Geologie

Geologie: (griechisch, «Erdlehre») Wissenschaft von der stofflichen Zusammensetzung, dem Bau und der Entwicklung der Erde, besonders der Erdkruste. Die allgemeine (dynamische) Geologie behandelt die stoffliche Zusammensetzung, den Bau sowie die in und auf der Erdkruste wirkenden Vorgänge und deren Gesetzmäßigkeiten. Die historische Geologie (früher Erdgeschichte genannt) sucht die Vorgänge der geologischen Vergangenheit mit Hilfe der Gesteine, ihrer Lagerung und ihrer Fossilien chronologisch zu ordnen (Stratigraphie) und an Hand der sich daraus ergebenden Schlussfolgerungen die Verteilung von Land und Meer während vergangener Erdperioden (Paläogeographie), die klimatischen Veränderungen (Paläoklimatologie), den Ablauf der Krustenbewegungen (Geotektonik) abzuleiten und Gesetze der Erdentwicklung zu erkennen. Die regionale Geologie behandelt die geologischen Verhältnisse einzelner Länder oder Erdteile. Die angewandte Geologie befasst sich mit der Hauptaufgabe der Geologie, der Erkundung nutzbarer Bodenschätze, wie Grundwasser (Hydrogeologie), Erdöl und Erdgas, Erze, Baustoffe, sowie mit Baugrundfragen (Ingenieurgeologie). - bis zur Wende vom 18. zum 19. Jahrhundert blieben wesentliche Erkenntnisse Einzelleistungen, die nicht generell anerkannt wurden (Leonardo da Vinci erkennt die organische Natur der Fossilien, 1500; N. Steno formuliert das Stratigraphischen Grundgesetz, 1669). Als Begründer einer wissenschaftlichen Geologie gilt A. Werner (Einführung des Zeit- und Strukturbegriffs «Lagerung», 1780). W. Smith weist um 1830 die Horizontbeständigkeit mancher Fossilien nach, wodurch die zeitliche Gliederung der Gesteinsfolgen (zum Beispiel Perioden, Epochen) möglich wird. Besondere Bedeutung gewinnt das Aktualitätsprinzip (C. Lyell, 1833), auf dem unter anderem der Nachweis kontinentaler Vereisungen der Erde durch O. M. Torell (um 1870) beruht. Im 19. und 20. Jahrhundert folgen jeder neuen Methode und Erkenntnis systematische Erkundungsarbeiten. Sie münden in allgemeinen Theorien und Hypothesen, zum Beispiel in der Geotektonik (A-Wegener, H. Stille), in neuester Zeit in der Globaltektonik.

Geologische Karte: Messtischblatt oder topographische Übersichtskarte verschiedener Maßstäbe, auf denen Gesteinsarten, deren Lagerungsverhältnisse und Altersstellung, tektonische Strukturen unter anderem geologische Befunde durch Farben, Signaturen und Symbole eingetragen sind.

Geologische Kartierung: planmäßige Aufnahme geologischer Karten durch Untersuchungen im Gelände und Bearbeitung gesammelten Gesteins- und Fossilmaterials einschließlich Archivunterlagen. Lockergesteine werden bis 2 m Tiefe besonders im Flachland mit der Peilstange untersucht. Fehlende Aufschlüsse werden durch Bohrungen und Schürfe ergänzt.

Geologischer Körper: durch natürliche oder technogene Prozesse entstandenes körperliches Objekt, dessen Eigenschaften eine erdgeschichtliche Aussage ermöglichen und das zum Beispiel als Mineral, Fossil, Gestein, technische Produkt überliefert werden kann. Der größte geologische Körper ist die Lithosphäre der Erde.

Geologische Systeme: stratigraphische Einheiten, in denen die in Abteilungen und Stufen gegliederten Gesteinsfolgen einer geologischen Periode auf Grund ihres Fossilinhaltes zusammengefasst werden; früher meist als Formationen bezeichnet.

Geologische Thermometer, fossile Thermometer: alle temperaturabhängigen Gleichgewichtsverteilungen bestimmter Elemente, Kristallstrukturen und Isotopenverhältnisse, aus denen auf die Bildungstemperatur der betreffenden Körper geschlossen werden kann. Dies gilt zum Beispiel für den trigonalen Quarz, der unterhalb 573 °C aus dem hexagonalen Quarz hervorgeht, und für das Sauerstoff-Isotopenverhältnis in Kalkschalen fossiler Meerestiere.

Geomagnetik, geomagnetische Messung: Verfahren der angewandten Geophysik zur Untersuchung magnetischer Störfelder (Anomalien), die von magnetisch stärker wirkenden Erzen oder Gesteinen im Untergrund verursacht werden. Außer zur Klärung des geologischen Aufbaus der Erdkruste wird die Geomagnetik besonders zur Erkundung von Eisenerzlagerstätten herangezogen.

Geomechanik: Wissenschaft vom physikalisch-mechanischen Verhalten eines Gesteinsverbandes gegenüber tektonischen Prozessen und technischen Eingriffen; untergliedert in Baugrundmechanik und Gebirgsmechanik.

Geometrie: Teilgebiet der Mathematik, das die Eigenschaften und Formen des Raumes (im engeren Sinne des Anschauungsraumes, im weiteren Sinne auch allgemeinerer mathematisch definierter Räume) sowie spezielle Arten von Figuren in solchen Räumen untersucht. Die Geometrie entstand im Altertum, zum Beispiel aus Problemen der Feldvermessung, der Astrologie und des Bauwesens, und wurde, ausgehend von Axiomen, von Euklid unter anderem griechischen Mathematikern systematisch aufgebaut. Die Problematik des Parallelenaxioms beziehungsweise Fragen der Flächentheorie führten im 19. Jahrhundert zu allgemeineren Raumvorstellungen, die geometrische Einkleidung von Problemen der Analysis im 20. Jahrhundert schließlich zu abstrakten Räumen. Ein Ordnungsprinzip für viele Teile der Geometrie gibt das Erlanger Programm; nicht unter dessen Klassifizierung fallen zum Beispiel die Differentialgeometrie und die darstellende Geometrie; siehe auch Grundlagen der Geometrie.

Geometrie der Schneide, Schneidengeometrie: Bezeichnung für die Beziehungen zwischen den Flächen der Schneiden an spanenden Werkzeugen und zwischen Werkstück und Werkzeug, die in Abhängigkeit von Fertigungsverfahren, Werkstück, Maschine und so weiter optimal gestaltet werden. Der Teil des Werkzeuges, an dem durch die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück der Span entsteht, wird Schneidkeil genannt. Die Schnittlinien der den Keil begrenzenden Flächen sind die Schneiden, die gerade, geknickt oder gekrümmt sein können.

Geometrische Methode: ältere Bezeichnung für die axiomatische Methode (axiomatische Theorie) in der (euklidischen) Geometrie. Sie hatte großen Einfluss auf die Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens und fand in der Geschichte der Philosophie besondere Beachtung, zum Beispiel bei -B. Spinoza.

Geometrischer Ort: Menge aller Punkte einer Ebene oder eines Raumes, die einer gegebenen Bedingung genügen; zum Beispiel Mittellot, Kreis, Kegelschnitte, Kugel.

Geologenhammer: unterschiedlich geformter Hammer aus Hartstahl mit hölzernem Stiel oder aus Ganzstahl zum Anschlägen von festen Gesteinen oder zum Schürfen in Lockergestein bei geologischen Feldarbeiten.

Geologenkompass: Kompass mit Anlegekante, Gradeinteilung und Neigungsmesser (Klinometer) in einem Metallgehäuse zum Messen der Lage, Richtung und Neigung von Schichten, Klüften, Strömungen unter anderem bei der geologischen Feldarbeit.

Geosphäre-geographische Hülle: der dreidimensionale Bereich der Erdoberfläche, in dem Erscheinungen der Lithosphäre, Atmosphäre und Hydrosphäre Zusammentreffen, vielseitig aufeinander einwirken und auf, unter sowie über der Erdoberfläche mannigfaltige komplizierte geographische Einheiten (Geosysteme) hervorbringen. Ihr Zusammenwirken ermöglicht die Entfaltung organischen Lebens (Biosphäre), das seinerseits einschließlich der Tätigkeit des Menschen als gesellschaftliches Wesen auf die unbelebte Materie zurückwirkt.

Geosynklinale: langgestreckter Senkungstrog innerhalb der Erdkruste, in dem mächtige Sedimentpakete und Vulkanite gebildet werden. Die Geosynklinale werden heute als die Subduktionszonen der früheren Erdgeschichte angesehen. Durch Einengungstektonik oder Kollision von kontinentalen Platten (Tektogenese) entsteht ein Faltengebirge.

Geotechnik: die praktische Anwendung der Ingenieurgeologie bei bautechnischen Arbeiten, besonders beim Erd-, Wasser- und Felsbau.

Geotektonik: Zweig der Geowissenschaften, der die Entwicklung der strukturellen Elemente der Erde und ihre Ursachen zu erfassen und zu deuten versucht.

Geotektonischer Zyklus: von H. Stille im fixistischen Sinne festgelegte Entwicklung, die von der Geosynklinale über die Tektogenese, Hebung und Abtragung zur Einebnung führt; bisheriges deterministisches Grundschema der Gebirgsbildung.

Geotextilien: flächen- oder linienförmige technische Textilerzeugnisse für den Einsatz im Erd- und Wasserbau.

Geothermie, Geothermik: geophysikalische Methode, die sich mit Entstehung und Transport der Erdwärme sowie mit der Messung (zumeist in Bohrungen) befasst. Die Geothermie als Teilgebiet der angewandten Geophysik erkundet Wärmequellen in der Erdkruste für die Nutzung von Erdwärme und Anomalien des Wärmestroms zum Nachweis von geologischen Lagerungsstörungen und Grundwasserbewegungen.

Geothermische Tiefenstufe: Tiefenspanne, im Durchschnitt 30 bis 35 m, innerhalb der in der Erdkruste eine Temperaturzunahme um 1 °C erfolgt.

Geotropismus: durch die Schwerkraft der Erde gerichtetes Pflanzenwachstum, bei dem die Wurzel in Richtung des Erdmittelpunktes und der Spross in entgegengesetzte Richtung zeigen.

Geozentrisch: auf die Erde allgemeine oder den Erdmittelpunkt speziell bezogen. Nach dem geozentrischen Weltbild von C. Ptolemäus waren die Planeten, zu denen auch Sonne und Mond gerechnet wurden, auf konzentrischen Kristallkugeln (Sphären) um die Erde als Mittelpunkt der Welt angeordnet.