængdeforholdet Si:O = 1:2. Den meget regelmæssige opbygning af atomer i et mineral gør, at et bestemt mineral danner krystaller af en bestemt geometrisk form, som fx kan være kubisk, trigonal eller hexagonal, altså hhv terningformet, trekantet eller sekskantet.

Oversigt over almindelige mineraler i jordens skorpe
Mineral Formel O:(Si+Al) Fe:(Si+Al) Hyppighed (%)
olivin (Fe,Mg)2SiO4 4 < 2 < 3
pyroxen (Fe,Mg,Ca)SiO3 3 < 1 11
amfibol (Ca,Mg,Fe,Al)7Si8-6Al0-2O22(OH)2 2,75 < 0,88 5
glimmer (K,Na,Ca)2(Mg,Fe,Al)4-6(Si,Al)8O20(OH,F)4 2,5 < 0,75 5
plagioklas NaAlSi3O8 til CaAl2Si2O8 2 0 39
alkalifeldspat KAlSi3O8 til NaAlSi3O8 2 0 12
kvarts SiO2 2 0 12


Et bestemt mineral er kendetegnet ved en række fysiske egenskaber, som kan afprøves på forskellig vis:

  • Glans: hvor meget lys reflekteres fra mineralets overflade; man skelner også mellem ikke-metallisk og metallisk glans
  • Farve: kan veksle fra glasklar til ugennemsigtig (opak), i alle mulige farver; mineralske urenheder kan ændre farven
  • Stregfarve: den farve som fås når mineralet stryges mod en ru porcelænsplade
  • Hårdhed: mineralets modstandsdygtighed mod at blive ridset; måles i Mohs' hårdhedsskala
  • Spaltelighed: hvor let mineralet kan kløves langs sine spalteflader, og hvor mange forskellige retninger det kan kløves i, og hvorledes disse flader fremtræder
  • Massefylde: hvor tungt er mineralet, målt i g/cm3
  • Brus: visse mineralers overflade bruser, når man hælder saltsyre på, fx calcit
  • Magnetisme: magnetiske mineraler kan testes med en magnet
  • Smag: visse mineraler har smag, hvis man putter dem på tungen, fx stensalt
  • Lugt: visse mineraler har en karakteristisk lugt.

Tyndslib

Desuden kan de fleste mineraler identificeres ud fra deres optiske egenskaber vha gennemfaldende lys. Dette undersøges typisk ved brug af tyndslib, hvor udsavede bjergartsstykker slibes ned til en tykkelse på typisk 30 mikrometer, hvorved mineralkornene bliver gennemsigtige. Tyndslibet lægges i et mikroskop og belyses nedefra med polariseret lys. Vha endnu et polfilter placeret over tyndslibet og vinkelret på det nedre polfilter kan mineralerne nu identificeres bl.a. ud fra deres dobbeltbrydning.

Bjergarter og jordarter

Den magmatiske granit består af mineralerne alkalifeldspat (rød), plagioklas (lysegrøn) og kvarts (grå), samt små mængder biotit (sort).
Den metamorfe gnejs har oftest folieret eller båndet struktur.
Den sedimentære sandsten er lagdelt.

I bjergarter kan mineralkorn være sammensat på et væld af forskellige måder, og bjergarter navngives og klassificeres især efter kornenes kemiske og mineralogiske sammensætning, tekstur og størrelse, egenskaber som også afspejler bjergartens dannelse. Der er oftest gradvise overgange i disse egenskaber fra et bjergartsnavn til det tilstødende, og et bjergartsnavn dækker derfor ikke over en ganske bestemt sammensætning, men over et spænd af forskellige sammensætninger. Alle bjergarter kan inddeles i tre overordnede grupper:

Magmatiske bjergarter

Magmatiske bjergarter dannes når varm opsmeltet stenmasse, magma, stiger opad og størkner, enten på stor dybde i jordens skorpe (plutoniske bjergarter) eller ved jordoverfladen (vulkanske bjergarter). Magmatiske bjergarter er de mest udbredte, idet omkring 65% af Jordens skorpe består af disse bjergarter. Heraf er 66% basalt og gabbro, 16% er granit og 17% er granodiorit og diorit. Kun 0.6% er syenit. Oceanbundsplader består af 99% basalt, mens kontinentalplader er rige på granit og lignende kvartsrige bjergarter.

Metamorfe bjergarter

Når bjergarter føres dybt ned i jordens skorpe, fx i subduktionszoner, omdannes de ved højt tryk og temperatur til metamorfe bjergarter. Disse viser ofte en stribet struktur i stil med lagdeling, men her kaldet foliation. Det er dog for det meste mineralsammensætningen, som afgør bjergartsnavnet. Skifre er folierede bjergarter præget af glimmermineraler såsom biotit. Gnejser er også folierede, med vekslende lyse og mørke bånd og ofte granitisk sammensætning. Myloniter er dannet ved nedknusning af udgangsbjergarter. Eksempler på metamorfe bjergarter uden foliation er marmor (dannet fra kalksten), fedtsten, serpentin, kvartsit (dannet fra sandsten) og hornfels.

Sedimentære bjergarter

Sedimentære bjergarter, som også omfatter de blødere jordarter, er dannet ved aflejring på jordens overflade eller havbunden af sedimentpartikler. Sedimentære bjergarter er meget ofte lagdelte og indeholder gerne fossiler. Lersten, lerskifer og siltsten udgør tilsammen 65% af alle sedimentære bjergarter, fulgt af sandsten med 20-25% og kalksten med 10-15%. Omkring 8% af jordskorpen består af sedimentære bjergarter.

Flowdiagram over sammenhæng mellem sedimentære, magmatiske og metamorfe bjergarter; pilene symboliserer processer, som omdanner materialerne.

Sammenhængen mellem de forskellige overordnede grupper fremgår af diagrammet til venstre. Det ses hvordan de forskellige typer bjergarter kan omdannes til hinanden ved forskellige processer, og hvordan disse processer bevirker, at materialerne gennem tid vil kunne gennemløbe en geologisk cyklus, fx på denne måde: en magmatisk bjergart, fx granit, løftes i vejret ved en bjergkædefoldning; ved forvitring og erosion nedbrydes bjergarten til sedimentpartikler; disse partikler aflejres som sedimentære bjergarter, fx sand og ler; disse dækkes med yngre sedimenter og begraves efterhånden så dybt, at de pga højt tryk og temperatur omdannes til metamorfe bjergarter, fx glimmerskifer eller amfibolit; når disse bjergarter føres endnu dybere ned i skorpen, vil de til sidst begynde at smelte op og omdannes til magma; senere kan dette magma igen stige til vejrs og begynde at udkrystallisere som en magmatisk bjergart. Hermed er ringen sluttet.

Siden Jorden blev dannet for næsten fem mia år siden, da en roterende sky af kosmisk støv fortættedes til en kugle af fast stof, er dette stof gennem hele den efterfølgende tid konstant blevet udsat for forandringsprocesser, af to forskellige drivkræfter eller energier. Dels en indre, eller endogen, nemlig radioaktiv stråling i Jordens indre, en stråling hvis varme smelter sten, fremkalder vulkanisme, flytter kontinentalplader rundt og presser bjergkæder i vejret. Dels en ydre, eller exogen, nemlig Solens stråling, som skaber strømning i atmosfæren og verdenshavene og frembringer nedbør, som står bag nedbrydning af bjergene og transport og aflejring af det herved fremkomne sediment.

Stof og energi

Beliggenheden af en rød kugle på en landoverflade kan enten være A: stabil, B: metastabil eller C: ustabil. Den potentielle energi er højest i C og lavest i A.

Den stabile jordklode
Forestil dig en fuldstændig udglattet jordklode: der er ingen kontinenter og oceaner, ingen bjerge og dale, men et verdenshav med samme vanddybde dækker hele kloden; jordskorpen er ensartet opbygget, og densiteten vokser jævnt med dybden til jordens centrum; der tilføres ingen energi til jordoverfladen fra hverken solen eller jordens indre.
Ville der kunne foregå geologiske processer på en sådan jordklode?
Nej, for alt stof er i sin mest stabile tilstand, og der tilføres ingen ny energi, som kan sætte gang i nogen proces.

I alle de processer, som fører til dannelse af jordklodens forskellige bjergarter, indgår altid overførsel af forskellige former for energi eller varme, og man skelner her mellem endoterme processer, der forbruger varme, og exoterme processer, der frigiver varme. Geologiske processer kan derfor anskues fra en termodynamisk vinkel, idet processerne altid medfører, at bjergarternes bestanddele føres fra en mere ustabil til en mere stabil tilstand, med lavere energi end udgangstilstanden. Stof kan befinde sig i enten ustabil, metastabil eller stabil tilstand, se figuren. I den ustabile tilstand vil stoffet næsten spontant reagere med omgivelserne og gennem en geologisk proces antage en ny stabil form. I den metastabile tilstand skal dog først ske en energitilførsel, så tærsklen overvindes. På denne måde søger stof hen mod en tilstandsform med størst mulig stabilitet og lavest mulig energi. Dette udtrykkes inden for termodynamikken vha Gibbs fri energi, som er et mål for, hvor villigt en bestemt proces forløber, og som kan opfattes som termodynamisk potentiel energi.

Inden for et givet geologisk rum eller system er det altid temparatur, tryk og stofsammensætning (også benævnt T, P og X) som afgør, hvordan disse forandringsprocesser forløber og hvad deres slutprodukter bliver. Følgelig vil en petrolog ud fra studier af bjergarternes kemiske og mineralogiske sammensætning kunne udtale sig om tryk- og temperaturforholdene på dannelsestidspunktet. Hvis forholdene for et bjergartssystem har ændret sig gennem tiden, fordi tryk, temperatur eller stofsammensætning ændrede sig, vil petrologen ligeledes kunne udtale sig om, hvordan og hvornår i den geologiske historie dette er foregået.

Energien som driver processerne er enten styret af tyngdekraften, som kinetisk eller potentiel energi, eller styret af varmetilførsel, enten i form af stråling fra solen eller fra jordens indre, eller som friktionsvarme fra solens og månens tidevandspåvirkning af jordkloden, se tabellen.

Jordens energiforsyning
Energikilde Effekt (TW)
Solstråling 173.000
Jordvarme 47
Tidevandskræfter 10
Menneskelig aktivitet 18

Varme kan flyttes på tre måder:

  • ved konduktion overføres varmen vha en temperaturforskel, som fx når en stegepande varmes op af en kogeplade
  • ved konvektion bevæges varmere stof mod områder med koldere stof, som fx når vand i en gryde på komfuret begynder at cirkulere
  • ved stråling afgiver legemer elektromagnetisk energi, som fx når radioaktivt kalium, uran eller thorium henfalder i jordens indre.

Det er den konstante vekselvirkning mellem jordens varmeenergi og tyngdekraft der som omtalt nedenfor driver de indre processer plutonisme, vulkanisme og metamorfose, foruden de pladetektoniske processer.

Indre processer

Disse ofioliter i en nationalpark i Newfoundland er dannet helt nede på grænsen mellem jordskorpen og kappen, og senere hævet de mange km op til jordoverfladen.

Det er radioaktivt henfald af kalium, uran og thorium, som frembringer den endogene energi. Energien varmer kappens materiale op, så det bringes til at cirkulere i store konvektionsceller, hvor det nogle steder stiger til vejrs og andre steder synker ned.[kilde mangler]

Plutonisme

Forskellige typer magmaintrusioner:
1. Lakkolit
2. Mindre gang
3. Magmakammer
4. Større gang
5. Sill
6. Vulkanpibe
7. Lopolit

Opstigende smelte, eller magma, vil kunne dels presse, dels smelte sig vej frem mod jordens overflade, hvor det kan komme til syne i form af vulkaner. Det meste af den opstigende magma forbliver dog under overfladen, hvor det kan intrudere, dvs presse sig ind i og opsprække overliggende faste lag og danne sværme af mere eller mindre stejle intrusive gange, eller trænge ind langs vandrette sprækker, løfte lagene op og udfylde hulrummet med magma. Når tilstrømningen af magma standser, begynder magmaet langsom at størkne, og bliver herved til en plutonisk bjergart.

Den såkaldte Bowen reaktionsserie: når en smelte afkøles (gul/rød pil), udskilles mineralerne ved forskellig temperatur (sorte pilespidser).

De første mineraler som udkrystalliserer fra smelten er dem med højest smeltepunkt, typisk olivin. I takt med den faldende temperatur begynder nu også pyroxen, og dernæst plagioklas, alkalifeldspat og til sidst kvarts at udkrystallisere. Mens denne bjergartsdannelse står på, vil smelten gradvist komme til at indeholde en større og større andel af mineralkorn, på bekostning af den flydende smelte, som til gengæld skifter kemisk sammensætning, i takt med at mineralkornene dannes og ganske langsomt synker til bunds i det magmafyldte kammer. Den tilbageværende restsmelte vil have en helt anderledes kemisk sammensætning end det oprindelige magma, og vil ofte være beriget på sjældne grundstoffer, som er svære at indplacere i de almindelige mineraler. Derfor er plutoniske bjergarter dannet fra restsmelter ofte interessante med henblik på indvinding af malme, fx ædelmetaller eller sjældne jordarter. Kryolitforekomsten ved Ivittuut i Sydgrønland er et eksempel på en restsmelte rig på fluor.

Vulkanisme

Ved dette vulkanudbrud på Jupiters måne Io kastedes materiale 330 km i vejret.
Vulkanen Fuji.

Når et opstigende magma baner sig vej helt op til Jordens overflade, kastes magmaet under frigivelse af gasser, og nu kaldet lava, ud på jordoverfladen eller havbunden, og der dannes en vulkan. Et vulkanudbruds forløb og vulkanens form styres i høj grad af lavaens temperatur og kemiske sammensætning. Jo varmere lavaen er, jo mere tyndtflydende er den, men også indholdet af silicium har stor betydning, idet silicium-fattig lava, også kaldet basaltisk lava, er mere tyndtflydende end silicium-rig eller rhyolitisk lava. Jo mere tyktflydende lavaen er, jo sværere er det for gasserne at undvige, og drevet af det høje tryk fra gasserne eksploderer denne type lava derfor nærmest ud af vulkanen, i form af en blanding af finkornet aske og større pimpsten og vulkanske bomber. Derimod vil gasserne nemmere kunne undvige den tyndtflydende basaltiske lava, som derfor strømmer ganske roligt ud på jordoverfladen, som det ses i vulkanerne på Hawaii og til dels også EtnaSicilien. Tyktflydende rhyolitisk lava giver ofte vulkaner med den velkendte kegleform, som fx Fuji i Japan, mens den tyndtflydende lava ofte blot vil løbe ud på overfladen og danne lavamarker eller plateaubasalter.

Den gas som frigives under vulkanudbrud består mest af vanddamp, foruden mindre mængder kuldioxid og svovldioxid, og ligesom med aske og lava kan det være store mængder gas der frigives. Under et udbrud i 1940-erne frigav den mexikanske vulkan Parícutin således på en enkelt dag 18.000 tons vand. Det er dette vand, som kommer fra Jordens indre og gennem hele Jordens historie er kastet ud ved utallige vulkanudbrud, som i dag udgør vandet i verdenshavene, i floderne, i søerne og i atmosfæren.

Metamorfose

Norsk eklogit, dannet ved ca. 600°C på 60-70 km dybde, med grønne pyroxener, røde granater, mælkehvid kvarts og himmelblå kyanit.
Skotlands grundfjeld er præget af regionalmetamorfose i forskellig grad, jf diagrammet nedenfor.
Fasediagram over metamorfe bjergarters forekomst, som funktion af tryk og temperatur. Stiplede linjer viser hvordan stoffet Al2SiO5 forekommer i tre forskellige varianter, kyanit, sillimanit og andalusit, jf Skotlandskortet ovenfor.
Skitse af metamorfe processer på grænsen mellem amfibolit-facies t.v. og grønskifer-facies t.h.; mineraler: act = aktinolit; chl = klorit; ep = epidot; gt = granat; hbl = hornblende; plag = plagioklas. Med hhv grågult og laksefarvet er vist kvarts og alkalfeldspat, som ikke påvirkes af denne metamorfose.
Kontaktmetamorfose har omdannet denne lyse sandsten med mørke skiferlag til en meget hård hornfels.

Når en bjergart udsættes for stigende tryk og temperatur, fx i en oceanbundsplade som skubbes ned under en kontinentalplade, vil bjergarten på tilstrækkelig stor dybde blive så varm at den smelter og omdannes til flydende magma. Men længe inden da vil stigende tryk og temperatur også fremkalde ændringer i bjergarten, ændringer som foregår mens stoffet stadig er i fast form. Denne metamorfose (græsk: formændring) foregår typisk i temperaturintervallet 200 °C til 850 °C.

Når, jf foregående afsnit, et varmt magma intruderer overliggende faste og koldere bjergarter, får den lavere temperatur i de nye omgivelser magmaet til at danne krystaller, hvorved der afgives varme. Magmaet følger Le Chateliers princip: det modvirker den lavere temperatur ved at varme omgivelserne op. Omvendt vil oceanbundsbasalt på vej ned i en varmere og varmere subduktionszone søge at modvirke temperaturstigningen ved at omdanne sig til nye mineraler og krystalformer, under optagelse af varme, og således også følge Le Chateliers princip. Ved de fleste metamorfe processer optages der varme i materialerne, i modsætning til de plutoniske processer, som normalt afgiver varme til omgivelserne. Man snakker om at metamorfe processer er endoterme, mens plutoniske processer er exoterme.

En basaltbænk fra et vulkanudbrud består typisk af forholdsvis store olivin- og pyroxenkrystaller i en finkornet matrix af plagioklas. De store krystaller er dannet langsomt på magmaets vej op mod overfladen, mens den finkornede matrix er dannet på kort tid, fordi magmaet efter vulkanudbruddet afkøles meget hurtigt på landoverfladen og størkner. Bringes en sådan basaltbænk nu ned mod højere tryk og temperatur, vil den finkornede matrix på et tidspunkt blive kemisk og termodynamisk ustabil. De små krystaller dannet ved lavt tryk og temperatur ved overfladen bliver nu gradvist og i fast form omdannet til nye mineraler eller nye, større krystaller, som er mere stabile under de nye forhold med højt tryk og temperatur.

Forskellige typer af ændringer i temperatur, tryk og stofsammensætning fører til forskellige former for metamorfose:

  • regional-metamorfose finder typisk sted under bjergkædedannelse, når tektoniske plader kolliderer og presser materiale dybere ned i skorpen, så at både temperatur og tryk stiger, mens materialet udsættes for omfattende forskydningsspændinger og deformationer; producerer fx glimmerskifer og gnejs, som begge fremstår som lagdelte eller stribede,
  • kontakt-metamorfose finder sted når intruderende magma opvarmer de tilgrænsende bjergarter, så her er det kun temperaturen der stiger, ikke trykket; producerer fx den finkornede og meget hårde hornfels,
  • hydrotermal metamorfose finder sted, når der i forbindelse med magmaintrusion presses væske, grundvand eller havvand, ind i de tilstødende bjergarter, og her er det især stofsammensætningen som ændres; store væskemængder kan gennemstrømme sådanne bjergarter, og hvis væsken indeholder sjældne stoffer, kan der dannes malmbjergarter, fx guldmalm,
  • chok-metamorfose finder sted hvor meteoriter rammer Jorden, og her er det eksplosivt stigende tryk og temperatur, som styrer processerne; producerer stærkt opsprækkede og nogle gange delvist opsmeltede bjergarter, hvor almindelig kvarts kan være omdannet til højtryksvarianter, eller polymorfer, af kvarts, fx coesit og stishovit.

Ydre processer

Det er lyset og strålingen fra Solen, der tilfører den exogene energi, der driver de ydre processer. Disse finder sted ved jordens overflade, hvor den faste jords bjergarter og jordarter mødes med den gasformige atmosfære, samt med hydrosfæren og biosfæren, hvis fysiske og kemiske egenskaber adskiller sig radikalt fra forholdene under jordoverfladen. De ydre processer kan opfattes som en rækkefølge af processer, der ved jordens overflade tager fat i bjergarter dannet i jordens indre og omdanner dem til nye bjergarter. Rækkefølgen af ydre processer vil typisk være således:

  • forvitring nedbryder en bjergart i mindre bestanddele, også kaldet sediment,
  • erosion fjerner de nedbrudte bestanddele, sedimentet, og frembringer herved nye landskaber,
  • transport fører sedimentet afsted, enten med vand, vind eller is,
  • aflejring placerer bestanddelene et nyt sted og danner herved en ny bjergart, en sedimentaflejring,
  • diagenese tilpasser aflejringens egenskaber til et nyt fysisk og kemisk miljø, i takt med at aflejringen bliver dækket med nye, yngre aflejringer.

Vandets kredsløb

Vandets kredsløb.

Tilstedeværelsen af vand er en forudsætning for langt de fleste af de ydre processer. Som omtalt nedenfor er det vandige opløsninger af syrer og ioner, som muliggør kemisk forvitring; det er frossent vand i jorden der muliggør frostsprængninger i fysisk forvitring; det er oftest ved hjælp af vand eller is, at sediment eroderes, transporteres og aflejres; og selv diagenese dybt under jordoverfladen kræver tilstedeværelse af vand.

Vandet ved jordens overflade udgør den såkaldte hydrosfære, som både omfatter gasformig vanddamp i atmosfæren, flydende vand i oceaner, floder og søer, grundvand i jordens indre og is i iskapper, gletsjere og permafrost. Hydrosfæren omfatter i alt 1,386 mia km3 vand, hvoraf 97,5% er saltvand og 2,5% er ferskvand. Det er solens energi, der konstant får vand til at flytte sig fra en tilstand, et vandreservoir til en anden tilstand, et andet reservoir, se figur. Der finder faktisk også en udveksling af vand sted med jordens indre. En hel del vand føres ned i jordens indre i pladetektoniske subduktionszoner,[kilde mangler] mens omvendt store mængder vanddamp føres ud i atmosfæren under vulkanudbrud. Faktisk er alt vand i hydrosfæren oprindeligt kommet ud gennem vulkaner.

Forvitring

Denne friske brudflade i et stykke sandsten fra en moræne viser, hvordan kemisk forvitring har arbejdet sig fra stenens overflade og indad.
Klippeblok gennemsat af fine sprækker, som pga fysisk forvitring (frost eller temperatursvingninger) er blevet åbnet, så blokken nu er delt i to.
Meget regelmæssig sprækkedannelse, dels storskala i siltsten, dels småskala i underliggende sort skifer.

Sammenlignet med forholdene i jordens indre udviser atmosfæren som følge af solstråling og jordens både daglige og årlige rotation kraftige og pludselige temperatursvingninger; samtidig indeholder atmosfæren både vand, ilt og kuldioxid. I forening skaber dette et både fysisk og kemisk agressivt miljø for bjergarterne, som ved jordoverfladen udsættes for både fysisk og kemisk forvitring. Nede i dybet hvor bjergarterne blev dannet, var de i fysisk og kemisk ligevægt med deres omgivelser, men det er ikke længere tilfældet, når de ved jordoverfladen kommer i kontakt med atmosfæren. I kombination med den trykaflastning, bjergarterne oplever ved at blive ført op til jordoverfladen, vil temperatursvingninger nemt føre til dannelse af små hårfine sprækker (engelsk: joints). I koldt klima vil der i disse sprækker kunne forekomme frostsprængning af bjergarten, som derved sønderdeles.

Pga indhold af kuldioxid er regnvand altid let surt, og i områder med vegetation vil nedbrydning af plantemateriale også frigive kuldioxid. Sammen med vand danner kuldioxid kulsyre, som vil kunne angribe mineralkornenes overflader og vha hydrolyse fx omdanne feldspat til lermineraler. Hvor hydrolyse af feldspat er en forholdsvis langsom proces, er kulsyres nedbrydning af calcit i kalkbjergarter noget som går langt hurtigere, og noget som kan føre til dannelse af underjordiske hulrum, som det ses i drypstenshuler og karstlandskaber. Jernholdige mineraler som fx olivin, pyroxen eller biotit vil ved kemisk forvitring reagere med luftens ilt, eller oxidere, og danne jernoxider eller -hydroxider, også kendt som okker eller rust, og med en karakteristisk gulbrun eller rødbrun farve. Forskellige mineraler reagerer forskelligt på forvitringsprocesserne: kvarts er meget modstandsdygtigt over for såvel fysisk som kemisk forvitring, mens fx olivin og pyroxen nedbrydes relativt nemt. Generelt gælder, at mineraler med højt smeltepunkt forvitrer nemmere end mineraler med lavt smeltepunkt.

Fysisk forvitring sønderdeler bjergarter, så deres overflade bliver større og nemmere tilgængelig for den kemiske forvitring, som omdanner oprindelige mineraler til nye eller til opløste ioner. Ved en fuldstændig forvitring er udgangsbjergarten fuldstændig omdannet til forvitringsprodukter, som fx for granits vedkommende er kvartskorn, lermineralkorn og opløste ioner.

Jordbund

Enkelt jordbundsprofil. O: Delvist nedbrudt plantemateriale. A: Muldhorisont. B: Horisont beriget med nedvasket materiale. C: Uomdannet eller svagt omdannet udgangsbjergart.
Uddybende artikel: Jordbundslære

Afhængig af klimaforhold og bjergarternes sammensætning vil fysisk og kemisk forvitring omdanne bjergarterne i jordoverfladen ned til en vis dybde, som i Danmark typisk er 1-2 m, men i troperne, hvor den kemiske forvitring er meget mere aggressiv, typisk når helt ned til 10 m dybde. Den fysiske sønderdeling gør overfladelagene porøse og i stand til at optage vand, og her vil planter begynde at gro. Når de dør og nedbrydes, frigives der kuldioxid, som forstærker den kemiske forvitring og fører til opbygning af et næringsrigt muldlag, så at vegetation vil brede sig og sende rødder ned gennem den friske bjergart længere nede. Herved forstærkes forvitringen yderligere. Den øgede vandgennemstrømning vil vaske partikler ud af de øvre lag og længere ned, hvor de ophobes. På denne måde udvikles der en lagdeling af de øverste lag under jordoverfladen, det såkaldte jordbundsprofil, hvis sammensætning især afhænger af klimaet, udgangsbjergarten og det tidsrum jordbundsdannelsen har stået på. I det tempererede danske klima med udbredte moræne- og smeltevandsaflejringer er især to typer jordbund fremherskende, nemlig luvisol eller brunjordsprofilet udviklet på moræneaflejringer og podsol eller askejordsprofilet udviklet på sandaflejringer, specielt dem i SV-Jylland, som ikke var isdækkede under sidste istid.

Erosion og landskab

Uddybende artikel: Erosion

Erosion betyder afgnavning på latin. Erosionsprocesser er i høj grad et resultat af tyngdekraften. Regnvand vasker ned over skråninger og skyller sediment ud i floder. Floder gnaver i deres underlag eller i bredderne og fører sediment bort. Bredderne kan blive undermineret af erosion, så hele skråninger skrider nedad. Bølger æder sig ind i en kystklint, og tidevandsstrømme spuler dybe render i havbunden. En gletsjer sliber sig ganske langsomt, men med stor kraft ned i sit underlag. Et jordskælv kan gøre, at slappe, men stabile aflejringer pludselig bliver flydende og løber bort som en mudderstrøm. Grundvandsstrømme og floder fører store mængder af opløste salte ud mod havet.

Panorama over Grand Canyon fra syd. Denne visse steder næsten 2 km dybe dal er dannet ved, at Coloradofloden gennem de seneste 5-6 mio år har skåret sig ned i en serie af sedimentære bjergarter.
Dansk pendant: Rebild Bakker i Himmerland er en 70 m dyb erosionsdal fra Senglacial tid (fra SDFE-kortviewer).

Man skelner mellem tre overordnede former for erosion:

  • ved partikel-erosion flyttes sedimentpartiklerne enkeltvis, enten af vand, vind eller is,
  • ved masse-erosion flyttes et sammenhængende legeme af jord eller klippe, som det fx sker ved jord- eller stenskred,
  • ved kemisk erosion opløses en bjergart, typisk kalksten, og der kan dannes hulrum og jordfaldshuller.

Partikel-erosion er normalt en udramatisk proces, når fx regndråber opslemmer finkornede sedimentkorn i sig, eller når regnvand ned ad skråninger samler sig til strømme, som river større sedimentkorn med sig. Det strømmende vand kan efterhånden skære V-formede dale ud i landskabet, og kraftig erosion af denne slags kan omforme et oprindeligt jævnt skrånende landskab til såkaldte badlands helt gennemskåret af V-dale. Hvis der ikke er nogen vegetation, vil vinden kunne løfte finkornede partikler og blæse dem sammen i klitter, som det ses langs kyster eller i ørkener. Støvstorme er i stand til at fjerne store mængder ler og silt og føre det flere hundrede km bort. Det anslås, at støvstorme hvert år fjerner op mod 200 mio tons sediment fra Sahara. Under sådanne storme kan støvskyerne ses fra rummet, og luften kan indeholde op til 1.000 tons støv pr km3.

Drypstenshule i Slovakiet.

Masse-erosion kan enten ske som en katastrofal, pludselig begivenhed, som når en bjergside i kraftigt regnvejr bliver ustabil og skrider ned i dalen nedenfor, ofte med ødelæggelser til følge. Eller der kan være tale om en mere umærkelig proces, ofte fremkaldt af skift mellem frost og tø, hvor jorden på en skråning vil hæve sig lidt i frostvejr, for så at sætte sig igen, når det bliver tø, men med en lille forskydning ned ad bakke. Denne krybning kan over en årrække flytte meget store sedimentmængder ned ad en skråning. På skovbevoksede skrænter med krybning vil træernes stammer forneden krumme ind i skrænten, fordi krybningen hele tiden vipper træet lidt væk fra skrænten, hvilket træet kompenserer for ved at rette sig op.

Kemisk erosion forbindes mest med karstlandskaber og drypstenhuler, dannet ved at surt regnvand i kalkstensrige egne siver ned gennem sprækker i kalkstenen, opløser denne og danner underjordiske hulrum. Processen foregår kun i kalksten over grundvandsspejlet, og selvom Danmark er rig på kalksten, findes her stort set ingen karst, fordi langt det meste danske kalksten ligger under grundvandsspejlet. Kalkopløsning har dog ført til dannelse af jordfaldshuller, både på Stevns og Møn.

Transport og aflejring

Forskellige aflejringsmiljøer.

Transport og aflejring er nært forbundne processer, fordi al transport før eller siden uundgåeligt vil efterfølges af aflejring. En aflejrings udseende, egenskaber og beskaffenhed styres af aflejringsmiljøet, dvs. de fysiske, kemiske og biologiske forhold på stedet, herunder fx landskabets udformning, klimaet og sedimentets beskaffenhed. Man skelner mellem fire transportmedier:

Ferskvand
Hjulströms diagram. De to kurver for kritisk strømhastighed afgrænser tre tilstandområder for sedimentpartikler i strømmende vand.
I denne sandsten viser krydslejringernes retning, at flodvandet skiftevis er løbet mod højre (det grå lag lige under midten) og venstre (det mørke lag foroven).

Vand som strømmer hen over et underlag, fx bunden af en bæk, vil påvirke dette underlag med en forskydningsspænding, som bl.a. afhænger af vanddybden og underlagets hældning. Når vandet i bækken bevæger sig hen over løst sediment, vil det kunne rive sedimentkornene med sig. Jo hurtigere vandet strømmer, jo større korn rives med. Hvis strømhastigheden aftager, vil de store korn synke til bunds, mens de små korn fortsætter med at blive transporteret. Således skilles de forskellige kornstørrelser ad, hvorved sedimentet bliver sorteret. Hjulströms diagram, se figur, viser i hvilken tilstand et korn med en bestemt størrelse vil befinde sig, når vandet strømmer med en bestemt hastighed.

Den yderste del af Mississippis delta set fra rummet; billedet dækker ca. 70 km i bredden.

De fleste ferskvandsaflejringer dannes ud fra det sediment, som floder på deres vej mod havet fører med sig. Nær sit udspring højt oppe i terrænet vil en flod normalt løbe i en ret stejl kanal eller flodseng, så at strømhastigheden er stor, og dermed den maksimale kornstørrelse af sediment, floden kan transportere. Her vil flodens aflejringer være grovkornede, fx sand eller grus med sten. På sin vej mod havet vil flodens strømhastighed aftage, i takt med flodsengen bliver fladere og fladere, og flodaflejringerne bliver tilsvarende mere og mere finkornede, efterhånden domineret af fint sand og silt.

I disse kulførende vandrette sandstenslag på Nova Scotia viser de buede lag i midten, hvordan en flodkanal har skåret sig ned i flodsletten.

De sandpartikler, som det strømmende flodvand fører hen over flodsengen, vil som oftest samle sig i strømribber, orienteret nogenlunde vinkelret på strømretningen. Ribberne er opbygget af skrå lag, såkaldt krydslejring, som hælder i vandet strømretning. Sådanne sedimentstrukturer kan derfor i gennemskåret stand bruges til at afgøre, i hvilken retning floden er strømmet, se illustration.

Ved en flods udløb i havet falder strømhastigheden markant, så at aflejringen af sediment øges. Sedimentet danner her gerne et delta, hvis udformning styres af, om kysten det pågældende sted er domineret af tidevand, som det fx ses ved Ganges' udmunding i det indiske ocean, eller af bølger, som det fx ses ved Rhônes og Nilens udmunding i Middelhavet. Hvis havet hverken er præget af tidevand eller bølger, kan deltaet bygges langt ud i havet og få form som en fuglefod, som det fx ses ved Mississippis udmunding i den mexikanske golf. Themsens og Elbens udmunding i Nordsøen foregår på steder med så kraftigt tidevand, at der her ikke dannes et delta, men i stedet et estuarie.

Havvand
Kreta findes havaflejrede rytmisk vekslende lag af lys kalksten og rødlig flint, lag som efterfølgende er foldet i forbindelse med den alpine bjergkædedannelse.

Havet får størstedelen af sin tilførsel af sediment fra floderne, men tilføres også sediment ved erosion af kystklinter og i form af vindbåret støv fra støvstorme i ørkener. Ude til havs flyttes det meste sediment med tidevandsstrømme og havstrømme, men langs med kysterne er det især bølgeaktivitet, der transporterer, men også sorterer sedimentet. Nordsøen gnaver sig til stadighed ind i klinterne på Jyllands vestkyst, ved fx Bovbjerg og Rubjerg Knude, og det eroderede materiale føres i brændingszonen langs med kysten væk fra klinterne. Hvert år passeres Grenen ved Skagen således af ca. 1 mio m2 sand og grus, mens Blåvandshuk ved Esbjerg passeres af ca. 400.000 m2 materiale.

Point Reyes på Californiens stillehavskyst: klintkyst med strand i forgrunden.

Denne omfattende kystparallelle materialevandring fører til dannelse af en række forskellige kystlandskaber, fx:

  • klinter dannes hvor fremspringende landområder udsættes for bølgeenergi, idet bølgernes erosion af klintfoden får klinten til med jævne mellemrum at styrte sammen, hvorved der bliver materiale tilgængelig for kystparallel materialevandring,
  • strande dannes på flade kyststrækninger præget af moderat bølgeenergi, med en netto tilførsel af sand eller grus, som danner strandvolde inde på stranden og revler ude i vandet; bl.a. pga forskellen i kemisk forvitring indeholder tropiske strande næsten aldrig grus, mens arktiske strande ofte er meget grovkornede,
  • krumodder dannes bag fremspring eller knæk på kysten, hvor materiale ført langs kysten vil kunne komme i læ og blive aflejret, fx Skagens Odde, som stadig vokser, eller Holmsland Klit, som i dag helt har afskåret Ringkøbing Fjord fra Nordsøen,
  • barrierekyster dannes på meget flade kyststrækninger med stor tilførsel af materiale, hvor revlerne efterhånden kan vokse sig op over havniveau og derved afskære havområdet ind mod land og omdanne det til en lagune; ses fx langs Køge bugt, hvor en naturlig barrieredannelse, som fandt sted op gennem 1900-tallet i 1970-erne blev hjulpet kunstigt på vej ved anlæggelsen af det rekreative område Køge Bugt Strandpark.

En flods strømhastighed er normalt for høj til, at de finkornede sedimentpartikler, ler og tildels silt, kan aflejres, selv ikke i flodens nedre løb og i deltaet, og en stor del af dette sediment føres derfor helt ud i havet. Langs kysten vil bølger forhindre aflejring af finstoffet, men før eller siden vil havstrømme eller tidevandsstrømme føre sedimentet væk fra kysten og ned på større vanddybde, hvor vandet er roligere. Her vil finstoffet kunne synke ned på havbunden, idet faldhastigheden følger Stokes’ lov.

Vind
Spor efter hoppende sandkorn i en vindtunnel.
Klitterne i Namibørkenen er med deres op til 300 m blandt verdens højeste.
Afblæsningsflade i Mojave-ørkenen.
Omkring en fjerdedel af Nebraska er dækket af græsbevoksede indlandsklitter, kaldet sandhills.
Barkhaner.
Parabelklitter.
Uddybende artikler: Klit og Ørken

Vind er luft som strømmer, og når vinden transporterer sediment sker det grundlæggende på samme måde som når vand strømmer hen over et underlag og påvirker dette med en forskydningsspænding. Vinds forskydningsspænding er dog meget mindre end vands, fordi densitet og viskositet for luft er meget mindre end for vand, hhv. ca. 800 og 60 gange. For at vinden skal kunne transportere og aflejre sediment må jordoverfladen være vegetationsløs og bestå af løst sediment. Vindaflejret sediment findes derfor overvejende i ørkener og langs kyster. Når vindhastigheden hen over det tørre sand på fx en strand når en vis størrelse, kaldet vindtærsklen, vil vinden kunne sætte sandkornene i bevægelse. Korn mindre end ca. 0,1 mm transporteres som svæv, som kan hænge i luften i lang tid. Korn større end ca. 0,4 mm kan vinden ikke løfte fri af overfladen, men den kan trille dem hen over stranden. Korn med størrelser herimellem transporteres ved, at de hopper fra sted til sted, og ved deres nedslag enten selv hopper videre eller overfører deres bevægelsesenergi og slår andre korn op i et hop, i stil med kuglerne på et billardbord. Partikler i svæv transporteres meget hurtigere end partikler der hopper, som igen transporteres hurtigere end partikler der triller. Dette medfører, at vindtransporteret sediment gennemgår en meget effektiv sortering, som gør, at det sand som fx klitter består af har næsten samme kornstørrelse.

Under sidste istid aflejredes i Mellemeuropa store mængder løss (gul skravering) i en bræmme langs iskappen (hvid).

Når vinden blæser hen over en tør overflade, fjernes alle fine partikler og kun grus og sten bliver liggende tilbage, på det der nu er omdannet til en afblæsningsflade. Sandkornene hopper afsted i vinden, men en opragende forhindring, fx en sten, vil kunne bremse sandkornenes hop ved at danne læ, så at løst sand vil kunne samle sig og begynde dannelsen af en klit. Når klitten når en vis størrelse, vil den selv kunne danne tilstrækkeligt læ til at mere sand samler sig, og klitten begynder at vokse. Når klitter når en vis størrelse, vil de begynde at vandre, som det fx ses med Råbjerg Mile. Klitter er ofte halvmåneformede: i ørkener vil klittens sider vandre hurtigere end midten, og der udvikles en barkhan, eller halvmåneklit. Langs kyster med fugtigt klima, som fx den jyske vestkyst, vil vindbrud kunne rive vegetationen op og danne klitter, hvor midten bevæger sig hurtigere end siderne, såkaldte parabelklitter.

Netop vindbrud med deraf følgende sandflugt har tidligere i Danmark været et stort problem, både langs den jyske vestkyst og langs Sjællands nordkyst. Sandflugten var især slem under den lille istid, fra engang i 1500-tallet og til begyndelsen af 1800-tallet. Allerede i 1539 udstedte Christian 3. forbud mod, at man brugte hjelme og marehalm fra klitterne til husdyrfoder og tagdækning, og forbuddet blev gentaget og udvidet i Christian 5.'s Danske lov fra 1683.

Hvor klitter består af det sand vinden fører med sig, bliver den finere silt og ler ført længere bort, hvor den vil falde ned og danne lag af løss på jordoverfladen. Løss forekommer almindeligt i Mellemeuropa, i Kina og det amerikanske Midtvesten, hvor det pga sin store frugtbarhed danner grundlag for en omfattende landbrugsproduktion.

Is
Lagdelt gletsjeris i Spencer-gletsjeren i Alaska.
En kunstners opfattelse af Jorden set fra rummet under sidste istid.
Uddybende artikler: Gletsjer og Moræne

I Nordeuropa forekommer usorterede moræneaflejringer hyppigt, foruden i bjergrige egne længere sydpå, men geologerne blev først gradvist i løbet af 1800-tallet klar over, hvordan disse lag var dannet, lag som man har fundet i alle tempererede egne af Jorden. Tidligere havde man forestillinger om, at denne regelløse blanding af alle kornstørrelser måtte være dannet under en voldsom oversvømmelse, i stil med og formentlig inspireret af den bibelske syndflod. Men studier af schweiziske gletsjere fik omkring 1800 meteorologen Horace-Bénédict de Saussure til at konkludere, at gletsjerne tidligere havde haft større udbredelse. Denne påstand blev i 1840-erne dokumenteret af en anden schweizer, botanikeren og geologen Louis Agassiz, og derefter begyndte geologer verden over at kigge på disse regelløse aflejringer, i Danmark kendt som Rullestensformationen, med nye øjne.

I kolde egne med kraftigt snefald vil en del af vinterens sne kunne blive liggende sommeren over, fx på nordvendte skråninger, for så næste vinter at blive dækket med ny sne. Herved dannes et permanent snedække, og i takt med snelaget bliver tykkere, bliver sneen gradvist presset sammen og omdannet til is, idet massefylden stiger fra ca 0,06 g/cm3 for løs sne til 0,9 g/cm3 for is. Hvis et sådant lag is på skrånende underlag når en tykkelse på omkring 30 m, vil isen blive plastisk deformeret og begynde at flyde nedad, som en meget tyktflydende væske: en gletsjer er dannet. I dag er 11% af Jordens landoverflade til stadighed dækket af sne og is. For 20.000 år siden var det tilsvarende tal 30%. Igennem Kvartærtiden har klimaforandringer mange gange fået isens udbredelse til at veksle på lignende måde, idet varme mellemistider er blevet afløst af kolde istider.

Landskab dannet af gletsjer, som trækker sig tilbage; sml. med modstående kort.
Dette udsnit af gammelt målebordsblad viser t.v. den flade, svagt skrånende Løsning hedeslette og t.h. et smågrubet dødislandskab, adskilt af en israndslinje; kurveækvidistance 5 fod.

Når en gletsjer glider hen over et landskab, vil den erodere underlaget og føre sediment med sig, idet sedimentet efterhånden føres hørere og højere op i isen. En gletsjer kan transportere alle kornstørrelser, selv store blokke, og den kan transportere over lange afstande. Dammestenen er Danmarks største sten, og den er samlet op af en gletsjer i et svensk grundfjeldsområde og lagt ved Hesselager på Fyn. Specielt i området tæt ved isranden vil gletsjere kunne lægge materiale fra sig, i form af moræneaflejringer. En moræne vil et bestemt sted altid bestå af det materiale, som gletsjeren har samlet op på sin vej hen til dette sted. Danske moræner er derfor ofte lerede og kalkholdige, fordi den danske undergrund er rig på ler- og kalkbjergarter. I det øvrige Skandinavien, hvor grundfjeld og andre hårde bjergarter dominerer undergrunden, vil moræner ofte være sandede, grusede og stenede, men lerfattige.

Når gletsjere smelter bort fra et område, efterlader de et landskab præget af glaciale landskabsformer, som enten er dannet af selve gletsjeren eller af de store mængder smeltevand, som til stadighed er løbet ud af denne. Hvis gletsjeren pga skift til koldere klima eller mere snefald rykker frem, vil den kunne skubbe jordlagene op foran sig, ligesom en bulldozer, og danne randmoræner. En mildning i klimaet eller mindre snefald vil omvendt kunne få gletsjeren til at smelte tilbage, og efterlade et landskab fx præget af bundmoræne, dødishuller, åse og kame-bakker, se figur.

Gletsjere er således meget følsomme over for klimaændringer, idet deres størrelse netop styres af balancen mellem tilførsel af kulde, især i form af ny sne øverst på gletsjeren og tilførsel af varme, især i form af afsmeltning af gammel is nederst på gletsjeren. Bliver klimaet mildere, vil afsmeltningen af vand overhale tilførslen af sne, mens det omvendte er tilfældet, hvis klimaet bliver koldere. Siden kuldeperioden Den Lille Istid er mange gletsjere blevet mindre, en tendens som i årtierne omkring år 2000 pga den globale opvarmning er blevet voldsomt forstærket, også hvad angår de kolossale isdækker i Antarktis og Grønland. I sommeren 2019 begyndte klimaaktivister i Island og Schweiz at afholde begravelsesceremonier for gletsjere, som var smeltet så meget tilbage, at de ikke længere bevægede sig.

Diagenese

I takt med at sediment gennem længere tid aflejres i et bestemt område, fx i et floddelta eller på havbunden ud for deltaet, vil der her opbygges en tykkere og tykkere lagserie. De nederste dele af lagserien bliver efterhånden begravet så dybt under havbunden, at både tryk og temperatur begynder at stige, og herved kan aflejringen blive påvirket af diagenese. Dette er en omdannelse, som udover tryk og temperatur især styres af aflejringens permeabilitet og porevandskemi, og diagenetiske processer kan enten være mekaniske eller kemiske.

Når sedimentet begraves stadig dybere under overfladen, bevirker det øgede overlejringstryk, altså trykket fra de overliggende lag, at sedimentkornene udsættes for mekanisk sammenpresning, hvorved porevandet mellem sedimentkornene tvinges ud og herefter typisk vil søge opad, vel at mærke hvis aflejringen har en tilstrækkelig permeabilitet, så at væske kan strømme gennem den. Leraflejringer presses nemmere sammen end sandaflejringer, og i dybtliggende vekslende lag af sand og ler ses ofte, at lerlagene er stærkt sammenpressede, mens sandlag stadig fremstår med nogenlunde samme tykkelse som da de i sin tid blev aflejret.

Det mobiliserede porevand indeholder ofte kalk eller kisel på opløst form, og hvis disse opløste ioner når frem til steder i aflejringerne, hvor de kemiske betingelser er gunstige, så kan de udfældes som cement i porerummene. Herved hærdnes sedimentet, hvorved en sandaflejring fx omdannes til en sandsten. I sandsten er calcit og kvarts de almindeligste cementdannende mineraler, men afhængig af porevandets ionsammensætning kan cementen også forekomme som fx siderit (FeCO3), gips (CaSO4), baryt (BaSO4) eller pyrit (FeS2).

Da transport og aflejring er nært forbundne processer, kan man lære meget om en sedimentaflejrings aflejringsmiljø ved at studere aflejringen. Men i takt med, at diagenese omdanner en aflejring, bliver det sværere og sværere at udtale sig om aflejringsmiljø. Når aflejringen bliver begravet så dybt, at temperaturen når op over 200-300 °C, afløses diagenese af metamorfose, som indebærer meget mere radikale ændringer af aflejringen. Lermineraler vil fx omdannes til forskellige glimmermineraler og krystallerne vokser i størrelse, så de oprindelige sedimentstrukturer efterhånden udviskes.

Flint
Flintstykker.

De fleste kalksten, i Danmark fx skrivekridt og bryozokalk, indeholder flintlag og -knolde, og denne flint er dannet som følge af diagenetiske processer i kalkstenen. Det oprindelige kalksediment består langt overvejende af skaldele af calciumkarbonat, men er ofte iblandet skaldele fra organismer, der danner skaller af kisel, fx diatomeer, radiolarer og kiselsvampe. Porevandet i kalksediment er ofte ganske basisk, hvilket efterhånden fører til opløsning af kiselskallerne, som så findes som opløste ioner. Hvis der lokalt i kalksedimentet findes områder med surt porevand, fx omkring rådnende rester af større dyr, kan den opløste kisel her udfældes som flintlegemer.

Hydrokarboner

Når organisk sediment, fx tørv eller gytje, aflejres under iltfri forhold, vil det organiske materiale kunne undgå nedbrydning og i stedet blive bevaret. Når sådanne organiske lag begraves tilstrækkeligt dybt og varmes tilstrækkeligt op, udsættes de for diagenetiske forandringer, der kan omdanne dem til de økonomisk vigtige råstoffer kul, råolie og naturgas. Under denne indkulning vil det organiske materiale gradvist blive beriget på kulstof, på bekostning af ilt og brint, der frigives til porevandet, typisk i form af vand, kuldioxid og metan, som indgår i komplekse organiske forbindelser, der vil søge opad, da de er lettere, har mindre densitet, end det omgivende sediment. Møder disse forbindelser på deres vej op mod havbunden impermeable lag, fx af fedt ler, vil de kunne samle sig i olie- eller gasfelter.

Hvis man forestiller sig, at Jordens historie svarer til afstanden mellem næsetippen og enden af en strakt arm, vil et enkelt strøg med en neglefil på langfingerneglen fjerne hele menneskehedens historie.

– den amerikanske forfatter John McPhee

Hvor længe er lang tid? Eksempler med sekunder:
1 tusind sekunder svarer til 16 minutter og 40 sekunder
1 million sekunder svarer til 11 dage og 14 timer
1 milliard sekunder svarer til 31 år og 9 måneder

Det er meget forskelligt, hvor hurtigt geologiske processer forløber. Jordskælv varer fra sekunder til minutter. Når floder i bjergene ved tøbrud går over deres bredder og fører store mængder mudder, sand og sten med sig ned i dalene, varer det timer eller dage. Når revler langs sandstrande flyttes udad eller indad, varer det dage eller uger. Disse processer forløber så hurtigt, at vi mennesker umiddelbart kan erkende dem som processer, som at jorden under os forandres.

Men de fleste geologiske processer foregår kun ganske langsomt. Umiddelbart betragtet ser fx kystlinjer, floder eller bjerge ikke ud til at forandre sig det fjerneste, men betragtet over længere tidsrum, fx hundredetusinder eller millioner af år, sker der store forandringer. Den pladetektoniske havbundsspredning langs den midtatlantiske ryg medfører, at Sydamerika fjerner sig fra Afrika med ca. 3 cm om året, mens stillehavspladen føres ned under den asiatiske plade med ca. 10 cm om året. Når man i bjerge 3 km over havet kan finde fossiler af 15 mio år gamle havlevende organismer, må bjergene have hævet sig ca. 0,2 mm om året. For 40.000 år siden var Skandinavien tynget ned af vægten af sidste istids iskappe. Når man i dag i området kan finde gamle kystaflejringer op til 500 m over havniveau, må det betyde, at Skandinavien lige siden har hævet sig op til omkring 1 cm om året. Erosion kan kvantificeres ud fra opmåling og sammentælling af nedbrudsprodukter fra mekanisk og kemisk forvitring, og for det nordamerikanske kontinent har det givet en erosionsrate på 0,03 mm pr år. Det tager således i størrelsesordenen nogle hundrede millioner år at anlægge et ocean, ca 20 mio år at løfte et bjerg i vejret og ca 100 mio år at bryde det ned igen til havniveau.

Geologisk tid

Niels Stensen påviste i 1667, at de såkaldte tungesten (nederst) man kunne finde i bjergarter, ikke stammede fra overnaturlige drager, men var forstenede hajtænder.

I 1654 fremlagde den irske ærkebiskop James Ussher resultatet af sine undersøgelser af Jordens alder, baseret på Det gamle Testamente, hvorefter Jorden skabtes (af Gud) i år 4.004 f.Kr. Men kendskabet til hårde bjergarter med hvad tilsyneladende var indlejrede dyrerester, eller fossiler, fx muslingeskaller, gav allerede i Renæssancen de lærde en fornemmelse af, at Jorden var skabt meget tidligere. Der skulle dog to vigtige videnskabelige opdagelser til, før vejen var banet for, at Jordens alder kunne øges betragteligt, i forhold til biskop Usshers alder: Dels da Niels Stensen i sin afhandling fra 1669 om fossilholdige bjergarter i Toscana påviste, at den hårde bjergart som omgav fossilerne, oprindeligt måtte have været blød og uhærdnet, og at alle bjergarter derfor ikke som beskrevet i Biblen blev dannet på én gang, men ved en række forskellige processer gennem et tidsrum. Dels da James Hutton i 1785 på baggrund af undersøgelser af erosions- og aflejringshastigheder i datidens skotske landskaber sandsynliggjorde, at alle geologiske lag var dannet, ikke ved voldsomme pludselige begivenheder som den bibelske Syndflod, men ved rolige og landsomme, og dermed tidkrævende processer. Hermed var der åbnet op for, at Jordens alder kunne være betydeligt ældre end som angivet i Biblen. Der var nu også åbnet op for, at man kunne opfatte de forskellige geologiske lags dannelsestidspunkter som punkter på en tidslinje, på to måder:

  • relativ alder: et lags dannelsestidspunkt set i forhold til et andet lags
  • absolut alder: et lags dannelsestidspunkt målt i år før nu.

Relativ datering

Blokdiagram med tidsrækkefølge af forskellige processer og bjergarter, idet A er ældst og E er yngst (Regel 2).

A: oprindelig vandret lagserie, som senere er foldet og dernæst er gennemsat af forkastning (Regel 3 og 5),
B: intrusion skærer A (men ikke C, jf Regel 5),
C: erosiv diskordans skærer både A og B, hvorefter lag aflejres ovenpå (Regel 5),
D: vulkansk gang skærer A, B og C (men ikke E, jf Regel 5),
E: yngre lag dækker C og D (Regel 4),
F: normalforkastning skærer A, B, C og E (Regel 5).

Stensens og Huttons opdagelser kan sammenstilles i disse grundlæggende regler:

1. Aktualitetsprincippet siger, at de nutidige geologiske processer er foregået på nogenlunde samme måde og med nogenlunde samme hastighed gennem den geologiske historie.

2. Overlejringsloven siger, at i en lagserie af vandrette og uforstyrrede lag vil et overliggende lag være yngre end et underliggende, for et lag vil aflejres på sit underlag og ikke under det; i en lagserie vil derfor de øverste lag være yngst og de nederste lag ældst.

3. Reglen om oprindelig vandrethed siger, at sedimenter aflejres i vandrette lag, for kun på et nogenlunde vandret underlag vil sediment kunne falde til ro og danne et lag.

4. Reglen om oprindelig udbredelse siger, at et sedimentlag oprindeligt er udbredt til alle sider, indtil det gradvist tynder ud eller erstattes med et lag med anden sammensætning; når vi i dag i en udgravning eller klint kan se sidelæns ind på et lag, så har dette lag oprindeligt haft større udbredelse.

5. Reglen om skæring siger, at en forkastning eller gang er yngre end den bjergart den gennemskærer; skærer en forkastning eller gang en bestemt lagserie, men ikke en overliggende lagserie, er forkastningen (gangen) yngre end den nedre lagserie, men ældre end den overliggende. Samme regel gælder også, når en intrusion skærer sig gennem en sedimentlagserie.

6. Reglen om inklusioner siger, at hvis en plutonsk eller sedimentær bjergart indeholder fragmenter (inklusioner) af en anden bjergart (fx stykker af en vulkans pibe revet med af opstrømmende lava, eller stumper af det kalkunderlag, hen over hvilket en gletsjer er gledet) så må disse inklusioner være ældre end bjergarten, og bjergarten yngre end inklusionerne.

Op gennem 1800-tallet udgjorde disse regler en vigtig del af grundlaget for en omfattende, frugtbar og efterhånden verdensomspændende kortlægning og relativ datering af geologiske lag. Man begyndte at opstille den geologiske tidsskala, med inddeling i æon, æra, periode og epoke, se figur nedenfor. Studiet af lagenes indhold af fossile dyr og planter, palæontologien, blev et vigtigt hjælpeværktøj i opstilling af denne tidsskala, hjulpet godt på vej af det store fokus på evolution og naturlig udvælgelse, som Darwins Arternes Oprindelse afstedkom ved sin udgivelse i 1859.

Millioner af år
Note: 30.6.2009 redefinerede 'International Union of Geological Sciences' (IUGS) grænsen mellem Pliocæn og Pleistocæn


Absolut datering

Små korn af mineralet zirkon (dvs meget mindre end denne 23 grams smykkestensudgave) er velegnede til absolut datering.

Tallene i tidsskalaen ovenfor er mio år før nu, og Jordens alder er således godt fire en halv mia år, dvs op mod 800.000 gange ældre end biskop Usshers alder, som ikke blev bestridt før end et godt stykke ind i 1800-tallet. Op gennem 1800-tallet forsøgte fysikere at bestemme Jordens (og Solens) alder, bl.a. ved at regne på den varme, som tyngdekraftens sammentrækning af Solens enorme masse frembragte, hvilket gav en alder på 20-40 mio år. Ikke længe efter opdagelsen i 1890-erne af radioaktivitet fik man et dateringsredskab, måling af radioaktivt henfald i mineraler, hvilket frem mod midten af 1900-tallet gav Jorden en alder tæt på den nugældende. Radiometrisk datering er stadig en meget brugt metode til fastsættelse af absolutte aldre for bjergarter. Skemaet viser data for en række almindeligt brugte radioaktive isotoper.

Radiometrisk datering (ka: tusinde år, Ma: millioner år; Ga: milliarder år)
Isotop Halveringstid Dateringsinterval Egnet materiale
Kulstof-14 5,73 ka < 50 ka ved, tørv, knogle, skaller, grundvand, havvand, is
Thorium-230 75 ka <200 ka organisk kulstof
Uran-234 250 ka 50-100 ka koraller
Kalium-40 1,3 Ga >100 ka muskovit, biotit, hornblende, vulkanske bjergarter
Uran-238 4,5 Ga >10 Ma zirkon
Rubidium-87 47 Ga >10 Ma muskovit, biotit, feldspat, grundfjeldsbjergarter

Historisk geologi

En kunstners opfattelse af den rødglødende jordklode kort tid efter dens dannelse.
Uddybende artikel: Jordens historie

Inden for disciplinen historisk geologi bruges de forskellige geologiske principper og værktøjer til at genfortælle og forstå Jordens historie. Med fokus på de geologiske processer, som forandrer Jordens overflade og indre, og ved brug af stratigrafiske, strukturgeologiske og palæontologiske undersøgelser har man kunnet rekonstruere store dele af den lange række af meget forskellige geologiske hændelser, foruden udviklingen af dyre- og planteliv, som har givet jordkloden sit nuværende udseende. Her er listet et udvalg af vigtige begivenheder i Jordens 4,53 mia år lange historie:

Trilobiter var et almindeligt syn på havbunden for 500 mio år siden.
Superkontinentet Pangæa eksisterede i perioden 335-175 mio år siden.
Triceratops uddøde for 65 mio år siden.
  • 4,6 mia år (Hadal) Jorden dannes, med glohed overflade, men stadig uden atmosfære, så meteorer og kometer slår ned i stort tal (Det store Bombardement).
  • 3,8 mia år (Eoarkæikum) Temperaturen ved jordoverfladen falder, og oceanerne begynder at dannes; forløberen for DNA-molekylet optræder første gang.
  • 3,5 mia år (Palæoarkæikum) Encellede bakterier dukker op. Nogle bakterier begynder at udskille ilt i atmosfæren.
  • 1,1 mia år (Stenium) Kønnet formering optræder første gang.
  • 750 mio år (Neoproterozoikum) Det tidligst kendte superkontinentet Rodinia begynder at bryde op Ca. 200 mio år senere samler kontinenterne sig igen i superkontinentet Pannotia. De første istider indfinder sig - og Varanger-istiden fører til en helt tilfrosset jord.
  • 555 mio år (Ediacarium) Flercellede organismer bliver almindelige i havene, hvoraf nogle med meget bizart udseende.
  • 500 mio år (Kambrium) Havene domineres af små og store hvirvelløse dyr, som trilobiter, søliljer, armfødder og blæksprutter. De første hvirveldyr opstår, og udvikler sig til fisk.
  • 450 mio år (Ordovicium) De første dyr på land er primitive leddyr, som udvikler sig til skorpioner, edderkopper, mider og tusindben.
  • 420 mio år (Silur) Landplanter breder sig gradvist, og ændrer hermed jordoverfladens landskaber, hvor nye levesteder opstår.
  • 360 mio år (Devon) Firbenede fisk indtager landjorden, som dækkes med frøplanter og store skove. Verdenshavene danner grobund for store revdannelser.
  • 252 mio år (Perm-Trias-udslettelsen) Mere end 96% af livet i havet og 70% af livet på landjorden forsvinder i den største massudryddelse nogensinde; ammoniter er blandt de overlevende.
  • 250 mio år (Trias) Superkontinentet Pangæa dannes. Nåleskove, krybdyr og synapsider (forløbere for pattedyr) er almindelige.
  • 225 mio år (Trias) De første dinosaurer og pattedyr dukker op; superkontinentet Pangæa er i opbrud.
  • 130 mio år (Kridt) Mens den nuværende fordeling af kontinenter og oceaner efterhånden begynder at tage form, dukker de første blomsterplanter frem; dinosaurer hersker på landjorden, mens mange nye arter af benfisk dukker op.
  • 65 mio år (Kridt-Palæogen-grænsen) En stor asteroide slår ned på Yucatan-halvøen, og ammoniter og dinosaurer uddør, mens fugle og pattedyr overlever katastrofen.
  • 4 mio år (Pliocæn) I Afrika opstår de først menneskelignende væsner. De første moderne istider udrydder mange store pattedyr.
  • 130.000 år (Saale-istiden) Det moderne menneske, Homo sapiens, optræder første gang. De ældste hulemalerier, tegn på menneskelig bevidsthed, er 60.000 år gamle.
Titelbladet til Niels Steensen afhandling fra 1669 De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus, hvor han grundlagde den moderne stratigrafi.

I Oldtidens Grækenland fremkom flere filosoffer med teorier om Jordens oprindelse. Aristoteles beskrev de geologiske forandringers langsomhed. Hans efterfølger ved Lyceum, filosoffen Theofrastos, blev berømt for sit arbejde Peri lithon ("Om sten"), som forblev den klassiske lærebog helt til Oplysningstiden. Han beskrev her mange mineraler, malme og forskellige slags marmor og kalksten, og han forsøgte at gruppere mineraler ud fra hårdhed. I romertiden lavede Plinius den ældre en oversigt over mange mineraler og metaller og beskrev rav som et fossil fra fyrretræer. Inden for krystallografi opdagede han, at diamanter har oktaedrisk krystalstruktur. Abu Rayhan Biruni (973-1048) lavede en beskrivelse af de geologiske forhold i Indien. I Kina fremsatte Shen Kuo (1031-1095) en hypotese om landdannelse eller geomorfologi: ud fra observationer af marine fossiler i Taihangbjergene, som ligger langt fra Stillehavet, foreslog han at landet var dannet ved landhæving, erosion og aflejring af silt fra floder. Hans fund af fossilt bambus i et tørt og ugæstfrit område i Shaanxi ledte ham på tanken om klimaændringer.[kilde mangler]

Gutta cavat lapidem, non vi, sed sæpe cadendo
(Dråben huler stenen, ikke brat, men over lang tid)

– latinsk ordsprog, fra Ovids Epistulae ex Ponto IV-10-5

Lægen Georgius Agricola (14941555) skrev den første afhandling om minedrift og metaludvinding, De re metallica libri XII i 1556, med tillægget Buch von den Lebewesen unter Tage. Han beskrev vindenergi, vandkraft, smelteovne, transport af malm, udvinding af natrium, svovl og aluminium. Danske Niels Stensen (16381686) opstillede omkring 1670 nogle grundlæggende stratigrafiske lovmæssigheder, bl.a. overlejringsloven, som siger at i en lagserie vil de øverste lag være aflejret sidst og de nederste være aflejret først.

I 1600-tallets Europa var geologiske studier stærkt præget af kirken. Den norske præst Michel Pedersøn Escholt udgav i 1657 værket Geologia Norvegica om jordskælvs teoretiske og teologiske baggrund, foruden beskrivelser af bl.a. grotter, jordgasser og vulkaner. I 1696 udgav briten William Whiston A New Theory of the Earth, hvor han redegjorde for, hvordan Syndfloden havde dannet jordens klipper og lagserier. Også tyskeren Abraham Werner beskæftigede sig med Syndfloden og foreslog at bjergarter, herunder også basalt og granit, var blevet udfældet fra havvand, i en teori kendt som neptunisme.

1700-tallet: neptunisme og plutonisme

Neptunismens grundlægger Abraham Werner.

I 1700-tallet tegnede Jean-Étienne Guettard og Nicolas Desmarest franske geologiske kort og lavede de første beskrivelser af vulkanske bjergarter i Frankrig. William Smith (17691839) tegnede nogle af de første geologiske kort over Storbritannien og kortlagde lagserier ved at studere deres fossiler. Ved siden af ham regnes James Hutton ofte som den første moderne geolog. I 1785 udgav han i Edinburgh Theory of the Earth. Han mente jorden måtte være ældre end tidligere antaget, fordi nedbrydning af bjerge og aflejring af sediment tager lang tid. Hutton gik især til angreb mod de geologer, som var fortalere for teorier for Jordens dannelse, som byggede på Bibelens beretning om Syndfloden. Han hævdede, at det var vulkanske processer, der skabte bergarterne.

I 1700-tallet fik man gennem minedrift en øget forståelse for stratigrafi. I 1741 begyndte man at undervise i geologi ved det franske naturhistoriske museum. I 1749 udgav den franske naturhistoriker Georges-Louis Leclerc sin Histoire Naturelle, hvor han gik til angreb på de bibel-inspirerede dannelsesteorier fra bl.a. Whiston Ud fra studier af kugler som afkøles konkluderede han, at Jordens alder ikke var omkring de 6.000 år som Bibelen siger, men snarere 75.000 år.

Den geologiske videnskab var på denne tid præget af kampen mellem to konkurrerende teorier: neptunisterne, opkaldt efter den romerske havgud Neptun og anført af Abraham Gottlob Werner, forestillede sig at alle typer bjergarter, også fx basalt og granit, var dannet ved udfældning i havet; plutonisterne, som havde navn efter den græske gud for underverdenen Pluton og var anført af James Hutton, mente derimod, alle hårde og krystallinske bjergarter var dannet i jordens indre, ved høj temperatur. Plutonisterne skulle vise sig at gå af med sejren i den videnskabelige strid, men Werner indskrev sig alligevel i historien, bl.a. med bogen Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien, hvor han præsenterede et klassifikationssystem til mineraler.

1800-tallet: stratigrafi og aktualitetsprincip

Det var i Wales og det sydvestlige England, man gjorde de første store fremskridt inden for stratigrafi.

William Smith, Georges Cuvier og Alexander Broignart var alle foregangsmænd inden for stratigrafiske undersøgelser vha fossiler. Efter udgivelsen af Cuvier og Broignarts bog Description Geologiques des Environs de Paris i 1811 øgedes interessen for denne nye disciplin. I 1833 introducerede Adam Sedgwick den geologiske periode Kambrium, på grundlag af studier af bjergarter i Wales. Roderick Murchison fortsatte kortlægningen af Wales og reviderede Sedgewicks inddeling med indførelsen af Silur-perioden. Samtidig fremlagde den skotske geolog Charles Lyell en inddeling af Tertiærtiden basert på stratigrafiske studier i Skotland.

Eksempel på erratisk blok: bjergarten rombeporfyr forekommer kun i et lille område omkring Oslo, men løse blokke af bjergarten er spredt over hele Nordeuropa af Kvartærtidens gletsjere.

I løbet af 1800-tallet blev aktualitetsprincippet bredt accepteret blandt geologerne, som afløsning for 1700-tallets katastrofeteorier, ikke mindst efter udgivelsen af Charles Lyells Principles of Geology i 1830, hvor han vha nye observationer fra England, Frankrig, Italien og Spanien videreudviklede Huttons ideer om gradualisme som grundprincip for dannelse af geologiske lag. Lyell var stærkt medvirkende til at indføre doktrinen om, at geologiske processer foregår på samme måde og med samme hastighed i dag som i fortiden, og dette aktualitetsprincip blev snart almindeligt accepteret, også af Charles Darwin, som havde været med Sedgwick på ekskursioner i Wales og som læste Lyells bog med stor interesse. Da Darwin i 1859 fremsatte sin evolutionsteori i Arternes Oprindelse, henviste han i stor udstrækning til Lyell.

Fra gammel tid og et stykke ind i 1800-tallet havde geologerne haft et forklaringsproblem med de såkaldte erratiske blokke, løse blokke og marksten og strandsten af bjergarter, som kun fandtes faststående langt borte, se figur med rombeporfyr. En forklaring på hvordan de erratiske blokke blev flyttet fik man med fremkomsten af isteorien, forestillingen om at de store områder med erratiske blokke, især Nordeuropa og Nordamerika, tidligere havde været dækket af indlandsis og gletsjere. De meget hyppigt forekommende usorterede moræne-aflejringer i disse områder kunne nu forklares som afsat af gletsjere under en række istider i Kvartærperioden, en periode karakteriseret ved hyppige og voldsomme klimaforandringer.

1900-tallet: geosynklinalteori og kontinentaldrift

Studier af seismiske bølgers udbredelse ved jordskælv gjorde det i første halvdel af 1900-tallet muligt at kortlægge Jordens lagdelte opbygning.
Visse dinosaurers udbredelse i Gondwanaland, den sydlige del af superkontinentet Pangæa.
Pladetektonisk spredningszone med dannelse af oceanbundsbasalt i striber med vekslende magnetisering:
a. for 5 mio år siden
b. for 2,5 mio år siden
c. i dag.

Spørgsmålet om hvordan bjergkæder dannes havde længe optaget geologerne, men en gangbar teori fremkom ikke før end i sidste halvdel af 1800-tallet, da de amerikanske geologer James Hall og James Dwight Dana ud fra studier i Appalacherne fremlagde deres geosynklinalteori. I begyndelsen af 1900-tallet videreudviklede de tyske geologer Leopold Kober og Hans Stille teorien, hvorefter bjergkæder dannes fordi jordkloden pga afkøling trækker sig lidt sammen, så at skorpen pga sammenpresning begynder at få 'rynker', i form af store komplekse sedimentbassiner, eller gensynklinaler, som senere kan presses op og blive til bjergkæder.

I det hele taget blev 1900-tallet præget af en øget interesse for Jordens indre, i voksende erkendelse af, at mange af de processer, hvis resultater ses ved jordoverfladen, må have fundet sted op til titals km under overfladen. I 1910 påviste den kroatiske geolog Andrija Mohorovicic ud fra undersøgelser af jordskælvsbølgers udbredelseshastigheder, at jordens skorpe i omkring 35 km dybde, kendt som Moho-diskontinuiteten og vekslende fra op til 70 km under kontinenterne til ned til kun 5 km under oceanerne, blev afløst af en flydende kappe. Der skulle komme flere vigtige opdagelser inden for seismologi og måling af jordskælvsbølger, bl.a. da tyske Beno Gutenberg i 1913 kunne anslå dybden til Jordens kerne, og danske Inge Lehmann i 1936 påviste, at det fandtes både en indre og en ydre kerne.

Op gennem 1800-tallet blev man efterhånden klar over, at Jorden var ældre end som så, og i takt med at man udviklede og raffinerede den radiometriske datering af mineraler og bergarter, nåede Jordens alder i begyndelsen af 1900-tallet op omkring 2 milliarder år. Samtidig blev den geologiske tidsskala videreudviklet og stadigt mere nøjagtig.

Det større geologiske tidsperspektiv var formentlig en del af inspirationen bag de første teorier om kontinentaldrift, dels fremsat i 1908 af den amerikanske glacialgeolog Frank Bursley Taylor og tre år senere, og uafhængigt heraf og beskrevet noget mere detaljeret, af den tyske geograf Alfred Wegener. Kontinenterne udgjorde ifølge Wegener oprindeligt et sammenhængende landområde, et superkontinent som han kaldte Pangæa. Wegener mente at Pangæa på et tidspunkt sprækkede op i de nuværende kontinenter, som derefter drev afsted på Jordens kappe, som tømmerflåder på havet. Wegener og den britiske pioner inden for geokronologi Arthur Holmes blev begge bestyrket i deres tro på superkontinentets eksistens, idet de nu adskilte kontinenters kystkonturer, bjergartsfordeling og dyreliv passede påfaldende godt sammen på tværs af opsprækningerne, hvis man samlede kontinenterne igen, se figur. Men selv om denne teori også gav en forklaring på, hvordan bjergkæder dannes, blev den gennem et halvt århundrede mest betragtet med skepsis.

I 1929 opdagede den japanske geofysiker Motonori Matuyama, at Jordens magnetfelt skiftede retning på et tidspunkt midt i Kvartærtiden, så at den magnetiske nordpol og sydpol byttede plads. Under 2. Verdenskrig udviklede man magnetometre til at afsøge havområder for fjendtlige ubåde, og efter krigen bemærkede geofysikere, at data fra disse afsøgninger viste underlige og umiddelbart uforklarlige magnetiseringsmønstre, se figur. I løbet af 1950-erne blev det efterhånden klart, at disse magnetiske anomalier var udtryk for en række af sådanne palæomagnetiske skift i Jordens magnetfelt, og at anomalierne i virkeligheden viste striber af nydannet oceanbund langs spredningszoner på havbunden. Hermed havde man påvist kontinentaldriften, det at kontinenter og oceaner bevæger sig i forhold til hinanden.

Efterkrigstiden: pladetektonik og bassinanalyse

Under navnet pladetektonik skulle teorien om kontinentaldrift fra slutningen af 1960-erne give anledning til et af de vigtigste paradigmeskift i den geologiske videnskab. Det blev nu muligt at forklare vulkaners og bjergkæders placering, forekomsten af jordskælv, hvorfor oceanerne er dybest tæt på land og hvorfor skorpen under oceanerne er yngre, tyndere og tungere end under kontinenterne. Canadieren John Tuzo Wilson påviste, at når Hawaii-øerne ligger som på linje, skyldes det at Stillehavspladen bevæger sig hen over en hotspot, et område i kappen med opstigende magma og vulkanisme. Han var også med til at påvise, at den kaledoniske bjergkæde blev dannet, da Iapetushavet, en forløber for Atlanterhavet, blev lukket ved et sammenstød mellem kontinentalplader. Siden har man fundet mange tegn på, at kontinentalplader er drevet fra hinanden og stødt sammen et utal af gange gennem Jordens historie, og en sådan cyklus med spredning efterfulgt af kollision kaldes en wilson-cyklus.

Indvinding af hydrokarboner (olie og gas) blev efter 2. Verdenskrig helt afgørende for energiforsyningen i store dele af verden. Olie og gas findes typisk i forbindelse med strukturelle fælder i sedimentære bassiner, hvor der under gunstige forhold er aflejret organisk materiale. Den meget intense og omkostningstunge efterforskning efter kulbrinteforekomster, typisk med en kombination af seismiske undersøgelser og boringer, har givet en meget mere detaljeret forståelse af dannelsen og opbygningen af sådanne bassiner, fx i Nordsøen.

Vi [geologer] kan opdeles i tre slags:

  • dem der samler sten og studerer dem,
  • dem der prøver at eftergøre stenene i laboratoriet, og
  • dem der grubler over sten.

I en sund og stærk videnskab bør man kombinere alle disse tre facetter: den iagttagende, den eksperimenterende og den teoretiske. Iagttagelse kun for iagttagelsens skyld er ufrugtbar, eksperimenter som besvarer spørgsmål ingen har stillet er irrelevante, og teori som ikke er testet mod fakta er ubrugelig.

Når den er bedst, er teorien på mange måder det som forbinder de andre to. En god teori kan således bruges til at tolke eller gentolke iagttagelser, så at man kan stille mere betydningsfulde spørgsmål til eksperimentet, og omvendt.

– den amerikanske geolog J.B. Thompson

Geologer har en række forskellige faglige metoder og discipliner til rådighed i deres arbejde, se liste nedenfor. Meget ofte tager arbejdet udgangspunkt i et bestemt geografisk område, hvis geologiske forhold ønskes belyst. Her skelnes mellem

  • kortlægning: identifikation og optegning af områdets forskellige bjergarter, ud fra områdets petrografiske, geomorfologiske og strukturgeologiske karakteristika,
  • tolkning: udredning af områdets geologiske dannelseshistorie, dvs. ud fra resultater af kortlægning at beskrive, i hvilken rækkefølge og gennem hvilke processer områdets sammensætning af bjergarter er dannet.

I en typisk geologisk undersøgelse samler geologer altså ude i felten data om bjergarternes petrografi (sammensætning), stratigrafi (lagdeling) og strukturgeologi (lagenes indbyrdes placering og deformationer), hvorefter man hjemme på kontoret sammenstiller alle disse data i en tolkningsmodel.

Andre geologer vælger, i forlængelse af Aktualitetsprincippet at undersøge, hvordan geologiske processer i vore dage finder sted, fx i floder, i havet og i gletsjere, mens endnu andre forsker i grænseområdet mellem ydre og indre processer

Fagdiscipliner

Feltgeologens vigtigste redskaber: hammer og lup.
Vulkanolog udtager lavaprøve med hammer og en spand vand.

Den geologiske videnskab kan opdeles i en lang række underdiscipliner, bl.a.

  • Mineralogi – studiet af mineralers sammensætning, struktur, dannelse og forekomst
  • Petrologi – studiet af sammensætning, forekomst og dannelse af bjergarter, hvad enten sedimentære, magmatiske eller metamorfe
  • Geomorfologi – studiet af landskabsformer og landskabsdannende processer på og ved jordens overflade
  • Strukturgeologi – studiet af bjergarters geometri, lagstilling og deformationer
  • Stratigrafi ─ studiet af lagdelte bjergarters fremtræden, indbyrdes placering og korrelation
  • Palæontologi – studiet af fortidens dyre- og planteformer, og livsformernes udvikling gennem geologisk tid
  • Kvartærgeologi og glaciologi – studiet af bjergarter og processer fra Kvartærperiodens istider og mellemistider
  • Hydrogeologi og geokemi – studiet af de hydrauliske og kemiske processer, der finder sted i vandet i jorden
  • Geofysik – studiet af jordkloden vha fysiske målinger, af fx tyngdekraft, magnetfelt, radioaktivitet, udbredelse af akustiske (seismiske) eller (geo-)elektriske signaler
  • Vulkanologi – studiet af vulkanernes bjergarter og processer
  • Ingeniørgeologi – den praktiske anvendelse af geologisk viden i forbindelse med bygge- og anlægsopgaver
  • Malmgeologi, oliegeologi og økonomisk geologi – den praktiske anvendelse af geologisk viden i forbindelse med indvinding af råstoffer
Noter
  1. En ældre betegnelse er geognosi (af græsk géa, ['jord']; og gnōsis ['erkendelse']).
  2. Helt præcist er det kappens øverste lag, lithosfæren, som flyder på kappens næstøverste lag, asthenosfæren.
Referencer
  1. Press & Siever (1974), s. 34.
  2. Karl Hårbøl, Jørgen Schack og Henning Spang-Hanssen (red.) (1999): "" i Dansk Fremmedordbog, 2. udg., Gyldendal. Hentet 17. november 2019.
  3. "" i Ordbog over det danske Sprog. Hentet 17. november 2019.
  4. Gunten, Hans R. von (1995). "Radioactivity: A Tool to Explore the Past". Radiochimica Acta. 70-71 (s1). ISSN . doi:.
  5. For oprindelsen af -geo, se: For oprindelsen af -logi, se:
  6. "" i Den Store Danske. Hentet 13. april 2019.
  7. Henriksen (2005), s. 20.
  8. Wienberg Rasmussen m.fl. (1968), s. 74-76
  9. Henriksen (2005), s. 53.
  10. Wegener, A. (1999). . Courier Corporation. ISBN 978-0-486-61708-4.
  11. Summerfield (1991), s. 46-47.
  12. Kious, Jacquelyne; Tilling, Robert I. (1996). . This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics. Kiger, Martha, Russel, Jane (Online udgave). Reston, VA: United States Geological Survey. ISBN 978-0-16-048220-5. Hentet 13. marts 2009.
  13. Hess, H.H. (November 1, 1962) "", pp. 599–620 in Petrologic studies: a volume in honor of A.F. Buddington. A.E.J. Engel, Harold L. James, and B.F. Leonard (eds.). Geological Society of America.
  14. Kious, Jacquelyne; Tilling, Robert I. (1996). . This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics. Kiger, Martha, Russel, Jane (Online udgave). Reston: United States Geological Survey. ISBN 978-0-16-048220-5. Hentet 13. marts 2009.
  15. Ramos, Víctor A. (2009). . Geological Society of America Memoirs. 204: 31-65. ISBN 9780813712048. doi:. Hentet 15. december 2015.
  16. Press & Siever (1974), s. 53–58.
  17. Noe-Nygaard (1955), s. 13.
  18. Press & Siever (1974), s. 56–68.
  19. Galsgaard (1998), s. 15.
  20. . sandatlas.org.
  21. . Geoman's Mineral ID Tests. Hentet 17. april 2017.
  22. Press & Siever (1974), s. 58–60.
  23. Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrology (2nd udgave). W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-2438-4.
  24. Denne artikel indeholder materiale fra Encyclopædia Britannica Eleventh Edition, en udgivelse, som nu er i offentligt domæne, fordi ophavsretten er udløbet.
  25. Bucher, Kurt; Grapes, Rodney (2011), , Springer, s. 23-24, ISBN 978-3-540-74168-8, fra originalen 19. november 2016.
  26. Wilson, James Robert (1995), , Utah Geological Survey, s. 1-22, ISBN 978-1-55791-336-4, fra originalen 19. november 2016.
  27. Press & Siever (1974), s. 38.
  28. Press & Siever (1974), s. 2.
  29. Best (1982), s. 15.
  30. Best (1982), s. 13.
  31. Best (1982), s. 1.
  32. Best (1982), s. 5.
  33. Davies, J. H., & Davies, D. R. (2010): Earth's surface heat flux. Solid Earth, 1(1), 5–24
  34. (PDF). Hentet 6. april 2017.
  35. Best (1982), s. 7.
  36. Best (1982), s. 6.
  37. Press & Siever (1974), s. 328–331.
  38. Henriksen (2005), s. 152.
  39. Henriksen (2005), s. 205–206.
  40. Noe-Nygaard (1955), s. 198.
  41. Press & Siever (1974), s. 365.
  42. Press & Siever (1974), s. 374.
  43. Stephen Marshak (2009): Essentials of Geology, W. W. Norton & Company, 3. udgave, ISBN 978-0-393-19656-6, s. 177.
  44. Best (1982), s. 11.
  45. Best (1982), s. 344.
  46. Henriksen (2005), s. 35.
  47. Best (1982), s. 349-350.
  48. Henriksen (2005), s. 52.
  49. Press & Siever (1974), s. 85-324.
  50. Press & Siever (1974), s. 137.
  51. . UNESCO. 1998. Arkiveret fra 27. september 2013. Hentet 13. juni 2013.
  52. Press & Siever (1974), s. 156-157.
  53. Galsgaard (1998), s. 16.
  54. Galsgaard (1998), s. 17.
  55. Galsgaard (1998), s. 21.
  56. Galsgaard (1998), s. 17-20.
  57. Galsgaard (1998), s. 42.
  58. Wilford, John Noble (29. november 2012). . New York Times. Arkiveret fra 21. januar 2013. Hentet 22. januar 2013.
  59. Galsgaard (1998), s. 42-48.
  60. Galsgaard (1998), s. 43-45.
  61. Galsgaard (1998), s. 47.
  62. Galsgaard (1998), s. 48.
  63. Galsgaard (1998), s. 13.
  64. Galsgaard (1998), s. 51.
  65. Galsgaard (1998), s. 54.
  66. Galsgaard (1998), s. 53.
  67. Galsgaard (1998), s. 61-64.
  68. Galsgaard (1998), s. 69-70.
  69. Galsgaard (1998), s. 74-78.
  70. Galsgaard (1998), s. 53,65.
  71. Galsgaard (1998), s. 83-84.
  72. Galsgaard (1998), s. 84-86.
  73. Galsgaard (1998), s. 87.
  74. (PDF). G.E.C. Gads Forlag (1929), i digital udgave ved Bjørn Andersen (s. 61). 2003. Hentet2008-01-14.
  75. Galsgaard (1998), s. 88.
  76. Galsgaard (1998), s. 89.
  77. Galsgaard (1998), s. 89,91.
  78. Galsgaard (1998), s. 93-95.
  79. Galsgaard (1998), s. 100-105.
  80. Seiz, G.; N. Foppa (2007). . Arkiveret fra 25. marts 2009. Hentet 21. juni 2009.
  81. Galsgaard (1998), s. 91.
  82. EPA, OA, US. . US EPA.
  83. .
  84. Galsgaard (1998), s. 110.
  85. Galsgaard (1998), s. 111-112.
  86. Galsgaard (1998), s. 116-117.
  87. Galsgaard (1998), s. 112.
  88. Galsgaard (1998), s. 114-115.
  89. McPhee, John (1998/1981): Basin and Range, Annals of the Former World. s. 77. ISBN 0-374-10520-0
  90. Press & Siever (1974), s. 25.
  91. Press & Siever (1974), s. 27-28.
  92. Marshak (2008), s. 417.
  93. Marshak (2008), s. 418.
  94. Reijer Hooykaas, , Leiden: EJ Brill, 1963.
  95. Olsen, Paul E. (2001). . Dinosaurs and the History of Life. Columbia University. Hentet2009-03-14.
  96. Press & Siever (1974), s. 29-30.
  97. Marshak (2008), s. 418-419.
  98. Press & Siever (1974), s. 39.
  99. Bryson (2005), s. 103.
  100. Press & Siever (1974), s. 41-42.
  101. Summerfield (1991), s. 514.
  102. Levin, Harold. The Earth through Time, Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2003, p.2
  103. Rogers, J.J.W.; Santosh, M. (2004), Continents and Supercontinents, Oxford: Oxford University Press, s. 146, ISBN 978-0-19-516589-0.
  104. N.J. Buttefield (2000). . Paleobiology. 26 (3): 386-404. doi:.
  105. (PDF). International Commission on Stratigraphy. Januar 2015.
  106. Murphy, J. B.; Nance, R. D. (1965). . American Scientist. 92 (4): 324-333. doi:. Hentet2007-03-05.
  107. Stanley 1999, s. 320–321, 325
  108. Benton M J (2005). When Life Nearly Died: The greatest mass extinction of all time. London: Thames & Hudson. ISBN 978-0-500-28573-2
  109. Moore, Ruth. The Earth We Live On. New York: Alfred A. Knopf, 1956. p. 13
  110. Abdus Salam (1984), "Islam og vitenskap". I C. H. Lai (1987), Ideals and Realities: Selected Essays of Abdus Salam, 2. udg., World Scientific, Singapore, s. 179–213.
  111. Press & Siever (1974), s. 29–30.
  112. Ramberg et al. (2007), s. 15.
  113. Gohau (1990), s. 118.
  114. Frank (1938), s. 209.
  115. og , Project Gutenberg.
  116. Albritton, Claude C. The Abyss of Time. San Francisco: Freeman, Cooper & Company, 1980, side 95-96
  117. Gohau (1990), s. 219.
  118. Gohau (1990), s. 88.
  119. Gohau (1990), s. 92.
  120. Frank (1938), s. 209, 239.
  121. Jardine, Secord & Spary (1996), s. 212.
  122. Albritton, Claude C. The Abyss of Time. San Francisco: Freeman, Cooper & Company, 1980. p. 104-107
  123. Peter, Bowler J, The Earth Encompassed. New York: W.W. Norton & Company, 1992, side 216
  124. Second J A (1986) Controversy in Victorian Geology: The Cambrian-Silurian Dispute Princeton University Press, side 301ff. ISBN 0-691-02441-3
  125. Gohau (1990), s. 144.
  126. Peter, Bowler J, The Earth Encompassed. New York: W.W. Norton & Company, 1992, side 404-405
  127. Albritton, Claude C, The Abyss of Time. San Francisco: Freeman, Cooper & Company, 1980, side 104-107
  128. Gohau (1990), s. 145.
  129. Frank (1938), s. 226.
  130. Galsgaard (1998), s. 89–90.
  131. Şengör 1982, s. 11.
  132. Adolph Knopf (juli 1948). (PDF). Bulletin of the Geological Society of America. 59: 649–670.
  133. Şengör 1982, s. 23.
  134. Şengör 1982, s. 28.
  135. Ramberg et al. (2007), s. 25.
  136. Jardine, Secord & Spary (1996), s. 227.
  137. Charles, Drake L. The Geological Revolution. Eugene : Oregon State System of Higher Education, 1970, side 11
  138. Wegener, Alfred (6. januar 1912), (PDF), Petermanns Geographische Mitteilungen, 63: 185-195, 253-256, 305-309, (PDF) fra originalen 4. oktober 2011.
  139. Ramberg et al. (2007), s. 24-25.
  140. Matyuama, M. (1929). "On the Direction of Magnetization of Basalt in Japan, Tyosen and Manchuria". Proceedings of the Imperial Academy of Japan. 5: 203-205.
  141. Glen 1982, s. 102–103.
  142. , Los Angeles Times: B24, 24. januar 2009..
  143. Mason, Ronald G.; Raff, Arthur D. (1961). "Magnetic survey off the west coast of the United States between 32°N latitude and 42°N latitude". Bulletin of the Geological Society of America. 72 (8): 1259-66. Bibcode:. ISSN . doi:.
  144. Korgen, Ben J. (1995). (PDF). Oceanography. 8 (1): 19-20. doi:. (PDF) fra originalen 2007-09-26.
  145. Spiess, Fred; Kuperman, William (2003). (PDF). Oceanography. 16 (3): 45-54. doi:. (PDF) fra originalen 2007-09-26.
  146. Michael D. Krom. "Earth geology and tectonics". I Joseph Holden. An introduction to Physical Geography and the Environment (2012 udgave). Pearson, Essex. s. 29. ISBN 978-0273740698.
  147. Ramberg et al. (2007), s. 29.
  148. Hansen (1984), s. 67–74.
  149. J.B. Thompson, Jr. (1970): Geochemical reaction and open systems. Geochimica et Cosmochimica Acta, 34, 529-551
  150. Best (1982), s. 26.
  151. Best (1982), s. 24-25.
  152. Hansen (1984), s. 32-33.
  153. Robert R. Compton (1985): Geology in the field, Wiley, New York, ISBN 0471829021
  154. Compare: Hansen, Jens Morten (2009-01-01). . I Rosenberg, Gary D. The Revolution in Geology from the Renaissance to the Enlightenment. Geological Society of America Memoir. 203. Boulder, CO: Geological Society of America (udgivet 2009). s. 169. ISBN 978-0-8137-1203-1. Hentet2016-08-24. [...] the historic dichotomy between 'hard rock' and 'soft rock' geologists, i.e. scientists working mainly with endogenous and exogenous processes, respectively [...] endogenous forces mainly defining the developments below Earth's crust and the exogenous forces mainly defining the developments on top of and above Earth's crust.
  155. W.A. Deer, R.A. Howie og J. Zussman (1966): An Introduction to the Rock Forming Minerals, Longman, 528 sider, ISBN 0-582-44210-9.
  156. Jens Galsgaard (1998): Indføring i Sedimentgeologi, Dansk geoteknisk Forening, Bulletin 12, 154 sider, ISBN 87-89833-06-6.
  157. H. Blatt, G. Middleton og R. Murray (1980): Origin of Sedimentary Rocks, Prentice-Hall, 782 sider, ISBN 0-13-642710-3
  158. Myron G. Best (1982): Igneous and Metamorphic Petrology, W.H. Freeman & Co, 630 sider, ISBN 0-7167-1335-7.
  159. H.G.F. Winkler (1967): Petrogenesis of Metamorphic Rocks, Springer-Verlag, 237 sider (oversat fra tysk)
  160. Summerfield, Michael A. (1991): Global Geomorphology, Longman Scientific & Technical, 537 sider, ISBN 0-582-30156-4.
  161. T.C.R. Pulvertaft (1975): Strukturer. Tidsskriftet Varv, 74 sider (kompendium i strukturgeologi)
  162. E. Sherbon Hills (1972): Elements of Structural Geology. Chapman & Hall, 502 sider, ISBN 0-412-10610-8
  163. D.T. Donovan (1966): Stratigraphy ─ an introduction to principles. Rand McNally & Co, 199 sider
  164. Wienberg Rasmussen (1969): Palæontologi – Fossile invertebrater. Munksgaard, 420 sider, ISBN 87-16-00004-8
  165. Bryn Hubbard, Neil Glasser. (2005). Field techniques in glaciology and glacial geomorphology. Chichester, England: J. Wiley. ISBN 0470844264. CS1-vedligeholdelse: Dato og år (link)
  166. Keld Rømer Rasmussen: Hydrogeologi, s. 215-245 i: O.B. Nielsen (red.) (1995): Danmarks geologi fra Kridt til i dag, Aarhus Geokompendier nr. 1, 290 sider, ISSN 1396-1578.
  167. Hans Pauly (1968): Geokemi. Polyteknisk Forlag, 301 sider
  168. H. Robert Burger, Anne F. Sheehan, Craig H. Jones. (2006). Introduction to applied geophysics : exploring the shallow subsurface. New York: W.W. Norton. ISBN 0393926370. CS1-vedligeholdelse: Flere navne: authors list (link) CS1-vedligeholdelse: Dato og år (link)
  169. Sigurðsson, Haraldur, (red.) (2015). The Encyclopedia of Volcanoes (2 udgave). Academic Press. ISBN 978-0-12-385938-9.
  170. P. B. Attewell og I. W. Farmer (1976): Principles of Engineering Geology, Chapman and Hall, 1045 sider, ISBN 0-412-11400-3
  171. Inga Sørensen (2019): Ingeniørgeologi. Forlaget Praxis, 240 sider, ISBN 978-8757129182
  172. Guilbert, John M. and Charles F. Park, Jr. (1986) The Geology of Ore Deposits, W. H. Freeman,ISBN 0-7167-1456-6
  173. Richard C. Selley (1998). Elements of petroleum geology. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-636370-6. CS1-vedligeholdelse: Dato og år (link)

På dansk

  • Axel Garboe (1959): Geologiens Historie i Danmark, Bind I: Fra myte til videnskab. Fra de ældste tider til 1835 (med Norge til 1814). Reitzels Forlag, 283 sider
  • Axel Garboe (1961): Geologiens Historie i Danmark. Bind II: Forskere og Resultater. Reitzels Forlag, 522 sider
  • Arne Noe-Nygaard (1955): Geologi - Processer og Materialer, Gyldendal, 399 sider.
  • H. Wienberg Rasmussen, Henning Sørensen, Asger Berthelsen og Jørgen Espersen (1968): Geologi, Gjellerup, 189 sider.
  • T.C.R. Pulvertaft (1975): Strukturer. Tidsskriftet Varv, 74 sider (kompendium i strukturgeologi)
  • Jens Morten Hansen (1984): Geologi for enhver. Danmarks Undergrund og Råstofferne. Danmarks Geologiske Undersøgelse, 88 sider, ISBN 87-88640-02-7
  • O.B. Nielsen (red.) (1995): Danmarks geologi fra Kridt til i dag, Aarhus Geokompendier nr. 1, 290 sider, ISSN 1396-1578.
  • Jens Galsgaard (1998): Indføring i Sedimentgeologi, Dansk geoteknisk Forening, Bulletin 12, 154 sider, ISBN 87-89833-06-6.
  • Ib Marcussen & Troels V. Østergaard (2003): Danmarks geologiske seværdigheder, 252 sider, Politikens Forlag, ISBN 87-567-6542-8
  • Niels Henriksen (2005): Grønlands geologiske udvikling, GEUS, 270 sider, ISBN 87-7871-163-0.
  • Bill Bryson (2005): En kort historie om næsten alt. Gyldendal, 3. udgave 2015, 660 sider, ISBN 978-87-02-17797-8.
  • Gunnar Larsen (red., 2006): Naturen i Danmark: Geologien, Gyldendal, 549 sider, ISBN 87-02-03027-6 (2. udgave 2012, 552 sider, ISBN 978-87-02-13301-1).

På engelsk

  • Adams Dawson (1938): The Birth and Development of the Geological Sciences. Baltimore: The Williams & Wilkins Company
  • W.A. Deer, R.A. Howie og J. Zussman (1966): An Introduction to the Rock Forming Minerals, Longman, 528 sider, ISBN 0-582-44210-9.
  • Frank Press og Raymond Siever (1974): Earth, W.H. Freeman & Co, 649 sider, ISBN 0-7167-0289-4.
  • Reineck, H.-E. og Singh, I.B. (1980): Depositional Sedimentary Environments, Springer-Verlag, 549 sider, ISBN 978-3-540-10189-5.
  • Myron G. Best (1982): Igneous and Metamorphic Petrology, W.H. Freeman & Co, 630 sider, ISBN 0-7167-1335-7.
  • Glen, William (1982). . Stanford University Press. ISBN 0-8047-1119-4.
  • Şengör, Celâl (1982). "Classical theories of orogenesis". I Miyashiro, Akiho; Aki, Keiiti; Şengör, Celâl. . John Wiley & Sons. ISBN 0-471-103764.
  • Summerfield, Michael A. (1991): Global Geomorphology, Longman Scientific & Technical, 537 sider, ISBN 0-582-30156-4.
  • Jardine, N.; Secord, F. A.; Spary, E. C. (1996): . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-55894-5.
  • Gabriel Gohau (1990): A History of Geology. New Brunswick: Rutgers University Press, ISBN 081351665X.
  • Stephen Marshak (2008): Earth - Portrait of a Planet. W.W. Norton & Co., ISBN 978-0-393-93036-8.

På norsk (bokmål)

  • Ramberg, Ivar B.; et al., (red.) (2007) [2006]. Landet blir til – Norges geologi. Norges Geologiske Forening. ISBN 9788292344316. CS1-vedligeholdelse: Eksplicit brug af et al. (link).
Wikimedia Commons har medier relateret til:


LA-ikon

Geologi
geologi, sprog, overvåg, rediger, omdirigeret, geognosi, geovidenskab, emne, faste, jordklode, dens, bjergarter, jordarter, disses, sammensætning, dannelse, omdannelse, gennem, tiden, beskæftiger, jordklodens, materialer, granit, marmor, basalt, sandsten, elle. Geologi Sprog Overvag Rediger Omdirigeret fra Geognosi Geologi a er en geovidenskab der som emne har den faste jordklode med dens bjergarter og jordarter og disses sammensaetning dannelse og omdannelse gennem tiden Geologi beskaeftiger sig med jordklodens materialer fx granit marmor basalt sandsten eller moraene med de processer som danner materialerne her tilsvarende krystallisation ved storkning af magma metamorfose af kalksten vulkanudbrud aflejring i havet aflejring fra en gletsjer og med de lange tidsrum gennem hvilke processerne virker Indenfor geologien studeres ogsa solsystemets klippeplaneter og maner fx Mars og Manen Den geologiske videnskab overlapper de andre geovidenskaber fx hydrologi geofysik og meteorologi samt biologi gennem underdisciplinen palaeontologi studiet af fortidens dyr og planter Pa denne beromte geologiske lokalitet Siccar Point i Skotland ses hvordan rode sandstenslag fra Devon overlejrer en deformeret lodretstillet gra lagserie fra Silur lagene adskilles af en vinkeldiskordans som markerer en hiatus en periode uden aflejringer mellem den kaledoniske bjergkaedefoldning som drejede de gra lag til lodret og aflejring af den rode sandsten 1 hele lagserien er siden da vippet en smule sa den rode sandsten nu haelder svagt Tyndslib af metamorf bjergart fra Finland med apatit store runde korn phlogopit ovale mellemstore korn calcit og dolomit farverige korn amfibol morke korn Geologisk kort over Europa fra 1875 forskellige geologiske dannelser er vist med forskellige farver Vulkanudbrud pa oen Matua i Kurilerne fotograferet i sommeren 2009 fra rummet Blokdiagram over pladetektonisk subduktionszone Fordelingen af pedologiske jordbundstyper I deres videnskabelige arbejde benytter geologer sig af en raekke forskellige metoder og faglige angrebsvinkler som ofte tager udgangspunkt i underdisciplinerne petrologi dvs materialernes sammensaetning fx kornstorrelsesfordeling eller kemisk opbygning strukturgeologi dvs den overordnede opbygning fx lagdeling laghaeldning foldning eller forkastning fx som folge af jordskaelv eller geomorfologi dvs den form som materialerne fremtraeder med i landskabet fx klitter og klinter dannet for nylig dodislandskaber eller hedesletter dannet under istiderne og pa en storre bade geografisk og tidsmaessig skala fx dannelse af bjergkaeder og pladetektonik Almindelige geologiske arbejdsmetoder er fx kortlaegning i felten udforelse af boringer med provebeskrivelse samt mekaniske og kemiske analyser geofysiske malinger fx seismik eller borehulslogging og numerisk modellering Det grundvidenskabelige arbejde har ofte enten til formal at opna en bedre forstaelse af de geologiske processer eller na frem til en mere detaljeret forstaelse af den historiske geologi og Jordens historie fx aktuelt forstaelsen af samspillet mellem atmosfaerens indhold af kuldioxid samt Jordens klima temperatur og havniveau Til undersogelse af Jordens historie redegores for raekkefolgen og alderen af de forskellige geologiske dannelser Her spiller metoder til datering en vigtig rolle enten relativt vha fossiler eller arringe eller absolut vha radioaktivt henfald eller luminescens 4 Langt de fleste landes universiteter har geologiske forskningsinstitutter og de fleste lande har desuden nationale geologiske undersogelser som typisk tager sig af kortlaegning af rastoffer geotermiske reservoirer grundvand sarbar natur og folger af klimaforandringer Indholdsfortegnelse 1 Etymologi 2 Jordens opbygning 2 1 Pladetektonik 3 Materialer 3 1 Mineraler 3 1 1 Tyndslib 3 2 Bjergarter og jordarter 3 2 1 Magmatiske bjergarter 3 2 2 Metamorfe bjergarter 3 2 3 Sedimentaere bjergarter 4 Processer 4 1 Stof og energi 4 2 Indre processer 4 2 1 Plutonisme 4 2 2 Vulkanisme 4 2 3 Metamorfose 4 3 Ydre processer 4 3 1 Vandets kredslob 4 3 2 Forvitring 4 3 3 Jordbund 4 3 4 Erosion og landskab 4 3 5 Transport og aflejring 4 3 5 1 Ferskvand 4 3 5 2 Havvand 4 3 5 3 Vind 4 3 5 4 Is 4 3 6 Diagenese 4 3 6 1 Flint 4 3 6 2 Hydrokarboner 5 Tidsrum 5 1 Geologisk tid 5 2 Relativ datering 5 3 Absolut datering 5 4 Historisk geologi 6 Geologiens historie 6 1 1700 tallet neptunisme og plutonisme 6 2 1800 tallet stratigrafi og aktualitetsprincip 6 3 1900 tallet geosynklinalteori og kontinentaldrift 6 4 Efterkrigstiden pladetektonik og bassinanalyse 7 Metoder 7 1 Fagdiscipliner 8 Se ogsa 9 Henvisninger 10 Litteratur 10 1 Pa dansk 10 2 Pa engelsk 10 3 Pa norsk bokmal 11 Film 12 Eksterne henvisningerEtymologi RedigerOrdet geologi kommer af geo fra graesk ge jord og logi fra graesk logia laere samling 5 og betyder laeren om jorden 6 Jordens opbygning Rediger Jordklodens overordnede lagdeling dybder i km under havniveau 1 indre kerne 6371 til 5200 2 ydre kerne 5200 til 2900 3 nedre kappe 2900 til 660 4 asthenosfaere 660 til 150 50 5 lithosfaere 150 50 til 70 3 6 skorpe 70 3 til 0 Kappen bestar af 3 4 5 7 I stil med andre klippeplaneter fremviser Jordens indre en lagdelt opbygning idet der inderst er en kerne dernaest en kappe og yderst en skorpe se figur Skorpen er ganske tynd i forhold til hele kloden omtrent som skraellen pa et aeble i forhold til hele aeblet 8 Jordens kerne bestar mest af metallerne jern og nikkel som i den indre kerne er pa fast form og i den ydre kerne er flydende Denne kolossale maengde jern bidrager vaesentligt til Jordens tyngdekraft og magnetfelt Kappen og skorpen er begge domineret af silikater mineraler som indeholder silicium Kappen bestar mest af tunge jern og magnesiumrige silikater mens der i skorpen findes en hojere andel af lettere silikatmineraler rige pa aluminium natrium kalium og calcium Kappen er delt i en nedre og en ovre del hvor den ovre del igen er delt i en fast overste del lithosfaeren og en flydende nedre del asthenosfaeren Graensen mellem disse to dele af kappen er ikke karakteriseret ved noget skift i materialets sammensaetning kun ved om materialet er fast eller flydende I modsaetning hertil sker der pa graensen mellem skorpen og kappen den sakaldte Moho diskontinuitet et skift i materialets sammensaetning idet kappen bestar af tungere mineraler end skorpen og dermed har storre densitet end skorpen Skorpen flyder sa at sige pa kappen som isbjerge pa havet b Og som med isbjerge er det pga isostasi sadan med jordens landoverflade at jo hojere den rager op over havet i bjergomrader og pa hojsletter jo dybere fortsaetter skorpen her ned i kappen og jo tykkere er lithosfaeren mens skorpen under oceanerne er ganske tynd helt ned til 3 km se figur 8 Pladetektonik Rediger Fordelingen af tektoniske plader Oceanbundspladernes aldre rod er yngst bla aeldst Her ses i midten en spredningszone hvor ny oceanbund dannes fx den midtatlantiske ryg og ved begge sider subduktionszoner hvor oceanbunden fores ned under kontinentalplader ledsaget af vulkanisme og jordskaelv fx Japan t v og Sydamerikas vestkyst t h Uddybende artikel Pladetektonik Jordens skorpe er opdelt i et antal plader dels tykke kontinentalplader og dels tynde oceanbundsplader Som oprindeligt foreslaet af Alfred Wegener forskyder disse plader sig i forhold til hinanden 10 side mangler typisk med nogle fa cm om aret fordi der i den underliggende kappe foregar en stromning af materiale i et tilsvarende antal kaempestore konvektionsceller en stromning som overst oppe i asthenosfaeren griber fat i lithosfaerens underside og forer skorpepladen sidelaens med sig Pladernes graenser er praeget af voldsomme geologiske processer sasom vulkanisme og jordskaelv langs alle tre typer af pladegraenser nemlig 11 9 12 konstruktive pladegraenser typisk langs midtoceaniske rygge hvor pladerne glider fra hinanden og der i den opstaede abning traenger magma frem fra kappen og danner ny oceanbund 13 14 typisk i form af basalt foruden at der forekommer jordskaelv og egentlige vulkanudbrud som fx i Island eller pa Galapagos oerne destruktive pladegraenser hvor en oceanbundsplade stoder sammen med en tykkere og lettere kontinentalplade hvorved oceanbundspladen ledsaget af jordskaelv skubbes ned under kontinentalpladen i en haeldende subduktionszone hvor den gradvist smelter og omdannes til opstigende magmalegemer som forer til vulkanisme som fx i Japan og langs Sydamerikas vestkyst transforme pladegraenser hvor to plader flyttes sidelaens i forhold til hinanden typisk ledsaget af jordskaelv som fx langs San Andreas forkastningen i Californien Mount Everest set fra den tibetanske hojslette Bjergkaeder dannes typisk hvis to kontinentalplader stoder sammen sa at materialerne i kollisionszonen pga pladsmangel skubbes i vejret Himalaya er saledes dannet ved sammenstodet mellem den indiske og eurasiske plade mens Alperne er dannet fordi den afrikanske plade er stodt sammen med den eurasiske Men bjergkaeder dannes ogsa ved subduktionszoner fx er Andesbjergene dannet i forbindelse med at Nazca pladen fores ned under den sydamerikanske plade 15 Pa denne made vokser kontinentalpladerne sig efterhanden storre pa bekostning af oceanbundspladerne Den aeldste oceanbund er saledes omkring 200 mio ar gammel mens mange kontinenter har en kerne der er over 3 mia ar gammel 9 Materialer RedigerGeologiske undersogelser vil ofte tage udgangspunkt i de geologiske materialer hvad enten det er harde sten og klipper kaldet bjergarter eller blodere og losere lag af fx ler sand kalk eller organiske materialer som torv eller gytje under et kaldet jordarter Bade bjergarter og jordarter er opbygget af korn bestaende af mineraler hvori forskellige grundstoffers atomer er arrangeret yderst regelmaessigt i et krystalgitter Bjergarter og jordarter kan derfor opfattes som blandinger af forskellige typer mineralkorn i forskellige maengdeforhold og sammensaetningen af bjergarter og jordarter kan folgelig variere meget mere end sammensaetningen af mineraler 16 Mineraler Rediger Mineralsk guld fra Venezuela Kvartskrystaller fra Tibet Tyndslib af gabbro en plutonsk bjergart bestaende af plagioklas hvid og grastribede aflange korn samt olivin og pyroxen storre farvede korn Det store bla korn er 1 6 mm langt Uddybende artikel Mineral Mineralerne kan betragtes som de mindste geologiske byggesten 17 I et bestemt mineral er et bestemt udvalg af grundstoffer til stede i et bestemt maengdeforhold i kvarts med formlen SiO2 saledes silicium og ilt i maengdeforholdet Si O 1 2 Den meget regelmaessige opbygning af atomer i et mineral gor at et bestemt mineral danner krystaller af en bestemt geometrisk form som fx kan vaere kubisk trigonal eller hexagonal altsa hhv terningformet trekantet eller sekskantet 18 Oversigt over almindelige mineraler i jordens skorpe 19 Mineral Formel O Si Al Fe Si Al Hyppighed 20 olivin Fe Mg 2SiO4 4 lt 2 lt 3pyroxen Fe Mg Ca SiO3 3 lt 1 11amfibol Ca Mg Fe Al 7Si8 6Al0 2O22 OH 2 2 75 lt 0 88 5glimmer K Na Ca 2 Mg Fe Al 4 6 Si Al 8O20 OH F 4 2 5 lt 0 75 5plagioklas NaAlSi3O8 til CaAl2Si2O8 2 0 39alkalifeldspat KAlSi3O8 til NaAlSi3O8 2 0 12kvarts SiO2 2 0 12 Et bestemt mineral er kendetegnet ved en raekke fysiske egenskaber som kan afproves pa forskellig vis 21 Glans hvor meget lys reflekteres fra mineralets overflade man skelner ogsa mellem ikke metallisk og metallisk glans Farve kan veksle fra glasklar til ugennemsigtig opak i alle mulige farver mineralske urenheder kan aendre farven Stregfarve den farve som fas nar mineralet stryges mod en ru porcelaensplade Hardhed mineralets modstandsdygtighed mod at blive ridset males i Mohs hardhedsskala Spaltelighed hvor let mineralet kan kloves langs sine spalteflader og hvor mange forskellige retninger det kan kloves i og hvorledes disse flader fremtraeder Massefylde hvor tungt er mineralet malt i g cm3 Brus visse mineralers overflade bruser nar man haelder saltsyre pa fx calcit Magnetisme magnetiske mineraler kan testes med en magnet Smag visse mineraler har smag hvis man putter dem pa tungen fx stensalt Lugt visse mineraler har en karakteristisk lugt Tyndslib Rediger Desuden kan de fleste mineraler identificeres ud fra deres optiske egenskaber vha gennemfaldende lys Dette undersoges typisk ved brug af tyndslib hvor udsavede bjergartsstykker slibes ned til en tykkelse pa typisk 30 mikrometer hvorved mineralkornene bliver gennemsigtige Tyndslibet laegges i et mikroskop og belyses nedefra med polariseret lys Vha endnu et polfilter placeret over tyndslibet og vinkelret pa det nedre polfilter kan mineralerne nu identificeres bl a ud fra deres dobbeltbrydning 22 Bjergarter og jordarter Rediger Den magmatiske granit bestar af mineralerne alkalifeldspat rod plagioklas lysegron og kvarts gra samt sma maengder biotit sort Den metamorfe gnejs har oftest folieret eller bandet struktur Den sedimentaere sandsten er lagdelt I bjergarter kan mineralkorn vaere sammensat pa et vaeld af forskellige mader og bjergarter navngives og klassificeres isaer efter kornenes kemiske og mineralogiske sammensaetning tekstur og storrelse egenskaber som ogsa afspejler bjergartens dannelse 23 Der er oftest gradvise overgange i disse egenskaber fra et bjergartsnavn til det tilstodende og et bjergartsnavn daekker derfor ikke over en ganske bestemt sammensaetning men over et spaend af forskellige sammensaetninger 24 Alle bjergarter kan inddeles i tre overordnede grupper Magmatiske bjergarter Rediger Magmatiske bjergarter dannes nar varm opsmeltet stenmasse magma stiger opad og storkner enten pa stor dybde i jordens skorpe plutoniske bjergarter eller ved jordoverfladen vulkanske bjergarter Magmatiske bjergarter er de mest udbredte idet omkring 65 af Jordens skorpe bestar af disse bjergarter Heraf er 66 basalt og gabbro 16 er granit og 17 er granodiorit og diorit Kun 0 6 er syenit Oceanbundsplader bestar af 99 basalt mens kontinentalplader er rige pa granit og lignende kvartsrige bjergarter 25 Metamorfe bjergarter Rediger Nar bjergarter fores dybt ned i jordens skorpe fx i subduktionszoner omdannes de ved hojt tryk og temperatur til metamorfe bjergarter Disse viser ofte en stribet struktur i stil med lagdeling men her kaldet foliation Det er dog for det meste mineralsammensaetningen som afgor bjergartsnavnet Skifre er folierede bjergarter praeget af glimmermineraler sasom biotit Gnejser er ogsa folierede med vekslende lyse og morke band og ofte granitisk sammensaetning Myloniter er dannet ved nedknusning af udgangsbjergarter Eksempler pa metamorfe bjergarter uden foliation er marmor dannet fra kalksten fedtsten serpentin kvartsit dannet fra sandsten og hornfels 26 Sedimentaere bjergarter Rediger Sedimentaere bjergarter som ogsa omfatter de blodere jordarter er dannet ved aflejring pa jordens overflade eller havbunden af sedimentpartikler Sedimentaere bjergarter er meget ofte lagdelte og indeholder gerne fossiler Lersten lerskifer og siltsten udgor tilsammen 65 af alle sedimentaere bjergarter fulgt af sandsten med 20 25 og kalksten med 10 15 23 Omkring 8 af jordskorpen bestar af sedimentaere bjergarter 25 Flowdiagram over sammenhaeng mellem sedimentaere magmatiske og metamorfe bjergarter pilene symboliserer processer som omdanner materialerne Sammenhaengen mellem de forskellige overordnede grupper fremgar af diagrammet til venstre Det ses hvordan de forskellige typer bjergarter kan omdannes til hinanden ved forskellige processer og hvordan disse processer bevirker at materialerne gennem tid vil kunne gennemlobe en geologisk cyklus fx pa denne made en magmatisk bjergart fx granit loftes i vejret ved en bjergkaedefoldning ved forvitring og erosion nedbrydes bjergarten til sedimentpartikler disse partikler aflejres som sedimentaere bjergarter fx sand og ler disse daekkes med yngre sedimenter og begraves efterhanden sa dybt at de pga hojt tryk og temperatur omdannes til metamorfe bjergarter fx glimmerskifer eller amfibolit nar disse bjergarter fores endnu dybere ned i skorpen vil de til sidst begynde at smelte op og omdannes til magma senere kan dette magma igen stige til vejrs og begynde at udkrystallisere som en magmatisk bjergart Hermed er ringen sluttet 27 Processer RedigerSiden Jorden blev dannet for naesten fem mia ar siden da en roterende sky af kosmisk stov fortaettedes til en kugle af fast stof er dette stof gennem hele den efterfolgende tid konstant blevet udsat for forandringsprocesser af to forskellige drivkraefter eller energier Dels en indre eller endogen nemlig radioaktiv straling i Jordens indre en straling hvis varme smelter sten fremkalder vulkanisme flytter kontinentalplader rundt og presser bjergkaeder i vejret Dels en ydre eller exogen nemlig Solens straling som skaber stromning i atmosfaeren og verdenshavene og frembringer nedbor som star bag nedbrydning af bjergene og transport og aflejring af det herved fremkomne sediment 28 Stof og energi Rediger Beliggenheden af en rod kugle pa en landoverflade kan enten vaere A stabil B metastabil eller C ustabil Den potentielle energi er hojest i C og lavest i A Den stabile jordklode Forestil dig en fuldstaendig udglattet jordklode der er ingen kontinenter og oceaner ingen bjerge og dale men et verdenshav med samme vanddybde daekker hele kloden jordskorpen er ensartet opbygget og densiteten vokser jaevnt med dybden til jordens centrum der tilfores ingen energi til jordoverfladen fra hverken solen eller jordens indre Ville der kunne forega geologiske processer pa en sadan jordklode Nej for alt stof er i sin mest stabile tilstand og der tilfores ingen ny energi som kan saette gang i nogen proces 29 I alle de processer som forer til dannelse af jordklodens forskellige bjergarter indgar altid overforsel af forskellige former for energi eller varme og man skelner her mellem endoterme processer der forbruger varme og exoterme processer der frigiver varme Geologiske processer kan derfor anskues fra en termodynamisk vinkel idet processerne altid medforer at bjergarternes bestanddele fores fra en mere ustabil til en mere stabil tilstand med lavere energi end udgangstilstanden Stof kan befinde sig i enten ustabil metastabil eller stabil tilstand se figuren I den ustabile tilstand vil stoffet naesten spontant reagere med omgivelserne og gennem en geologisk proces antage en ny stabil form I den metastabile tilstand skal dog forst ske en energitilforsel sa taersklen overvindes Pa denne made soger stof hen mod en tilstandsform med storst mulig stabilitet og lavest mulig energi Dette udtrykkes inden for termodynamikken vha Gibbs fri energi som er et mal for hvor villigt en bestemt proces forlober og som kan opfattes som termodynamisk potentiel energi 30 Inden for et givet geologisk rum eller system er det altid temparatur tryk og stofsammensaetning ogsa benaevnt T P og X som afgor hvordan disse forandringsprocesser forlober og hvad deres slutprodukter bliver Folgelig vil en petrolog ud fra studier af bjergarternes kemiske og mineralogiske sammensaetning kunne udtale sig om tryk og temperaturforholdene pa dannelsestidspunktet Hvis forholdene for et bjergartssystem har aendret sig gennem tiden fordi tryk temperatur eller stofsammensaetning aendrede sig vil petrologen ligeledes kunne udtale sig om hvordan og hvornar i den geologiske historie dette er foregaet 31 Energien som driver processerne er enten styret af tyngdekraften som kinetisk eller potentiel energi eller styret af varmetilforsel enten i form af straling fra solen eller fra jordens indre eller som friktionsvarme fra solens og manens tidevandspavirkning af jordkloden se tabellen Jordens energiforsyning Energikilde Effekt TW Solstraling 173 000 32 Jordvarme 47 33 Tidevandskraefter 10 32 Menneskelig aktivitet 18 34 Varme kan flyttes pa tre mader 35 ved konduktion overfores varmen vha en temperaturforskel som fx nar en stegepande varmes op af en kogeplade ved konvektion bevaeges varmere stof mod omrader med koldere stof som fx nar vand i en gryde pa komfuret begynder at cirkulere ved straling afgiver legemer elektromagnetisk energi som fx nar radioaktivt kalium uran eller thorium henfalder i jordens indre Det er den konstante vekselvirkning mellem jordens varmeenergi og tyngdekraft der som omtalt nedenfor driver de indre processer plutonisme vulkanisme og metamorfose foruden de pladetektoniske processer 36 Indre processer Rediger Disse ofioliter i en nationalpark i Newfoundland er dannet helt nede pa graensen mellem jordskorpen og kappen og senere haevet de mange km op til jordoverfladen Det er radioaktivt henfald af kalium uran og thorium som frembringer den endogene energi Energien varmer kappens materiale op sa det bringes til at cirkulere i store konvektionsceller hvor det nogle steder stiger til vejrs og andre steder synker ned kilde mangler Plutonisme Rediger Forskellige typer magmaintrusioner 1 Lakkolit 2 Mindre gang 3 Magmakammer 4 Storre gang 5 Sill 6 Vulkanpibe 7 Lopolit Opstigende smelte eller magma vil kunne dels presse dels smelte sig vej frem mod jordens overflade hvor det kan komme til syne i form af vulkaner Det meste af den opstigende magma forbliver dog under overfladen hvor det kan intrudere dvs presse sig ind i og opspraekke overliggende faste lag og danne svaerme af mere eller mindre stejle intrusive gange eller traenge ind langs vandrette spraekker lofte lagene op og udfylde hulrummet med magma Nar tilstromningen af magma standser begynder magmaet langsom at storkne og bliver herved til en plutonisk bjergart 37 Den sakaldte Bowen reaktionsserie nar en smelte afkoles gul rod pil udskilles mineralerne ved forskellig temperatur sorte pilespidser De forste mineraler som udkrystalliserer fra smelten er dem med hojest smeltepunkt typisk olivin I takt med den faldende temperatur begynder nu ogsa pyroxen og dernaest plagioklas alkalifeldspat og til sidst kvarts at udkrystallisere Mens denne bjergartsdannelse star pa vil smelten gradvist komme til at indeholde en storre og storre andel af mineralkorn pa bekostning af den flydende smelte som til gengaeld skifter kemisk sammensaetning i takt med at mineralkornene dannes og ganske langsomt synker til bunds i det magmafyldte kammer Den tilbagevaerende restsmelte vil have en helt anderledes kemisk sammensaetning end det oprindelige magma 38 og vil ofte vaere beriget pa sjaeldne grundstoffer som er svaere at indplacere i de almindelige mineraler Derfor er plutoniske bjergarter dannet fra restsmelter ofte interessante med henblik pa indvinding af malme fx aedelmetaller eller sjaeldne jordarter Kryolitforekomsten ved Ivittuut i Sydgronland er et eksempel pa en restsmelte rig pa fluor 39 Vulkanisme Rediger Ved dette vulkanudbrud pa Jupiters mane Io kastedes materiale 330 km i vejret Vulkanen Fuji Nar et opstigende magma baner sig vej helt op til Jordens overflade kastes magmaet under frigivelse af gasser og nu kaldet lava ud pa jordoverfladen eller havbunden og der dannes en vulkan Et vulkanudbruds forlob og vulkanens form styres i hoj grad af lavaens temperatur og kemiske sammensaetning Jo varmere lavaen er jo mere tyndtflydende er den men ogsa indholdet af silicium har stor betydning idet silicium fattig lava ogsa kaldet basaltisk lava er mere tyndtflydende end silicium rig eller rhyolitisk lava Jo mere tyktflydende lavaen er jo svaerere er det for gasserne at undvige og drevet af det hoje tryk fra gasserne eksploderer denne type lava derfor naermest ud af vulkanen i form af en blanding af finkornet aske og storre pimpsten og vulkanske bomber 40 Derimod vil gasserne nemmere kunne undvige den tyndtflydende basaltiske lava som derfor strommer ganske roligt ud pa jordoverfladen som det ses i vulkanerne pa Hawaii og til dels ogsa Etna pa Sicilien Tyktflydende rhyolitisk lava giver ofte vulkaner med den velkendte kegleform som fx Fuji i Japan mens den tyndtflydende lava ofte blot vil lobe ud pa overfladen og danne lavamarker eller plateaubasalter 41 Den gas som frigives under vulkanudbrud bestar mest af vanddamp foruden mindre maengder kuldioxid og svovldioxid og ligesom med aske og lava kan det vaere store maengder gas der frigives Under et udbrud i 1940 erne frigav den mexikanske vulkan Paricutin saledes pa en enkelt dag 18 000 tons vand Det er dette vand som kommer fra Jordens indre og gennem hele Jordens historie er kastet ud ved utallige vulkanudbrud som i dag udgor vandet i verdenshavene i floderne i soerne og i atmosfaeren 42 Metamorfose Rediger Norsk eklogit dannet ved ca 600 C pa 60 70 km dybde med gronne pyroxener rode granater maelkehvid kvarts og himmelbla kyanit Skotlands grundfjeld er praeget af regionalmetamorfose i forskellig grad jf diagrammet nedenfor Fasediagram over metamorfe bjergarters forekomst som funktion af tryk og temperatur Stiplede linjer viser hvordan stoffet Al2SiO5 forekommer i tre forskellige varianter kyanit sillimanit og andalusit jf Skotlandskortet ovenfor Skitse af metamorfe processer pa graensen mellem amfibolit facies t v og gronskifer facies t h mineraler act aktinolit chl klorit ep epidot gt granat hbl hornblende plag plagioklas Med hhv gragult og laksefarvet er vist kvarts og alkalfeldspat som ikke pavirkes af denne metamorfose Kontaktmetamorfose har omdannet denne lyse sandsten med morke skiferlag til en meget hard hornfels Nar en bjergart udsaettes for stigende tryk og temperatur fx i en oceanbundsplade som skubbes ned under en kontinentalplade vil bjergarten pa tilstraekkelig stor dybde blive sa varm at den smelter og omdannes til flydende magma Men laenge inden da vil stigende tryk og temperatur ogsa fremkalde aendringer i bjergarten aendringer som foregar mens stoffet stadig er i fast form Denne metamorfose graesk formaendring foregar typisk i temperaturintervallet 200 C til 850 C 43 Nar jf foregaende afsnit et varmt magma intruderer overliggende faste og koldere bjergarter far den lavere temperatur i de nye omgivelser magmaet til at danne krystaller hvorved der afgives varme Magmaet folger Le Chateliers princip det modvirker den lavere temperatur ved at varme omgivelserne op Omvendt vil oceanbundsbasalt pa vej ned i en varmere og varmere subduktionszone soge at modvirke temperaturstigningen ved at omdanne sig til nye mineraler og krystalformer under optagelse af varme og saledes ogsa folge Le Chateliers princip 44 Ved de fleste metamorfe processer optages der varme i materialerne i modsaetning til de plutoniske processer som normalt afgiver varme til omgivelserne Man snakker om at metamorfe processer er endoterme mens plutoniske processer er exoterme 45 En basaltbaenk fra et vulkanudbrud bestar typisk af forholdsvis store olivin og pyroxenkrystaller i en finkornet matrix af plagioklas De store krystaller er dannet langsomt pa magmaets vej op mod overfladen mens den finkornede matrix er dannet pa kort tid fordi magmaet efter vulkanudbruddet afkoles meget hurtigt pa landoverfladen og storkner Bringes en sadan basaltbaenk nu ned mod hojere tryk og temperatur vil den finkornede matrix pa et tidspunkt blive kemisk og termodynamisk ustabil De sma krystaller dannet ved lavt tryk og temperatur ved overfladen bliver nu gradvist og i fast form omdannet til nye mineraler eller nye storre krystaller som er mere stabile under de nye forhold med hojt tryk og temperatur 46 Forskellige typer af aendringer i temperatur tryk og stofsammensaetning forer til forskellige former for metamorfose 47 regional metamorfose finder typisk sted under bjergkaededannelse nar tektoniske plader kolliderer og presser materiale dybere ned i skorpen sa at bade temperatur og tryk stiger mens materialet udsaettes for omfattende forskydningsspaendinger og deformationer producerer fx glimmerskifer og gnejs som begge fremstar som lagdelte eller stribede kontakt metamorfose finder sted nar intruderende magma opvarmer de tilgraensende bjergarter sa her er det kun temperaturen der stiger ikke trykket producerer fx den finkornede og meget harde hornfels hydrotermal metamorfose finder sted nar der i forbindelse med magmaintrusion presses vaeske grundvand eller havvand ind i de tilstodende bjergarter og her er det isaer stofsammensaetningen som aendres store vaeskemaengder kan gennemstromme sadanne bjergarter og hvis vaesken indeholder sjaeldne stoffer kan der dannes malmbjergarter fx guldmalm 48 chok metamorfose finder sted hvor meteoriter rammer Jorden og her er det eksplosivt stigende tryk og temperatur som styrer processerne producerer staerkt opspraekkede og nogle gange delvist opsmeltede bjergarter hvor almindelig kvarts kan vaere omdannet til hojtryksvarianter eller polymorfer af kvarts fx coesit og stishovit Ydre processer Rediger Det er lyset og stralingen fra Solen der tilforer den exogene energi der driver de ydre processer Disse finder sted ved jordens overflade hvor den faste jords bjergarter og jordarter modes med den gasformige atmosfaere samt med hydrosfaeren og biosfaeren hvis fysiske og kemiske egenskaber adskiller sig radikalt fra forholdene under jordoverfladen De ydre processer kan opfattes som en raekkefolge af processer der ved jordens overflade tager fat i bjergarter dannet i jordens indre og omdanner dem til nye bjergarter Raekkefolgen af ydre processer vil typisk vaere saledes 49 forvitring nedbryder en bjergart i mindre bestanddele ogsa kaldet sediment erosion fjerner de nedbrudte bestanddele sedimentet og frembringer herved nye landskaber transport forer sedimentet afsted enten med vand vind eller is aflejring placerer bestanddelene et nyt sted og danner herved en ny bjergart en sedimentaflejring diagenese tilpasser aflejringens egenskaber til et nyt fysisk og kemisk miljo i takt med at aflejringen bliver daekket med nye yngre aflejringer Vandets kredslob Rediger Vandets kredslob Tilstedevaerelsen af vand er en forudsaetning for langt de fleste af de ydre processer Som omtalt nedenfor er det vandige oplosninger af syrer og ioner som muliggor kemisk forvitring det er frossent vand i jorden der muliggor frostspraengninger i fysisk forvitring det er oftest ved hjaelp af vand eller is at sediment eroderes transporteres og aflejres og selv diagenese dybt under jordoverfladen kraever tilstedevaerelse af vand 50 Vandet ved jordens overflade udgor den sakaldte hydrosfaere som bade omfatter gasformig vanddamp i atmosfaeren flydende vand i oceaner floder og soer grundvand i jordens indre og is i iskapper gletsjere og permafrost Hydrosfaeren omfatter i alt 1 386 mia km3 vand hvoraf 97 5 er saltvand og 2 5 er ferskvand 51 Det er solens energi der konstant far vand til at flytte sig fra en tilstand et vandreservoir til en anden tilstand et andet reservoir se figur Der finder faktisk ogsa en udveksling af vand sted med jordens indre En hel del vand fores ned i jordens indre i pladetektoniske subduktionszoner kilde mangler mens omvendt store maengder vanddamp fores ud i atmosfaeren under vulkanudbrud Faktisk er alt vand i hydrosfaeren oprindeligt kommet ud gennem vulkaner 52 Forvitring Rediger Denne friske brudflade i et stykke sandsten fra en moraene viser hvordan kemisk forvitring har arbejdet sig fra stenens overflade og indad Klippeblok gennemsat af fine spraekker som pga fysisk forvitring frost eller temperatursvingninger er blevet abnet sa blokken nu er delt i to Meget regelmaessig spraekkedannelse dels storskala i siltsten dels smaskala i underliggende sort skifer Sammenlignet med forholdene i jordens indre udviser atmosfaeren som folge af solstraling og jordens bade daglige og arlige rotation kraftige og pludselige temperatursvingninger samtidig indeholder atmosfaeren bade vand ilt og kuldioxid I forening skaber dette et bade fysisk og kemisk agressivt miljo for bjergarterne som ved jordoverfladen udsaettes for bade fysisk og kemisk forvitring Nede i dybet hvor bjergarterne blev dannet var de i fysisk og kemisk ligevaegt med deres omgivelser men det er ikke laengere tilfaeldet nar de ved jordoverfladen kommer i kontakt med atmosfaeren I kombination med den trykaflastning bjergarterne oplever ved at blive fort op til jordoverfladen vil temperatursvingninger nemt fore til dannelse af sma harfine spraekker engelsk joints I koldt klima vil der i disse spraekker kunne forekomme frostspraengning af bjergarten som derved sonderdeles 53 Pga indhold af kuldioxid er regnvand altid let surt og i omrader med vegetation vil nedbrydning af plantemateriale ogsa frigive kuldioxid Sammen med vand danner kuldioxid kulsyre som vil kunne angribe mineralkornenes overflader og vha hydrolyse fx omdanne feldspat til lermineraler Hvor hydrolyse af feldspat er en forholdsvis langsom proces er kulsyres nedbrydning af calcit i kalkbjergarter noget som gar langt hurtigere og noget som kan fore til dannelse af underjordiske hulrum som det ses i drypstenshuler og karstlandskaber Jernholdige mineraler som fx olivin pyroxen eller biotit vil ved kemisk forvitring reagere med luftens ilt eller oxidere og danne jernoxider eller hydroxider ogsa kendt som okker eller rust og med en karakteristisk gulbrun eller rodbrun farve Forskellige mineraler reagerer forskelligt pa forvitringsprocesserne kvarts er meget modstandsdygtigt over for savel fysisk som kemisk forvitring mens fx olivin og pyroxen nedbrydes relativt nemt Generelt gaelder at mineraler med hojt smeltepunkt forvitrer nemmere end mineraler med lavt smeltepunkt 54 Fysisk forvitring sonderdeler bjergarter sa deres overflade bliver storre og nemmere tilgaengelig for den kemiske forvitring som omdanner oprindelige mineraler til nye eller til oploste ioner Ved en fuldstaendig forvitring er udgangsbjergarten fuldstaendig omdannet til forvitringsprodukter som fx for granits vedkommende er kvartskorn lermineralkorn og oploste ioner 55 Jordbund Rediger Enkelt jordbundsprofil O Delvist nedbrudt plantemateriale A Muldhorisont B Horisont beriget med nedvasket materiale C Uomdannet eller svagt omdannet udgangsbjergart Uddybende artikel Jordbundslaere Afhaengig af klimaforhold og bjergarternes sammensaetning vil fysisk og kemisk forvitring omdanne bjergarterne i jordoverfladen ned til en vis dybde som i Danmark typisk er 1 2 m men i troperne hvor den kemiske forvitring er meget mere aggressiv typisk nar helt ned til 10 m dybde Den fysiske sonderdeling gor overfladelagene porose og i stand til at optage vand og her vil planter begynde at gro Nar de dor og nedbrydes frigives der kuldioxid som forstaerker den kemiske forvitring og forer til opbygning af et naeringsrigt muldlag sa at vegetation vil brede sig og sende rodder ned gennem den friske bjergart laengere nede Herved forstaerkes forvitringen yderligere Den ogede vandgennemstromning vil vaske partikler ud af de ovre lag og laengere ned hvor de ophobes Pa denne made udvikles der en lagdeling af de overste lag under jordoverfladen det sakaldte jordbundsprofil hvis sammensaetning isaer afhaenger af klimaet udgangsbjergarten og det tidsrum jordbundsdannelsen har staet pa I det tempererede danske klima med udbredte moraene og smeltevandsaflejringer er isaer to typer jordbund fremherskende nemlig luvisol eller brunjordsprofilet udviklet pa moraeneaflejringer og podsol eller askejordsprofilet udviklet pa sandaflejringer specielt dem i SV Jylland som ikke var isdaekkede under sidste istid 56 Erosion og landskab Rediger Uddybende artikel Erosion Erosion betyder afgnavning pa latin Erosionsprocesser er i hoj grad et resultat af tyngdekraften Regnvand vasker ned over skraninger og skyller sediment ud i floder Floder gnaver i deres underlag eller i bredderne og forer sediment bort Bredderne kan blive undermineret af erosion sa hele skraninger skrider nedad Bolger aeder sig ind i en kystklint og tidevandsstromme spuler dybe render i havbunden En gletsjer sliber sig ganske langsomt men med stor kraft ned i sit underlag Et jordskaelv kan gore at slappe men stabile aflejringer pludselig bliver flydende og lober bort som en mudderstrom Grundvandsstromme og floder forer store maengder af oploste salte ud mod havet 57 Panorama over Grand Canyon fra syd Denne visse steder naesten 2 km dybe dal er dannet ved at Coloradofloden gennem de seneste 5 6 mio ar har skaret sig ned i en serie af sedimentaere bjergarter 58 Dansk pendant Rebild Bakker i Himmerland er en 70 m dyb erosionsdal fra Senglacial tid fra SDFE kortviewer Man skelner mellem tre overordnede former for erosion 59 ved partikel erosion flyttes sedimentpartiklerne enkeltvis enten af vand vind eller is ved masse erosion flyttes et sammenhaengende legeme af jord eller klippe som det fx sker ved jord eller stenskred ved kemisk erosion oploses en bjergart typisk kalksten og der kan dannes hulrum og jordfaldshuller Partikel erosion er normalt en udramatisk proces nar fx regndraber opslemmer finkornede sedimentkorn i sig eller nar regnvand ned ad skraninger samler sig til stromme som river storre sedimentkorn med sig Det strommende vand kan efterhanden skaere V formede dale ud i landskabet og kraftig erosion af denne slags kan omforme et oprindeligt jaevnt skranende landskab til sakaldte badlands helt gennemskaret af V dale Hvis der ikke er nogen vegetation vil vinden kunne lofte finkornede partikler og blaese dem sammen i klitter som det ses langs kyster eller i orkener Stovstorme er i stand til at fjerne store maengder ler og silt og fore det flere hundrede km bort Det anslas at stovstorme hvert ar fjerner op mod 200 mio tons sediment fra Sahara Under sadanne storme kan stovskyerne ses fra rummet og luften kan indeholde op til 1 000 tons stov pr km3 60 Drypstenshule i Slovakiet Masse erosion kan enten ske som en katastrofal pludselig begivenhed som nar en bjergside i kraftigt regnvejr bliver ustabil og skrider ned i dalen nedenfor ofte med odelaeggelser til folge Eller der kan vaere tale om en mere umaerkelig proces ofte fremkaldt af skift mellem frost og to hvor jorden pa en skraning vil haeve sig lidt i frostvejr for sa at saette sig igen nar det bliver to men med en lille forskydning ned ad bakke Denne krybning kan over en arraekke flytte meget store sedimentmaengder ned ad en skraning Pa skovbevoksede skraenter med krybning vil traeernes stammer forneden krumme ind i skraenten fordi krybningen hele tiden vipper traeet lidt vaek fra skraenten hvilket traeet kompenserer for ved at rette sig op 61 Kemisk erosion forbindes mest med karstlandskaber og drypstenhuler dannet ved at surt regnvand i kalkstensrige egne siver ned gennem spraekker i kalkstenen oploser denne og danner underjordiske hulrum Processen foregar kun i kalksten over grundvandsspejlet og selvom Danmark er rig pa kalksten findes her stort set ingen karst fordi langt det meste danske kalksten ligger under grundvandsspejlet Kalkoplosning har dog fort til dannelse af jordfaldshuller bade pa Stevns og Mon 62 Transport og aflejring Rediger Forskellige aflejringsmiljoer Transport og aflejring er naert forbundne processer fordi al transport for eller siden uundgaeligt vil efterfolges af aflejring En aflejrings udseende egenskaber og beskaffenhed styres af aflejringsmiljoet dvs de fysiske kemiske og biologiske forhold pa stedet herunder fx landskabets udformning klimaet og sedimentets beskaffenhed 63 Man skelner mellem fire transportmedier 64 strommende ferskvand i vandlob hvor vandet drives ned mod havet af tyngdekraften havvand som drives af havstromme tidevandskraefter eller af vind vind som drives af forskelle i atmosfaerens lufttryk gletsjeris som kan opfattes som frosne vandlob der igen drives mod havet af tyngdekraften Ferskvand Rediger Hjulstroms diagram De to kurver for kritisk stromhastighed afgraenser tre tilstandomrader for sedimentpartikler i strommende vand I denne sandsten viser krydslejringernes retning at flodvandet skiftevis er lobet mod hojre det gra lag lige under midten og venstre det morke lag foroven Vand som strommer hen over et underlag fx bunden af en baek vil pavirke dette underlag med en forskydningsspaending som bl a afhaenger af vanddybden og underlagets haeldning Nar vandet i baekken bevaeger sig hen over lost sediment vil det kunne rive sedimentkornene med sig Jo hurtigere vandet strommer jo storre korn rives med Hvis stromhastigheden aftager vil de store korn synke til bunds mens de sma korn fortsaetter med at blive transporteret Saledes skilles de forskellige kornstorrelser ad hvorved sedimentet bliver sorteret Hjulstroms diagram se figur viser i hvilken tilstand et korn med en bestemt storrelse vil befinde sig nar vandet strommer med en bestemt hastighed 64 Den yderste del af Mississippis delta set fra rummet billedet daekker ca 70 km i bredden De fleste ferskvandsaflejringer dannes ud fra det sediment som floder pa deres vej mod havet forer med sig Naer sit udspring hojt oppe i terraenet vil en flod normalt lobe i en ret stejl kanal eller flodseng sa at stromhastigheden er stor og dermed den maksimale kornstorrelse af sediment floden kan transportere Her vil flodens aflejringer vaere grovkornede fx sand eller grus med sten Pa sin vej mod havet vil flodens stromhastighed aftage i takt med flodsengen bliver fladere og fladere og flodaflejringerne bliver tilsvarende mere og mere finkornede efterhanden domineret af fint sand og silt 65 I disse kulforende vandrette sandstenslag pa Nova Scotia viser de buede lag i midten hvordan en flodkanal har skaret sig ned i flodsletten De sandpartikler som det strommende flodvand forer hen over flodsengen vil som oftest samle sig i stromribber orienteret nogenlunde vinkelret pa stromretningen Ribberne er opbygget af skra lag sakaldt krydslejring som haelder i vandet stromretning Sadanne sedimentstrukturer kan derfor i gennemskaret stand bruges til at afgore i hvilken retning floden er strommet se illustration 66 Ved en flods udlob i havet falder stromhastigheden markant sa at aflejringen af sediment oges Sedimentet danner her gerne et delta hvis udformning styres af om kysten det pagaeldende sted er domineret af tidevand som det fx ses ved Ganges udmunding i det indiske ocean eller af bolger som det fx ses ved Rhones og Nilens udmunding i Middelhavet Hvis havet hverken er praeget af tidevand eller bolger kan deltaet bygges langt ud i havet og fa form som en fuglefod som det fx ses ved Mississippis udmunding i den mexikanske golf Themsens og Elbens udmunding i Nordsoen foregar pa steder med sa kraftigt tidevand at der her ikke dannes et delta men i stedet et estuarie 67 Havvand Rediger Pa Kreta findes havaflejrede rytmisk vekslende lag af lys kalksten og rodlig flint lag som efterfolgende er foldet i forbindelse med den alpine bjergkaededannelse Havet far storstedelen af sin tilforsel af sediment fra floderne men tilfores ogsa sediment ved erosion af kystklinter og i form af vindbaret stov fra stovstorme i orkener Ude til havs flyttes det meste sediment med tidevandsstromme og havstromme men langs med kysterne er det isaer bolgeaktivitet der transporterer men ogsa sorterer sedimentet Nordsoen gnaver sig til stadighed ind i klinterne pa Jyllands vestkyst ved fx Bovbjerg og Rubjerg Knude og det eroderede materiale fores i braendingszonen langs med kysten vaek fra klinterne Hvert ar passeres Grenen ved Skagen saledes af ca 1 mio m2 sand og grus mens Blavandshuk ved Esbjerg passeres af ca 400 000 m2 materiale 68 Point Reyes pa Californiens stillehavskyst klintkyst med strand i forgrunden Denne omfattende kystparallelle materialevandring forer til dannelse af en raekke forskellige kystlandskaber fx 69 klinter dannes hvor fremspringende landomrader udsaettes for bolgeenergi idet bolgernes erosion af klintfoden far klinten til med jaevne mellemrum at styrte sammen hvorved der bliver materiale tilgaengelig for kystparallel materialevandring strande dannes pa flade kyststraekninger praeget af moderat bolgeenergi med en netto tilforsel af sand eller grus som danner strandvolde inde pa stranden og revler ude i vandet bl a pga forskellen i kemisk forvitring indeholder tropiske strande naesten aldrig grus mens arktiske strande ofte er meget grovkornede krumodder dannes bag fremspring eller knaek pa kysten hvor materiale fort langs kysten vil kunne komme i lae og blive aflejret fx Skagens Odde som stadig vokser eller Holmsland Klit som i dag helt har afskaret Ringkobing Fjord fra Nordsoen barrierekyster dannes pa meget flade kyststraekninger med stor tilforsel af materiale hvor revlerne efterhanden kan vokse sig op over havniveau og derved afskaere havomradet ind mod land og omdanne det til en lagune ses fx langs Koge bugt hvor en naturlig barrieredannelse som fandt sted op gennem 1900 tallet i 1970 erne blev hjulpet kunstigt pa vej ved anlaeggelsen af det rekreative omrade Koge Bugt Strandpark En flods stromhastighed er normalt for hoj til at de finkornede sedimentpartikler ler og tildels silt kan aflejres selv ikke i flodens nedre lob og i deltaet og en stor del af dette sediment fores derfor helt ud i havet Langs kysten vil bolger forhindre aflejring af finstoffet men for eller siden vil havstromme eller tidevandsstromme fore sedimentet vaek fra kysten og ned pa storre vanddybde hvor vandet er roligere Her vil finstoffet kunne synke ned pa havbunden idet faldhastigheden folger Stokes lov 70 Vind Rediger Spor efter hoppende sandkorn i en vindtunnel Klitterne i Namiborkenen er med deres op til 300 m blandt verdens hojeste Afblaesningsflade i Mojave orkenen Omkring en fjerdedel af Nebraska er daekket af graesbevoksede indlandsklitter kaldet sandhills Barkhaner Parabelklitter Uddybende artikler Klit og Orken Vind er luft som strommer og nar vinden transporterer sediment sker det grundlaeggende pa samme made som nar vand strommer hen over et underlag og pavirker dette med en forskydningsspaending Vinds forskydningsspaending er dog meget mindre end vands fordi densitet og viskositet for luft er meget mindre end for vand hhv ca 800 og 60 gange For at vinden skal kunne transportere og aflejre sediment ma jordoverfladen vaere vegetationslos og besta af lost sediment Vindaflejret sediment findes derfor overvejende i orkener og langs kyster Nar vindhastigheden hen over det torre sand pa fx en strand nar en vis storrelse kaldet vindtaersklen vil vinden kunne saette sandkornene i bevaegelse Korn mindre end ca 0 1 mm transporteres som svaev som kan haenge i luften i lang tid Korn storre end ca 0 4 mm kan vinden ikke lofte fri af overfladen men den kan trille dem hen over stranden Korn med storrelser herimellem transporteres ved at de hopper fra sted til sted og ved deres nedslag enten selv hopper videre eller overforer deres bevaegelsesenergi og slar andre korn op i et hop i stil med kuglerne pa et billardbord Partikler i svaev transporteres meget hurtigere end partikler der hopper som igen transporteres hurtigere end partikler der triller Dette medforer at vindtransporteret sediment gennemgar en meget effektiv sortering som gor at det sand som fx klitter bestar af har naesten samme kornstorrelse 71 Under sidste istid aflejredes i Mellemeuropa store maengder loss gul skravering i en braemme langs iskappen hvid Nar vinden blaeser hen over en tor overflade fjernes alle fine partikler og kun grus og sten bliver liggende tilbage pa det der nu er omdannet til en afblaesningsflade Sandkornene hopper afsted i vinden men en opragende forhindring fx en sten vil kunne bremse sandkornenes hop ved at danne lae sa at lost sand vil kunne samle sig og begynde dannelsen af en klit Nar klitten nar en vis storrelse vil den selv kunne danne tilstraekkeligt lae til at mere sand samler sig og klitten begynder at vokse Nar klitter nar en vis storrelse vil de begynde at vandre som det fx ses med Rabjerg Mile Klitter er ofte halvmaneformede i orkener vil klittens sider vandre hurtigere end midten og der udvikles en barkhan eller halvmaneklit Langs kyster med fugtigt klima som fx den jyske vestkyst vil vindbrud kunne rive vegetationen op og danne klitter hvor midten bevaeger sig hurtigere end siderne sakaldte parabelklitter 72 Netop vindbrud med deraf folgende sandflugt har tidligere i Danmark vaeret et stort problem bade langs den jyske vestkyst og langs Sjaellands nordkyst Sandflugten var isaer slem under den lille istid fra engang i 1500 tallet og til begyndelsen af 1800 tallet Allerede i 1539 udstedte Christian 3 forbud mod at man brugte hjelme og marehalm fra klitterne til husdyrfoder og tagdaekning og forbuddet blev gentaget og udvidet i Christian 5 s Danske lov fra 1683 73 74 Hvor klitter bestar af det sand vinden forer med sig bliver den finere silt og ler fort laengere bort hvor den vil falde ned og danne lag af loss pa jordoverfladen Loss forekommer almindeligt i Mellemeuropa i Kina og det amerikanske Midtvesten hvor det pga sin store frugtbarhed danner grundlag for en omfattende landbrugsproduktion 75 Is Rediger Lagdelt gletsjeris i Spencer gletsjeren i Alaska En kunstners opfattelse af Jorden set fra rummet under sidste istid Uddybende artikler Gletsjer og Moraene I Nordeuropa forekommer usorterede moraeneaflejringer hyppigt foruden i bjergrige egne laengere sydpa men geologerne blev forst gradvist i lobet af 1800 tallet klar over hvordan disse lag var dannet lag som man har fundet i alle tempererede egne af Jorden Tidligere havde man forestillinger om at denne regellose blanding af alle kornstorrelser matte vaere dannet under en voldsom oversvommelse i stil med og formentlig inspireret af den bibelske syndflod Men studier af schweiziske gletsjere fik omkring 1800 meteorologen Horace Benedict de Saussure til at konkludere at gletsjerne tidligere havde haft storre udbredelse Denne pastand blev i 1840 erne dokumenteret af en anden schweizer botanikeren og geologen Louis Agassiz og derefter begyndte geologer verden over at kigge pa disse regellose aflejringer i Danmark kendt som Rullestensformationen med nye ojne 76 I kolde egne med kraftigt snefald vil en del af vinterens sne kunne blive liggende sommeren over fx pa nordvendte skraninger for sa naeste vinter at blive daekket med ny sne Herved dannes et permanent snedaekke og i takt med snelaget bliver tykkere bliver sneen gradvist presset sammen og omdannet til is idet massefylden stiger fra ca 0 06 g cm3 for los sne til 0 9 g cm3 for is Hvis et sadant lag is pa skranende underlag nar en tykkelse pa omkring 30 m vil isen blive plastisk deformeret og begynde at flyde nedad som en meget tyktflydende vaeske en gletsjer er dannet I dag er 11 af Jordens landoverflade til stadighed daekket af sne og is For 20 000 ar siden var det tilsvarende tal 30 Igennem Kvartaertiden har klimaforandringer mange gange faet isens udbredelse til at veksle pa lignende made idet varme mellemistider er blevet aflost af kolde istider 77 Landskab dannet af gletsjer som traekker sig tilbage sml med modstaende kort Dette udsnit af gammelt malebordsblad viser t v den flade svagt skranende Losning hedeslette og t h et smagrubet dodislandskab adskilt af en israndslinje kurveaekvidistance 5 fod Nar en gletsjer glider hen over et landskab vil den erodere underlaget og fore sediment med sig idet sedimentet efterhanden fores horere og hojere op i isen En gletsjer kan transportere alle kornstorrelser selv store blokke og den kan transportere over lange afstande Dammestenen er Danmarks storste sten og den er samlet op af en gletsjer i et svensk grundfjeldsomrade og lagt ved Hesselager pa Fyn Specielt i omradet taet ved isranden vil gletsjere kunne laegge materiale fra sig i form af moraeneaflejringer En moraene vil et bestemt sted altid besta af det materiale som gletsjeren har samlet op pa sin vej hen til dette sted Danske moraener er derfor ofte lerede og kalkholdige fordi den danske undergrund er rig pa ler og kalkbjergarter I det ovrige Skandinavien hvor grundfjeld og andre harde bjergarter dominerer undergrunden vil moraener ofte vaere sandede grusede og stenede men lerfattige 78 Nar gletsjere smelter bort fra et omrade efterlader de et landskab praeget af glaciale landskabsformer som enten er dannet af selve gletsjeren eller af de store maengder smeltevand som til stadighed er lobet ud af denne Hvis gletsjeren pga skift til koldere klima eller mere snefald rykker frem vil den kunne skubbe jordlagene op foran sig ligesom en bulldozer og danne randmoraener En mildning i klimaet eller mindre snefald vil omvendt kunne fa gletsjeren til at smelte tilbage og efterlade et landskab fx praeget af bundmoraene dodishuller ase og kame bakker se figur 79 Gletsjere er saledes meget folsomme over for klimaaendringer 80 idet deres storrelse netop styres af balancen mellem tilforsel af kulde isaer i form af ny sne overst pa gletsjeren og tilforsel af varme isaer i form af afsmeltning af gammel is nederst pa gletsjeren Bliver klimaet mildere vil afsmeltningen af vand overhale tilforslen af sne mens det omvendte er tilfaeldet hvis klimaet bliver koldere 81 Siden kuldeperioden Den Lille Istid er mange gletsjere blevet mindre 82 en tendens som i artierne omkring ar 2000 pga den globale opvarmning er blevet voldsomt forstaerket ogsa hvad angar de kolossale isdaekker i Antarktis og Gronland 83 I sommeren 2019 begyndte klimaaktivister i Island og Schweiz at afholde begravelsesceremonier for gletsjere som var smeltet sa meget tilbage at de ikke laengere bevaegede sig 84 85 Diagenese Rediger I takt med at sediment gennem laengere tid aflejres i et bestemt omrade fx i et floddelta eller pa havbunden ud for deltaet vil der her opbygges en tykkere og tykkere lagserie De nederste dele af lagserien bliver efterhanden begravet sa dybt under havbunden at bade tryk og temperatur begynder at stige og herved kan aflejringen blive pavirket af diagenese Dette er en omdannelse som udover tryk og temperatur isaer styres af aflejringens permeabilitet og porevandskemi og diagenetiske processer kan enten vaere mekaniske eller kemiske 86 Nar sedimentet begraves stadig dybere under overfladen bevirker det ogede overlejringstryk altsa trykket fra de overliggende lag at sedimentkornene udsaettes for mekanisk sammenpresning hvorved porevandet mellem sedimentkornene tvinges ud og herefter typisk vil soge opad vel at maerke hvis aflejringen har en tilstraekkelig permeabilitet sa at vaeske kan stromme gennem den Leraflejringer presses nemmere sammen end sandaflejringer og i dybtliggende vekslende lag af sand og ler ses ofte at lerlagene er staerkt sammenpressede mens sandlag stadig fremstar med nogenlunde samme tykkelse som da de i sin tid blev aflejret 86 Det mobiliserede porevand indeholder ofte kalk eller kisel pa oplost form og hvis disse oploste ioner nar frem til steder i aflejringerne hvor de kemiske betingelser er gunstige sa kan de udfaeldes som cement i porerummene Herved haerdnes sedimentet hvorved en sandaflejring fx omdannes til en sandsten I sandsten er calcit og kvarts de almindeligste cementdannende mineraler men afhaengig af porevandets ionsammensaetning kan cementen ogsa forekomme som fx siderit FeCO3 gips CaSO4 baryt BaSO4 eller pyrit FeS2 87 88 Da transport og aflejring er naert forbundne processer kan man laere meget om en sedimentaflejrings aflejringsmiljo ved at studere aflejringen Men i takt med at diagenese omdanner en aflejring bliver det svaerere og svaerere at udtale sig om aflejringsmiljo Nar aflejringen bliver begravet sa dybt at temperaturen nar op over 200 300 C afloses diagenese af metamorfose som indebaerer meget mere radikale aendringer af aflejringen Lermineraler vil fx omdannes til forskellige glimmermineraler og krystallerne vokser i storrelse sa de oprindelige sedimentstrukturer efterhanden udviskes 89 Flint Rediger Flintstykker De fleste kalksten i Danmark fx skrivekridt og bryozokalk indeholder flintlag og knolde og denne flint er dannet som folge af diagenetiske processer i kalkstenen Det oprindelige kalksediment bestar langt overvejende af skaldele af calciumkarbonat men er ofte iblandet skaldele fra organismer der danner skaller af kisel fx diatomeer radiolarer og kiselsvampe Porevandet i kalksediment er ofte ganske basisk hvilket efterhanden forer til oplosning af kiselskallerne som sa findes som oploste ioner Hvis der lokalt i kalksedimentet findes omrader med surt porevand fx omkring radnende rester af storre dyr kan den oploste kisel her udfaeldes som flintlegemer 90 Hydrokarboner Rediger Nar organisk sediment fx torv eller gytje aflejres under iltfri forhold vil det organiske materiale kunne undga nedbrydning og i stedet blive bevaret Nar sadanne organiske lag begraves tilstraekkeligt dybt og varmes tilstraekkeligt op udsaettes de for diagenetiske forandringer der kan omdanne dem til de okonomisk vigtige rastoffer kul raolie og naturgas Under denne indkulning vil det organiske materiale gradvist blive beriget pa kulstof pa bekostning af ilt og brint der frigives til porevandet typisk i form af vand kuldioxid og metan som indgar i komplekse organiske forbindelser der vil soge opad da de er lettere har mindre densitet end det omgivende sediment Moder disse forbindelser pa deres vej op mod havbunden impermeable lag fx af fedt ler vil de kunne samle sig i olie eller gasfelter 91 Tidsrum RedigerHvis man forestiller sig at Jordens historie svarer til afstanden mellem naesetippen og enden af en strakt arm vil et enkelt strog med en neglefil pa langfingerneglen fjerne hele menneskehedens historie den amerikanske forfatter John McPhee 92 Hvor laenge er lang tid Eksempler med sekunder 1 tusind sekunder svarer til 16 minutter og 40 sekunder 1 million sekunder svarer til 11 dage og 14 timer 1 milliard sekunder svarer til 31 ar og 9 maneder Det er meget forskelligt hvor hurtigt geologiske processer forlober Jordskaelv varer fra sekunder til minutter Nar floder i bjergene ved tobrud gar over deres bredder og forer store maengder mudder sand og sten med sig ned i dalene varer det timer eller dage Nar revler langs sandstrande flyttes udad eller indad varer det dage eller uger Disse processer forlober sa hurtigt at vi mennesker umiddelbart kan erkende dem som processer som at jorden under os forandres 93 Men de fleste geologiske processer foregar kun ganske langsomt Umiddelbart betragtet ser fx kystlinjer floder eller bjerge ikke ud til at forandre sig det fjerneste men betragtet over laengere tidsrum fx hundredetusinder eller millioner af ar sker der store forandringer Den pladetektoniske havbundsspredning langs den midtatlantiske ryg medforer at Sydamerika fjerner sig fra Afrika med ca 3 cm om aret mens stillehavspladen fores ned under den asiatiske plade med ca 10 cm om aret 94 Nar man i bjerge 3 km over havet kan finde fossiler af 15 mio ar gamle havlevende organismer ma bjergene have haevet sig ca 0 2 mm om aret For 40 000 ar siden var Skandinavien tynget ned af vaegten af sidste istids iskappe Nar man i dag i omradet kan finde gamle kystaflejringer op til 500 m over havniveau ma det betyde at Skandinavien lige siden har haevet sig op til omkring 1 cm om aret Erosion kan kvantificeres ud fra opmaling og sammentaelling af nedbrudsprodukter fra mekanisk og kemisk forvitring og for det nordamerikanske kontinent har det givet en erosionsrate pa 0 03 mm pr ar Det tager saledes i storrelsesordenen nogle hundrede millioner ar at anlaegge et ocean ca 20 mio ar at lofte et bjerg i vejret og ca 100 mio ar at bryde det ned igen til havniveau 95 Geologisk tid Rediger Niels Stensen paviste i 1667 at de sakaldte tungesten nederst man kunne finde i bjergarter ikke stammede fra overnaturlige drager men var forstenede hajtaender 96 I 1654 fremlagde den irske aerkebiskop James Ussher resultatet af sine undersogelser af Jordens alder baseret pa Det gamle Testamente hvorefter Jorden skabtes af Gud i ar 4 004 f Kr Men kendskabet til harde bjergarter med hvad tilsyneladende var indlejrede dyrerester eller fossiler fx muslingeskaller gav allerede i Renaessancen de laerde en fornemmelse af at Jorden var skabt meget tidligere Der skulle dog to vigtige videnskabelige opdagelser til for vejen var banet for at Jordens alder kunne oges betragteligt i forhold til biskop Usshers alder Dels da Niels Stensen i sin afhandling fra 1669 om fossilholdige bjergarter i Toscana paviste at den harde bjergart som omgav fossilerne oprindeligt matte have vaeret blod og uhaerdnet og at alle bjergarter derfor ikke som beskrevet i Biblen blev dannet pa en gang men ved en raekke forskellige processer gennem et tidsrum Dels da James Hutton i 1785 pa baggrund af undersogelser af erosions og aflejringshastigheder i datidens skotske landskaber sandsynliggjorde at alle geologiske lag var dannet ikke ved voldsomme pludselige begivenheder som den bibelske Syndflod men ved rolige og landsomme og dermed tidkraevende processer Hermed var der abnet op for at Jordens alder kunne vaere betydeligt aeldre end som angivet i Biblen 96 Der var nu ogsa abnet op for at man kunne opfatte de forskellige geologiske lags dannelsestidspunkter som punkter pa en tidslinje pa to mader 97 relativ alder et lags dannelsestidspunkt set i forhold til et andet lags absolut alder et lags dannelsestidspunkt malt i ar for nu Relativ datering Rediger Blokdiagram med tidsraekkefolge af forskellige processer og bjergarter idet A er aeldst og E er yngst Regel 2 A oprindelig vandret lagserie som senere er foldet og dernaest er gennemsat af forkastning Regel 3 og 5 B intrusion skaerer A men ikke C jf Regel 5 C erosiv diskordans skaerer bade A og B hvorefter lag aflejres ovenpa Regel 5 D vulkansk gang skaerer A B og C men ikke E jf Regel 5 E yngre lag daekker C og D Regel 4 F normalforkastning skaerer A B C og E Regel 5 Stensens og Huttons opdagelser kan sammenstilles i disse grundlaeggende regler 1 Aktualitetsprincippet siger at de nutidige geologiske processer er foregaet pa nogenlunde samme made og med nogenlunde samme hastighed gennem den geologiske historie 98 2 Overlejringsloven siger at i en lagserie af vandrette og uforstyrrede lag vil et overliggende lag vaere yngre end et underliggende for et lag vil aflejres pa sit underlag og ikke under det i en lagserie vil derfor de overste lag vaere yngst og de nederste lag aeldst 99 3 Reglen om oprindelig vandrethed siger at sedimenter aflejres i vandrette lag for kun pa et nogenlunde vandret underlag vil sediment kunne falde til ro og danne et lag 99 4 Reglen om oprindelig udbredelse siger at et sedimentlag oprindeligt er udbredt til alle sider indtil det gradvist tynder ud eller erstattes med et lag med anden sammensaetning nar vi i dag i en udgravning eller klint kan se sidelaens ind pa et lag sa har dette lag oprindeligt haft storre udbredelse 100 5 Reglen om skaering siger at en forkastning eller gang er yngre end den bjergart den gennemskaerer skaerer en forkastning eller gang en bestemt lagserie men ikke en overliggende lagserie er forkastningen gangen yngre end den nedre lagserie men aeldre end den overliggende 99 Samme regel gaelder ogsa nar en intrusion skaerer sig gennem en sedimentlagserie 6 Reglen om inklusioner siger at hvis en plutonsk eller sedimentaer bjergart indeholder fragmenter inklusioner af en anden bjergart fx stykker af en vulkans pibe revet med af opstrommende lava eller stumper af det kalkunderlag hen over hvilket en gletsjer er gledet sa ma disse inklusioner vaere aeldre end bjergarten og bjergarten yngre end inklusionerne 101 Op gennem 1800 tallet udgjorde disse regler en vigtig del af grundlaget for en omfattende frugtbar og efterhanden verdensomspaendende kortlaegning og relativ datering af geologiske lag Man begyndte at opstille den geologiske tidsskala med inddeling i aeon aera periode og epoke se figur nedenfor Studiet af lagenes indhold af fossile dyr og planter palaeontologien blev et vigtigt hjaelpevaerktoj i opstilling af denne tidsskala hjulpet godt pa vej af det store fokus pa evolution og naturlig udvaelgelse som Darwins Arternes Oprindelse afstedkom ved sin udgivelse i 1859 102 Millioner af ar Note 30 6 2009 redefinerede International Union of Geological Sciences IUGS graensen mellem Pliocaen og Pleistocaen Absolut datering Rediger Sma korn af mineralet zirkon dvs meget mindre end denne 23 grams smykkestensudgave er velegnede til absolut datering Tallene i tidsskalaen ovenfor er mio ar for nu og Jordens alder er saledes godt fire en halv mia ar dvs op mod 800 000 gange aeldre end biskop Usshers alder som ikke blev bestridt for end et godt stykke ind i 1800 tallet 103 Op gennem 1800 tallet forsogte fysikere at bestemme Jordens og Solens alder bl a ved at regne pa den varme som tyngdekraftens sammentraekning af Solens enorme masse frembragte hvilket gav en alder pa 20 40 mio ar Ikke laenge efter opdagelsen i 1890 erne af radioaktivitet fik man et dateringsredskab maling af radioaktivt henfald i mineraler hvilket frem mod midten af 1900 tallet gav Jorden en alder taet pa den nugaeldende 104 Radiometrisk datering er stadig en meget brugt metode til fastsaettelse af absolutte aldre for bjergarter Skemaet viser data for en raekke almindeligt brugte radioaktive isotoper 105 Radiometrisk datering ka tusinde ar Ma millioner ar Ga milliarder ar Isotop Halveringstid Dateringsinterval Egnet materialeKulstof 14 5 73 ka lt 50 ka ved torv knogle skaller grundvand havvand isThorium 230 75 ka lt 200 ka organisk kulstofUran 234 250 ka 50 100 ka korallerKalium 40 1 3 Ga gt 100 ka muskovit biotit hornblende vulkanske bjergarterUran 238 4 5 Ga gt 10 Ma zirkonRubidium 87 47 Ga gt 10 Ma muskovit biotit feldspat grundfjeldsbjergarterHistorisk geologi Rediger En kunstners opfattelse af den rodglodende jordklode kort tid efter dens dannelse Uddybende artikel Jordens historie Inden for disciplinen historisk geologi bruges de forskellige geologiske principper og vaerktojer til at genfortaelle og forsta Jordens historie 106 Med fokus pa de geologiske processer som forandrer Jordens overflade og indre og ved brug af stratigrafiske strukturgeologiske og palaeontologiske undersogelser har man kunnet rekonstruere store dele af den lange raekke af meget forskellige geologiske haendelser foruden udviklingen af dyre og planteliv som har givet jordkloden sit nuvaerende udseende Her er listet et udvalg af vigtige begivenheder i Jordens 4 53 mia ar lange historie 107 Trilobiter var et almindeligt syn pa havbunden for 500 mio ar siden Superkontinentet Pangaea eksisterede i perioden 335 175 mio ar siden 108 Triceratops uddode for 65 mio ar siden 4 6 mia ar Hadal Jorden dannes med glohed overflade men stadig uden atmosfaere sa meteorer og kometer slar ned i stort tal Det store Bombardement 3 8 mia ar Eoarkaeikum Temperaturen ved jordoverfladen falder og oceanerne begynder at dannes forloberen for DNA molekylet optraeder forste gang 3 5 mia ar Palaeoarkaeikum Encellede bakterier dukker op Nogle bakterier begynder at udskille ilt i atmosfaeren 1 1 mia ar Stenium Konnet formering optraeder forste gang 109 750 mio ar Neoproterozoikum Det tidligst kendte superkontinentet Rodinia begynder at bryde op 110 Ca 200 mio ar senere samler kontinenterne sig igen i superkontinentet Pannotia 111 112 De forste istider indfinder sig og Varanger istiden forer til en helt tilfrosset jord 113 555 mio ar Ediacarium Flercellede organismer bliver almindelige i havene hvoraf nogle med meget bizart udseende 500 mio ar Kambrium Havene domineres af sma og store hvirvellose dyr som trilobiter soliljer armfodder og blaeksprutter De forste hvirveldyr opstar og udvikler sig til fisk 450 mio ar Ordovicium De forste dyr pa land er primitive leddyr som udvikler sig til skorpioner edderkopper mider og tusindben 420 mio ar Silur Landplanter breder sig gradvist og aendrer hermed jordoverfladens landskaber hvor nye levesteder opstar 360 mio ar Devon Firbenede fisk indtager landjorden som daekkes med froplanter og store skove Verdenshavene danner grobund for store revdannelser 252 mio ar Perm Trias udslettelsen Mere end 96 af livet i havet og 70 af livet pa landjorden 114 forsvinder i den storste massudryddelse nogensinde ammoniter er blandt de overlevende 115 250 mio ar Trias Superkontinentet Pangaea dannes Naleskove krybdyr og synapsider forlobere for pattedyr er almindelige 225 mio ar Trias De forste dinosaurer og pattedyr dukker op superkontinentet Pangaea er i opbrud 130 mio ar Kridt Mens den nuvaerende fordeling af kontinenter og oceaner efterhanden begynder at tage form dukker de forste blomsterplanter frem dinosaurer hersker pa landjorden mens mange nye arter af benfisk dukker op 65 mio ar Kridt Palaeogen graensen En stor asteroide slar ned pa Yucatan halvoen og ammoniter og dinosaurer uddor mens fugle og pattedyr overlever katastrofen 4 mio ar Pliocaen I Afrika opstar de forst menneskelignende vaesner De forste moderne istider udrydder mange store pattedyr 130 000 ar Saale istiden Det moderne menneske Homo sapiens optraeder forste gang De aeldste hulemalerier tegn pa menneskelig bevidsthed er 60 000 ar gamle Geologiens historie Rediger Titelbladet til Niels Steensen afhandling fra 1669 De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus hvor han grundlagde den moderne stratigrafi I Oldtidens Graekenland fremkom flere filosoffer med teorier om Jordens oprindelse Aristoteles beskrev de geologiske forandringers langsomhed 116 Hans efterfolger ved Lyceum filosoffen Theofrastos blev beromt for sit arbejde Peri lithon Om sten som forblev den klassiske laerebog helt til Oplysningstiden Han beskrev her mange mineraler malme og forskellige slags marmor og kalksten og han forsogte at gruppere mineraler ud fra hardhed I romertiden lavede Plinius den aeldre en oversigt over mange mineraler og metaller og beskrev rav som et fossil fra fyrretraeer Inden for krystallografi opdagede han at diamanter har oktaedrisk krystalstruktur Abu Rayhan Biruni 973 1048 lavede en beskrivelse af de geologiske forhold i Indien 117 I Kina fremsatte Shen Kuo 1031 1095 en hypotese om landdannelse eller geomorfologi ud fra observationer af marine fossiler i Taihangbjergene som ligger langt fra Stillehavet foreslog han at landet var dannet ved landhaeving erosion og aflejring af silt fra floder Hans fund af fossilt bambus i et tort og ugaestfrit omrade i Shaanxi ledte ham pa tanken om klimaaendringer kilde mangler Gutta cavat lapidem non vi sed saepe cadendo Draben huler stenen ikke brat men over lang tid latinsk ordsprog fra Ovids Epistulae ex Ponto IV 10 5 118 Laegen Georgius Agricola 1494 1555 skrev den forste afhandling om minedrift og metaludvinding De re metallica libri XII i 1556 med tillaegget Buch von den Lebewesen unter Tage Han beskrev vindenergi vandkraft smelteovne transport af malm udvinding af natrium svovl og aluminium Danske Niels Stensen 1638 1686 opstillede omkring 1670 nogle grundlaeggende stratigrafiske lovmaessigheder bl a overlejringsloven som siger at i en lagserie vil de overste lag vaere aflejret sidst og de nederste vaere aflejret forst 119 I 1600 tallets Europa var geologiske studier staerkt praeget af kirken 120 Den norske praest Michel Pederson Escholt udgav i 1657 vaerket Geologia Norvegica om jordskaelvs teoretiske og teologiske baggrund foruden beskrivelser af bl a grotter jordgasser og vulkaner I 1696 udgav briten William Whiston A New Theory of the Earth 121 hvor han redegjorde for hvordan Syndfloden havde dannet jordens klipper og lagserier Ogsa tyskeren Abraham Werner beskaeftigede sig med Syndfloden og foreslog at bjergarter herunder ogsa basalt og granit var blevet udfaeldet fra havvand i en teori kendt som neptunisme 122 1700 tallet neptunisme og plutonisme Rediger Neptunismens grundlaegger Abraham Werner I 1700 tallet tegnede Jean Etienne Guettard og Nicolas Desmarest franske geologiske kort og lavede de forste beskrivelser af vulkanske bjergarter i Frankrig William Smith 1769 1839 tegnede nogle af de forste geologiske kort over Storbritannien og kortlagde lagserier ved at studere deres fossiler Ved siden af ham regnes James Hutton ofte som den forste moderne geolog I 1785 udgav han i Edinburgh Theory of the Earth Han mente jorden matte vaere aeldre end tidligere antaget fordi nedbrydning af bjerge og aflejring af sediment tager lang tid 123 Hutton gik isaer til angreb mod de geologer som var fortalere for teorier for Jordens dannelse som byggede pa Bibelens beretning om Syndfloden Han haevdede at det var vulkanske processer der skabte bergarterne 124 I 1700 tallet fik man gennem minedrift en oget forstaelse for stratigrafi I 1741 begyndte man at undervise i geologi ved det franske naturhistoriske museum 125 I 1749 udgav den franske naturhistoriker Georges Louis Leclerc sin Histoire Naturelle hvor han gik til angreb pa de bibel inspirerede dannelsesteorier fra bl a Whiston 126 Ud fra studier af kugler som afkoles konkluderede han at Jordens alder ikke var omkring de 6 000 ar som Bibelen siger men snarere 75 000 ar 127 Den geologiske videnskab var pa denne tid praeget af kampen mellem to konkurrerende teorier 128 neptunisterne opkaldt efter den romerske havgud Neptun og anfort af Abraham Gottlob Werner forestillede sig at alle typer bjergarter ogsa fx basalt og granit var dannet ved udfaeldning i havet plutonisterne som havde navn efter den graeske gud for underverdenen Pluton og var anfort af James Hutton mente derimod alle harde og krystallinske bjergarter var dannet i jordens indre ved hoj temperatur Plutonisterne skulle vise sig at ga af med sejren i den videnskabelige strid men Werner indskrev sig alligevel i historien bl a med bogen Von den ausserlichen Kennzeichen der Fossilien hvor han praesenterede et klassifikationssystem til mineraler 129 1800 tallet stratigrafi og aktualitetsprincip Rediger Det var i Wales og det sydvestlige England man gjorde de forste store fremskridt inden for stratigrafi William Smith Georges Cuvier og Alexander Broignart var alle foregangsmaend inden for stratigrafiske undersogelser vha fossiler 130 Efter udgivelsen af Cuvier og Broignarts bog Description Geologiques des Environs de Paris i 1811 ogedes interessen for denne nye disciplin 131 I 1833 introducerede Adam Sedgwick den geologiske periode Kambrium pa grundlag af studier af bjergarter i Wales Roderick Murchison fortsatte kortlaegningen af Wales og reviderede Sedgewicks inddeling med indforelsen af Silur perioden 132 Samtidig fremlagde den skotske geolog Charles Lyell en inddeling af Tertiaertiden basert pa stratigrafiske studier i Skotland 133 Eksempel pa erratisk blok bjergarten rombeporfyr forekommer kun i et lille omrade omkring Oslo men lose blokke af bjergarten er spredt over hele Nordeuropa af Kvartaertidens gletsjere I lobet af 1800 tallet blev aktualitetsprincippet bredt accepteret blandt geologerne som aflosning for 1700 tallets katastrofeteorier 134 ikke mindst efter udgivelsen af Charles Lyells Principles of Geology i 1830 hvor han vha nye observationer fra England Frankrig Italien og Spanien videreudviklede Huttons ideer om gradualisme som grundprincip for dannelse af geologiske lag 135 Lyell var staerkt medvirkende til at indfore doktrinen om at geologiske processer foregar pa samme made og med samme hastighed i dag som i fortiden 136 og dette aktualitetsprincip blev snart almindeligt accepteret 135 ogsa af Charles Darwin som havde vaeret med Sedgwick pa ekskursioner i Wales og som laeste Lyells bog med stor interesse Da Darwin i 1859 fremsatte sin evolutionsteori i Arternes Oprindelse henviste han i stor udstraekning til Lyell 137 Fra gammel tid og et stykke ind i 1800 tallet havde geologerne haft et forklaringsproblem med de sakaldte erratiske blokke lose blokke og marksten og strandsten af bjergarter som kun fandtes faststaende langt borte se figur med rombeporfyr En forklaring pa hvordan de erratiske blokke blev flyttet fik man med fremkomsten af isteorien forestillingen om at de store omrader med erratiske blokke isaer Nordeuropa og Nordamerika tidligere havde vaeret daekket af indlandsis og gletsjere De meget hyppigt forekommende usorterede moraene aflejringer i disse omrader kunne nu forklares som afsat af gletsjere under en raekke istider i Kvartaerperioden en periode karakteriseret ved hyppige og voldsomme klimaforandringer 138 1900 tallet geosynklinalteori og kontinentaldrift Rediger Studier af seismiske bolgers udbredelse ved jordskaelv gjorde det i forste halvdel af 1900 tallet muligt at kortlaegge Jordens lagdelte opbygning Visse dinosaurers udbredelse i Gondwanaland den sydlige del af superkontinentet Pangaea Pladetektonisk spredningszone med dannelse af oceanbundsbasalt i striber med vekslende magnetisering a for 5 mio ar siden b for 2 5 mio ar siden c i dag Sporgsmalet om hvordan bjergkaeder dannes havde laenge optaget geologerne men en gangbar teori fremkom ikke for end i sidste halvdel af 1800 tallet da de amerikanske geologer James Hall og James Dwight Dana ud fra studier i Appalacherne fremlagde deres geosynklinalteori 139 140 I begyndelsen af 1900 tallet videreudviklede de tyske geologer Leopold Kober og Hans Stille teorien hvorefter bjergkaeder dannes fordi jordkloden pga afkoling traekker sig lidt sammen sa at skorpen pga sammenpresning begynder at fa rynker i form af store komplekse sedimentbassiner eller gensynklinaler som senere kan presses op og blive til bjergkaeder 141 142 I det hele taget blev 1900 tallet praeget af en oget interesse for Jordens indre i voksende erkendelse af at mange af de processer hvis resultater ses ved jordoverfladen ma have fundet sted op til titals km under overfladen I 1910 paviste den kroatiske geolog Andrija Mohorovicic ud fra undersogelser af jordskaelvsbolgers udbredelseshastigheder at jordens skorpe i omkring 35 km dybde kendt som Moho diskontinuiteten og vekslende fra op til 70 km under kontinenterne til ned til kun 5 km under oceanerne blev aflost af en flydende kappe Der skulle komme flere vigtige opdagelser inden for seismologi og maling af jordskaelvsbolger bl a da tyske Beno Gutenberg i 1913 kunne ansla dybden til Jordens kerne og danske Inge Lehmann i 1936 paviste at det fandtes bade en indre og en ydre kerne 143 Op gennem 1800 tallet blev man efterhanden klar over at Jorden var aeldre end som sa og i takt med at man udviklede og raffinerede den radiometriske datering af mineraler og bergarter 144 naede Jordens alder i begyndelsen af 1900 tallet op omkring 2 milliarder ar Samtidig blev den geologiske tidsskala videreudviklet og stadigt mere nojagtig Det storre geologiske tidsperspektiv var formentlig en del af inspirationen bag de forste teorier om kontinentaldrift 144 145 dels fremsat i 1908 af den amerikanske glacialgeolog Frank Bursley Taylor og tre ar senere og uafhaengigt heraf og beskrevet noget mere detaljeret af den tyske geograf Alfred Wegener 146 Kontinenterne udgjorde ifolge Wegener oprindeligt et sammenhaengende landomrade et superkontinent som han kaldte Pangaea Wegener mente at Pangaea pa et tidspunkt spraekkede op i de nuvaerende kontinenter som derefter drev afsted pa Jordens kappe som tommerflader pa havet Wegener og den britiske pioner inden for geokronologi Arthur Holmes blev begge bestyrket i deres tro pa superkontinentets eksistens idet de nu adskilte kontinenters kystkonturer bjergartsfordeling og dyreliv passede pafaldende godt sammen pa tvaers af opspraekningerne hvis man samlede kontinenterne igen se figur 147 Men selv om denne teori ogsa gav en forklaring pa hvordan bjergkaeder dannes 134 blev den gennem et halvt arhundrede mest betragtet med skepsis I 1929 opdagede den japanske geofysiker Motonori Matuyama at Jordens magnetfelt skiftede retning pa et tidspunkt midt i Kvartaertiden sa at den magnetiske nordpol og sydpol byttede plads 148 149 Under 2 Verdenskrig udviklede man magnetometre til at afsoge havomrader for fjendtlige ubade og efter krigen bemaerkede geofysikere at data fra disse afsogninger viste underlige og umiddelbart uforklarlige magnetiseringsmonstre se figur 150 I lobet af 1950 erne blev det efterhanden klart at disse magnetiske anomalier var udtryk for en raekke af sadanne palaeomagnetiske skift i Jordens magnetfelt og at anomalierne i virkeligheden viste striber af nydannet oceanbund langs spredningszoner pa havbunden 151 152 153 Hermed havde man pavist kontinentaldriften det at kontinenter og oceaner bevaeger sig i forhold til hinanden Efterkrigstiden pladetektonik og bassinanalyse Rediger Under navnet pladetektonik skulle teorien om kontinentaldrift fra slutningen af 1960 erne give anledning til et af de vigtigste paradigmeskift i den geologiske videnskab Det blev nu muligt at forklare vulkaners og bjergkaeders placering forekomsten af jordskaelv hvorfor oceanerne er dybest taet pa land og hvorfor skorpen under oceanerne er yngre tyndere og tungere end under kontinenterne 154 Canadieren John Tuzo Wilson paviste at nar Hawaii oerne ligger som pa linje skyldes det at Stillehavspladen bevaeger sig hen over en hotspot et omrade i kappen med opstigende magma og vulkanisme Han var ogsa med til at pavise at den kaledoniske bjergkaede blev dannet da Iapetushavet en forlober for Atlanterhavet blev lukket ved et sammenstod mellem kontinentalplader Siden har man fundet mange tegn pa at kontinentalplader er drevet fra hinanden og stodt sammen et utal af gange gennem Jordens historie og en sadan cyklus med spredning efterfulgt af kollision kaldes en wilson cyklus 155 Indvinding af hydrokarboner olie og gas blev efter 2 Verdenskrig helt afgorende for energiforsyningen i store dele af verden Olie og gas findes typisk i forbindelse med strukturelle faelder i sedimentaere bassiner hvor der under gunstige forhold er aflejret organisk materiale Den meget intense og omkostningstunge efterforskning efter kulbrinteforekomster typisk med en kombination af seismiske undersogelser og boringer har givet en meget mere detaljeret forstaelse af dannelsen og opbygningen af sadanne bassiner fx i Nordsoen 156 Metoder RedigerVi geologer kan opdeles i tre slags dem der samler sten og studerer dem dem der prover at eftergore stenene i laboratoriet og dem der grubler over sten I en sund og staerk videnskab bor man kombinere alle disse tre facetter den iagttagende den eksperimenterende og den teoretiske Iagttagelse kun for iagttagelsens skyld er ufrugtbar eksperimenter som besvarer sporgsmal ingen har stillet er irrelevante og teori som ikke er testet mod fakta er ubrugelig Nar den er bedst er teorien pa mange mader det som forbinder de andre to En god teori kan saledes bruges til at tolke eller gentolke iagttagelser sa at man kan stille mere betydningsfulde sporgsmal til eksperimentet og omvendt den amerikanske geolog J B Thompson 157 158 Geologer har en raekke forskellige faglige metoder og discipliner til radighed i deres arbejde se liste nedenfor Meget ofte tager arbejdet udgangspunkt i et bestemt geografisk omrade hvis geologiske forhold onskes belyst Her skelnes mellem 159 160 161 kortlaegning identifikation og optegning af omradets forskellige bjergarter ud fra omradets petrografiske geomorfologiske og strukturgeologiske karakteristika tolkning udredning af omradets geologiske dannelseshistorie dvs ud fra resultater af kortlaegning at beskrive i hvilken raekkefolge og gennem hvilke processer omradets sammensaetning af bjergarter er dannet I en typisk geologisk undersogelse samler geologer altsa ude i felten data om bjergarternes petrografi sammensaetning stratigrafi lagdeling og strukturgeologi lagenes indbyrdes placering og deformationer hvorefter man hjemme pa kontoret sammenstiller alle disse data i en tolkningsmodel Andre geologer vaelger i forlaengelse af Aktualitetsprincippet at undersoge hvordan geologiske processer i vore dage finder sted fx i floder i havet og i gletsjere mens endnu andre forsker i graenseomradet mellem ydre og indre processer 162 Fagdiscipliner Rediger Feltgeologens vigtigste redskaber hammer og lup Vulkanolog udtager lavaprove med hammer og en spand vand Den geologiske videnskab kan opdeles i en lang raekke underdiscipliner bl a Mineralogi studiet af mineralers sammensaetning struktur dannelse og forekomst 163 Petrologi studiet af sammensaetning forekomst og dannelse af bjergarter hvad enten sedimentaere 164 165 magmatiske eller metamorfe 166 167 Geomorfologi studiet af landskabsformer og landskabsdannende processer pa og ved jordens overflade 168 Strukturgeologi studiet af bjergarters geometri lagstilling og deformationer 169 170 Stratigrafi studiet af lagdelte bjergarters fremtraeden indbyrdes placering og korrelation 171 Palaeontologi studiet af fortidens dyre og planteformer og livsformernes udvikling gennem geologisk tid 172 Kvartaergeologi og glaciologi studiet af bjergarter og processer fra Kvartaerperiodens istider og mellemistider 173 Hydrogeologi og geokemi studiet af de hydrauliske og kemiske processer der finder sted i vandet i jorden 174 175 Geofysik studiet af jordkloden vha fysiske malinger af fx tyngdekraft magnetfelt radioaktivitet udbredelse af akustiske seismiske eller geo elektriske signaler 176 Vulkanologi studiet af vulkanernes bjergarter og processer 177 Ingeniorgeologi den praktiske anvendelse af geologisk viden i forbindelse med bygge og anlaegsopgaver 178 179 Malmgeologi oliegeologi og okonomisk geologi den praktiske anvendelse af geologisk viden i forbindelse med indvinding af rastoffer 180 181 Se ogsa RedigerJordens historie Jordens alder Geologisk tidsskala Danmarks geologi Bornholms geologi Gronlands geologi Palaeontologi Jordbundslaere Landskabsform Geologisk aflejring Sten og jordtyper Evolution Exogeologi andre himmellegemers geologi Geografi GeofysikHenvisninger RedigerNoter En aeldre betegnelse er geognosi 2 af graesk gea ge jord og gnōsis erkendelse 3 Helt praecist er det kappens overste lag lithosfaeren som flyder pa kappens naestoverste lag asthenosfaeren 9 Referencer Press amp Siever 1974 s 34 Karl Harbol Jorgen Schack og Henning Spang Hanssen red 1999 geognosi i Dansk Fremmedordbog 2 udg Gyldendal Hentet 17 november 2019 Geognosi i Ordbog over det danske Sprog Hentet 17 november 2019 Gunten Hans R von 1995 Radioactivity A Tool to Explore the Past Radiochimica Acta 70 71 s1 ISSN 2193 3405 doi 10 1524 ract 1995 7071 special issue 305 For oprindelsen af geo se geo i Den Store Danske For oprindelsen af logi se logi i Den Danske Ordbog Alt i denne henvisning er hentet 13 april 2019 geologi i Den Store Danske Hentet 13 april 2019 Henriksen 2005 s 20 a b Wienberg Rasmussen m fl 1968 s 74 76 a b c Henriksen 2005 s 53 Wegener A 1999 Origin of continents and oceans Courier Corporation ISBN 978 0 486 61708 4 Summerfield 1991 s 46 47 Kious Jacquelyne Tilling Robert I 1996 Understanding Plate Motions This Dynamic Earth The Story of Plate Tectonics Kiger Martha Russel Jane Online udgave Reston VA United States Geological Survey ISBN 978 0 16 048220 5 Hentet 13 marts 2009 Hess H H November 1 1962 History Of Ocean Basins pp 599 620 in Petrologic studies a volume in honor of A F Buddington A E J Engel Harold L James and B F Leonard eds Geological Society of America Kious Jacquelyne Tilling Robert I 1996 Developing the Theory This Dynamic Earth The Story of Plate Tectonics Kiger Martha Russel Jane Online udgave Reston United States Geological Survey ISBN 978 0 16 048220 5 Hentet 13 marts 2009 Ramos Victor A 2009 Anatomy and global context of the Andes Main geologic features and the Andean orogenic cycle Geological Society of America Memoirs 204 31 65 ISBN 9780813712048 doi 10 1130 2009 1204 02 Hentet 15 december 2015 Press amp Siever 1974 s 53 58 Noe Nygaard 1955 s 13 Press amp Siever 1974 s 56 68 Galsgaard 1998 s 15 Composition of the crust sandatlas org Mineral Identification Tests Geoman s Mineral ID Tests Hentet 17 april 2017 Press amp Siever 1974 s 58 60 a b Blatt Harvey Tracy Robert J 1996 Petrology 2nd udgave W H Freeman ISBN 978 0 7167 2438 4 Denne artikel indeholder materiale fraEncyclopaedia Britannica Eleventh Edition en udgivelse som nu er i offentligt domaene fordi ophavsretten er udlobet a b Bucher Kurt Grapes Rodney 2011 Petrogenesis of Metamorphic Rocks Springer s 23 24 ISBN 978 3 540 74168 8 arkiveret fra originalen 19 november 2016 Wilson James Robert 1995 A collector s guide to rock mineral amp fossil localities of Utah Utah Geological Survey s 1 22 ISBN 978 1 55791 336 4 arkiveret fra originalen 19 november 2016 Press amp Siever 1974 s 38 Press amp Siever 1974 s 2 Best 1982 s 15 Best 1982 s 13 Best 1982 s 1 a b Best 1982 s 5 Davies J H amp Davies D R 2010 Earth s surface heat flux Solid Earth 1 1 5 24 IEA Key world energy statistics 2015 PDF Hentet 6 april 2017 Best 1982 s 7 Best 1982 s 6 Press amp Siever 1974 s 328 331 Henriksen 2005 s 152 Henriksen 2005 s 205 206 Noe Nygaard 1955 s 198 Press amp Siever 1974 s 365 Press amp Siever 1974 s 374 Stephen Marshak 2009 Essentials of Geology W W Norton amp Company 3 udgave ISBN 978 0 393 19656 6 s 177 Best 1982 s 11 Best 1982 s 344 Henriksen 2005 s 35 Best 1982 s 349 350 Henriksen 2005 s 52 Press amp Siever 1974 s 85 324 Press amp Siever 1974 s 137 World Water Resources A New Appraisal and Assessment for the 21st Century UNESCO 1998 Arkiveret fra originalen 27 september 2013 Hentet 13 juni 2013 Press amp Siever 1974 s 156 157 Galsgaard 1998 s 16 Galsgaard 1998 s 17 Galsgaard 1998 s 21 Galsgaard 1998 s 17 20 Galsgaard 1998 s 42 Wilford John Noble 29 november 2012 60 Million Year Debate on Grand Canyon s Age New York Times Arkiveret fra originalen 21 januar 2013 Hentet 22 januar 2013 Galsgaard 1998 s 42 48 Galsgaard 1998 s 43 45 Galsgaard 1998 s 47 Galsgaard 1998 s 48 Galsgaard 1998 s 13 a b Galsgaard 1998 s 51 Galsgaard 1998 s 54 Galsgaard 1998 s 53 Galsgaard 1998 s 61 64 Galsgaard 1998 s 69 70 Galsgaard 1998 s 74 78 Galsgaard 1998 s 53 65 Galsgaard 1998 s 83 84 Galsgaard 1998 s 84 86 Galsgaard 1998 s 87 Kong Christian den Femtis Danske Lov PDF G E C Gads Forlag 1929 i digital udgave ved Bjorn Andersen s 61 2003 Hentet 2008 01 14 Galsgaard 1998 s 88 Galsgaard 1998 s 89 Galsgaard 1998 s 89 91 Galsgaard 1998 s 93 95 Galsgaard 1998 s 100 105 Seiz G N Foppa 2007 The activities of the World Glacier Monitoring Service WGMS Arkiveret fra originalen 25 marts 2009 Hentet 21 juni 2009 Galsgaard 1998 s 91 EPA OA US Climate Change Indicators Glaciers US EPA Land ice NASA Global Climate Change Iceland Just Held a Funeral For The First Glacier Killed by Climate Change by Jacinta Bowler 20 Aug 2019 Hundreds mourn dead glacier at funeral in Switzerland by Arnaud Siad and Amy Woodyatt CNN Updated 1615 GMT 0015 HKT September 22 2019 a b Galsgaard 1998 s 110 What Are the Three Most Common Cementing Agents for Sandstones Sciencing Galsgaard 1998 s 111 112 Galsgaard 1998 s 116 117 Galsgaard 1998 s 112 Galsgaard 1998 s 114 115 McPhee John 1998 1981 Basin and Range Annals of the Former World s 77 ISBN 0 374 10520 0 Press amp Siever 1974 s 25 Peter Birds kort Press amp Siever 1974 s 27 28 a b Marshak 2008 s 417 Marshak 2008 s 418 Reijer Hooykaas Natural Law and Divine Miracle The Principle of Uniformity in Geology Biology and Theology Leiden EJ Brill 1963 a b c Olsen Paul E 2001 Steno s Principles of Stratigraphy Dinosaurs and the History of Life Columbia University Hentet 2009 03 14 Press amp Siever 1974 s 29 30 Marshak 2008 s 418 419 Press amp Siever 1974 s 39 Bryson 2005 s 103 Press amp Siever 1974 s 41 42 Summerfield 1991 s 514 Levin Harold The Earth through Time Hoboken New Jersey John Wiley amp Sons 2003 p 2 Important events in the history of life Rogers J J W Santosh M 2004 Continents and Supercontinents Oxford Oxford University Press s 146 ISBN 978 0 19 516589 0 N J Buttefield 2000 Bangiomorpha pubescens n gen n sp implications for the evolution of sex multicellularity and the Mesoproterozoic Neoproterozoic radiation of eukaryotes Paleobiology 26 3 386 404 doi 10 1666 0094 8373 2000 026 lt 0386 BPNGNS gt 2 0 CO 2 International Stratigraphic Chart 2008 International Commission on Stratigraphy International Chronostratigraphic Chart v 2015 01 PDF International Commission on Stratigraphy Januar 2015 Murphy J B Nance R D 1965 How do supercontinents assemble American Scientist 92 4 324 333 doi 10 1511 2004 4 324 Hentet 2007 03 05 Stanley 1999 s 320 321 325 Benton M J 2005 When Life Nearly Died The greatest mass extinction of all time London Thames amp Hudson ISBN 978 0 500 28573 2 Sahney amp Benton 2008 Recovery from the most profound mass extinction of all time Moore Ruth The Earth We Live On New York Alfred A Knopf 1956 p 13 Abdus Salam 1984 Islam og vitenskap I C H Lai 1987 Ideals and Realities Selected Essays of Abdus Salam 2 udg World Scientific Singapore s 179 213 P Ovidius Naso Epistulae Ex Ponto Liber Quartus X Albinovano Press amp Siever 1974 s 29 30 Ramberg et al 2007 s 15 Gohau 1990 s 118 Frank 1938 s 209 James Hutton 1795 Vol 1 og Vol 2 Project Gutenberg Albritton Claude C The Abyss of Time San Francisco Freeman Cooper amp Company 1980 side 95 96 Gohau 1990 s 219 Gohau 1990 s 88 Gohau 1990 s 92 Frank 1938 s 209 239 Jardine Secord amp Spary 1996 s 212 Albritton Claude C The Abyss of Time San Francisco Freeman Cooper amp Company 1980 p 104 107 Peter Bowler J The Earth Encompassed New York W W Norton amp Company 1992 side 216 Second J A 1986 Controversy in Victorian Geology The Cambrian Silurian Dispute Princeton University Press side 301ff ISBN 0 691 02441 3 Gohau 1990 s 144 a b Peter Bowler J The Earth Encompassed New York W W Norton amp Company 1992 side 404 405 a b Albritton Claude C The Abyss of Time San Francisco Freeman Cooper amp Company 1980 side 104 107 Gohau 1990 s 145 Frank 1938 s 226 Galsgaard 1998 s 89 90 Sengor 1982 s 11 Adolph Knopf juli 1948 The Geosynclinal Theory PDF Bulletin of the Geological Society of America 59 649 670 Sengor 1982 s 23 Sengor 1982 s 28 Ramberg et al 2007 s 25 a b Jardine Secord amp Spary 1996 s 227 Charles Drake L The Geological Revolution Eugene Oregon State System of Higher Education 1970 side 11 Wegener Alfred 6 januar 1912 Die Herausbildung der Grossformen der Erdrinde Kontinente und Ozeane auf geophysikalischer Grundlage PDF Petermanns Geographische Mitteilungen 63 185 195 253 256 305 309 arkiveret PDF fra originalen 4 oktober 2011 Ramberg et al 2007 s 24 25 Matyuama M 1929 On the Direction of Magnetization of Basalt in Japan Tyosen and Manchuria Proceedings of the Imperial Academy of Japan 5 203 205 Glen 1982 s 102 103 Victor Vacquier Sr 1907 2009 Geophysicist was a master of magnetics Los Angeles Times B24 24 januar 2009 Mason Ronald G Raff Arthur D 1961 Magnetic survey off the west coast of the United States between 32 N latitude and 42 N latitude Bulletin of the Geological Society of America 72 8 1259 66 Bibcode 1961GSAB 72 1259M ISSN 0016 7606 doi 10 1130 0016 7606 1961 72 1259 MSOTWC 2 0 CO 2 Korgen Ben J 1995 A voice from the past John Lyman and the plate tectonics story PDF Oceanography 8 1 19 20 doi 10 5670 oceanog 1995 29 Arkiveret PDF fra originalen 2007 09 26 Spiess Fred Kuperman William 2003 The Marine Physical Laboratory at Scripps PDF Oceanography 16 3 45 54 doi 10 5670 oceanog 2003 30 Arkiveret PDF fra originalen 2007 09 26 Michael D Krom Earth geology and tectonics I Joseph Holden An introduction to Physical Geography and the Environment 2012 udgave Pearson Essex s 29 ISBN 978 0273740698 Ramberg et al 2007 s 29 Hansen 1984 s 67 74 J B Thompson Jr 1970 Geochemical reaction and open systems Geochimica et Cosmochimica Acta 34 529 551 Best 1982 s 26 Best 1982 s 24 25 Hansen 1984 s 32 33 Robert R Compton 1985 Geology in the field Wiley New York ISBN 0471829021 Compare Hansen Jens Morten 2009 01 01 On the origin of natural history Steno s modern but forgotten philosophy of science I Rosenberg Gary D The Revolution in Geology from the Renaissance to the Enlightenment Geological Society of America Memoir 203 Boulder CO Geological Society of America udgivet 2009 s 169 ISBN 978 0 8137 1203 1 Hentet 2016 08 24 the historic dichotomy between hard rock and soft rock geologists i e scientists working mainly with endogenous and exogenous processes respectively endogenous forces mainly defining the developments below Earth s crust and the exogenous forces mainly defining the developments on top of and above Earth s crust W A Deer R A Howie og J Zussman 1966 An Introduction to the Rock Forming Minerals Longman 528 sider ISBN 0 582 44210 9 Jens Galsgaard 1998 Indforing i Sedimentgeologi Dansk geoteknisk Forening Bulletin 12 154 sider ISBN 87 89833 06 6 H Blatt G Middleton og R Murray 1980 Origin of Sedimentary Rocks Prentice Hall 782 sider ISBN 0 13 642710 3 Myron G Best 1982 Igneous and Metamorphic Petrology W H Freeman amp Co 630 sider ISBN 0 7167 1335 7 H G F Winkler 1967 Petrogenesis of Metamorphic Rocks Springer Verlag 237 sider oversat fra tysk Summerfield Michael A 1991 Global Geomorphology Longman Scientific amp Technical 537 sider ISBN 0 582 30156 4 T C R Pulvertaft 1975 Strukturer Tidsskriftet Varv 74 sider kompendium i strukturgeologi E Sherbon Hills 1972 Elements of Structural Geology Chapman amp Hall 502 sider ISBN 0 412 10610 8 D T Donovan 1966 Stratigraphy an introduction to principles Rand McNally amp Co 199 sider Wienberg Rasmussen 1969 Palaeontologi Fossile invertebrater Munksgaard 420 sider ISBN 87 16 00004 8 Bryn Hubbard Neil Glasser 2005 Field techniques in glaciology and glacial geomorphology Chichester England J Wiley ISBN 0470844264 CS1 vedligeholdelse Dato og ar link Keld Romer Rasmussen Hydrogeologi s 215 245 i O B Nielsen red 1995 Danmarks geologi fra Kridt til i dag Aarhus Geokompendier nr 1 290 sider ISSN 1396 1578 Hans Pauly 1968 Geokemi Polyteknisk Forlag 301 sider H Robert Burger Anne F Sheehan Craig H Jones 2006 Introduction to applied geophysics exploring the shallow subsurface New York W W Norton ISBN 0393926370 CS1 vedligeholdelse Flere navne authors list link CS1 vedligeholdelse Dato og ar link Sigurdsson Haraldur red 2015 The Encyclopedia of Volcanoes 2 udgave Academic Press ISBN 978 0 12 385938 9 P B Attewell og I W Farmer 1976 Principles of Engineering Geology Chapman and Hall 1045 sider ISBN 0 412 11400 3 Inga Sorensen 2019 Ingeniorgeologi Forlaget Praxis 240 sider ISBN 978 8757129182 Guilbert John M and Charles F Park Jr 1986 The Geology of Ore Deposits W H Freeman ISBN 0 7167 1456 6 Richard C Selley 1998 Elements of petroleum geology San Diego Academic Press ISBN 0 12 636370 6 CS1 vedligeholdelse Dato og ar link Litteratur RedigerPa dansk Rediger Axel Garboe 1959 Geologiens Historie i Danmark Bind I Fra myte til videnskab Fra de aeldste tider til 1835 med Norge til 1814 Reitzels Forlag 283 sider Axel Garboe 1961 Geologiens Historie i Danmark Bind II Forskere og Resultater Reitzels Forlag 522 sider Arne Noe Nygaard 1955 Geologi Processer og Materialer Gyldendal 399 sider H Wienberg Rasmussen Henning Sorensen Asger Berthelsen og Jorgen Espersen 1968 Geologi Gjellerup 189 sider T C R Pulvertaft 1975 Strukturer Tidsskriftet Varv 74 sider kompendium i strukturgeologi Jens Morten Hansen 1984 Geologi for enhver Danmarks Undergrund og Rastofferne Danmarks Geologiske Undersogelse 88 sider ISBN 87 88640 02 7 O B Nielsen red 1995 Danmarks geologi fra Kridt til i dag Aarhus Geokompendier nr 1 290 sider ISSN 1396 1578 Jens Galsgaard 1998 Indforing i Sedimentgeologi Dansk geoteknisk Forening Bulletin 12 154 sider ISBN 87 89833 06 6 Ib Marcussen amp Troels V Ostergaard 2003 Danmarks geologiske sevaerdigheder 252 sider Politikens Forlag ISBN 87 567 6542 8 Niels Henriksen 2005 Gronlands geologiske udvikling GEUS 270 sider ISBN 87 7871 163 0 Bill Bryson 2005 En kort historie om naesten alt Gyldendal 3 udgave 2015 660 sider ISBN 978 87 02 17797 8 Gunnar Larsen red 2006 Naturen i Danmark Geologien Gyldendal 549 sider ISBN 87 02 03027 6 2 udgave 2012 552 sider ISBN 978 87 02 13301 1 Pa engelsk Rediger Adams Dawson 1938 The Birth and Development of the Geological Sciences Baltimore The Williams amp Wilkins Company W A Deer R A Howie og J Zussman 1966 An Introduction to the Rock Forming Minerals Longman 528 sider ISBN 0 582 44210 9 Frank Press og Raymond Siever 1974 Earth W H Freeman amp Co 649 sider ISBN 0 7167 0289 4 Reineck H E og Singh I B 1980 Depositional Sedimentary Environments Springer Verlag 549 sider ISBN 978 3 540 10189 5 Myron G Best 1982 Igneous and Metamorphic Petrology W H Freeman amp Co 630 sider ISBN 0 7167 1335 7 Glen William 1982 The Road to Jaramillo Critical Years of the Revolution in Earth Science Stanford University Press ISBN 0 8047 1119 4 Sengor Celal 1982 Classical theories of orogenesis I Miyashiro Akiho Aki Keiiti Sengor Celal Orogeny John Wiley amp Sons ISBN 0 471 103764 Summerfield Michael A 1991 Global Geomorphology Longman Scientific amp Technical 537 sider ISBN 0 582 30156 4 Jardine N Secord F A Spary E C 1996 Cultures of Natural History Cambridge Cambridge University Press ISBN 978 0 521 55894 5 Gabriel Gohau 1990 A History of Geology New Brunswick Rutgers University Press ISBN 081351665X Stephen Marshak 2008 Earth Portrait of a Planet W W Norton amp Co ISBN 978 0 393 93036 8 Pa norsk bokmal Rediger Ramberg Ivar B et al red 2007 2006 Landet blir til Norges geologi Norges Geologiske Forening ISBN 9788292344316 CS1 vedligeholdelse Eksplicit brug af et al link Film RedigerGeologi er det egentlig videnskab 1980 instrueret af geologen og maleren Per Kirkeby Eksterne henvisninger Rediger Wikimedia Commons har medier relateret til Geologi Geologiens 10 storste opdagelser Videnskab dk LA ikonHentet fra https da wikipedia org w index php title Geologi amp oldid 10767010, wikipedia, wiki, bog, bøger, bibliotek,

artikel

, læs, download, gratis, gratis download, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, billede, musik, sang, film, bog, spil, spil.