Introduktion til geologi på Hf Af otto leholt

Astronomi Lidt ‘pre-geologi ‘

Opsummering på vores læsning om Universet og solsystemet Astronomi / Geologi Hubble-teleskopet : Ultra Deep Field Det tidlige univers Opsummering på vores læsning om Universet og solsystemet

”Big Bang” 10/1.000.000 sek: højenergistråling - såkaldt gammastrålefotoner – temperatur en billion grader. Fotoner danner stofpartikler og antistofpartikler. Første sekunder: Udvidelsen af rummet -> temperaturfald de fleste partikel- og antipartikeler forsvinder. Tilbage er de protoner, neutroner og elektroner som universet består af i dag. 2 –> 30 min. : fortsat temperaturfald -> partiklerne begynder at danne simple atomkerner. 20 min –> 100.000 år universet er en ekspanderende gas sky af lette atomkerner, elektroner og fotoner Efter 100.000 år : atomkernerne indfanger elektroner, og danner de lette grundstoffer brint (Hydrogen - H) og helium (He).

Fra gas til stjerner og planeter En galakse indeholder mange milliarder af stjerner gravitationskraften (tyngdekraften) -> gas + stoffet samles og danner stjerner Stjerner samles i enorme hobe = galakser Der er mere end 200 mia. Galakser i universet

Stjerner eksploderer (Supernova ) Andromeda galaksen (spiral-galakse) Mælkevejens nærmeste nabogalakse – 2.5 mio. lysår fra jorden H + He Stjerner galakser Stjerner eksploderer (Supernova ) Øvrige grundstoffer Nye stjerner + planeter

Det kosmiske kredsløb En kæmpestjerne eksploderer som en supernova, og blæser alt dens stof af gas og støv ud i rummet Efter mia. af år vil den ny stjerne have opbrugt sit brandstof (brint) Denne planetariske gassky (Nebula) indeholder nu alle de grundstoffer som vi kender. Særlig vigtige er her de radioaktive grundstoffer, Overskudsmateriale fra de nye stjerner kan danne nye planetsystemer Ud af denne planetariske gas og støvsky dannes nye stjerner af H og He….

Vi kommer af stjernestøv … De materialer (grundstoffer) som vores solsystem består af blev dannet af en supernova - dvs. en kæmpestjerne som endte sit liv med en gigantisk eksplosion Det tidlige solsystem – i centrum er solen dannet og ud af den sky af stof som kredser om vores stjerne dannes efterhånden planeterne i vores solsystem

Vores solsystem

Jordens tidligste historie Jorden blev dannet for ca. 4.6 mia. år siden I de første 4-500 mio. år var overfladen en glødende masse af smeltede bjergarter Samtidigt blev jorden bombarderet med meteorer fra det nyligt dannede solsystem Fra jordens glødende overfalde dampede gasser som kuldioxid, svovl, metan og vanddamp ud – og dannede jordens tidligste atmosfære

Jordens afkøling Fra jorden blev dannet har den været i gang med at afkøles Efter godt 500 mio. år var skorpen afkølet så meget at bjergarterne begyndte at størkne – og jorden fik en fast overflade Den fortsatte afkøling betød at vanddampen i atmosfæren blev fortættet og faldt som regn Således blev jorden dækket af flydende vand. Hermed var en af de vigtigste forudsætninger for udvikling af livet tilvejebragt. Aktualitetsprincippet : de processer som vi kan iagttage i dag – må også have gjort sig gældende tidligere

Månen er ikke geologisk aktiv Men stendød …. Jorden er geologisk aktiv

Opsummering Planeterne Jorden Rester af stof fra solens dannelse Klippeplaneter og gasplaneter Jorden En glødende masse af klipper og jern De tungeste stoffer (Fe og Ni) synker ind til kernen Overfladen afkøles -> stivner til faste bjergarter (SiO2) Silicium holdige Varme fra jordens kerne -> Vulkansk aktivitet -> frigivelse af gasser (kuldioxid, methan, vanddamp og kvælstof m.v.) -> atmosfæren Yderligere afkøling -> vanddamp fortættes til flydende vand Den geologisk aktive jord – er forudsætningen for at biologisk liv opstår

Jordens opbygning Skorpen Straks efter at jorden blev dannet har de materialer som jorden bestod af lagt sig i forskellige lag – afhængigt af deres massefylde. De tungeste materialer i jordens midte (kernen) og de letteste materialer i jordens skorpe Jorden blev hermed opdelt i Kernen som består af tunge metaller som Jern og Nikkel samt en række radioaktive grundstoffer Kappen menes at består af delvis op smeltede bjergarter, og Skorpen består af lettere bjergarter med et stort indhold af silicium og oxygen kappen ydre kerne Indre kerne

Jorden er geologisk aktiv Fordi jordens kerne indeholder radioaktive grundstoffer og isotoper er kernen fortsat meget varm – ca. 4.500 ⁰ C Denne varme søger udad mod jordens kappe og skorpe Her fører varmeudstrømningen til at bjergarterne smelter = magma Når bjergarterne smelter, udvider de sig og massefylden bliver mindre hvorfor de smeltede bjergarter vil søge op mod jordens skorpe hvor trykket er mindre. Det ud strømmende magma danner vulkaner og magmaet kaldes nu for lava. 4.500 ⁰ C

De geologiske processer De ydre geologiske processer De Indre geologiske processer Skyldes varmeafgivelsen fra jorden kerne , som medfører At bjergarter i kappen smelter (=magma) hvorved deres massefylde bliver mindre og de stier opad mod jordens skorpe Kombinationen af høje temperaturer + tryk omdanner bjergarterne i jordens kappe og skorpe Vind og vejr og ikke mindst nedbør => At bjergarterne på jordoverfladen nedbrydes / forvitrer og bjergenes langsomt eroderes bort De nedbrudte bjergarter (sedimenter) transporteres bort af vind , vand og is (gletsjere) , og Aflejres på kontinentet eller i oceanerne Her vil de med tiden + trykket omdannes til sedimentære bjergarter Jordskælv, vulkanisme og bevægelser i jordens skorpe

Geologiske processer i praksis

Om bjergarterne - tre hovedtyper Definition: En bjergart er et produkt af de geologiske processer Der skelnes mellem tre hovedgrupper af bjergarter: Magmatiske bjergarter Sedimentære bjergarter , og Metamorfe (omdannede) bjergarter De tre typer – må derfor som følge af definitionen ovenfor - være et resultat af tre forskellige geologiske processer!!!

Hvad er det for en bjergart ? og hvad hedder de to eksempler her ? Bjergarterne Hvilke forskelle eller karakteristiske træk kan umiddelbart observeres i nedenstående bjergarter? Hvad er det for en bjergart ? og hvad hedder de to eksempler her ? Magmatiske bjergarter granitter basalter Grovkornet , dvs store tydelige mineraler amfiboler (mørke) feldspat (røde) og kvarts (lyse) Mineralerne ligger uordnet / tilfældigt Skyldes langsom afkøling af magmaen Dybbjergart – eks dannet i magmakammer Finkornet bjergart - ambifol Skyldes hurtig afkøling af magmaen Dagbjergart – f.eks. afkølet under vand

Hvilke bjergarter er der tale om? og hvad hedder de to eksempler her ? Mere bjergarter Hvilke bjergarter er der tale om? og hvad hedder de to eksempler her ? Sedimentær bjergart Metamorf bjergart sandsten Gnejs Finkornet mineraler Tydelig lagdelt Grovkornet mineraler Mineralerne ligger i bånd/ ordnede

Det geologiske kredsløb En bjergart = et produkt af en geologisk proces Pilene i figuren viser de processer (forvitring, aflejring, tryk, varme , afkøling, hævning, etc.) som danner de tre bjergarter De forskellige processer resulterer i de tre overordnede typer af bjergarter Men – modellen viser ikke hvordan eller hvor disse processer finder sted !!!

Vind , vand og kulde/varme nedbryder langsomt bjergarterne Opgave: Prøv nu at forklare ved hvilke geologiske processer bjergarterne udsættes for stigende tryk og temperaturer? Samt hvordan bjergarterne igen hæves op fra dybet som det fremgår af det geologiske kredsløb her? Hvis magmaen størkner i dybet - f.eks i magma kammer dannes der nu granit (magmatisk / vulkansk bjergart) Løse sedimenter , f.eks sand aflejres lag på lag op til flere 100 meter tykke => stigende tryk => hærdning af de nederste lag Den sedimentære bjergart kan nu omdannes (metamorfose) til andre bjergarter , pga yderligere tryk og temperatur stigning. F.eks Kalksten -> Marmor Sand bliver til sandsten, kalk -> kaldsten ler -> lerskiffer etc . Yderligere opvarmning af bjergarterne kan betyde at de smelter helt – og dermed bliver til magma (=smeltet stenmasse)

Delkonklusion Bjergarterne har forskelligt udseende fordi de er resultat af forskellige geologiske processer Som illustreret med det geologiske kredsløb Hvor og hvordan finder disse geologiske processer så sted ? Dette får vi svar på med den pladetektoniske model, som jeg vender tilbage til i den næste PowerPoint