Geologie

**Geology** ( [] ‚Ärd‘ un λόγος [] ‚Lehr‘) isch d Wisseschaft vum Ufböu, vu dr Zämmesetzig un dr Struktur vu dr Ärd, ihre physikalische Aigeschaften un ihre Entwickligsgschicht, un dr Brozäss, wu si gformt hän un wu si forme. Dr Uusdruck wird au brucht fir **geologische Ufböu**, zem Byschpel *D Geology vu dr Alpe*.

Dr Name *Geology* im hitige Sinn findet mer zerscht anne 1778 bim Jean-André Deluc (1727–1817). Dr Horace-Bénédict de Saussure (1740–1799) het *Geology* anne 1779 as feschten Uusdruck ygfiert, dervor isch *Geognosy* gängig gsii.

## Grundzig

S Matrial, wu sich Geologen in dr Hauptsach dermit bscheftige, sin d Böustai vu dr feschte Ärdgruscht, zem Byschpel Gstai oder au s Wasser, wu in ihne gspycheret isch, (Hydrogeology) oder Ärdeel und -gaas (Petrogeology). Di ryymlige Zämmehäng zwische verschidene Gstaikerper un au d Zämmesetzig un di inner Struktur vu dr ainzelne Gstai liiferen Informationen fir d Entschlisselig vu dr Bedingige, wu si derdur entstande sin. 

Geologe sin zueständig fir dr Noowys un d Erschließig vu vylfältige Raustoff wie Metallerz, Induschtrymineralien un Böustoff wie Sand, Chiis un Lätte, wu wirtschaftligi Entwicklig nit meglig wäär ohni si. Derzue sin sin si au zueständig fir d Sicherig vu Drinkwasser un Energyraustoff wie Ärdeel bzw. -gaas un Chohle. Schließli dien Geologen au Böugrind uuschundschafte, vor allem bi greßere Böubrojäkt, go Setzige, Rutschige un Grundbrich langfrischtig vermyyde.

Im Gländ oder unter em Boode glideret dr Geolog di ufgschlossene (uffig zuegänglige) Gstai no ussere Merkmol in definierti Ainhaite. Die Kartierainhaite mien sich bim gwehlte Maßstab uf ere geologische Charte, oder in eme geologische Brofil, darstelle loo. Dur Extrapolation chaan er eso vorhärsage, wie d Gstain im Untergrund wahrschyns glageret sin.

Di gnauer Untersuechig vu dr Gstai findet aber zmaischt im Labor statt (Petrography, Petrology).
* Mit dr ainzelne, zem Dail mikroskopisch chlaine, Bstanddail vu dr Gstai, dr Mineral, bscheftigt sich d *Mineralogy*.
* Mit Fossilie vu sedimentäre Gstai bscheftigt sich d *Paläontology*.
Sonigi detaillierten Untersuechigen uf *chlainem Maßstab* liifere d Daten un Fakte fir di großruumigen Untersuechige vu dr Allgmaine Geology.

D Geology het e Huffen Ibergäng zue andere Naturwisseschafte, wu as Geowisseschafte zämmegfasst wäre. Zem Byschpel luegt d Geochemy uf chemischi Brozäss im Syschtem Ärd un brucht Methoden us dr Chemy go zuesetzligi Informationen iber geowisseschaftligi Frogestellige iberchuu, d Geophysik untersuecht physikalischi Brozäss. Sälbscht d Mathematik het e speziälle Nascht firibrocht, d Geostatischtik, wu vor allem fir dr Bärgböu bruucht wird. Syt dr 1970er Johr git s in dr Geowisseschaften im Allgmaine ne gwisse Trend vu qualitative Bschrybige zue quantitative Mässige. Sonigi numerische Methode cheme aber wäg dr enorme Variabilitet un Kompläxitet vu geowisseschaftlige Parameter, drotz dr hechere Rächelaischtig vu modärne Computer, aber allno an ihri Gränze.

Im Gränzbiet zue dr Aschtronomy bewegt sich d Planetegeology oder Aschtrogeology as Dailbiet vu dr Planetology, wu sich mit dr Zämmesetzig, em inneren Ufböu un dr Brozäss uf främde Himmelskerper bscheftigt. Geologischi Frogestellige un d Aawändig vu geologische Methoden usserhalb vu dr Ärd sin vor allem wichtig wore syt em Aafang vu dr Ruumfahrt un dr Erforschig vu unserem Sunnesyschtem mit Sonden un Satellite.

## Gschichte vu dr Geology
Praktischi Chänntnis zue dr Suech no Raustoff, zum Abböu un d Verwärtig hän d Mäncche scho in dr Staizyt ghaa: di eltschte Fyyrstaibärgwärch sin z Ägypte scho fir s Jungpäläolithikum um 35.000-30.000 v. Chr.  noogwise, z Europa fir d Zyt um 13.000 v. Chr.

Di erschte Versuech vun ere theoretische Bhandlig vu geologische Fregestellige, wie d Ursach vu Ärdbidem, oder d Härchumft vu Fossiliei, finde sich in dr ionische Naturphilosophy im 5. Jh. v. Chr. Bi in di frei Neizyt isch d Lehr vum Empedokles vu dr vier Elemänt un d Lehr vum Aristoteles vu dr Transmutation vu dr Elemänt au d Grundlag gsii fir d Vorstellige iber d Natur vu Metall, Mineral un Gstai. 

In dr Zyt vum Nidergang vum Remische Rych in dr Spotantike sin die Aasichte nume im eschtlige, griechisch bregte Dail iberliferet wore, wu si im frieje Mittelalter vu arabische Glehrte, wie em Ibn Sina, wider ufgnuu wore sin. Z Weschteuropa sin sogar e Huffe praktischi Chänntnis im Bärgböu verlore gange. Erscht im 12. und 13. Johrhundert hän sich oobeländischi Alchemischte wider mit dr Bildig vu Metall un Gstai im Innere vu dr Ärd bscheftigt. Im Lauf vu dr Renaissance sin sonigi Spekulationen nit nume vu humanistische Glehrte, wie em Paracelsus, uusböue wore, sunder au um umfangrychi empirischi Daten un praktischi Methode ergänzt wore, bsundersch vum Georgius Agricola. Us sonige Aasätz het sich bis in s 17. Johrhundert e Art „Proto-Geology“ entwicklet, wu ne Huffe Gmainsamkaite mit dr „Proto-Chemy“ vum Ekonome, Alchemischt un Bärgböuingenieur Johann Joachim Becher ghaa het.

E wichtige Schritt zue dr Etablierig vu dr Geology as aigeständige Wisseschaft isch dr dänisch Naturforscher Nicolaus Steno gange, indäm er anne 1669 s *stratigraphisch Prinzip* yygfiert het. dodermit het er dr Grundsatz begrindet, ass di ruumli Lagerig vu Sedimäntschichte *iberenander* in Wirkligkait ere zytligen Abfolg vu Gstaiablagerige *nochenander* entspricht. Au dr Robert Hooke het in dr glyche Zyt driber spekuliert, eb mer us em Fossilinhalt vu dr Gstai nit dr historisch Ablauf vu dr Gstaibildig chennt rekonschtruiere.

Im Lauf vum 18. Johrhundert hän sich Bärgwärchslyt un Ingenieur allmee um e theoretisch Verständnis vu geologische Zämmehäng bemiet. Doderby hän si in dr Mitti vum Johrhundert d Grundlage entwicklet fir d Methode vu dr geologische Chartierig un vu dr Erstellig vu stratigraphische Profil. 

Dr Aafang vu dr Geology as modärne Wisseschaft wird zmaischt aagsetzt mit em Stryt zwische dr Dänkrichtige vum *Plutonismus* un em *Neptunismus*. As Begrinder vum Plutonismus giltet dr James Hutton (1726–97) mit sym Poschtulat, alli Gstai hebe ne vulkanische Ursprung.Dr Hutton het au dr Gedanke popularisiert, ass d Ärdgschicht um e Huffe Greßenornige lenger sei wie di mänschlig Gschicht. D Neptunischte sin vum Abraham Gottlob Werner (1749–1817) giert wore, mit dr hite verworfene Grundaanahm, alli Gstai seie Ablagerige vun eme primordiale Urozean. Us dr Verbindig vu Magmatismus, Sedimentation un Gstaiumwandlig het sich derno d Vorstellig vum Chraislauf vu dr Gstai entwicklet.

Um 1817 het dr William Smith etabliert, ass mer Laitfossile fir di relativ Datierig vu dr Gstaischichte innerhalb vun ere stratigraphischen Abfolg brucht.

In dr Zyt vu 1830 bis 1850 het dr Stryt zwisch em *Katastrophismus* in dr Noofolg vum Georges de Cuvier (1769–1832), un em *Aktualismus* um dr Sir Charles Lyell (1797–1875) di zwoot groß Kontrovers in dr Gschicht vu dr Geology bildet. Derwylscht d Katastrophischte vu zmolige un globale Umwelzigen in dr Ärdgschicht uusgange sin, mit ere Neischepfig vu dr uusgrottete Läbewäse, hän d Aktualischte di glychmäßig Entwicklig vu dr Ärd in uuzellige chlaine Schritt betont, wu sich im Lauf vu lange Zytryym nodisno akkumuliere (Gradualismus). Au d Evolutionsbiologe wie dr Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) oder dr Charles Darwin (1809–1882) sin vun ere langsame Entwicklig vu neie biologischen Arte noch em aktualistische Prinzip uusgange.

D Geologe hän si derno allme mit dr Probläm vu dr Gebirgsbildig un dr globale Bewegige vu dr Ärdgrischt bscheftigt. Bis wyt ins 20. Johrhundert het d Vorstellig dominiert, dass di wältwyte Gebirgsgirtel s Resultat vu dr Abchielig un Schrumpflig vu dr Ärd seie, e Theory, wu uf dr Léonce Élie de Beaumont (1798–1874) zruckgoht. Us Beobachtige vu gfalteten un tektonisch gsterte Gstai het dr James Dwight Dana (1813–1895) um 1875 d Geosynklinal-Theory entwicklet. Die tektonische Erklerigsmodäll sin vum Eduard Suess (1831–1914) un em Hans Stille (1876–1966) wyter entwicklet wore. Doderrby sin di geotektonische Hypothesen vum Prinzip vum *Fixismus* dominiert gsii. D Position vu dr Kontinänt un dr Ozean isch as nit veränderlig aagsääne wore. Sytligi Bewegige vu dr Ärdgruscht, wu mer Faltegebirg oder regionali Spaltesyschtem as Resultat dervu het chenne sää, sin as lokali Phänomen aagsääne wore. Dergege hän vertikali Bewegige vu dr Ärdgruscht as zäntral fir d Absänkig vu Ozeanbeckine, oder dr Ufstiig vu Landbrucke zwische dr Kontinänt aagsääne wore.

Di erschte wichtige Vorstellige iber d Megligkait vu große horizontale Bewegige vu Feschtlandmasse finde sich in dr Kontinentaldrift-Hypothes vum Alfred Wegener (1880–1930) vu anne 1915. Dr Durbruch vum *Mobilismus* isch aber erscht drei Johrzehnt speter chuu, wu neji Beobachtige, vu dr Geophysik un dr Ozeanography zue dr Entwicklig vu dr hite allgmain akzeptierte Theory vu dr Plattetektonik gfiert hän.

## Allgmaini Geology

Di Allgmain Geology bscheftigt sich mit dr Chreft, wu uf d Ärd yywirken un mit dr Brozäss, wu im *große Maßstab* zue dr Gstaibildig byydrage.

E jedes Gstai cha no syre spezifischen Uusbildig (Gfieg, Struktur) aire vu dr drei große Gstaiklasse cha zuegordnet wäre: Sedimäntit, Magmatit un Metamorphit. E jedes Gstai cha dur geologischi Vorgäng in e Gstai vu dr andere boode Familien umgwandlet wäre. D Brozäss, wu an dr Ärdobeflechi wirke, wäre exogen, die im Ärdinnere endogen gnännt.

### Exogeni Dynamik
Di exogen Dynamik (au *exogeni Brozäss*) wird dur Chreft, wu uf d Ärdoberflechi yywirke wie Schwärchraft, Sunnenyystrahlig un Rotation vu dr Ärd generiert un fiert zur Bildig vu Sedimäntgstai. Des gschiht dur
* physikalischi Erosion vu andere Gstai dur Wind, Wasser oder Yys, un Massebewegige vu große Gstaimängine, wie Bärgstirz,
* chemischi Verwitterig,
* physikalischi Ablagerig vu verchlaineretem Material (Detritus), zem Byschpel in Schutthaale, as Schotter, Sand, Lätte usw. un dr Verfeschtigung vu Luckgstai zue Feschtgstai (Diagenes)
* chemischi Uusfellig vu Evaporit (wie zem Byschpel anorganischi Chalch, Gips, Salz) un
* biogeni Bildig vu Sedimänt (wie di maischte Chalchstai oder Diatomit).
En aige, kompläx Biet vu exogene Brozäss bhandlet d Bodekund. D Quartärgeology bscheftigt sich mit dr Ablagerige vu dr letschte Yyszyten im Quartär, wu ne große Dail vu dr hitige Landschaftsformen uf dr nerdlige Hemisphäre brege.

### Endogeni Dynamik
Di endogen Dynamik (au *endogeni Brozäss*) chunnt dur Chreft innerhalb vu dr Ärdgruscht, wie Spannige, Wermientwicklig dur radioaktivi Verfallsbrozäss, oder em Magmachärn vu dr Ärd un fiert zue dr Bildig vu Metamorphit un Magmatit. Si fangt dodermit aa, dass 
* dr Druck hecher wird unter dr ständige Ablagerig vu wytere Sedimänt uf di Schichte, wu drunter lige. Dur Entwässerig, Kompaktion un Verfeschtigung (Diagenes) wird us dr Lucksedimänt e fescht Gstai, wie zem Byschpel Sandstai.
* Di Verformig vu Gstai un d Rekrischtallisierig vu Mineral, unter all hecherer Temperatur un all hecherem Druck, wird Metamorphos gnännt. Doderby blybt s Gstai aber no in feschtem Zuestand. Us magmatische Gstai un grobchernige Sedimänt entstehn doderby vylmol Ortho- un Para-Gnais, us fyne Sedimänt entstehn Schiifer.
* Schließli cha s aber doch zuen ere Ufschmelzig vu dr Gstai chuu (Anatexis). Gluetflissigi Magme styge derno wider us em Ärdmantel uf.
* Wänn d Magmen in dr Ärdgruscht stäcke blyybe un chalt wäre, bilde sich Plutonit, zem Byschpel us Granit, wänn si an d Ärdoberflechi chemme, chunnt s zuen ere Bildig vu Vulkanit wie Lava oder vulkanischi Äsche.

D Bewegige, wu d Oberflechegstai in dr Diefi bringe, verformen un falte, aber glychzytig d Diefegstai wider an d Oberflechi bringe, un d Glais, wu sonigi Chreft hinterleen, wie Faltig, Schärig un Schiiferig, untersueche d Fachrichtige Tektonik un Strukturgeology.

## Historischi Geology

Di historisch Geology erforscht d Gschicht vu dr Ärd vu ihrm Entsoh bis zue dr Gegewart im Allgmaine, un d Entwickligsgschicht (Evolution) vu dr Läbewäse im Bsundere. Mit däm historischen Aasatz isch d Geology (zämme mit dr Evolutionsbiology un dr physikalisch-aschtronomische Kosmology) en Uusnahm in dr Naturwisseschafte. Die bescheftige sich in dr Hauptsach mit em *Isch*-Zuestand vu ihrem Studienobjäkt un weniger mit däm sym *Wäre*. As Informationsquälle dienen in dr Geology d Uusbildig vu dr Gstai (Lithofazies) un di in ihne yygschlossene Fossilie (Biofazies). D Gliderig vu dr Ärdgschicht in ere geologische Zytskala erfolgt dur stratigraphischi un geochronologischi Methode.

### Stratigraphy
D Grundlag vu dr Stratigraphy bildet en aifach Brinzip: d *Lagerigsregle*. E Schicht im Hangig (‚obe‘) isch speter abglageret wie d Schicht im Ligig (‚unte‘). Mer sott aber druf Achtig gee, ass urspringli horizontal abglagereti Schichte dur speteri tektonischi Bewegige verstellt oder sogar iberkippt chenne syy. In däm Fall isch mer uf aidytigi Obe-Unte-Kriterien aagwise go di urspringli Lagerig bstimme. Derzue giltet, ass Schichte, wu sonigi verstellte Gstai mit ere Diskordanz iberlagere, des haißt scheps zue dr Schichtig, au jinger sin wie die Schichtig. Des giltet aber au fir magmatischi Gäng un Intrusionen us dr Diefi, wu dur d Schichte vu unter här schleen.

Bim Ufstelle vun eme stratigraphische Profil wäre bsunderi Chänntnis vu dr Paläontology aagwändet. Wänn d Räscht vun eme bstimmte Läbewäse numen in ganz bstimmte Schichten ufdrätte, glychzytig aber e wyti, iberregionali Verbraitig hän, un megligscht unanhängig sin vu ertlige Variante vu dr Ablagerigsbedingige, no schwätzt mer vun eme Laitfossil. Alli Schichte, wu s die Laitfossilie din het, hän dodermit s nämlig Alter. Nume wänn kaini Fossilie vorhande sin, mueß mer Zueflucht nee zue dr Lithostratigraphy. Derno cha d Zytglychhait vu bstimmte Schichte nume bin ere sytlige Verzahnig noogwise wäre.

Go tektonischi Ablaif rekonschtruiere untersuecht dr Geolog dr Versatz un d Verformig vu dr Gstai dur Chlift, Schiiferig, Sterig un Faltig. Au do sin diejenige Strukture, wu di andere durschleen, aber nit versetzt sin, di jingere.

### Geochronology
E prinzipiäll Broblem isch, ass mer mit dr dobe bschribene Methode nume ne *relativi Zytskala* iberchunnt, e Vorhär-Nochhär vu dr verschidene Gstaibildige, aber kai absoluti Datierige. Mer het scho frie versuecht, d Sedimäntationsroote vu bstimmte Gstai z schetze, aber di maischt Zyt „stäckt“ jo nit in dr Schichte sälber, wu sich in ere relativ churze Zyt chenne bildet haa, sunder vor allem in dr Lucke zwische dr Schichte un in dr Diskordanze zwische dr verschidene Schichtpaket. Wäge däm goht di *absolut Zytskala*, wu mit Hilf vu Johresring in Baim (Dendrochronology), oder dur Uuszellig vu dr Warve-Schichtig in Ablagerige vu dr letschte Yyszyt gwunne wore sin, nume wenig Döusert Johr zruck.

Erscht mit dr Entdeckig vu dr natyrlige Radioaktivitet sin zueverlessigi Methode fir di absolut Datierig gfunde wore au vou elteschte Gstai. Die basieren uf dr bekannte Verfallsroote vu radioaktive Isotope in dr Mineral un Gstai, zum Dail kombiniert mit paläomagnetische Mässige.

### Aktualismus
Go Ruckschliss zie chennen us dr hitige Situation uf d Vergangehait, bruuche d Geologe s Prinzip vum Aktualismus. Des losst sich in aim Satz zämmefasse: *Dr Schlissel zue dr Vergangehait isch d Gegewart.* Findet e Geolog z. B. alti Gstai, wu fascht idäntisch sin mit uusgflossene Lave vun eme hit aktive Vulkan, no chaan er dervu uusgoh, ass es sich au bim gfundene Gstai um vulkanisch Matrial handlet. Dr Aktualismus losst sich aber nit uf alli Gstai aawände. D Bildig vu Yysenerzlagerstette (BIF—„Banded Iron Formations“) losst sich zem Byschpel hite nimi bschaue, wel sich di chemische Bedingigen uf dr Ärd eso stark gäünderet hän, ass sonigi Gstai nimi entstehn.  Anderi Gstai bilde sich sich in sonige Diefine, ass ihri Bildig usserhalb vum Zuegriff vum Mänsche lyt. Go s Entsoh vu sonige Gstai verstoh, gryfe d Geowisseschaftler uf Laborexperimänt zruck.

## Aagwändti Geology
Di aagwändet Geology bscheftigt sich mit dr praktische Nutzbarmachig vu geologischer Forschig in dr Gegewart. Dr Nutze bstoht nit nume in dr effiziänten Uusbytig vu dr natyrlige Ressource vu dr Ärd, sunder au in dr Vermydig vu Umwältschäde un dr Friewarnig vor Naturkatastrophe, wie Ärdbidem, Vulkanuusbrich un Tsunami. Si glideret sich in e Vylzahl vu unterschidligschte Fälder, su sich unterenander un au mit andere Wisseschafte verzahne.

Wichtigi Dailbiet vu dr aagwändete Geology sin zem Byschpel:
* d Hydrogeologie, wu s Fließverhalten un d Qualitet vum (Grund-)Wasser erforscht;
* d Ingenieurgeology, wu sich mit dr Statik vum Bode bim Böu vu Gebei bscheftigt;
* d Lagerstettekund oder *Montangeology*, wu sich as eltschte Forschigsberaich vu dr Geology mit dr natyrlige Bodeschetz (Chohle, Ärdeel, Ärdgaas, Erz usw.) bscheftigt;
* d Bodekund, wu d Qualitet, d Zämmestzig un d Horizontalabfolg vu Bede erforscht;
* d Umweltgeology, wu sich zem Byschpel mit Grundwasserschutz, Altlaschte un Deponie un Umwältfolge vum Bärgböu bescheftigt.

S git en ängi Verzahnig mit andere Diszipline, wie zem Byschpel Baöingenieurwäse, Bärgböu- un Hittewäse, Materialkund oder Umwältschutz.

## Literatur
* Toni P. Labhart: *Geologie - Einführung in die Erdwissenschaften*. Bern 1988, ISBN 3-444-50063-7.
* Heinrich Bahlburg, Christoph Breitkreuz: *Grundlagen der Geologie.* 2. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2003, ISBN 3-8274-1394-X.
* Frank Press, Raymond Siever: *Allgemeine Geologie.* 3. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2003, ISBN 3-8274-0307-3
* Peter Faupl: *Historische Geologie.* 2. Auflage. (UTB 2149). Facultas, Wien 2003, ISBN 3-8252-2149-0.
* Steven M. Stanley: *Historische Geologie.* 2. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2001, ISBN 3-8274-0569-6.
* Alan Cutler: *Die Muschel auf dem Berg.* Knaus, München 2004, ISBN 3-8135-0188-4.
* Dierk Henningsen, Gerhard Katzung: *Einführung in die Geologie Deutschlands.* 6. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1360-5.
* Hans Murawski, Wilhelm Meyer: *Geologisches Wörterbuch.* Spektrum, Heidelberg 2004, ISBN 978-3-8274-1445-8.
* Richard C. Selley, L. Robin M. Cocks, Ian R. Plimer (Hrsg.): *Encyclopedia of geology*. Elsevier Academic Press, Amsterdam u.&nbsp;a. O. 2005, ISBN 0-12-636380-3.
* Helmut Hölder: *Kurze Geschichte der Geologie und Paläontologie.* Springer, Berlin 1989, ISBN 3-540-50659-4.
* Georgius Agricola: *Vom Berg- und Hüttenwesen.* dtv, München 1980, ISBN 3-423-06086-7 (Dünndruckausgabe).

## Weblink

### Berufsverbänd
* BDG – Berufsverbund Deutscher Geowissenschaftler e.&nbsp;V.
* GV – Geologische Vereinigung e.&nbsp;V.
* DGG – Deutsche Gesellschaft für Geowissenschaften e.&nbsp;V. (ehem. Deutsche Geologische Gesellschaft e.&nbsp;V.)
* CHGEOL – Schweizer Geologen Verband

### Universitete
* GEO-LEO – Virtuelle Fachbibliothek Geowissenschaften, Geographie, Bergbau, Thematische Karten
* Vorlesung Dynamik der Erde. Videoufzaichnige vun ere Vorläsig zur Geology. TIMMS, Tübinger Internet Multimedia Server, Universitet Dibenga
* Free Course Material, MIT, Earth and Planetary Sciences
* Scott T. Marshall, Appalachian State University (Vorläsige zur Geology)
* Ken Hon, University of Hawaii, Hilo (Vorläsige zur Geology)