Taşların sanki cennetten yapılmış ve kusursuzmuş gibi doğadan gelen sanat eserleri olduğu söylenmiştir. Kristal berraklığında, rüya gibi bir ışıkla parıldayan; Yeşim kadar sıcak olan zümrüt yeşim, insanlara acıma hissi verir. Doğal bir sanatsal tablo gibi benekli granit ve pitoresk mermer de var. Ve hayatımızın köşelerinde taş vazgeçilmez bir varlıktır. İnşaatta duvarcılık, kaldırımda arduvaz ve hatta tarımda gübrenin tümü sessizlikte önemli bir rol oynar.

Bu sıradan ve mucizevi varlıklar olan taşlar nasıl ortaya çıkmıştır? Harikalar ve gizemlerle dolu doğanın evriminde bir yolculuğa çıkalım.

Su ve ateşin ilk karşılaşması

Bilimin henüz etkili bir araç haline gelmediği dünyayı anlama sürecinde, birçok insan cevapları efsanelerden bulmaya çalışıyor. Örneğin Nuwa gökyüzünü onarır, Dayu suyu kontrol eder, Nuh'un Gemisi vb. birçok eski Çin ve yabancı medeniyette taşlarla ilgili benzer efsaneler vardır.

Antik çağ bilginleri 'taşların nasıl oluştuğu' sorusunu doğrudan cevaplayamasalar da, bazı filozoflar 'her şeyin kökeni nedir?' sorusunu yanıtlamışlar ve Antik Yunan'ın ünlü düşünür, bilim adamı ve filozofu Thales suyun var olduğunu öne sürmüştür. dünyanın kökenidir. Thales'in suyun büyük bir hayranı olduğu söyleniyor ve Mısır'daki Nil Nehri'nin yıllık yükseliş ve düşüşünü inceledikten sonra, selin her geri çekilmesinde arkasında verimli alüvyon ve sayısız larva bıraktığını buldu. Böylece Thales, 'her şeyin sudan kaynaklandığı' sonucuna vardı. Daha sonra Antik Yunan'da Herakleitos adında ünlü bir filozof ortaya çıktı. Her şeyin kökeninin ateş olduğuna, dünyadaki her şeyin ateşten meydana geldiğine, her şey ölse bile ateşe dönmesi gerektiğine inanıyordu. Bu iki filozofa göre her şeyin kökeni 'su' veya 'ateş'tir, dolayısıyla kayalarımız da 'su' veya 'ateş'ten oluşmuştur. Bu aynı zamanda tarihteki ilk 'ateş ile su arasındaki savaş'tır.

Ateş ve Suyun Mücadelesi

• Jeolojik Tarih Ayrıca 17.-18. yüzyıllarda yaşanan meşhur 'Ateş ile Su Mücadelesi' de vardır.

Woodward, Birleşik Krallık'taki Greyham College'da tıp profesörü ve bir jeologdur. Kendisi hevesli bir fosil koleksiyoncusudur ve birçok fosil örneğini korumuştur. Dinin hâlâ çok güçlü olduğu 17. yüzyılda, insanların bilinci bilinçli ya da bilinçsiz olarak İncil'deki Nuh Tufanı efsanesinden etkileniyordu. Tufanın bir zamanlar dünyayı paramparça ederek yüzeydeki kayaları, toprağı ve her türlü döküntüyü alıp götürdüğüne ve okyanusun çeşitli malzemelerin karışımından oluştuğuna inanıyor. Sel suları çekilince materyal yavaş yavaş çökeldi ve bu fosiller bu şekilde oluştu. ve fikirlerini 'Dünyanın Doğa Tarihinin Günahı' kitabında yayınladı. 18. yüzyıla gelindiğinde, ilk bilim adamlarından bazıları gözlemledikleri tüm kayaları (esas olarak granit, şist vb.) sert kristalli 'birincil' kayaların aşırı basitleştirilmiş dizileri olarak sınıflandırmışlar ve hepsinin Dünya'nın oluşumuyla aynı zamanda oluştuğuna inanmışlardır. toprak. Fosil açısından zengin tortul kaya katmanları olan ve sıklıkla kıvrılan veya deforme olan bu kayalar aynı zamanda 'ikincil kayalar' olarak da bilinir. Sonuç olarak, ilk bilim adamları Nuh Tufanı sırasındaki ana çökeltilerin 'ikincil' kaya oluşumları olduğuna inanıyorlardı. 'İkincil' katmanlar, Büyük Tufan'dan sonra oluştuğu düşünülen, 'üçüncül kayalar' olarak bilinen gevşek tortular ve tortul kayaların üzerinde yer alır. Bu aynı zamanda 'su oluşumu teorisinin' prototipini de oluşturdu.

En ünlü hidrolog Alman doğa bilimci Abraham · Gottlob · Werner'di. Werner, Freiburg Maden Okulu'nda mineraloji profesörüdür. Madencilik yapan bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi ve küçük yaşlardan itibaren mineralojiye büyük bir ilgi duydu ve sadece her türlü minerali hevesle toplamakla kalmadı, aynı zamanda kayaları derinlemesine inceledi. Werner, Dünya üzerindeki tüm kayaların okyanusun derinliklerinden 'kristalleştiğini' veya 'önceden yerleştiğini' öne sürüyor. Ayrıca dünyanın başlangıçta bir 'ilkel okyanus' ile çevrili olduğunu, suyun en önemli jeolojik kuvvet olduğunu ve tüm kaya oluşumlarının deniz suyundaki kristalleşme, kimyasal çökelme ve mekanik çökelme yoluyla oluştuğunu öne sürdü. Sıralı bir şekilde yatırılırlar; erken yatırılanlar aşağıda yer alır ve geç yatırılanlar daha yükseğe çıkar. İlk çökelenler, Dünya yüzeyini kaplayan ilk kayalar olan ve Dünya üzerinde en çok bulunan kaya oluşumları olan, 'ilkel katmanlar' olarak bilinen granitti. Daha sonra, ilksel okyanusun su seviyesi giderek azaldı ve 'ilksel katman' suya maruz kaldı, aşındı ve daha sonra yeniden çökeldi; bu, esas olarak kaba kumtaşı, kireçtaşı vb. kayalardan oluşan ikinci gruptur. bu da 'geçiş katmanı'dır. Son olarak, 'geçiş katmanı', gevşek çökeltilerden oluşan 'alüvyon' katmanları olan fosilleşmiş kaya katmanları tarafından biriktirilir. 1787'de Sakson bölgesinin katmanlarını eskiden yeniye böldüğü kaya oluşumlarının kısa bir sınıflandırmasını ve tanımını yayınladı.

Derslerinin çok esprili ve kişisel olduğu, derslerini dinleyen hemen hemen herkesin onun takipçisi olduğu söyleniyor. Belagati ve karizmasıyla Werner'in fikirleri Avrupa'da çok popüler oldu ve takipçileri ülkenin tüm üniversitelerine yayıldı. Büyük şair ve doğa bilimci Goethe bile su teorisine sıkı sıkıya inanıyordu. Faust'un dördüncü perdesinde, su meraklıları ile piroteistler arasında Mephistopheles'in (Faust'taki şeytan) kötü piroteknik görüşlerin sözcüsü olduğu bir diyalog vardır.

Bu nedenle uzun süre hidrasyon teorisi akademik dünyaya hakim oldu. Ancak hâlâ bu teorinin net bir şekilde açıklayamadığı, sıklıkla sorgulanan ve hatta tartışılan bazı konular var. Örneğin, 1774 yılında Fransız jeolog Nicolas · Dermare, Fransa'nın güneyindeki Auvergne bölgesindeki soyu tükenmiş volkanik grubun volkanik konileri ve yıpranmış lav akıntılarının, bu grubun bir zamanlar aktif bir yanardağ patlattığını gösterdiğine dikkat çekti. Bu bazaltlar Demaré tarafından magmatik olarak yorumlanmıştır.

'Tutku teorisi'nin temsilcisi, çocukluğundan beri yerel dilbilgisi okuluna gittiği ve daha sonra tıp okumak için Edinburgh Üniversitesi'ne girdiği söylenen Edinburgh doğumlu İskoç dehası James Hutton'dur. Tıp ve kimyaya çok meraklıydı. Ancak sonunda hukuk mesleğine girdi ve bir süre avukat çırak olarak çalıştı. Belki de hobisi nedeniyle kimya deneyleri yapmak için çok zaman harcadı ve arkadaşlarıyla birlikte amonyum klorür üretmenin ucuz bir yöntemini geliştirmek için çalıştı, bu ona çok para kazandırdı ve daha sonra kendi çiftliğini işletti. Hem parası hem de boş zamanı olan James Hutton, jeoloji çalışmalarına başladı ve jeolojiye büyük ilgi gösterdi; gördüğü her çukuru, vadiyi ve nehir yatağını sıklıkla merakla gözlemledi. Sonunda kendi kendini yetiştirdi ve verimli sonuçlar elde etti.

Uzun bir keşif gezisinin ardından, Edinburgh'un kuzey dağlarındaki Cairngorms'tan güneye akan, granit çakıl taşları ve antik metamorfik kayalarla dolu Tilt Nehri'nin çakıllarına rastladı. Buradan nehir yatağında bu iki tip kayanın bulunması gerektiği ve nehrin yukarısında yapılacak bir incelemenin bu ikisinin birleşimine yol açabileceği sonucunu çıkardı. Böylece Tilt Geçidi'ne doğru ilerledi ve aradığını keşfetti: tuğla kırmızısı granit, eski metamorfik kayaları kesiyor ve çevredeki kayaları değiştiriyor (bu tür bir 'kesme' ilişkisi sahada hala geçerli) kayaların ne kadar erken veya geç oluştuğunu belirlemek için bugün jeolojide kullanılmaktadır). Bu, o dönemdeki granitin, üstteki kaya tabakasının oluşmasından sonra sokulduğunu göstermektedir. Yani granitin yaşının çevre kayanınkinden daha genç olması gerekir ve burada bir erime olgusu vardır. Bu, granitin sudan kristalleşmek yerine, kızgın lavların soğumasından sonra oluştuğunu göstermektedir. Bu açıkça o dönemde geçerli olan 'su teorisi' ile tutarsızdı.

Ancak Hutton'ın daha güçlü kanıtlara ihtiyacı vardı: suda oluşan katmanlı tortul kayalara sızan lav akıntılarının işaretleri. Hutton, bir keresinde Edinburgh'un güney tepelerinde yürürken, şehrin üzerinde yükselen bir dağ sırası olan Arthur's Seat Dağı'nı ve dağ sırasının kuzey tarafındaki antik volkanik kayalardan çıkan kayalıklar olan Salisbury Kayalıkları'nı gördü. Sonunda uçurumun güneybatı yamacında aradığını buldu: tortul kaya katmanlarına giren ve tortul kayaları deforme eden bazalt lavı. Burası artık o kadar ünlü ki 'Hutton'ın Bölümü' olarak anılıyor. Pek çok jeoloji dersinin öğretilmesi sırasında öğretmenler düzenli olarak öğrencileri saha gezileri ve staj için buraya getireceklerdir.

Ancak jeoloji çalışmaları çok fazla gözleme dayalıdır ve deneysel araştırmalardan yoksundur, dolayısıyla yeni bir teori önerildiğinde bunu kanıtlamak zordur. Bununla birlikte, daha önce de belirtildiği gibi, bir zamanlar yüksek sıcaklıkların kayalar üzerindeki etkilerini anlamanın anahtarı olan kimya konusunda tutkuluydu. 1768'de Hutton, gizli ısının varlığını ve basıncın maddenin erime noktası üzerindeki önemli etkisini ortaya çıkaran arkadaşı Blake ile birlikte çalıştı. 1792'de Hall (başlangıçta Hutton'un rakibiydi, Hutton'la birçok saha gezisine çıkmıştı ve sonunda bir dizi deneyle ateşleme teorisinin savunucusu haline geldi) bir deney gerçekleştirdi. Bir parça bazaltı eritmek için ısıttı ve ardından yavaşça soğuttu, bunun sonucunda kaya yeniden kristalleşerek bazalt haline geldi. Bu, erimiş kayanın doğada nasıl göründüğünü gösteren en eski jeolojik deneydir. Bu, aynı zamanda deneysel petrolojinin yaratılmasına da yol açan magmatik okul için güçlü bir destekti ve 'kayaların magmatik teorisi' oluştu.

'Magmatik teori'nin ana fikirleri şunlardır: Magmatik ana jeolojik süreçtir ve karadaki granit ve bazalt magma tarafından oluşturulur; Hidrasyon aynı zamanda karadaki kayaların rüzgar, yağmur ve akan su tarafından aşındırıldığı, daha sonra okyanusa aktığı ve biriktiği, kayalar oluşturacak şekilde sağlamlaştığı ve denizden çıkıp karayı oluşturduğu önemli bir jeolojik süreçtir. Bu aynı zamanda Hutton'un 'ateş teorisi' fikrini ortaya atmasına rağmen 'su teorisi'ni tamamen reddetmediği anlamına da geliyor.

Hutton'un kendisi de görüşlerini 'Dünya Teorisi' adlı bir kitapta derledi, ancak bir yandan Hutton'un görüşleri o zamanın insanları için hala çok ileri düzeyde olduğundan, diğer yandan onun topal sözleri ve kuru anlatımları gerçekten de işe yaradı. okuyucularının ne hakkında konuştuğunu anlamıyorum. Bu nedenle mükemmel arkadaşı, Edinburgh Üniversitesi Matematik Profesörü Plefel de Hutton'un fikirlerini kasıtlı olarak yeniden düzenledi ve durumu daha iyi hale getiren 'Hutton'un Dünya Teorisinin Açıklaması' kitabını yazdı.

Taşlar tam olarak nasıl oluşuyor?

Su, su gibi hassas bir kesicidir. Zamanla çöken ve katı kaya katmanları halinde yoğunlaşan mineralleri taşıyarak yavaş akar. Alman jeolog Werner'in anlattığı suyun oluşumu teorisi, suyun gücünü sonuna kadar gösteren güzel bir müzik gibidir. Ateş, yerin derinliklerinde tutkulu bir dansçıdır. Sıcak ve vahşidir, yer kabuğunun derinliklerine doğru yükselir, bazen patlayıp soğuyarak sert magmatik kayalar oluşturur. İskoç jeolog Hutton'un önerdiği magmatik teori, muhteşem bir havai fişek gibidir ve dünyanın iç kısmının sonsuz canlılığını ve yaratıcılığını gösterir.

Elbette günümüz açısından bakıldığında hidrojen teorisi ve magmatik teorinin kendi doğrulukları vardır: Hidrojenetik teori, fosillerin kökenini ve tabakaların dizilişini bir dereceye kadar açıklar, ancak nihilist 'Tanrı'nın gücü'nü aşırı vurgular ve denemeye çalışır. delillerin yetersiz olduğu durumlarda bunu spekülasyon yoluyla telafi etmek; Magmatik teori, magmatik kayaların oluşumu için iyi bir açıklamadır ve hidrojen teorisiyle karşılaştırıldığında, çeşitli dinamik faktörlerin jeolojik yer şekilleri üzerindeki etkisini kabul eder ve doğa güçlerini vurgular. Dünyanın evrimi sırasında jeolojik süreçlere neden olan ana enerji yerkürenin içindeki termal enerjidir, dış enerji ise çoğunlukla güneş ışınım enerjisinden gelir. Bu açıdan bakıldığında piroteknik teori daha avantajlıdır. Aynı zamanda hidrolikizm teorisi, taşkınların aniden ortaya çıkmasını ve tabaka oluşumunu vurgularken, magmatik oluşum teorisi volkanik ve magmatik süreçlerin sürekliliğini vurguluyor ve ikisi de 'homojen teori' ve \ ile iç içe geçiyor. 'felaket teorisi'.

Modern bilimsel araştırmalara göre yeryüzündeki kayaları üç kategoriye ayırıyoruz: magmatik kayaçlar, tortul kayaçlar ve metamorfik kayaçlar. Bunların arasında magmatik kayaçlar, yerden 16 kilometre derinliğe kadar dağılmış, magmanın litosfere akması veya dünya yüzeyinin katı bir duruma yoğunlaşması ile oluşan büyük çoğunluğu oluşturur. Tortul kayaçlar, yüzeyde veya yüzeyin yakınında çok derin olmayan bir kaya türüdür. Ayrışma ürünleri, volkanik malzemeler, organik malzemeler ve diğer kırıntılı malzemelerin oda sıcaklığı ve basıncı altında taşınma, çökeltme ve taşlaşma yoluyla oluşturduğu bir kayadır. Her iki durumda da, kırıntılı malzeme taşınır ve daha sonra uygun bir ortamda biriktirilir ve burada uzun bir sıkıştırma işleminden sonra sert tortul kaya halinde taşlaştırılır. Metamorfik kaya, yer kabuğunun oluşumunu ve gelişimini, tortul kayaçlar, magmatik kayaçlar da dahil olmak üzere kayaların daha erken oluşumunu, jeolojik çevredeki ve fiziksel ve kimyasal koşullardaki daha sonraki değişiklikler nedeniyle, mineral bileşiminin katı halinde ayarlanmasını, yapısal olarak ifade eder. değişikliklere ve hatta kimyasal bileşimlerinin değişmesine ve yeni bir kayanın oluşmasına neden olan bu tür kayalara metamorfik kaya denir. Ve bu üçü de birbirleriyle dönüştürülebilir ve dolaşıma sokulabilir.

Daha önceki jeologların sonuçları tamamen doğru olmasa da, Hutton'un jeolog serisi, onların gerçeğe bağlılıkları ve sarsılmaz bilim arayışları, yüzlerce yıllık tozdan sonra bile hala güneş gibi parlıyor ve bizi daha yüksek dağ zirvelerine yönlendiriyor.