Geologie

Geologie, uit Grieks γη- (ge-, "die aarde") en λογος (logos, "woord", "rede") is die wetenskap en studie van die aarde, sy samestelling, struktuur, fisiese eienskappe, geskiedenis en die prosesse wat hom vorm.

Geoloë gebruik radiometriese datering om die ouderdomme van gesteentes te bepaal. Op hierdie manier is die ouderdom van die Aarde bepaal as ongeveer 4,5 miljard (4,5x109) jaar. Die teorie dat die aardkors verdeel is in tektoniese plate wat oor 'n halfgesmelte boonste mantel beweeg (die teorie van plaattektoniek), word deesdae algemeen onder geoloë aanvaar. Geoloë help d.m.v. eksplorasie om die aarde se natuurlike hulpbronne soos olie en steenkool en metale soos yster, koper en uraan te vind en te bestuur.

Nog ekonomiese belangrike minerale sluit in perliet, mika, fosfate, zeoliete, klei, sponssteen, kwarts en silika, asook elemente soos swael, chloor en helium.

Astrogeologie verwys na die toepassing van geologiese beginsels op ander hemelliggame in ons Sonnestelsel.
Die woord "geologie" is in 1778 vir die eerste keer deur Jean-André Deluc gebruik en in 1779 as 'n term gevestig deur Horace-Bénédict de Saussure.

 Geskiedenis 
Georg Agricola ( 1494–1555 ) het die eerste sistematiese verhandeling oor mynbou en smeltery geskryf, naamlik De re metallica libri XII, met 'n aanhangsel Buch von den Lebewesen unter Tage (boek van die weses onder die aarde). Hy het onderwerpe soos windenergie, hidrodinamiese krag, smeltpotte, die vervoer van erts, suiwering van soda, swael en aluin en ander administratiewe sake bespreek. Die boek is in 1556 gepubliseer.

James Hutton word deur baie as die eerste moderne geoloog beskou. In 1785 het hy 'n referaat getiteld Theory of the Earth voor die Royal Society van Edinburg in Skotland gelewer. Hierin het hy sy teorie verduidelik dat die aarde baie ouer moet wees as wat voorheen vermoed is om genoeg tyd toe te laat vir die berge om verweer te word en vir sedimente om nuwe rotse te vorm op die seebodem, wat dan weer geleidelik gestyg het om droë land te vorm.

Volgelinge van Hutton het as "Plutoniste" bekend gestaan omdat hulle geglo het dat sommige rotse gevorm is deur vulkaniese werking wat die neerslag van lawa van vulkane behels in teenstelling met die "Neptuniste", wat geglo het dat alle rotse ontstaan het uit 'n groot oseaan waarvan die vlak geleidelik gedaal het.

William Smith ( 1769–1839) het van die eerste geologiese kaarte opgestel en begin met die proses van klassifisering van rotslae deur die fossiele wat hulle bevat het, te ondersoek.

Sir Charles Lyell het sy beroemde boek, Principles of Geology, in 1830 vir die eerste keer gepubliseer en voortdurend hersiene weergawes uitgegee tot met sy dood in 1875. Hy het die uniformitaristiese leerstelling suksesvol bevorder. Die teorie veronderstel dat stadige geologiese prosesse deur die loop van die aarde se geskiedenis plaasgevind het en steeds besig is om te gebeur. Dit staan in kontras met die katastrofistiese teorie dat die Aarde se kenmerke deur enkele, katastrofiese gebeure gevorm is en daarna onveranderd gebly het. Hutton het sterk in uniformisme geglo, al het die idee in sy tyd nie groot aanklank gevind nie.

Die teorie van kontinentale verskuiwing is in 1912 deur Alfred Wegener en Arthur Holmes voorgestel, maar dit het eers in die 1960's aanvaarding begin geniet toe die teorie van plaattektoniek ontwikkel is.

 Die geskiedenis van geologie in Suid-Afrika  
Die Geologie van Suid-Afrika is alreeds so vroeg as 1905 opgeskryf deur F.H Hatch en G.S Corstorphine as The Geology of South Africa
Johnson, M.R., Anhaeusser, C.R and Thomas, R.J. (Eds.)(2006). The Geology of South Africa. Geological Society of South Africa, Johannesburg/Council for Geoscience, Pretoria, 691 pp.Hatch, F.H. and Corstorphine, G.S. (1905). The Geology of South Africa. MacMillian and Co., Londen, 348 pp. en gepubliseer deur MacMillan and Co. in Londen. Die tweede uitgaweHatch, F.H. and Corstorphine, G.S. (1909). The Geology of South Africa (2nd ed). MacMillian and Co., Londen, 394 pp. is in 1909 uitgereik. In 1912 het E.H.L Schwarz sy South African GeologySchwarz, E.H.L., (1912). South African Geology, Blackie and Son, Londen, 200 pp. gepubliseer ook in Londen deur Blackie and Son uitgewers. Die bekende geoloog Alex (A.L) du Toit het in 1926 sy eerste uitgawe van The Geology of South AfricaDu Toit, A.L., (1926). The Geology of South Africa, Oliver and Boyd, Edinburgh 463 pp gepubliseer met opvolg uitgawes in 1939Du Toit, A.L., (1939). The Geology of South Africa (2nd ed.), Oliver and Boyd, Edinburgh 539 pp en 1954.Du Toit, A.L., (1954). The Geology of South Africa (3rd ed.), Oliver and Boyd, Edinburgh 611 pp Hy het ook gebruik gemaak van 'n oorseese uitgewer Oliver and Boyd in Edinburgh. Die eerste Suid-Afrikaans gepubliseerde geologiese handboek is deur G.N.G Hamilton en H.B.S Cooke in 1939 uitgegee deur die Central News Agency in Johannesburg. Hul Geology for South African Students – An Introductory TextbookHamilton, G.N.G and Cooke, H.B.S (1939). Geology for South African Students – An Introductory Textbook. Central News Agency, Johannesburg, 240 pp.Hamilton, G.N.G and Cooke, H.B.S (1965). Geology for South African Students – An Introductory Textbook (5th ed.), Central News Agency, Johannesburg, 441 pp. het vyf uitgawes gehad tot in 1965. Hierna het 'n paar outeure die geologie van Suid-Afrika in die Republiek gepubliseer. S.H Haughton het in 1969 die Geological History of South AfricaHaughton, S.H., (1969). Geological History of South Africa, Geological Society of South Africa, Johannesburg, 535 pp. die lig laat sien, gepubliseer deur die Geologiese Vereeniging van Suid-Afrika. In 1977 is The Geological Evolution of South AfricaTruswell, J.F., (1977). The Geological Evolution of South Africa. Purnell, Cape Town, 218 pp. deur J.F Truswell met die hulp van Purnell uitgewers in Kaapstad gepubliseer. Daarna is die handboek Crustal Evolution of South Africa – 3.8 Billion Years of HistoryTankard, A.J., Jackson, M.P.A., Eriksson, K.A, Hobday, D.K., Hunter, D.R, Minter, W.E.L., (1982). Crustal Evolution of South Africa – 3.8 Billion Years of History, Springer-Verlag, New-York, 523 pp in 1982 deur A.J Tankard et.al in New-York as 'n Springer-Verlag gepubliseer.

 In 1980 het die Departemente van Geologie aan die Afrikaanse universiteite, sowel as die Departement van Geografie aan die Universiteit van Suid-Afrika vergader ter bespreking van die voorstel wat H&R Academica gemaak het om 'n  Afrikaanse Handboek in Geologie vir universiteite- en technikonstudente te skryf. Die Afrikaanse Geologiese Handboek is deur samewerking van die Randse Afrikaanse Universiteit, die Universiteit van die Oranje-Vrystaat, Universiteit van Port Elizabeth, Universiteit van Pretoria, Universiteit van Stellenbosch, Potchefstroomse Universiteit vir Christelike Hoër Onderwys en die Universiteit van Suid-Afrika deur die Universiteit van Pretoria se Geologie Departement uitgegee in 1996. Professor C.P Snyman was gekies om die Geologie Vir Suid-Afrika Volume 1 en Volume 2 saam te stel.

 Belangrike beginsels van geologie 
Daar bestaan 'n aantal belangrike grondbeginsels in geologie. Baie hiervan het betrekking op die vermoë om die relatiewe ouderdomme van die rotslae of die manier waarop hulle gevorm is, te bepaal.

Die beginsel van intrusiewe verwantskappe is gemoeid met die inpersing of intrusie in gesteentes. Wanneer magma deur 'n afsettingsgesteente sny, kan daar bepaal word dat die stollingsgesteente jonger as die afsettingsgesteente is. Daar is verskeie tipes intrusie, naamlik lakkoliete, batoliete, plate, gange en koepels.

Die beginsel van dwarssnydende verwantskappe is gemoeid met die vorming van breuke en die ouderdom van die lae waardeur hulle sny. Breuke is gewoonlik jonger as die rotse waardeur hulle sny, en daaruit kan afgelei word dat indien 'n breuk deur sommige formasies sny, maar nie deur die lae daarbo nie, die formasies daarbo jonger as die breuk moet wees. Indien die sleutellaag gevind kan word, kan dit help om vas te stel of die breuk 'n normale breuk of 'n stootverskuiwing is.

Die beginsel van insluitsels en komponente bepaal dat indien insluitsels (of klaste) in 'n afsettingsgesteente gevind word, die insluitsels ouer moet wees as die formasie wat hulle bevat. Dit is byvoorbeeld algemeen vir gruis vanuit 'n ouer afsettingsgesteente om uitgeskeur te word en in 'n nuwe laag ingesluit te word. 'n Soortgelyke situasie met stollingsgesteente vind plaas wanneer xenoliet daarin gevind word. Hierdie vreemde gesteentes word opgetel deur die magma of lavavloei en word ingesluit wanneer die matriks verkoel word. Die resultaat daarvan is dat die xenoliete ouer gesteentes moet wees as die rots wat hulle bevat.

Die beginsel van faunetiese opvolging is gebaseer op die voorkoms van fossiele in afsettingsgesteentes. As organismes in dieselfde periode regoor die wêreld voorkom, kan hulle teenwoordigheid of (soms) afwesigheid gebruik word om 'n relatiewe skatting te maak van die ouderdom van die rots waarin hulle gevind word. Gebaseer op die beginsels deur William Smith vasgelê, amper honderd jaar voor Charles Darwin se teorie van evolusie, kan gesê word dat die beginsel van opvolging onafhanklik van ewolusionêre gedagtes ontwikkel is. Die beginsel raak egter redelik ingewikkeld wanneer die onsekerheid rondom fossilering, die lokalisering van fossieltipes vanweë laterale veranderinge in habitat en die feit dat nie al die fossiele wêreldwyd in dieselfde tydvak gevind word nie, in ag geneem word.

 Velde of verwante dissiplines 
Snyman CP (1996) Geologie vir Suid-Afrika (In twee Volumes), Vol 1, 513bl. Uitgegee der Dept. Geologie, UP. Die verwante dissiplines van Geologie word gedefinieër deur die vier hoofafdelings van geologie te bestudeer. Hierdie hoofafdelings is "Aardmateriaal (die gesteentes en minerale waaruit die aarde opgebou is wat die studiegebiede van mineralogie en petrografie beslaan); die Stand van die gesteentes (d.w.s. hulle vorm, struktuur en onderlinge ruimtelike verhoudings wat die studiegebied van struktuurgeologie behels); die geologiese prosesse waardeur veranderings in die aarde plaasvind (die studiegebied van fisiese en dinamiese geologie); en laastens die chronologiese opeenvolging van hierdie veranderings (die studiegebied van historiese geologie)."

Die studiegebiede van die hoofafdelings Aardmateriaal, Stand, Prosesse en Opeenvolging kan in onderafdelings opgedeel word. Tektoniese geologie, wat die studie van die voorkoms, ontstaan en klassifikasie van tektoniese strukture is, is bv. 'n onderafdeling van struktuurgeologie.

Die praktiese waarde van geologie lê in die ontsluiting van die wetenskap ten voordeel van die mens. Die interaksie wat bestaan tussen mens en die aarde ontsluit dus praktiese studie gebiede soos eksplorasie geologie, ekonomiese geologie (geochemie, geodata, hulpbrongeologie, mynbougeologie en petroleumgeologie), ingenieursgeologie, omgewingsgeologie, hidrogeologie (of geohidrologie), geometallurgie (of toegepaste mineralogie), aardmeetkunde en grondkunde. Nuwe studie velde soos mediese geologie het ook vanaf die begin van die 21ste eeu tot stand gekom waar die uitwerking van fisiese eienskappe van minerale op die menslike liggaam bestudeer word. Planetêre geologie word veral gebruik saam met die studie van spektroskopie om mineraal samestellings van nuwe ontdekte planete af te lui.

Veral met die toegepaste aspekte word net soos in alle aardwetenskappe 'n noue verband getrek met die fisiese en wiskundige wetenskappe (fisika, chemie, wiskunde, toegepaste wiskunde, rekenaarwetenskap, en wiskundige statistiek), ingenieurswese (siviele, metallurgiese en mynbou ingenieurswese) en selfs met ekonomiese wetenskappe (rekeningkunde en ekonomie).

Wanneer die interaksie van die biosfeer in ag geneem word is die studie van plant- en dierkunde onontbeerlik. So ook die invloed van die atmosfeer en hidrosfeer word die dissiplines van geografie, klimatologie, hidrologie en selfs kosmo-klimatologie in die bestudering van geologie in ag geneem.

Die onderstaande, lys nog 'n aantal verwante dissiplines van geologie.
 geochronologie
 geomikrobiologie
 geomorfologie
 geofisika
 gletserkunde
 mariene geologie (of oseanografie)
 paleoklimatologie
 paleontologie
 mikropaleontologie
 stuifmeelkunde
 gesteentekunde of -leer
 plaattektoniek
 sedimentologie
 seismologie
 paleoseismologie
 argeoseismologie
 spelonkkunde
 stratigrafie
 biostratigrafie
 chemostratigrafie
 chronostratigrafie
 litostratigrafie
 vulkanologie

 Verwysings 

 Bronnelys 
 James Hutton se Theory of the Earth

 Eksterne skakels