1. Geološko-paleontološki zavod Geološki odsjek Prirodoslovno matematički fakultet Horvatovac 102a Sveučilište u Zagrebu
Predmet: F I Z I Č K A G E O L O G I J A predavač: doc.dr.sc. Blanka Cvetko Tešović
asistent: dipl.inž. Maja Martinuš, asistent

2. LITERATURA!
Plummer, Ch.C. & McGeary, D. (1993): Physical Geology, 6th Ed., WC Brown Publishers.
Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlson, D. (2001): Physical Geology, 8th Ed., Mc Graw Hill, Boston.
Tarbuk, E.J. & Lutgens, F.K. (1988): Earth Science. 5th Ed., Merrill Publ. Company, Columbus.
Wicander, R. & Monroe, S. (1999): Essentials of Geology, 8th Ed., Wasworth Publ. Company,
Belmont.
Herak, M. (1990): Geologija, 5. izd., Školska knjiga, Zagreb.

3. FIZIČKA GEOLOGIJA

4. Zašto geologija? samo 1/3 od 5x9 km otoka ostala iznad mora
Krakatau – erupcija u obliku oblaka pepela visokog 80 km,
eksplozija se čula sve do Australije, 4653 km na zapad u Indijskom oceanu,
samo 1/3 od
5x9 km otoka
ostala iznad mora
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology

5. posljedice!!! gigantski morski val visok 40m
atmosfera - Sunda tjesnac u potpunom mraku do slijedećeg dana
vulkanska prašina
- registrirana na brodovima udaljenim i do 6076 km
crveni zalasci Sunca
pad temperature za ½ 0C
uništen biljni i životinjski svijet

6. Zašto erupcija Krakataua?
nekoliko aspekata geologije – Zemljina unutrašnjost, Zemljina površina i atmosfera – povezane u jednu dinamičku cjelinu
Sumatra, Java i Sunda otoci – dio 3000 km dugog lanca vulkanskih otoka; otočni lukovi – rezultat kolizije dva dijela Zemljinog vanjskog “sloja” (litosfere) - tektonika ploča
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology

7. bogato tlo uslijed čestih erupcija – fizičkim i kemijskim procesima iz pepela i lave nastaje tlo
vulkanski aktivno područje – velika opasnost za život ljudi
do sada 972 erupcija (83 “smrtonosne”)
dijelovi dinamički povezanog sistema – navedena erupcija Krakatau – pokazati spregu Zemljine unutrašnjosti i površine, posljedice za susjedna područja i na klimatske promjene koje su zahvatile i imale efekt na cijelom planetu

8. Što ćemo raditi na predmetu FIZIČKA GEOLOGIJA?
Zemlja kao kompleksan, dinamički planet – SUSTAV – kombinacija povezanih dijelova koji su u međudjelovanju na organiziran način
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology

9. Što je geologija? GEOLOGIJA – grč. riječ gea često se dijeli na:
znanost o Zemlji
logos
često se dijeli na:
fizičku (dinamičku) geologiju - materijali od kojih je građena Zemlja (minerali i stijene), procesi unutar Zemlje i na njenoj površini
historijsku geologiju – porijeklo i evolucija Zemlje, kontinenata, oceana, atmosfere i života

10. GEOLOGIJA kao znanstvena disciplina podijeljena je na mnogo različitih znanstvenih poddisciplina i specijalnosti – npr. paleontologija, historijska geologija, mineralogija, petrologija, stratigrafija, sedimentologija, geokemija, geologija zaštite okoliša, hidrogeologija, strukturna geologija, paleogeografija…
GEOLOGIJA - povezana s drugim znanstvenim disciplinama: astronomija, fizika, biologija i kemija
specijalnost
područje istraživanja
znanost s kojom je u vezi
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology

11. - geolozi - uključeni u istraživanja:
Što geolozi rade?
- geolozi - uključeni u istraživanja:
prirodnih resursa, minerala, energetskih sirovina – specijalistička znanja
korištenja zaliha voda (ekonomski i ekološki aspekt)
sudjeluju u građevinskim radovima, u prognozi i predviđanju potresa, vulkanskih erupcija i potencijalne štete
ujedno prikaz kako geologija utječe na naš svakidašnji život (vulkanske erupcije, razarajući potresi, veliki morski valovi, energija i mineralne sirovine…)
Ekonomska i ekološka važnost geologije!

12. SUNČEV SUSTAV POSTANAK SUNČEVOG SUSTAVA
NEBULARNA HIPOTEZA – danas prihvaćena teorija o postanku Sunčevog sustava
I. Kant ( ), P.S. de Laplace ( ) – primordijalno stanje Sunčevog sustava kao golem sferičan oblak (nebula) vrućih plinova u rotaciji…
solarsystem.nasa.gov/.../display.cfm?ST_ID=748
www-space.arc.nasa.gov/sst/sst.html

13. Nebula – međuzvjezdana materija (materijal u međuzvjezdanom prostoru) u spirali Mliječne staze koja se kondenzira i urušava
- gravitacija kolaps (urušavanje) oblaka (nebule) - nebula postaje sve plosnatija - rotacija (u suprotnom smjeru od kazaljki na satu) – 90% mase prvotnog oblaka koncentrira se u središnjem dijelu oblaka
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology

14. - nastavlja se koncentracija i rotacija materijala te se formira SUNCE (kao embrij) okruženo s turbulentnim rotirajućim oblakom materijala (“solar nebula”)
faculty.fortlewis.edu/.../classes/206/notes3.htm

15. turbulencija u Sunčevoj nebuli formira lokalna vrtloženja – kondenzacija plina i čvrstih čestica – srastaju i nakupljaju se – PLANETEZIMALI - planetarna tijela, PLANETI
juno.wisc.edu/science_history.html

16. - nakupljanjem i oblikovanjem planeta materijal gurnut u centar nebule također kondenzira, urušava se, zagrijava (na nekoliko milijuna 0C) pri gravitacijskom zbijanju – rezultat je rođenje zvijezde, našeg SUNCA
faculty.fortlewis.edu/.../classes/206/notes3.htm
lasp.colorado.edu/.../SESSIONS/11.Formation.html

17. -prije 4.6 mlrd.god. – prikupljeno dovoljno materijala zajedno u jedan turbulentan vrtlog (kretao se vrtložno oko prvotnog Sunca) za postanak planeta ZEMLJA (i dr. planeta Sunčevog planetarnog sustava)
goopstechnologies.com/
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology

18. Unutrašnji (terestrički) planeti – Merkur, Venera, Zemlja i Mars asteroidni pojas Vanjski planeti – plinoviti divovi – Jupiter, Saturn, Uran, Neptun; Pluton
Pluton?

19. diferencijacija u “slojevit” planet –
Zemlja u ranoj fazi - hladna - nakupljali su se čvrsti nebularni fragmenti stijena, prašine (vjerojatno ne plinovite i tekuće tvari) - uniformnog, jednoličnog sastava - građena od smjese tj. spojeva silicija, željeza, magnezija, kisika, aluminija i manjeg udjela dr. kemijskih elemenata
diferencijacija u “slojevit” planet –
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology
- kasnije je Zemlja bila podvrgnuta zagrijavanju (dijelom od Sunca, dijelom od radioaktivnog raspada u svojoj unutrašnjosti i gravitacijskog zbijanja)
– nestaje homogenost građe –diferencijacija planeta – serija koncentričnih “slojeva” različitog sastava i gustoće

20. diferencijacija u “slojevit” planet – najvažniji događaj za naš planet (važna ne samo za formiranje kore, litosfere te kontinenata, već i za emisiju (isijavanje) plinova iz unutrašnjosti koja je vjerojatno dovela do formiranja oceana i atmosfere)
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology

21. Ekstraterestrička materija “otpad Sunčevog sustava” - materija u Svemiru koja nije dio planeta
Asteroidi
glavni pojas asteroida između Marsa i Jupitera – područje gusto napučeno tisućama malenih stjenovitih tijela nepravilna oblika
Kuiperov pojas – veliki broj malenih nebeskih tijela koja se okreću u orbiti oko Sunca, “ s one strane” Plutona – “ostaci” stvaranja Sunčevog sustava

22. porijeklo asteroida – pretpostavka – možda se radi o ostacima jednog
poznato ih je oko
porijeklo asteroida – pretpostavka
– možda se radi o ostacima jednog
“promašenog planeta”
(između Marsa i Jupitera)
pod utjecajem gravitacijske sile privlačenja ovih dvaju planeta, ova tijela su se trebala spojiti, ali blizina divovskog Jupitera vjerojatno je poremetila njihovu relativnu brzinu i spriječila ih da se skupe i oblikuju veće tijelo
- građa – prvenstveno metal, drugi su od bazaltnih stijena, a treći su bogati ugljikom
i zaleđenom vodom

23. Meteori Meteori – kruta tijela, stijene (1 cm – 1 km),
nalaze se često u pojasu između
Marsa i Jupitera (asteroidi) –
kreću se neorganizirano, sudaraju se i razbijaju
brzina im je velika – km/s
u asteroidnom pojasu u obliku diska
ulaskom u atmosferu Zemlje
zagrijavaju se i počinju svijetliti
(“zvijezde padalice”)
- bilo kakav fizički objekt ili fragment iz Svemira koji
ostavlja sjajan, fluorescentan trag kao rezultat trenja
prilikom prolaska kroz Zemljinu atmosferu

24. svaki meteor koji je pao u jednom komadu ili u fragmentima
Meteoriti
svaki meteor koji je pao u jednom komadu ili u fragmentima
na površinu Zemlje (stjenoviti ili metalni meteor dovoljno velik da
preživi prolaz kroz atmosferu)
padom na Zemlju nastaju meteorski krateri (1m – 300km)
meteoriti - govore o prošlosti našeg planeta!

25. Barringer – veliki krater u Arizoni, širine 1
Barringer – veliki krater u Arizoni, širine m, dubine 174 m, - prije god. - udarcem u Zemlju – eksplozija (snaga u megatonama) - oko 120 kratera na Zemlji

26. razlikuju se po veličini i sastavu vrste:
postanak – pretpostavka – nastali od materije unutar pojasa asteroida (njihovi fragmenti)
razlikuju se po veličini i sastavu
vrste:
- sideroliti (kameno-željezni) – potječu od jezgre raspadnutih planeta
- aeroliti (kameni), dijele se na:
hondriti – po hondrama, nakupine minerala (olivin, piroksen i ponekad staklo)
ahondriti – nema hondri (nikal, željezo, olivin…)
- tektiti – stakleni, od istaljenih stijena, nastali pri sudaru meteorita sa Zemljom
za većinu meteorita se smatra da su s Mjeseca ili Marsa
Antarktik, prije god. “pao s Marsa”

27. Kometi
smrznuta masa stijena, prašine i leda; mogu doseći i više kilometara
periodički; putanje su jako ekscentrične
dolaze iz udaljenog Oortovog oblaka ili iz Kuiperovog pojasa
u blizini Sunca – ledene jezgre se uslijed Sunčevog zračenja pretvaraju u plin i oslobađaju se čestice površinske kore – rep kometa!
polagano se troše prolazeći više puta blizu Sunca, ponekad naglo nestanu (kad se obruše na neki od planeta) – rijedak događaj!
kiša meteora (meteorski rojevi) – svjetleći tragovi – isparavanjem sitnih čestica stijena, leda ili prašine (oko 1 mm) u atmosferu – oslobođene kometima – u velikom broju ih se može naći oko Zemlje

28. u povijesti velika nepoznanica i problem – Zemlja ploča?
OBLIK ZEMLJE
u povijesti velika nepoznanica i
problem – Zemlja ploča?
srednji vijek – okrugla?!
NIJE OKRUGLA!
spljoštena na polovima, ispupčena na ekvatoru
centrifugalna sila - “razvlači”
gravitacijska sila – “privlači”
površina Zemlje – niz točaka na kojima su te dvije sile u ravnoteži
sferoid? – oblik spljoštene kugle – Zemlja ima reljef!

29. geoid! – površina konstantnog gravitacijskog potencijala oko Zemlje; površina istih gravitacijskih sila sferoid i geoid koincidiraju na razini mora – geoid je iznad sferoida na kontinentima, a ispod sferoida na dubinama
danas – Zemlja rotacioni geoid

30. GRAĐA ZEMLJE Zemlja je dinamički planet –
stalno se mijenjao tijekom 4.6 mlrd.god.
- veličina, oblik i geografska rasprostranjenost
kontinenata i oceana, sastav atmosfere, oblici života
- lako možemo zamisliti kako se mijenjala njezina površina (erozija, trošenje …)
- vulkanske erupcije i potresi govore nam o njezinoj unutrašnjoj aktivnosti, a rasjedi i pukotine - golema, silna snaga unutrašnjih sila Zemlje!
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999):
Essentials of Geology

31. građa Zemlje:
ima lupinastu građu – god. Mohorovičić - prosječno 40 km - Mohorovičićev diskontinuitet
tri koncentrične „lupine“ („sloja“): jezgre, plašta i kore
jezgra (16% ukupnog volumena Zemlje) - unutrašnja (Ni, Fe, kruta) i vanjska (Fe, tekuća) – 50% mase
planeta
Wiechert-Gutenbergov diskontinuitet (2900 km)
plašt (83% ukupnog volumena Zemlje) - tri zone ili dijela
donji - (mezosfera) kruti; srednji -astenosfera, tekući; gornji dio plašta zajedno s korom (6-79 km) - litosfera
preuzeto iz: Plummer, C.C. & McGeary, D. (1993): Physical Geology

32. kontinentalna kora (20-90 km, 2.7 g/cm3) (Si, Al), granitna kora
litosfera - čvrsti gornji plašt zajedno s korom koja ga pokriva kora – vanjski, površinski „sloj“ (“lupina”) Zemlje sastoji se od dva tipa kora:
Moho
kontinentalna kora (20-90 km, 2.7 g/cm3) (Si, Al), granitna kora
oceanska kora (5-10 km, 3.0 g/cm3 ) građena od bazalta, bazaltna kora
preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J.S. (1999): Essentials of Geology

33. - sile koje se stvaraju u unutrašnjosti Zemlje – tektonske sile
litosfera - „raskidana“ na brojne individualne dijelove - PLOČE - kreću se preko astenosfere kao rezultat konvekcijskih strujanja u plaštu - međusobno djelovanja tih ploča je odgovorno za potrese, vulkanske erupcije, oblikovanje različitih uzvisina i oceanskih bazena
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology
preuzeto iz: Wicander, R & J.S. Monroe (1999): Essentials of Geology
- sile koje se stvaraju u unutrašnjosti Zemlje – tektonske sile
- način na koji radi „mašinerija“ Zemlje – TEKTONIKA PLOČA