Địa chất học

Địa chất (Geology) là nghiên cứu về trái đất (geo có nghĩa là trái đất, và ology có nghĩa là nghiên cứu). Đây là một định nghĩa đơn giản nhất cho một cái gì đó rất phức tạp. Địa chất liên quan đến việc nghiên cứu các vật liệu cấu tạo nên trái đất, các tính năng và cấu trúc được tìm thấy trên Trái đất cũng như các quá trình hoạt động của chúng. Địa chất cũng thực hiện việc nghiên cứu lịch sử của tất cả cuộc sống đã từng xảy ra hoặc đang xảy ra trên trái đất hiện nay. Nghiên cứu cuộc sống diễn ra như thế nào và hành tinh của chúng ta đã thay đổi ra sao theo thời gian là một phần quan trọng của địa chất.

  Địa chất

Địa chất có hai loại chính

Thông thường, địa chất được chia thành hai loại: vật lý địa chất và lịch sử địa chất. Vật lý địa chất thực hiện việc nghiên cứu các đặc tính vật lý của trái đất và các quá trình tác động lên chúng. Chúng bao gồm các núi lửa, động đất, đá, núi và đại dương hay bất kỳ đặc tính nào của trái đất.

Lịch sử địa chất là nghiên cứu về lịch sử của trái đất. Lịch sử địa chất tập trung vào những gì đang xảy ra với Trái đất kể từ khi nó được hình thành. Chúng cũng nghiên cứu những thay đổi trong cuộc sống trong suốt thời gian qua. Trong lịch sử địa chất, bạn có thể thực hiện một chuyến du hành quay trở lại thời gian từ lúc hình thành trái đất và tiến đến thời gian đó để chứng kiến những thay đổi trong bản thân Trái đất và sự sống trên đó.

Lịch sử

Địa chất đã được quan tâm từ những con người xa xưa như người Hy Lạp cổ đại ở thế kỷ thứ 4. Aristotle là một trong những người đầu tiên quan sát về trái đất. Đây cũng là lần đầu tiên các nhà khoa học và triết học ghi nhận một sự khác biệt giữa các loại đá và khoáng sản. Người La Mã đã trở nên rất thành thạo trong việc khai thác mỏ đá để sử dụng trong việc xây dựng đế chế của mình, đặc biệt là đá cẩm thạch.

Trong thế kỷ 17, các hóa thạch đã được sử dụng như là một cách để hiểu những gì đã xảy ra với trái đất theo thời gian. Những hóa thạch đóng một vai trò quan trọng trong các cuộc tranh luận về tuổi của trái đất. Trong suốt thời gian đó và thậm chí trong một số trường hợp ngày hôm nay, các nhà thần học và các nhà khoa học đã có mâu thuẫn về tuổi của trái đất. Các nhà thần học cho rằng Trái đất đã được chỉ khoảng 6.000 năm tuổi, trong khi các nhà khoa học tin rằng nó lớn hơn rất nhiều số tuổi đó.

Trong thế kỷ 18, các nhà khoa học bắt đầu tập trung về khoáng sản và quặng khoáng sản kể từ khi khai thác mỏ là một phần quan trọng của nền kinh tế toàn cầu. Trong thế kỷ này, hai giả thuyết chính đã đứng ra giải thích một số tính năng vật lý của trái đất. Một giả thuyết cho rằng tất cả các loại đá lắng đọng trong bồn biển rộng lớn và sau đó bị lộ ra khi mực nước biển bị hạ thấp liên tục theo thời gian. Giả thuyết thứ hai cho rằng một số loại đá được hình thành thông qua nhiệt hoặc cháy (lắng đọng từ dung nham của núi lửa).

Cuộc tranh luận này tiếp tục cho đến thế kỷ 19 cho đến khi James Hutton đã chứng minh rằng một số loại đá được hình thành bởi quá trình hoạt động của núi lửa (nhiệt & lửa) và những loại khác được hình thành bởi những trầm tích. Hutton cũng giải thích rằng tất cả các quá trình chúng ta thấy chúng xảy ra ngày hôm nay, cũng chính là những quy trình đã xảy ra trong quá khứ địa chất và  chúng đã xảy ra rất chậm.

James Hutton

Nói cách khác, sự xói mòn của núi ngày nay chính là quá trình xói mòn của núi diễn ra trong quá khứ. Lý thuyết này được gọi là Uniformitarianism mà chỉ đơn giản nói rằng “Hiện tại là chìa khóa để mở ra quá khứ.” James Hutton, được biết đến như là cha đẻ của Địa chất học hiện đại.

Khi Uniformitarianism đã được chấp nhận bởi cộng đồng các nhà khoa học. Các nhà địa chất bắt đầu hiểu cách hóa thạch có thể giúp họ xác định tuổi của trái đất như thế nào và các lớp đất đá khác nhau được gọi là Địa tầng. Các hóa thạch hoạt động như đánh dấu lại cho phép các nhà địa chất xác định thứ tự xuất hiện của chúng, cho phép họ tương quan với địa tầng đá tìm thấy trên một khoảng cách rất lớn, và giúp họ hiểu những thay đổi của cuộc sống và môi trường của Trái đất trong qua thời gian.

Các bước nhảy vọt lớn tiếp theo của địa chất xảy ra trong những năm 1900. Một nhà khoa học, Alfred Wegener đề xuất một lý thuyết gọi là Continental Drift. Wegener cho rằng các lục địa di chuyển xung quanh trên bề mặt của trái đất và liên kết với nhau để tạo thành một siêu lục địa gọi là Pangaea.

Alfred Wegener

Ông trích dẫn một số mẫu chứng cứ để chứng minh lý thuyết của mình bằng những mảnh ghép, các khối đá tương tự hoặc hóa thạch có thể được tìm thấy trên cả hai mặt của một đại dương và lục địa.

Ông cho rằng các lục địa ‘thả nổi’ hoặc ‘trôi dạt’ vào các vị trí của chúng. Tuy nhiên, ông không thể giải thích làm thế nào điều này xảy ra. Cộng đồng khoa học bác bỏ lý thuyết của ông cho đến những năm 1940. Sự bùng nổ của công nghệ liên quan đến Thế chiến II đã mang những tiến bộ trong sonar và radar. Năm 1947, hai nhà địa chất học đã lập bản đồ đáy biển, trong đó tiết lộ bằng chứng cho thấy lớp vỏ đại dương được tạo ra ở các sống núi giữa đại dương.

Điều này được biết đến như hiện tượng tách giãn đáy đại dương. Những sống núi giữa đại dương được tìm thấy dưới đáy đại dương và những vết nứt lớn hoặc lỗ thông hơi trong lớp vỏ đại dương. Magma từ vỏ trái đất đẩy dần lên qua các vết nứt (giống như lấy kem đánh răng từ lọ). Vì thế nó đẩy lớp vỏ hiện tại khiến các châu lục di chuyển ra xung quanh. Điều này dẫn đến các lý thuyết kiến tạo mảng dựa trên ý tưởng rằng trái đất được chia thành các mảng kiến tạo và những mảng kiến tạo di chuyển để đáp ứng với đáy biển lan rộng.

Hãy tưởng tượng lấy một quả trứng luộc và thả nó trên sàn nhà. Các vết nứt từ vỏ trứng lan ra xung quanh. Các khu vực giữa các vết nứt này được gọi là các mảng kiến tạo và các vết nứt được gọi là ranh giới. Các nguyên tắc tương tự áp dụng cho trái đất. Nếu chúng ta có thể hút hết tất cả nước trên hành tinh này thì chúng ta có thể nhìn thấy đáy đại dương và chúng ta cũng sẽ có thể nhìn thấy những vết nứt hoặc ranh giới.