1 / 39

GEOLOGIJA I VRIJEME

GEOLOGIJA I VRIJEME. geološko vrijeme - teško shvatiti u odnosu na životni vijek ljudi - za neke geološke procese potrebni milijuni godina - specijalne tehnike za određivanje prije koliko godina je neka stijena nastala DATIRANJE. RELATIVNO APSOLUTNO.

justise
Download Presentation

GEOLOGIJA I VRIJEME

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. GEOLOGIJA I VRIJEME

  2. geološko vrijeme - teško shvatiti u odnosu na životni vijek ljudi - za neke geološke procese potrebni milijuni godina - specijalne tehnike za određivanje prije koliko godina je neka stijena nastala DATIRANJE RELATIVNO APSOLUTNO - kako primijeniti neke osnovne principe za odgonetavanje slijeda događaja pri nastanku geoloških oblika (npr. geoloških struktura, kompleksne povijesti ulančanih planina...)?!

  3. - prije 2-3 stoljeća u zapadnom svijetu se smatralo da je Zemlja stara svega nekoliko tisuća godina (npr. James USHER, XVII st., irski nadbiskup - Zemlja je nastala 4004 g.p.n.e.) - geološki događaji su stavljani u biblijsku kronologiju, a katastrofični događaji su se navodili kao uzrok današnjeg izgleda Zemljine površine - James HUTTON (1726 -1797) - uveo pojam UNIFORMIZAM - sadašnjost je ključ prošlosti! - dovodi do saznanja - za geološke procese potrebno mnogo više od nekoliko tisuća godina! pitanje je: KOLIKO VREMENA??? - potreban je “sat” koji počinje raditi u trenutku postanka stijene - sat je pronađen otkrivanjem radioaktivnosti! - radiometrijsko datiranje - apsolutna starost

  4. RELATIVNO DATIRANJE / RELATIVNO VRIJEME - geolozi pristupaju na prvi pogled velikim problemima tako da ih raščlane u brojene manje, jednostavnije! 1. horizontalne naslage/ slojevi 2. slojevi pod kutom nagiba - kosi slojevi 3. stijene koje se pojavljuju unutar slojeva pod nagibom (magmatske i metamorfne stijene) 4. kanjon usječen u stijene blok dijagram područja Grand Canyon, SAD preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology formacije - litostratigrafska podjela- genetski vezane litološke jedinice; dobivaju imena po geografskim lokalitetima

  5. - za određivanje relativne starosti i utvrđivanje redoslijeda geoloških događaja (geološka povijest stvaranja terena) koristimo se određenim principima: izvorni horizontalni položaj, superpozicija, odnosi stijena u slučaju kosog “presijecanja”, bočni kontinuitet, princip uklopaka, princip biološkog slijeda, zapažanje kontakata među stijenama i sl. izvorno horizontalan položaj - sedimentne stijene taložene su u vodi kao horizontalni ili približno horizontalni slojevi (iznimka kosa slojevitost delta) - horizontalni slojevi mlađih naslaga, kosi slojevi ispod - nagnuti nakon taloženja Leet Junction Fm., a prije Larsonton Fm. preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  6. superpozicija - unutar slijeda neporemećenih sedimentnih stijena, slojevi su mlađi idući odozdo prema gore (prema vrhu profila) preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology - Skinner Gulch Limestone Fm. je najmlađa; za kose slojeve pretpostavlja se da su izvorno bili u horizontalnom položaju - u vrijeme taloženja - Leet Junction Fm. je najmlađa, a najstarija je Lutgrad Fm.

  7. odnosi stijena u slučaju kosog “presijecanja”- “ono što je presječeno uvijek je starije od onoga što presijeca!” - dolina / kanjon usječena u horizontalne slojeve i u slojeve pod nagibom - nakon Skiner Gulch Fm.; dolina je mlađa od sedimenta preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  8. geološka povijest područja s obzirom na prije navedene principe! (prilozi koji slijede prikazuju kako se područje mijenja s vremenom, od starijih prema mlađim događajima) područje tijekom taloženja prvih slojeva sedimenata Lutgrad Fm. preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology područje prije prodora granita

  9. područje prije pokreta koji su doveli do nagiba slojeva (kosih slojeva) - teško je reći da li su sedimenti presječeni s intruzivom prije ili poslije poremećaja koji su ih doveli u nagnuti položaj - možemo samo reći da se intruzija dogodila prije taloženja Larsonton Fm., tj mlađi je od stijena koje presijeca! preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology područje prije taloženja Larsonton Fm. - područje je nagnuto, kreću erozijski procesi ; ctrkane linije pokazuju stijene koje su vjerojatno “odnesene” tijekom erozije

  10. područje u vrijeme taloženja Larsonton Fm. - podizanje morske razine i ponovna sedimentacija horizontalnih slojeva - DISKORDANCIJA! preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology područje prije prodora žile (dike) - debljinu slojeva iznad Larsonton Fm nije moguće odrediti žila prodire u Larsonton Fm. i zalazi u slojeve neodređene debljine iznad

  11. područje nakon što je prekrivena Larsonton Fm. - dio žile je erodiran; kao i dio sedimenata taloženih nakon Larsonton Fm. preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology taloženje sedimenata koji su dio Forest City Fm. područje s rijekom koja počinje usijecati svoje korito u stijenama - kanjon

  12. - često se kod ovakvih interpretacija upotrebljavaju izrazi “PRIJE” i “POSLIJE”! princip uklopaka preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J.S. (1999): Essentials of Geology Što je bilo prije, a što poslije?

  13. KORELACIJA - utvrditi vremenski odnos između stjenskih jedinica ili geoloških događaja u međusobno udaljenim područjima pratiti fizički kontinuitet stjenske jedinice preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology gornji slojevi sedimenata Grand Canyon; tzv. Coconino pješčenjaci oblikuju bijeli klif iznad crvenih stijena (mogu se pratiti na velim udaljenostima)

  14. korelacija obzirom nasličnost tipa stijena - korelacija na temelju istog tipa stijena nije uvijek djelotvorna! preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology shematski profil kroz Kolorado plato

  15. korelacija upotrebom fosila - fosili - ostaci organizama koji su živjeli u geološkoj prošlosti; česti u sedimentnim stijenama - mogu se razlikovati od sloja do sloja;mnoge vrste biljaka i životinja egzistiraju samo tijekom taloženja određenog sloja, dok neke žive kroz vremenski interval predstavljen stijenama debljine tisuće metara - organizmi se vremenom mijenjaju - evoluiraju - razvojni nizovi! HISTORIJSKA GEOLOGIJA - proučava život i promjene životnih oblika kroz geološko vrijeme kao i fizičku evoluciju Zemlje PALEONTOLOGIJA provodni fosili (indeks fosili) - vrlo kratko pojavljivanje u određenom periodu geološkog vremena fosilne zajednice - korisne za datiranje trilobiti - indeks fosili, kambrij preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  16. korištenje fosilnih zajednica u određivanju relativne starosti; korelacija s drugim područjima vremenski interval u kojem vrste egzistiraju nedostaje slijed A; diskordancija - prividna konkordancija; stratigrafska praznina - hijatus - nastala u vrijeme trajanja erozije i prije taloženja novih naslaga preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  17. - prilog pokazuje kako je Wiliam Smith (18 st.) koristio fosile za prepoznavanje stijena iste starosti na različitim područjima - dovelo do principa biološke sukcesije; sintetski stup desno pokazuje relativnu starost stijena u istraživanom području preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J.S. (1999): Essentials of Geology

  18. STANDARDNA GEOLOŠKA VREMENSKA LJESTVICA relativna vremenska ljestvica; bazirana na fosilnim zajednicama (npr. trilobiti iz kambrija pronađeni u Welsu - latinsko ime kambrij; pronađeni diljem svijeta - ukazuju na kambrijsku starost) - geol. vremenska ljestvica - ujedinjuje dostignuća fizike i biologije 3 ere podijeljene u periode; periodi u epohe paleozoik - “stari život” mezozoik - “srednji život” kenozoik - “novi život” - mi živimo u recentnoj epohi - holocen!

  19. RADIOMETRIJSKA (“apsolutna”) STAROST - u nekoliko zadnjih desetljeća otkako je otkrivena radioaktivnost - moguće je odrediti apsolutnu starost stijena i pripisati apsolutne vrijednost geološkoj vremenskoj ljestvici - danas točno možemo reći kada počinje i završava bilo koje razdoblje npr. era kenozoik počinje prije 65.5 mil.god. era mezozik počinje prije 251 mil.god. era paleozoik počinje prije 542 mil.god. - najstarije stijene pronađene u Kanadi - 3.964 mlrd.god.?

  20. RADIOMETRIJSKA MJERENJA radioaktivnost- omogućuje ju “sat” koji počinje kucati kada su radioaktivni elementi “uhvaćeni” u novo kristaliziranom mineralu - vrijeme u kojem dolazi do raspada radioaktivnog elementa je poznato! - izračunava se prije koliko vremena je mineral kristalizirao! IZOTOPI I RADIOAKTIVNI RASPAD - svaki atom elementa posjeduje isti broj protona u svojoj jezgri, dok broj neutrona ne mora biti isti u svim atomima istog elementa - IZOTOPI - izotopi danog elementa imaju različiti broj neutrona, isti broj protona npr. uran - pojavljuje se kao dva izotopa: U-238 i U-235 preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  21. RADIOAKTIVNI RASPAD - spontana dezintegracija izotopa s nestabilnom jezgrom - kako protoni i neutroni napuštaju jezgru stvara se energija! - gubljenjem protona radioaktivnim raspadom atomi postaju drugi element npr. U-238 radioaktivnim raspadom gubi ukupno 32 protona i neutrona u nizu koraka prije nego postane stabilni atom - prelazi u stabilni Pb-206 izotop (“daughter product”) preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology radioaktivni elementi korisni su za određivanje starosti, a vrijeme radioaktivnog raspada je konstanta

  22. vrijeme poluraspada izotopa -”POLUŽIVOT IZOTOPA” - vrijeme potrebno da se radioaktivni izotop smanji na ½ mase npr. određivanje starosti korištenjem K-40 čiji je produkt Ar-40: izračunava se koliko je K-40 bilo u stijeni kada je nastala (s obzirom na količinu Ar-40) - znajući koliko je prvotno bilo K-40 u stijeni i koliko ga je sada - starost stijene! - bazirana na vremenu poluraspada, matematički se izračunava - matematički odnos između radioaktivnog raspada izotopa i vremena; tamni stupci prikazuju količinu koja preostane nakon svakog vremenu poluraspada; crtkani stupci prikazuju količinu koja je dezintegrirana; broj točaka u kvadratima gore je proporcionalna broju atoma preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  23. RELATIVNA I “APSOLUTNA” STAROST područje s radioaktivnim datiranjem magmatskih stijena preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology - kombinirajući mnoge podatke radiometrijskih mjerenja u odnosu na dobro poznatu relativnu starost - geolozima se pružila mogućnost pripisivanja apsolutne starosti geološkoj vremenskoj ljestvici !

  24. SLIKA 8.21 - radiometrijsko datiranje je pokazalo da prekambrij zauzima najveći dio geološkog vremena (87%) - podijeljen je na arhaik i proterozoik koji su podignuti na nivo eona (najveća jedinica geološkog vremena); treći najmlađi eon je fanerozoik (grč. - vidljiv život) - geološko vrijeme s učestalim tj. mnogobrojnim fosilnim ostacima sastoji se od tri ere koje prate prekambrij! geomaps.wr.usgs.gov/.../geologic_time_scale.jpg

  25. preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  26. RAZVOJ ŽIVOTA NA ZEMLJI FOSILI (“OKAMINE”) - sačuvani ostaci organizama; najčešće onih sa čvrstim skeletom (ostalo je izuzetak); vrlo često su nepotpuni ostatak organizma FOSILIZACIJA - iznimni procesi kojima se sačuvaju organizmi - petrifikacija (okamenjivanje), mumifikacija, karbonizacija…

  27. OKOLIŠI OKOLIŠ - ambijent u kojem su neki organizmi živjeli i u kojem su nastajali sedimenti - upoznajemo ih po fosilima (nepotpune zajednice - nije sve sačuvano- fosilizirano) i vrstama sedimenata KOPNENI okoliši: aluvijalni, jezerski (lakustrinski), pustinjski… MARINSKI okoliši: plitkovodni (litoralni, sublitoralni) dubokovodni (batijalni, abisalni) MJEŠOVITI okoliši: delte, estuariji FACIJES - skup svih litoloških i paleontoloških obilježja neke stijene - određuje ga fosilni sadržaj, litologija i geneza stijena - grupe (asocijacije) facijesa određuju okoliš

  28. FACIJESNI FOSILI - fosili karakteristični za neki okoliš - određivanje relativne starosti prema fosilima - BIOSTRATIGRAFIJA PROVODNI FOSILI - fosili kratkog vremenskog raspona preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

  29. MIKROFOSILI - vidljivi mikroskopom (foramnifere, radiolarije…) MAKROFOSILI - vidljivi prostim okom (školjkaši, koralji…) KEMIJSKI FOSILI - aminokiseline IHNOFOSILI - tragovi životne aktivnosti organizama www-rohan.sdsu.edu/.../BANDEDIRONPC4.jpg željezna formacija ISUA, Grenland – ugljik pronađen u sed. stijenama arhaika; 3.8 mlrd. god. PSEUDOFOSILI (LAŽNI FOSILI) - mineralni agregati otisci stopala sauropoda, kamenolom Kirmenjak, Istra; gornja jura psilomelan, MnO2

  30. - najstarije bakterije! - nađene su i u stijenama starim 3.8 mlrd. god. - najstariji otisci (Ediacara fauna) - nađeni su u stijenama starim 570-670 mil. god. - prekambrij, pronađena prvi put u Australiji - razvoj života začeo se u moru, tek kasnije prešao na kopno! - kopneno bilje - pojavilo se prije oko 410 mil. god.

  31. IZUMIRANJA - “FAUNISTIČKE KRIZE” - naizgled kontinuirani razvoj života na Zemlji prekidala su razdoblja masovnog izumiranja content.answers.com/.../Extinction_Intensity.png

  32. IZUMIRANJE ORGANIZAMA dva osnovna filozofska učenja KATASTROFIZAM (Cuvier, 1769 - 1872) - fizički i biološki odnosi na Zemlji posljedica su niza globalnih katastrofa pri čemu je stradao živi svijet - biblijski potop - posljednja u nizu takvih katastrofa EVOLUCIONIZAM (DARVINIZAM) (Darwin, 1809 -1882) - razvoj organizama je posljedica evolucije i prirodne selekcije “evolucija je preživljavanje najsposobnijih” NOVI KATASTROFIZAM (Hsü, Ager) - geološku povijest obilježavaju katastrofični događaji (katastrofe izazvane tektonikom ploča, sudarima s meteorima i većim nebeskim tijelima) koji su oblikovali reljef i utjecali na evoluciju “evolucija je preživljavanje najsretnijih”

  33. “FAUNISTIČKE KRIZE” - relativno kratkotrajna razdoblja u kojima je izumro veliki broj organizama, nakon kojih slijedi novi evolucijski zamah pri čemu se razvijaju brojni novi organizmi i naseljavaju upražnjeni prostor DINOSAURI - neprilagođeni?! - brojni - različitih veličina - jeli različitu hranu - različito se kretali (hodali, plivali, letjeli) - prilagođeni okolišu - prilagođeni različitoj klimi gospodari Zemlje tijekom 135 mil. god. ! - izumiranje je bilo selektivno - izumrla je brojna flora i fauna - preživjeli su sisavci i malobrojni gmazovi izumiranje krajem Mz!

  34. EKSTRATERESTRIČKE HIPOTEZE 1) sudari s manjim svemirskim objektima (meteori, kometi…) - nastajali su impaktni (meteoritski) krateri - atmosfera kontaminirana rijetkim i toksičnim elementima (iridij u sedim. s granice kreda/ tercijar) prašina - smanjena insolacija - promjena klime www.fanboy.com/science/

  35. 2) u vrijeme nakon dužeg perioda stabilnog magnetskog polariteta - pri zamjeni polova privremeno se gubi magnetsko polje - Zemlja bez zaštite od kozmičkog zračenja - objašnjava istovremeni nestanak vrlo različitih organizama (od jednostaničnih do višestaničnih) TERESTRIČKA HIPOTEZA - tumači promjene unutrašnjom dinamikom Zemlje - vulkanizam - klimatske promjene - promjene u flori - promjene u fauni - regresija (smanjuje broj marinskih organizama); transgresija (smanjuje broj kopnenih organizama) ???!!! - NE ZNAMO SVE ODGOVORE

More Related