Friday, June 19, 2009

ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ

Επιστήμη που ασχολείται κυρίως με τις φυσικές ιδιότητες του στερεού φλοιού της Γης. Χρησιμοποιεί τα αποτελέσματα των πειραματικών ερευνών της φυσικής, σε συνδυασμό με τις γνώσεις της γεωλογίας. Τοποθετείται ανάμεσα στις δύο αυτές επιστήμες. Κλάδοι παράλληλοι είναι η ορυκτολογία, η φυσική γεωγραφία, η πετρολογία κτλ. Η θεωρητική γεωφυσική εξετάζει τις ιδιότητες της Γης, την πυκνότητα του φλοιού της, τη βαρύτητα και τις συνέπειές της, την επίδραση της γήινης θερμότητας, του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού. Επειδή πολλά από τα φυσικά φαινόμενα που συμβαίνουν στη Γη έχουν εξωτερικές αιτίες, η γεωφυσική επεκτείνει την έρευνά της στην ατμόσφαιρα, την υδρόσφαιρα και τον εξωατμοσφαιρικό χώρο. Οι γνώσεις της γεωφυσικής έχουν πρακτικές εφαρμογές στην αναζήτηση βασικών πρώτων υλών, νερού, πετρελαίου, μεταλλευμάτων κτλ. Η πρόοδος της γεωλογίας έκανε δυνατή την πρόβλεψη για την ύπαρξη μεταλλευμάτων, από τη γεωλογική κατασκευή του υπεδάφους. Η επαλήθευση όμως των προβλέψεων ήταν έργο του γεωτρύπανου. Μια γεώτρηση όμως είναι πάντα πολυδάπανη και κανείς δε γνωρίζει αν τα κοιτάσματα που θα έρθουν στο φως θα ανταμείψουν τους κόπους. Με τις γεωφυσικές μεθόδους όμως είναι δυνατόν, με μετρήσεις που γίνονται στην επιφάνεια της Γης, να συμπεράνουμε για τις ποσότητες των κοιτασμάτων που υπάρχουν στο υπέδαφος. Οι τρόποι της διερεύνησης του υπεδάφους στηρίζονται στη μέτρηση των τοπικών διαφορών και ανωμαλιών του πεδίου βαρύτητας και του μαγνητικού πεδίου που προξενούν τα συστατικά του φλοιού της Γης οι οποίες οφείλονται στη διαφορετική πυκνότητα ή και αγωγιμότητα της μάζας του υλικού που υπάρχει στο υπέδαφος. Οι μέθοδοι της γεωφυσικής διακρίνονται σε τέσσερις κατηγορίες:
α) Η ηλεκτρική μέθοδος. Με τη μέθοδο αυτή γίνεται η διερεύνηση του υπεδάφους με τη μέτρηση της αντίστασης και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας που παρουσιάζουν οι διάφοροι γεωλογικοί σχηματισμοί. Συμπεράσματα δίνει η τοπική ιδιομορφία του ηλεκτρικού πεδίου είτε των γήινων ρευμάτων είτε των ρευμάτων που διοχετεύονται τεχνητά στο υπέδαφος. Γενικά τα μη μεταλλοφόρα πετρώματα της Γης δεν είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Αντίθετα, τα μεταλλεύματα παρουσιάζουν πολύ καλή αγωγιμότητα, οπότε διαχωρίζονται από τα άλλα πετρώματα.
β) Η μαγνητική μέθοδος. Η μεγαλύτερη μαγνητική αγωγιμότητα που παρουσιάζουν ορισμένα ορυκτά, σε σύγκριση με τα γύρω τους πετρώματα, δημιουργεί τοπικές ανωμαλίες στο μαγνητικό πεδίο του φλοιού της Γης. Μαγνητικά ορυκτά είναι τα μεταλλεύματα του σιδήρου, για τα οποία και χρησιμοποιείται η μαγνητική μέθοδος.
γ) Η βαρυμετρική μέθοδος. Η βαρύτητα, σε περιοχές της Γης όπου υπάρχουν πλούσια κοιτάσματα ορυκτών με μεγαλύτερη ή μικρότερη πυκνότητα από τα γύρω τους πετρώματα, παρουσιάζει ανωμαλίες ως προς την ένταση και τη διεύθυνσή της. Οι τοπικές αυτές ανωμαλίες της έντασης και της κατανομής του πεδίου βαρύτητας, μετριούνται με ευαίσθητα όργανα, όπως ο ζυγός του Eötrös και δίνουν τις ενδείξεις για την ύπαρξη κοιτασμάτων, συνήθως ορυκτού άλατος και πετρελαίου.
δ) Η σεισμική μέθοδος. Με εκρήξεις ποσότητας δυναμίτιδας προκαλούνται τεχνητοί σεισμοί στο υπέδαφος. Τα σεισμικά κύματα διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις, αλλά δεν προχωρούν ευθύγραμμα, επειδή συναντούν πετρώματα με διαφορετικές πυκνότητες και ελαστικές ιδιότητες, οπότε εμφανίζουν φαινόμενα ανάκλασης, διάχυσης και διάθλασης. Σε ένα άλλο μακρινό σημείο του εδάφους υπάρχει ο σεισμογράφος, που καταγράφει τα κύματα που καταφτάνουν. Από τη μελέτη του διαγράμματος των κυμάτων που καταγράφει, συμπεραίνουμε για τη φύση των ορυκτών του υπεδάφους. Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται περισσότερο στην έρευνα του πετρελαίου.
Η πρόοδος της τεχνολογίας επέτρεψε την ανίχνευση του υπεδάφους από τους τεχνητούς δορυφόρους. Οι αστροναύτες π.χ. του προγράμματος «Απόλλων» είχαν ως βασική αποστολή την ανίχνευση των πλουτοπαραγωγικών πηγών του υπεδάφους και τη χαρτογράφησή τους.
Η σπουδαιότητα της γεωφυσικής είχε ως αποτέλεσμα την αναγκαιότητα της κοινής έρευνας από επιστήμονες όλων των χωρών. Έτσι, καθιερώθηκε το Διεθνές Γεωφυσικό Έτος (ΔΓΕ), ως περίοδος συνεργασίας για τη σε βάθος γνωριμία του πλανήτη μας. Οι έρευνες έχουν ως αντικείμενο τα μετεωρολογικά φαινόμενα, το κλίμα, το γήινο μαγνητισμό, τον ατμοσφαιρικό ηλεκτρισμό, το πολικό σέλας, τις θάλασσες, τους σεισμούς κτλ. Η χρήση των πυραύλων και των τεχνητών δορυφόρων επέτρεψε και την επέκταση της έρευνας στα στρώματα της ανώτερης ατμόσφαιρας, όπου είναι έντονες οι κοσμικές ακτίνες και η ηλιακή δραστηριότητα. Ως μέσα για την έρευνα χρησιμοποιούνται από εκατοντάδες γεωφυσικούς σταθμούς ραδιοβολίδες, πύραυλοι, σεισμογράφοι, ραδιοτηλεσκόπια, φωτογραφικές μηχανές, ηλιακοί πύργοι, μετρητές Geiger-Muller κ.ά. ευαίσθητα όργανα. Η Γη ερευνάται στην όψη της και στη φυσική της σύσταση ως πλανήτης και ως έδρα ζωής από τις πιο στοιχειώδεις μορφές ως τις πιο σύνθετες.
ΓΕΩΛΟΓΙΑ.Επιστήμη που ασχολείται με την εξέλιξη της Γης, τον τρόπο σχηματισμού της, τη διαμόρφωση του στερεού φλοιού της και τις δυνάμεις (εξωγενείς και ενδογενείς παράγοντες) που προκαλούν μεταβολές του. Η γεωλογία ερευνά επίσης τη σύσταση των πετρωμάτων που αποτελούν το στερεό φλοιό της Γης και τις συνθήκες σχηματισμού τους στη διάρκεια της εξέλιξης της γης. Η γεωλογία με την έρευνά της αναφορικά με τα απολιθωμένα λείψανα των οργανισμών που έζησαν στο παρελθόν, προσδιορίζει την ηλικία των γεωλογικών διαπλάσεων και των πετρωμάτων και καταλήγει σε συμπεράσματα για την εξέλιξη της Γης. Για τις μελέτες και έρευνές της χρησιμοποιεί τις γνώσεις πολλών άλλων επιστημών, όπως της πετρογραφίας, ορυκτολογίας, βοτανικής, ζωολογίας, γεωφυσικής κ.ά. Διαίρεση της γεωλογίας:
Δυναμική γεωλογία ή γεωδυναμική. Μελετά τα φαινόμενα που μεταβάλλουν και αλλοιώνουν το στερεό φλοιό της Γης. Κλάδος της γεωδυναμικής είναι η τεκτονική, η οποία μελετά τις μεταβολές του φλοιού της Γης που προκαλούνται από ενδογενείς παράγοντες, δηλαδή δυνάμεις που βρίσκονται στο εσωτερικό της Γης.
Ιστορική γεωλογία ή στρωματογραφία. Μελετά την ηλικία και τη διάταξη των στρωμάτων κατά τη διάρκεια των γεωλογικών περιόδων, δηλαδή την κατάσταση της Γης σε κάθε περίοδο.
Οικονομική γεωδυναμική. Μελετά τον ορυκτό πλούτο της Γης και τα υπόγεια νερά και ειδικότερα ασχολείται με την αναζήτηση και εκμετάλλευση υδρογονανθράκων (πετρελαίου), ορυκτών ανθράκων (λιθανθράκων, λιγνιτών), άλλων ορυκτών ουσιών και πόσιμων νερών, καθώς και με την εξέταση του εδάφους για τον καθορισμό των κατάλληλων θέσεων για την κατασκευή φραγμάτων ποταμών.
Ιστορία της γεωλογίας. Οι πρώτες στοιχειώδεις γεωλογικές γνώσεις άρχισαν να σταχυολογούνται από τους αρχαίους Έλληνες που εκμεταλλεύτηκαν κοιτάσματα ορυκτών και μετάλλων, αλλά και ασχολήθηκαν και θεωρητικά με τη μελέτη των φαινομένων που προξενούν αλλοιώσεις στο στερεό φλοιό της Γης, όπως είναι οι εκρήξεις των ηφαιστείων και οι σεισμοί. Παράλληλα άρχισαν να δίνονται διάφορες εξηγήσεις από φιλόσοφους και ιστορικούς, όπως τον Αναξίμανδρο, τον Ξενοφάνη, τον Πυθαγόρα και τον Ηρόδοτο, για τα απολιθωμένα λείψανα οργανισμών που βρίσκονταν μέσα σε πετρώματα. Πρώτος από όλους έγραψε έργο για τα ορυκτά και τα απολιθώματα ο Θεόφραστος, που όμως δε διασώθηκε.
Κατά την αναγέννηση, ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι εξήγησε την προέλευση των απολιθωμάτων και ο Γερμανός Αγρικόλα έγραψε έργο για τα ορυκτά και τα απολιθώματα. Ωστόσο, η γεωλογία γεννήθηκε ουσιαστικά ως επιστήμη το 18ο αιώνα, με την αύξηση της χρησιμοποίησης του λιθάνθρακα και των σιδηρομεταλλευμάτων, με την ίδρυση της πρώτης γεωλογικής σχολής στο Λονδίνο (1807) και τη δημοσίευση στη συνέχεια από το Σμιθ (1815) του πρώτου γεωλογικού χάρτη της Αγγλίας. Παράλληλα, δημοσιεύτηκαν μελέτες των Άγγλων Χιούτον και Λιέλ καθώς και του Ιταλού Αντρουίνο και μπήκαν οι βάσεις των παλαιοντολογικών ερευνών από τους Γάλλους Κιβιέ και Μπρονιάρ. Ακολούθησε περίοδος της προόδου της γεωλογίας, με την ίδρυση και άλλων γεωλογικών εταιρειών, με τη διδασκαλία στις πανεπιστημιακές σχολές και προπαντός με τη χρησιμοποίηση σύγχρονων μέσων, όπως το πολωτικό μικροσκόπιο, οι ακτίνες Χ για τη μελέτη των ορυκτών, η ραδιενέργεια για τον ακριβή καθορισμό της ηλικίας των πετρωμάτων, το αεροπλάνο για την εφαρμογή της αεροφωτογεωλογίας κ.ά.
Εδαφολογία. Η εδαφολογία είναι η κατεξοχήν επιστήμη που μελετά το έδαφος, δηλαδή το τμήμα εκείνο του φλοιού της Γης που καλύπτει τα πετρώματα και που σχηματίστηκε από την επίδραση ενός μεγάλου αριθμού παραγόντων επάνω στα διάφορα πετρώματα. Η εδαφολογία ασχολείται με τη μελέτη της γένεσης του εδάφους, τη μελέτη των επιδράσεων που δέχεται από διάφορους παράγοντες, καθώς και με τη μελέτη της εξέλιξής του. Η διαφορά της από τη γεωλογία έγκειται στο ότι αυτή μελετά το τμήμα του στερεού φλοιού της Γης που καλύπτει τα πετρώματα, ενώ η γεωλογία μελετά όλο το στερεό φλοιό της Γης. Η εδαφολογία βρίσκεται σε στενή σχέση με τη γεωπονία και τη δασολογία, λόγω της εξάρτησης της γεωργικής και δασικής παραγωγής από το έδαφος. Η σχέση αυτή βρίσκεται στο ότι η γεωπονία και η δασολογία αντλούν από την εδαφολογία όλες εκείνες τις γνώσεις που αφορούν τη χημική σύσταση, την υφή, την υδατοδιαπερατότητα, την εξέλιξη και τις μεταβολές που παθαίνουν τα διάφορα εδάφη με την επίδραση ορισμένων παραγόντων.
Η εμφάνιση της εδαφολογίας ως ιδιαίτερης επιστήμης αρχίζει από το 1880 με τις εργασίες ορισμένων Ρώσων επιστημόνων, που έκαναν μελέτες σχετικές με ορισμένα είδη εδαφών. Οι μελέτες αυτές έδειξαν για πρώτη φορά ότι το έδαφος είναι δημιούργημα της φύσης, το οποίο εξελίσσεται κατά διάφορους τρόπους ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες που επικρατούν στην κάθε περιοχή, καθώς και ανάλογα με τις επιδράσεις που προέρχονται από το ζωικό και κυρίως το φυτικό κόσμο. Οι ιδέες αυτές διαδόθηκαν σύντομα σε όλη την Ευρώπη και έτσι η εδαφολογία καθιερώθηκε ως ιδιαίτερη επιστήμη. Η ανάπτυξη της εδαφολογίας άρχισε μετά το 1930 στη Γαλλία με τις εργασίες ορισμένων Γάλλων εδαφολόγων, που προέρχονταν από δασολογικούς κύκλους. Μεταξύ των επιστημόνων που έχουν συμβάλει πάρα πολύ στην ανάπτυξη της εδαφολογίας ξεχωρίζουν ο Albert Demolon και ο A. Oudin που θεωρούνται οι «πατέρες» της εδαφολογίας.
Η μελέτη του εδάφους γίνεται με διάφορες μεθόδους, που διαφέρουν ανάλογα με το σκοπό που επιδιώκουν. Η κυριότερη όμως μέθοδος της εδαφολογίας είναι η παρατήρηση των στρώσεων (οριζόντων) του εδάφους σε τομές (λάκκους) που ανοίγονται μέχρι το σημείο που φτάνουν οι βιολογικές επιδράσεις του φυτικού κόσμου, καθώς και του ζωικού (μικροοργανισμοί). Μετά την παρατήρηση και το διαχωρισμό των οριζόντων συγκεντρώνονται δείγματα από τους ορίζοντες αυτούς και μεταφέρονται στα εργαστήρια, όπου γίνονται χημικές αναλύσεις, μετρήσεις, υπολογισμοί και εξάγονται συμπεράσματα που αφορούν τις χημικές, φυσικές και βιολογικές ιδιότητες των εδαφών στα διάφορα βάθη τους. Οι χημικές ιδιότητες που μελετούνται είναι: α) η ικανότητα των εδαφών να απορροφούν διάφορα κατιόντα, όπως κάλιο, νάτριο, ασβέστιο κ.ά., β) η περιεκτικότητα σε ανόργανες και οργανικές ουσίες, καθώς η περιεκτικότητα σε ανόργανες ουσίες ενδιαφέρει πολύ, γιατί με αυτές τρέφονται τα φυτά, και γ) η οξύτητα των εδαφών, που είναι η περιεκτικότητα (συγκέντρωση) σε ιόντα Η (υδρογόνου) των εδαφών, που θεωρούνται εδώ ως διαλύματα και που με βάση την οξύτητα διακρίνονται σε όξινα, ουδέτερα και βασικά.
Οι φυσικές ιδιότητες του εδάφους που μελετούνται είναι: α) η κοκκομετρική σύσταση του εδάφους, δηλαδή η αναλογία των ορυκτολογικών συστατικών, β) η υφή του εδάφους, δηλαδή η ένωση των κόκκων σε συσσωματώματα, γ) η υδατοδιαπερατότητα ή υγροσκοπικότητα του εδάφους, δηλαδή η ιδιότητα ενός εδάφους να επιτρέπει τη διείσδυση του νερού που μπορεί να συγκρατήσει, δ) το πορώδες του εδάφους, δηλαδή το ποσοστό του όγκου που καταλαμβάνουν τα κενά διαστήματα μεταξύ των κόκκων του εδάφους, ε) το ειδικό βάρος και στ) η ειδική θερμότητα του εδάφους, δηλαδή η ικανότητά του να αυξάνει εύκολα ή δύσκολα τη θερμοκρασία του από τις ακτίνες του ήλιου.
Οι βιολογικές, τέλος, ιδιότητες που μελετούνται είναι οι ιδιότητες του εδάφους που επηρεάζονται από το βιολογικό κόσμο, φυτικό ή ζωικό, που βρίσκεται σε σχέση με το έδαφος. Εκτός από τις ιδιότητες αυτές η εδαφολογία εξετάζει και τον τρόπο γένεσης των εδαφών από τα μητρικά πετρώματα, δηλαδή τη δράση και τις μεταβολές που επιφέρουν στα πετρώματα οι κλιματικοί και άλλοι παράγοντες, που έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία του εδάφους. Ανάλογα με τους παράγοντες που έχουν επιδράσει πάνω στα πετρώματα, η εδαφολογία διακρίνει τα εδάφη σε διάφορες κατηγορίες: α) εδάφη που σχηματίστηκαν από πετρολογικά υλικά που μεταφέρθηκαν με τη βαρύτητα, β) εδάφη που σχηματίστηκαν από υλικά που μεταφέρθηκαν από το νερό (αλουβιακά αποθέματα), γ) εδάφη που σχηματίστηκαν από υλικά που μεταφέρθηκαν με τους πάγους (παγετωνικά αποθέματα) και δ) εδάφη που σχηματίστηκαν με τη μεταφορική ικανότητα των ανέμων (αιολικά αποθέματα). Παράλληλα με τη μελέτη της γένεσης του εδάφους, η εδαφολογία εξετάζει και την εξέλιξη των εδαφών, δηλαδή τις μεταβολές των φυσικών, χημικών και βιολογικών ιδιοτήτων των εδαφών. Με βάση τις μεταβολές που υπέστησαν τα διάφορα εδάφη από την εποχή τους μέχρι σήμερα, διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες: α) εδάφη ανεξέλικτα (νεαρά παρθένα εδάφη), β) εδάφη λίγο εξελιγμένα, γ) ασβεστόμορφα εδάφη, δ) εξελιγμένα εδάφη με χούμο αλκαλικό (φαιά και αποπλυμένα εδάφη), ε) εξελιγμένα εδάφη με χούμο όξινο (ποτσολικά εδάφη), στ) λατερικά εδάφη, ζ) σιδηρούχα εδάφη, η) αλόμορφα εδάφη, θ) υδρόμορφα εδάφη και ι) τύρφες, που αποτελούν όριο μεταξύ εδάφους και φυτικού σχηματισμού.
Με βάση τις κατηγορίες αυτές και με τη βοήθεια άλλων επιστημών, η εδαφολογία συντάσσει χάρτες ολόκληρων περιοχών που ονομάζονται εδαφολογικοί χάρτες. Στους χάρτες αυτούς φαίνονται τα τμήματα που παρουσιάζουν τις ίδιες ιδιότητες και ανήκουν σε μια κατηγορία. Στη σύνταξη των χαρτών συμβάλλει πάρα πολύ η αεροφωτογραφία. Οι εδαφολογικοί χάρτες και γενικότερα η επιστήμη της εδαφολογίας, εκτός από την επιστημονική τους σημασία, έχουν και πρακτική χρησιμότητα στις γεωργικές καλλιέργειες και στην αύξηση της γεωργικής παραγωγής, στην εκτίμηση της αξίας των εδαφών, καθώς και στις δασικές καλλιέργειες.
Αμμωνίτες. Θαλάσσια μαλάκια της ομοταξίας των Κεφαλόποδων, που έζησαν σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές. Τα απολιθώματά τους, που βρίσκονται παντού, παρουσιάζουν καταπληκτική ποικιλία στη μορφή και στις λεπτομέρειες της κατασκευής τους, που είναι πολύπλοκη. Το ελικοειδές σχήμα των αμμωνιτών θυμίζει τα κέρατα κριαριού. Η ονομασία τους οφείλεται στο γεγονός ότι οι αρχαίοι καλλιτέχνες διακοσμούσαν το γλυπτό κεφάλι του Άμμωνα Δία με δύο κέρατα κριαριού.
Οι αμμωνίτες εμφανίστηκαν κατά τον Παλαιοζωικό αιώνα και αναπτύχθηκαν κατά το Μεσοζωικό αιώνα, κυρίως κατά την Ιουρασική και Κρητιδική περίοδο. Στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου εξαφανίστηκαν.
Οι νεότεροι αμμωνίτες της Τριαδικής, Ιουρασικής και Κρητιδικής περιόδου παρουσιάζουν διαφορές, ενώ οι αρχαιότεροι του Παλαιοζωικού αιώνα (300 εκατομμύρια έτη π.Χ.), δηλαδή οι κλυμένιες και οι γωνιατίτες, παρουσιάζουν ομοιότητες σε όλη την κατασκευή τους με τα ναυτιλοειδή. Το όστρακό τους διαιρείται με διαφράγματα σε θαλάμους που συνδέονται μεταξύ τους με ένα σωληνοειδές όργανο. Ο τελευταίος θάλαμος είναι αυτός που κατοικεί το ζώο. Τα εσωτερικά διαφράγματα δημιουργούν στην επιφάνεια του όστρακου ραφές, οι οποίες δίνουν χαρακτηριστικούς κυματισμούς στο όστρακο. Οι κυματισμοί αυτοί ονομάζονται σάγματα και κοιλίες, ανάλογα αν είναι κυρτοί προς το στοματικό άνοιγμα ή κοίλοι.
Για τον οργανισμό των αμμωνιτών δεν έχουμε πληροφορίες. Δεν ξέρουμε αν είχαν δύο ή περισσότερα βράγχια. Από το σχήμα του κατοικίδιου θαλάμου συμπεραίνουμε ότι είχαν σχήμα επίμηκες, σκωληκοειδές.
Ο διαχωρισμός του φύλου, βάσει υποθέσεων, βασίζεται στο μέγεθός τους. Οι μικροί με πλευρικά αφτιά είναι οι αρσενικοί, ενώ με μεγάλο κατοικίδιο θάλαμο και απλό στοματικό άνοιγμα είναι τα θηλυκά. Υπάρχουν πολλοί φυσιοδίφες που ασχολήθηκαν με τους αμμωνίτες, δίνοντας διάφορα ονόματα με βάση ένα ή περισσότερα χαρακτηριστικά της κατασκευής του σώματός τους.
Έτσι ο Branco, με βάση τον εμβρυακό θάλαμο, διαίρεσε τους αμμωνίτες σε ασάγματα, πλατυσάγματα και στενοσάγματα.
Οι αμμωνίτες αποτελούν σπουδαία καθοδηγητικά απολιθώματα (βλ. λ. απολίθωμα) χάρη στην καλή διατήρηση του οστράκου τους, τη γρήγορη εξέλιξή τους και τη μεγάλη τους εξάπλωση. Οι μορφές τους χαρακτηρίζουν συγκεκριμένες γεωλογικές περιόδους.
Αναβαθμίδες. Οι κλιμακωτές, σχεδόν επίπεδες, παράλληλες ζώνες στην ξηρά. Κάθε βαθμίδα (σκαλί) οφείλει τη δημιουργία της σε διάφορους φυσικούς παράγοντες. Οι αναβαθμίδες διαιρούνται σε ποτάμιες και θαλάσσιες, ανάλογα με την αιτία της δημιουργίας τους.
Στην περίπτωση της δημιουργίας ποτάμιων αναβαθμίδων διακρίνουμε δύο τύπους: τις «τεκτονικές» αναβαθμίδες και τις αναβαθμίδες «διάβρωσης».
Οι τεκτονικές αναβαθμίδες δημιουργούνται από τη δράση των ενδογενών δυνάμεων που προκαλούν ανόρθωση και καμπύλωση των πετρωμάτων, οπότε, όταν η μεταβολή συμβαίνει σε μεγάλο χρονικό διάστημα, ο ποταμός βαθαίνει την κοίτη του, ενώ ανεβαίνει το επίπεδο των προσχώσεών του. Όταν η δράση των τεκτονικών δυνάμεων είναι περισσότερο έντονη, ο ποταμός είναι δυνατό να φτάσει μέχρι το χαμηλότερο πέτρωμα της κοίτης του.
Οι αναβαθμίδες διάβρωσης δημιουργούνται από τις διαβρωτικές, τις αποσαθρωτικές και τις μεταφορικές ικανότητες του νερού. Οι ποταμοί εμπλουτίζονται σε νερό από τις βροχές. Το νερό των βροχών είναι πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα (CO2) που έχει την ικανότητα να διαλύει πολύ εύκολα τα πετρώματα και ιδιαίτερα τα ασβεστολιθικά.
Ο ποταμός, με το πέρασμα του χρόνου, επιδρά αφαιρετικά στα υψώματα και προσθετικά στα πιο χαμηλά σημεία, επειδή το υλικό που αποσαθρώνει και αφαιρεί από τα υψηλά σημεία του εδάφους το μεταφέρει και το αποθέτει στα χαμηλά. Αργότερα, λόγω των βροχών, αυξάνεται η παροχή σε νερό του ποταμού καθώς και η μεταφορική του ικανότητα, οπότε σκάβει πιο βαθιά την κοίτη του επάνω στα υλικά που είχε αποθέσει. Το φαινόμενο επαναλαμβάνεται και σε νεότερα χρόνια, οπότε διακρίνονται οι διαδοχικές διαβρώσεις στις προσχωσιγενείς περιοχές με τις αντίστοιχες χρονολογικά αναβαθμίδες.
Επίσης, η δράση των κυμάτων της θάλασσας, που διαβρώνουν στις ακτές και τα πιο σκληρά πετρώματα, έχει ως αποτέλεσμα να δημιουργεί διαδοχικές επίπεδες επιφάνειες και συνεπώς θαλάσσιες αναβαθμίδες.
Το φαινόμενο παρατηρείται επίσης στις όχθες πολλών παλιών λιμνών ή σε παλιές κοιλάδες, όπου εμφανίζονται διαδοχικά επίπεδα κράσπεδα σε κανονική διάταξη.
Η δημιουργία όμως αναβαθμίδων, που είναι γνωστές και ως κλιμακωτές καλλιέργειες ή πεζούλια στις πλαγιές των λόφων ή των ορεινών σχηματισμών, οφείλεται στην προσπάθεια του ανθρώπου να νικήσει την τοπική μορφολογία του εδάφους και να τη μετατρέψει σε περιοχή καλλιεργήσιμη και προσοδοφόρα. Από τους αρχαίους χρόνους οι Έλληνες κατασκεύαζαν αναβαθμίδες με λιθάρια για τη συγκράτηση του εδάφους και του νερού της βροχής στις ορεινές περιοχές. Στη μητρόπολη των αρχαίων Ίνκας, Μάτσου Πίτσου, που είναι χτισμένη στην κορυφή ενός ψηλού λόφου, συναντά κανείς πολύ μεγάλο αριθμό αναβαθμίδων που είχαν διπλό σκοπό. Σκεπασμένες με χώμα φυτεύονταν με καλαμπόκι, πατάτες και ντομάτες, αλλά σχημάτιζαν επίσης ένα εσωτερικό αμυντικό σύστημα εναντίον κάθε επιδρομέα που θα έπρεπε, για να φτάσει στην πόλη, να σκαρφαλώσει μια τεράστια σκάλα σχεδόν κατακόρυφη με σκαλοπάτια τριών μέτρων ύψους και πέντε μέτρων πλάτους. Η καλλιέργεια σε αναβαθμίδες ήταν πολύ διαδεδομένη στις χώρες της Νότιας Ευρώπης λόγω του έντονου ανάγλυφου του εδάφους και των περιορισμένων πεδινών εκτάσεων. Με την εκμηχάνιση όμως της γεωργίας εγκαταλείφθηκε σιγά σιγά αυτού του είδους η καλλιέργεια.
Αιολική Διάβρωση.Φαινόμενο κατά το οποίο οι άνεμοι, τα κινούμενα αυτά ρεύματα αέρα, εξαιτίας της ταχύτητάς τους, μεταφέρουν τεράστια ποσά ενέργειας που επιδρούν πάνω στην επιφάνεια της Γης και διαμορφώνουν την εξωτερική μορφή όλων σχεδόν των εδαφικών σχηματισμών και των πετρωμάτων. Τα φαινόμενα αυτά συμβαίνουν συνήθως στις θερμές περιοχές με λίγη βλάστηση, στις παράκτιες ζώνες και όπου οι τοπικές καιρικές συνθήκες δημιουργούν παράγοντες ευνοϊκούς για τη δράση του ανέμου, η οποία είναι κυρίως διαβρωτική. Τα ανοδικά και καθοδικά ρεύματα, οι τοπικοί ανεμοστρόβιλοι και οι ξαφνικές αλλαγές στην κατεύθυνση του ανέμου έχουν ως αποτέλεσμα την απόσπαση και μεταφορά μικρών και μεγάλων κόκκων άμμου από μία περιοχή σε άλλη. Σύμφωνα με τον τύπο της κινητικής ενέργειας (Ε = ενέργεια, m = μάζα του κόκκου, υ = ταχύτητα), ο κάθε κόκκος της άμμου περιέχει ενέργεια, την οποία μπορεί να αποδώσει όταν συγκρουστεί με ακίνητα αντικείμενα με μορφή «ενέργειας κρούσης» και να δημιουργήσει ρήγματα και μεταβολές στα τοιχώματα των επιφανειακών πετρωμάτων. Το φαινόμενο αυτό της διάβρωσης λέγεται «απορρίνηση». Λιγότερο διαβρώνονται τα σκληρά μέρη των πετρωμάτων, ενώ τα μαλακά σχεδόν εξαφανίζονται, με αποτέλεσμα στους σχηματισμούς αυτούς να εξέχουν ακανόνιστα ορισμένα τμήματα και να δημιουργούν μορφές, στις οποίες η λαϊκή φαντασία έδωσε διάφορα ονόματα. Τα υλικά που μεταφέρονται από τον άνεμο ακολουθούν δυο πορείες με αντίστοιχα αποτελέσματα διάβρωσης. Τα βαρύτερα υλικά κινούνται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους και προξενούν τη μεγαλύτερη διάβρωση στη βάση των πετρωμάτων, ενώ τα ελαφρότερα αιωρούνται και δρουν μάλλον ως λειαντικά στην επιφάνεια των ψηλών τμημάτων. Τα αποτελέσματα της δράσης του ανέμου είναι «άμεσα» και «μακροχρόνια». Με τον όρο «αιολική διάβρωση» εννοούμε τα αποτελέσματα που εμφανίζονται μακροχρόνια. Τυπικό παράδειγμα αιολικής διάβρωσης στην Ελλάδα είναι τα Μετέωρα και στην έρημο Σαχάρα οι γυμνοί βράχοι που λέγονται Χαμάντ. Ένα άλλο φαινόμενο, που δημιουργείται από τα υλικά που μεταφέρει ο άνεμος, είναι τα «αιολικά αποθέματα». Στα ξερά μέρη, όπου το έδαφος δεν προστατεύεται από τα φυτά, ο άνεμος ανασηκώνει τεράστιες ποσότητες εδάφους, τις οποίες μεταφέρει σε άλλες περιοχές και τις διασκορπίζει στην επιφάνεια της Γης, όπου σχηματίζονται αποθέματα νέου εδάφους, με ύψος πολλών εκατοντάδων μέτρων. Τα στρώματα αυτά ονομάζονται «λες». Οι αμμοθύελλες του 1930 στην Οκλαχόμα και στο Κάνσας των ΗΠΑ είναι και σήμερα για τους γεωργούς της περιοχής εφιαλτική ανάμνηση. Από πολλά αγροκτήματα ο άνεμος ανασήκωσε τελείως το έδαφος και σ’ άλλα δημιούργησε τεράστια αποθέματα άμμου, ύψους 100 μέτρων. Στην κατηγορία των αιολικών διαβρώσεων μπορούν να αναφερθούν και οι «θίνες», που σχηματίζονται στις ερήμους από μετακίνηση άμμου.
Ακάδιο, το, ή Ακάδια.Η μεσαία από τις τρεις γεωλογικές περιόδους, στις οποίες χωρίζεται το Κάμβριο. Ονομάστηκε έτσι από την Ακαδία, ιστορική ονομασία του ανατολικού τμήματος του Καναδά, όπου βρίσκονται σήμερα οι ομοσπονδιακές επαρχίες Νιου Σκότλαντ και Νιου Μπρούνσγουικ. Χαρακτηριστικό απολίθωμα στα στρώματα του Ακάδιου είναι ο τριλοβίτης παραδοξίτης.
Ακτουαλισμός. Γεωλογική μέθοδος, η οποία εξηγεί τα γεωλογικά συμβάντα των παλιότερων εποχών με τη μελέτη των γεωλογικών φαινομένων που συμβαίνουν σήμερα. Την αρχή του ακτουαλισμού διατύπωσε το 1873 ο Σκοτσέζος γεωλόγος Τσαρλς Λάιελ στο βιβλίο του «Αρχές της Γεωλογίας».
Αλατούχα εδάφη. Εδάφη που περιέχουν πολλά διαλυτά άλατα, όπως χλωριούχο νάτριο (NaCl), χλωριούχο μαγνήσιο (MgCl2), χλωριούχο ασβέστιο (CaCl2), ανθρακικό νάτριο (Na2CO3) κ.ά. Τα εδάφη αυτά υπάρχουν σε παράλιες περιοχές, στα δέλτα ποταμών κ.α. και αφθονούν όπου η στάθμη των υπόγειων νερών συχνά ανεβαίνει ως την επιφάνεια του εδάφους. Τα αλατούχα εδάφη είναι άγονα κι ευδοκιμούν σ’ αυτά μόνο ορισμένα αλόφυτα. Πολλά με κατάλληλες αρδεύσεις «πλύνονται», γίνονται ορυζώνες ή αποδίδονται σε άλλες καλλιέργειες.
Αλκαλικές πηγές. Μεταλλικές πηγές από τις οποίες πηγάζει νερό που χαρακτηρίζεται από αλκαλικότητα. Τα νερά αυτών των πηγών θεωρούνται ιαματικά και είναι θερμά ή ψυχρά, ενώ από χημική άποψη χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη αλάτων όξινου ανθρακικού νατρίου. Σε πολλές πηγές τα αλκαλικά νερά περιέχουν και διάφορες ενώσεις λιθίου, σιδήρου, ιωδίου, αρσενικού, καθώς και πυριτικού και φωσφορικού οξέος. Η υποδιαίρεση των αλκαλικών πηγών σε διάφορες κατηγορίες στηρίζεται κυρίως στην περιεκτικότητα των νερών τους σε χλωριούχες και θειικές ενώσεις, κυρίως των αλκαλίων. Οι κατηγορίες στις οποίες υποδιαιρούνται τα αλκαλικά νερά των πηγών είναι: α) καθαρά ανθρακικά ή δισανθρακικονατριούχα, β) υδροανθρακικοασβεστούχα και μεικτά, γ) υδροανθρακικοχλωριο-νατριούχα και δ) υδροανθρακικο-χλωριο-θειικονατριούχα.
Χρησιμοποιούνται κυρίως για ποσιθεραπεία –με ρυθμό 4 περίπου ποτήρια τη μέρα, όχι όμως για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα–, για την ελάττωση της οξύτητας των στομαχικών υγρών, τη διούρηση, εναντίον της ψαμμίασης, της αρθρίτιδας, του διαβήτη, των καταρροών των αναπνευστικών οργάνων, των ρευματισμών, της χρόνιας δυσκοιλιότητας, των αιμορροΐδων κτλ.
Ανθρακωρυχείο. Ορυχείο, από το οποίο εξορύσσονται ορυκτοί άνθρακες, δηλαδή γαιάνθρακες, λιγνίτης, ανθρακίτης κτλ. Οι άνθρωποι άρχισαν να εκμεταλλεύονται τον άνθρακα ήδη από τη λίθινη εποχή. Όμως, μέχρι το πρώτο μισό του 19ου αιώνα δεν υπήρχαν παρά μόνο πρωτόγονες εγκαταστάσεις εξόρυξης άνθρακα. Από την εποχή που χρησιμοποιήθηκε ο ατμός ως κινητήρια δύναμη, άρχισαν να εμφανίζονται σιγά σιγά μεγάλα ορυχεία στην Αγγλία, το Βέλγιο, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Ρωσία, την Αμερική και την Κίνα.
Κατά το 19ο αι. ο άνθρακας εξαγόταν με σκάψιμο, φορτωνόταν σε βαγονέτα και συγκεντρωνόταν στην επιφάνεια του εδάφους και η εξόρυξή του αποτελούσε έναν από τους σημαντικότερους τομείς της βιομηχανίας. Οι συνθήκες εργασίες ήταν αποτρόπαιες. Οι κίνδυνοι από τις υπόγειες κατολισθήσεις ή από την απελευθέρωση του μεθανίου που με την έκλυσή του σε μεγάλες ποσότητες δημιουργούσε όρους εκρήξεων ήταν πάρα πολλοί. Η τεχνολογική εξέλιξη και η πλήρης αυτοματοποίηση που εφαρμόζεται πλέον στα ανθρακωρυχεία όχι μόνο έχουν μειώσει τον ανθρώπινο κόπο, αλλά και κατέστησαν δυνατή την εξόρυξη γαιανθράκων σε μεγάλο βάθος και στα στρώματα της γης κάτω από το νερό.
Τα κοιτάσματα ορυκτών ανθράκων ανακαλύπτονται είτε από την εμφάνιση άνθρακα στην επιφάνεια του εδάφους είτε με γεωτρήσεις και πηγάδια. Κατά κανόνα τα κοιτάσματα του άνθρακα αποτελούν στρώματα με διάφορο πάχος το καθένα και η εξόρυξη γίνεται με στοές σε μεγάλα βάθη που πολλές φορές ξεπερνούν τα 1.000 μέτρα. Τα κοιτάσματα κάθε ορυχείου χωρίζονται σε «πατώματα» με οριζόντιες, εγκάρσιες και πλευρικές στοές.
Αποσάθρωση. Ο θρυμματισμός ορυκτών και πετρωμάτων, που οφείλεται σε μηχανικά ή χημικά αίτια ή στην ενέργεια ζωικών ή φυτικών οργανισμών. Μηχανικά αίτια είναι οι δυνατές βροχές, η μεταβολή του νερού σε πάγο μέσα στις κοιλότητες των πετρωμάτων, η συστολή και διαστολή τους λόγω των απότομων μεταβολών της θερμοκρασίας, η πρόσκρουση σ’ αυτά κόκκων άμμου ή σωμάτων που παρασύρουν οι ισχυροί άνεμοι κτλ. Η μακροχρόνια επίδραση από το νερό, το διοξείδιο του άνθρακα και τα άλλα στοιχεία του αέρα αποτελούν χημικά αίτια, όπως επίσης και η ενέργεια των ριζών των φυτών που εισχωρούν και κλονίζουν τα πετρώματα, ενώ με διάφορα οξέα διαλύουν τα ορυκτά για να εισχωρήσουν οι ρίζες τους και να στερεωθούν ανάμεσα στα πετρώματα.
Ασθενόσφαιρα. Στρώμα του γήινου μανδύα που βρίσκεται κάτω από τη λιθόσφαιρα, σε βάθος 70 χλμ. Η ταχύτητα των σεισμικών δονήσεων μειώνεται σημαντικά στην ασθενόσφαιρα που θεωρείται ως ζώνη μερικής τήξης. Εκτείνεται σε βάθος περίπου 250 χλμ., όπου τα πετρώματα επαναστερεοποιούνται.
Ατμίδες ηφαιστείου. Είναι οι ατμοί και τα διάφορα αέρια που εξέρχονται με χαρακτηριστικό θόρυβο από τις ρωγμές του εδάφους το οποίο βρίσκεται γύρω από τους ηφαιστειακούς κρατήρες. Η διάκριση των ατμίδων γίνεται ως εξής: α) Ψυχρές, που αποτελούνται βασικά από υδρατμούς και έχουν θερμοκρασία χαμηλότερη από 100°C. β) Ξηρές, με βασικά συστατικά ενώσεις πλούσιες σε χλώριο και θερμοκρασία γύρω στους 500°C. γ) Όξινες, με περιεκτικότητα σε υδρατμούς, υδροχλωρικό οξύ και οξείδια του θείου. Η θερμοκρασία των όξινων ατμίδων κυμαίνεται ανάμεσα στους 300° και στους 500°C. δ) Αλκαλικές, που περιέχουν υδρατμούς, υδρόθειο και ελεύθερη αμμωνία και έχουν θερμοκρασίες ανάμεσα στους 100° και 300°C. Η έκλυση αερίων από το εσωτερικό των κρατήρων είναι δευτερεύουσα εκδήλωση ηφαιστειακής δράσης.
Ατόλη. Μια ορισμένη κατηγορία κοραλλιογενών νησιών που βρίσκονται στις τροπικές θάλασσες. Έχουν σχήμα δαχτυλιδιού και κλείνουν στο κέντρο τους λιμνοθάλασσα.
Περιγραφή. Το τμήμα της ατόλης που βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του θαλασσινού νερού σκεπάζεται από βλάστηση και κυρίως από κοκοφοίνικες. Η επιφάνεια προς τη λιμνοθάλασσα κατεβαίνει ομαλά και συνεχίζεται κάτω από τα νερά. Αντίθετα, οι εξωτερικές ακτές κατεβαίνουν απότομα και πολλές φορές κατακόρυφα προς τη θάλασσα. Η διάμετρος της λιμνοθάλασσας μπορεί να είναι από 1-75 χλμ. (η μεγαλύτερη). Δεν υπάρχει γλυκό νερό και τα δέντρα απορροφούν θαλασσινό. Ο ζωικός κόσμος περιλαμβάνει έντομα, θαλασσοπούλια, καρκινοειδή, γαστερόποδα και ορισμένα άλλα. Κάτω από τις πέτρες, μέσα σε λάκκους με λίγο νερό, υπάρχουν μόνο αχινοί, καβούρια, ψάρια και άλλα ζώα της θάλασσας. Η λωρίδα της ξηράς που αποτελεί το δακτύλιο της ατόλης αποτελείται από σκελετούς κοραλλιών. Η διάμετρος του δακτυλίου εκτείνεται σε αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα, ενώ το πλάτος της λωρίδας της ξηράς μόλις φτάνει μερικές δεκάδες μέτρα.
Ο σχηματισμός της ατόλης. Η συστηματική μελέτη της γεωλογικής σύνθεσης των βαθύτερων στρωμάτων των ατολών απέδειξε πως αυτή δεν είναι πάντοτε η ίδια. Στις περισσότερες περιπτώσεις κάτω από ένα λεπτό στρώμα από ζωντανά κοράλλια συναντάται συνήθως ένα υπόστρωμα από εκρηξιγενή ή ιζηματογενή πετρώματα. Αυτό σημαίνει πως η ατόλη στηρίζεται πάνω σε έναν υποβρύχιο ηφαιστειακό κρατήρα. Σε άλλες περιπτώσεις αποτελείται σε εκατοντάδες μέτρα από κοραλλιογενή ασβεστόλιθο, μια σύνθεση νεκρών κοραλλιών και απολιθωμένων λειψάνων του Τριτογενούς. Ο Δαρβίνος υποστήριξε πως οι ατόλες έχουν ως βάση ένα ηφαιστειογενές νησί. Στην αρχή σχηματίζονται μικροί κοραλλιογενείς σκόπελοι και ύστερα ένας σκόπελος - φράγμα. Η κυρίως ατόλη θα σχηματιστεί, όταν το νησί βυθιστεί ολόκληρο στο νερό και θα συνεχίζει να αναπτύσσεται προς την επιφάνεια. Η θεωρία του Δαρβίνου δικαιολογεί τη δομή πολυάριθμων ατολών. Γεωτρήσεις που έγιναν απέδειξαν την ύπαρξη στερεού νησιωτικού υπόβαθρου. Δε δικαιολογούνται όμως έτσι όλα τα ατολικά συγκροτήματα. Μια άλλη θεωρία υποστηρίζει πως σχηματίζονται εκεί όπου υποχωρεί η στάθμη των ωκεανών. Μερικοί πιστεύουν πως τα πρώτα στηρίγματα των ατολών ήταν νησιά που διαβρώθηκαν από την ενέργεια της θάλασσας τόσο, που η επιφάνειά τους βρέθηκε κάτω από τη θαλάσσια επιφάνεια (η οποία ήταν τότε χαμηλότερη της σημερινής). Οι ατόλες αναπτύχθηκαν όταν η επιφάνεια της θάλασσας άρχισε να ανεβαίνει.
Η οργανική σύνθεση των ατολικών σχηματισμών είναι πλούσια στα περισσότερα συμπλέγματα. Εκτός από τα εξωκοράλλια και τα λιθοκοράλλια, που είναι η κύρια μάζα του συγκροτήματος, συμμετέχουν υδροκοράλλια, οχτωκοράλλια, βρυόζωα, ασβεστόσπογγοι, μύκητες, λειχήνες, φύκια κ.ά.


Βαθόλιθος, ο (ή βαθύλιθος). Σύνθετο πέτρωμα που δημιουργήθηκε σε μεγάλο βάθος της γης (γι’ αυτό και ονομάζεται έτσι) και βρίσκεται ανάμεσα σε άλλα πετρώματα σε στρώματα που έχουν μορφή θόλου. Ως σύνθετο πέτρωμα που είναι, αποτελείται από άλλα πετρώματα, από τα οποία κυριότερα είναι ο γρανίτης, ο συηνίτης και ο διορίτης. Τα πετρώματα αυτά με την επίδραση μεγάλων πιέσεων (επειδή βρέθηκαν σε μεγάλο βάθος) και μεταβολών της θερμοκρασίας μεταμορφώθηκαν σε βαθόλιθο. Από πολλούς πιστεύεται ότι το χρόνο που γίνονταν οι μεταβολές τα πετρώματα αυτά βρίσκονταν σε υγρή κατάσταση (λάβα) και κατόπιν με την ψύξη στερεοποιήθηκαν. Η περιεκτικότητα του βαθόλιθου στα συστατικά του πετρώματα διαφέρει ανάλογα με το βάθος στο οποίο βρίσκεται.
ΒΑΝ. Αυτογραφική συσκευή για την πρόγνωση των σεισμών, εφεύρεση των Παν. Βαρώτσου, Κ. Αλεξόπουλου και Κ. Νομικού. Στηρίζεται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρικά κύματα που δημιουργούνται κατά το σεισμό είναι πολύ ταχύτερα από τα σεισμικά. Η ονομασία της συσκευής προέρχεται από τα αρχικά των επωνύμων των τριών εφευρετών της.
Υπάρχει έντονη διαμάχη μεταξύ των σεισμολόγων για τη χρησιμότητα ή μη της συσκευής ΒΑΝ. Οι επικριτές της υποστηρίζουν ότι δεν έχει προσφέρει στην πρόβλεψη ισχυρών σεισμών, αλλά οι υποστηρικτές της θεωρούν πως η ελλιπής χρηματοδότηση δεν επιτρέπει την αξιοποίησή της. Στη δεκαετία του 1990 συσκευές ΒΑΝ εγκαταστάθηκαν και στην Ιαπωνία, μια χώρα που δοκιμάζεται ιδιαίτερα από σεισμικές δονήσεις.
Βαρύσφαιρα. Μία από τις ζώνες της γήινης σφαίρας, σύμφωνα με τη θεωρία του Suess. Η Γη μπορεί να θεωρηθεί ότι αποτελείται από τρεις χαρακτηριστικές ζώνες. Η κεντρική είναι η βαρύσφαιρα. Πολλοί επιστήμονες ονομάζουν τη βαρύσφαιρα «σφαίρα NiFe» από τη μεγάλη περιεκτικότητά της σε σίδηρο και νικέλιο, χωρίς να παραλειφθεί βέβαια η παρουσία και άλλων βαρέων μετάλλων. Μελέτες με σεισμικά κύματα έδειξαν ότι ορισμένες περιοχές της βαρύσφαιρας δεν είναι στερεές, αλλά εμφανίζουν μορφή θυλάκων με αεριώδη σύσταση. Η πυκνότητα της βαρύσφαιρας έχει μέση τιμή 9,6 gr/cm3, ενώ η διάμετρός της είναι περίπου 7.000 χιλιόμετρα. Τα υλικά από τα οποία αποτελείται η βαρύσφαιρα (βαρύτερα από τα πετρώματα της λιθόσφαιρας) έχουν τη σύσταση των μεταλλικών μετεωριτών (σιδηρολίθων και σιδηριτών).
Βασάλτης. Ηφαιστειογενές πέτρωμα που σχηματίστηκε από την πήξη της λάβας των ηφαιστείων. Η πήξη αυτή έγινε σε μεγάλες επιφάνειες και μετά την έξοδο της λάβας στην επιφάνεια της Γης. Ως αποτέλεσμα αυτής της πήξης τα βασαλτικά κοιτάσματα παρουσιάζονται σε στρώματα πετρωμάτων που εκτείνονται σε τεράστιες εκτάσεις. Από την άποψη του χρώματος ο βασάλτης ανήκει στα ορυκτά που έχουν μέσο χρωματικό δείκτη, δηλαδή σ’ αυτόν υπάρχουν σε ίση περίπου περιεκτικότητα λευκά και χρωματιστά ορυκτά συστατικά. Από τα λευκά συστατικά του βασάλτη τα σπουδαιότερα είναι ο γαλαζίας και οι άστριοι. Από τα χρωματιστά ή μελανοκρατικά συστατικά του τα σπουδαιότερα είναι ο αυγίτης, ο ολιβίνης, ο μαγνητίτης και σπάνια η κεροστίλβη. Γενικά, το χρώμα του βασάλτη κλίνει προς το μαύρο με συχνές αποχρώσεις προς το πρασινωπό ή καστανό.
Οι βασάλτες ανάλογα με την περιεκτικότητά τους σε χαλαζία (SiO2), δηλαδή διοξείδιο του πυριτίου, διακρίνονται σε βασάλτες με μεγάλη περιεκτικότητα σε διοξείδιο του πυριτίου ή βασανίτες. Επίσης, ανάλογα με την περιεκτικότητά τους σε άλλα συστατικά διακρίνουμε τους σιδηροβασάλτες (περιέχουν σίδηρο), γραφιτούχους (περιέχουν γραφίτη), υπερσθενικούς (περιέχουν υπερσθενή) κτλ. Οι βασάλτες χρησιμοποιούνται κυρίως στην κατασκευή οδοστρωμάτων.
Βασάλτες υπάρχουν στα μεγάλα κοιτάσματα του Ντεκάν της Ινδίας, στην Αγγλία, στην Ιρλανδία, στη Γερμανία και στις ΗΠΑ. Ονομαστά βασαλτικά κοιτάσματα είναι τα μεγαλόργανα του Μιρά και του Σεντ Φλουρ της Σκοτίας, καθώς και τα πλακόστρωτα των Γιγάντων του Αντρίμ της Ιρλανδίας. Στην Ελλάδα υπάρχουν κοιτάσματα στα Μέθανα, στη Μυτιλήνη, στη Θήβα κ.α.
Έλη. Εδαφικές εκτάσεις που διαβρέχονται από νερό κατά το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου, ενώ κατά μεγάλα χρονικά διαστήματα καλύπτονται από νερό. Τα έλη σχηματίζονται κυρίως σε περιοχές που δεν παρουσιάζουν αρκετή κλίση και η σύσταση του υπεδάφους δε συντελεί στη γρήγορη απορρόφηση των νερών ή εκεί όπου επικρατούν ιδιαίτερες συνθήκες που παρεμποδίζουν την εξάτμισή τους.
Συχνά οι εκτάσεις αυτές καλύπτονται από καλαμιώνες, βρυόφυτα και άλλα υδροχαρή φυτά όπως η τύφα (το κοινό ψαθί) αλλά και δένδρα όπως κυπαρίσσια, κέδροι κ.ά.
Τα έλη ανάλογα με τη σύσταση του εδάφους και τη βλάστηση που επικρατεί χαρακτηρίζονται ως τενάγη ή τυρφώνες, αν και η διάκριση δεν είναι σαφής. Βιότοποι με στάσιμα νερά όπου κυριαρχούν τα αγρωστώδη χαρακτηρίζονται συχνά ως τενάγη. Βιότοποι με τυρφώδες έδαφος ή έδαφος μαλακό, πλούσιο σε οργανικές ουσίες, στάσιμα νερά και βλάστηση στην οποία επικρατούν τα βρυόφυτα και κυρίως τα σφάγνα χαρακτηρίζονται ως τυρφώνες ή βάλτοι αντίστοιχα.
Παλαιότερα τα έλη θεωρούνταν περιοχές ενοχλητικές ή και επιβλαβείς για τον άνθρωπο για πολλούς λόγους, αλλά κυρίως γιατί ήταν εστίες των ανωφελών κουνουπιών τα οποία είναι φορείς της ελονοσίας. Από την αρχαιότητα οι άνθρωποι είχαν παρατηρήσει ότι υπάρχει σχέση ανάμεσα στα έλη και σε διάφορες αρρώστιες. Στην αρχαία Ελλάδα, πρώτος ο Ιπποκράτης είχε τονίσει τον κίνδυνο από τα έλη. Οι άνθρωποι πάντοτε κατέβαλλαν προσπάθειες για την αποξήρανση των ελών, όταν βέβαια αυτό ήταν δυνατό, για να εξουδετερώσουν τους κινδύνους των ασθενειών, αλλά και για να καλλιεργήσουν τα εδάφη που θα έπαιρναν μετά την αποξήρανση. Στην Ελλάδα είχε καταβληθεί ιδιαίτερη προσπάθεια για την αποξήρανση των ελών, πολλές φορές με ικανοποιητικά αποτελέσματα.
Σήμερα, ιδιαίτερα μετά την καταπολέμηση της ελονοσίας αφενός και αφετέρου μετά τις καταστρεπτικές επιπτώσεις που προκαλεί η επίδραση των ανθρώπων στα οικοσυστήματα, έχει αλλάξει η αντίληψη για τα έλη. Αναγνωρίζεται πια ως θετική η σημασία των ελών για την κατακράτηση του νερού της βροχής και τον εμπλουτισμό των υπόγειων υδάτων τα οποία λιγοστεύουν συνεχώς από την υπεράντληση. Επίσης τα έλη επιβραδύνουν την απορροή του νερού και μειώνουν τον κίνδυνο των πλημμύρων. Τα παράκτια έλη με πλούσια βλάστηση και τα αλμυρά τενάγη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φράγματα για να εμποδίσουν τις ζημιές που προκαλούνται από τα μεγάλα κύματα. Ορισμένα έλη αποτελούν πηγές ξυλείας ή τύρφης. Τέλος ως υγρότοποι φιλοξενούν μεγάλο αριθμό ειδών θηλαστικών, πουλιών, ψαριών και άλλων ειδών που ζουν και φωλιάζουν ή τρέφονται ή αναπαράγονται σε αυτά.
Ηπειρογένεση. Η μεταβολή της ανάγλυφης όψης της Γης, λόγω της ενέργειας διάφορων κινήσεων που διαταράσσουν την ισορροπία της και οι οποίες γίνονται μέσα σε πολύ μεγάλες χρονικές περιόδους. Οι κινήσεις αυτές ονομάζονται ηπειρογενετικές και προκαλούν καθιζήσεις ή ανυψώσεις μεγάλων εκτάσεων της επιφάνειας της Γης.
Κατά την ηπειρογένεση διατηρείται η ισοστατική ισορροπία του στερεού φλοιού της Γης (βλ. λ. ισοστασία) ή, αν διαταραχτεί η ισορροπία αυτή, αποκαθίσταται. Έτσι τα βουνά που παθαίνουν διάβρωση, γίνονται ελαφρότερα με την αφαίρεση της μάζας τους και την πρόθεσή της στη θάλασσα. Η ελάττωση αυτή του βάρους των βουνών έχει ως αποτέλεσμα να αυξάνεται η πίεση που δέχεται ο στερεός φλοιός της Γης, κάτω από αυτά, από το μαγνητικό πυρήνα της. Η αύξηση της πίεσης, με τη σειρά της, έχει ως αποτέλεσμα την ανύψωση των βουνών αυτών.
Οι ηπειρογενετικές κινήσεις, όταν πρόκειται για ανύψωση τμημάτων της Γης, λέγονται εξάρσεις ή αρνητικές μετακινήσεις, ενώ όταν πρόκειται για καθιζήσεις, λέγονται συνιζήσεις ή θετικές μετακινήσεις.
Η ηπειρογένεση συνεχίζεται και στην εποχή μας και γίνεται φανερή από την εξαφάνιση ορισμένων παραλιακών εκτάσεων μέσα στη θάλασσα ή από την εμφάνιση υποθαλάσσιων εκτάσεων ή ακόμα από τους υποθαλάσσιους, κυρίως, σεισμούς. Οι σεισμοί αυτοί οφείλονται συνήθως στην αποκόλληση τμημάτων του στερεού φλοιού της Γης λόγω ακριβώς των κινήσεων αυτών. Παραδείγματα ηπειρογένεσης υπάρχουν πολλά, αλλά το πιο χαρακτηριστικό, και αυτό που μπορεί να παρατηρηθεί εύκολα, είναι η ανύψωση της Σκανδιναβίας. Η χερσόνησος αυτή απελευθερώθηκε από το βάρος του παγετώνα που τη σκέπαζε, κατά το τέλος της εποχής των παγετώνων, και άρχισε να ανυψώνεται σιγά σιγά. Η ανύψωση αυτή συνεχίζεται και σήμερα και έχει φτάσει σε ύψος 200 ή και 250 μ. Αυτό φαίνεται από παλιές παραλίες, που εύκολα τις βρίσκει κανείς στα ύψη αυτά. Ο μέσος όρος της συγκεκριμένης ανύψωσης είναι περίπου 30 εκατοστά κάθε 28 χρόνια. Άλλα παραδείγματα ηπειρογένεσης υπάρχουν στο Ντεκάν της Ινδίας και στην περιοχή της Νότιας Αφρικής. Επίσης η συνίζηση της πεδιάδας της Αλσατίας (Γαλλία) και η έξαρση των Άλπεων και των Πυρηναίων που συνέβησαν κατά την πλειόκαινη περίοδο.
Στον ελλαδικό χώρο οι ηπειρογενετικές κινήσεις είχαν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό του Αιγαίου πελάγους. Έχει διαπιστωθεί η παρουσία βαθμίδων διάβρωσης από το θαλάσσιο κύμα, καθώς και η ύπαρξη οπών (τρύπες), που είναι διαταγμένες η μια δίπλα στην άλλη και σχηματίζουν ως σύνολο μια ευθεία γραμμή. Ο σχηματισμός αυτών των οπών οφείλεται στη δράση ορισμένων μικροοργανισμών, που λέγονται λιθοφάγοι ή λιθοτόμοι. Οι μικροοργανισμοί αυτοί εκκρίνουν μια χημική ουσία, που διατρυπά τους βράχους των ακτών. Το χαρακτηριστικό για τη δράση των μικροοργανισμών αυτών είναι ότι παρουσιάζονται πάντοτε στο σημείο που φτάνει η επιφάνεια της θάλασσας πάνω στους βράχους, γιατί τρέφονται από το πλαγκτόν που μεταφέρει προς αυτούς το κύμα της θάλασσας. Όταν λοιπόν γίνει ανύψωση των βράχων, τότε οι οπές των λιθοφάγων παρουσιάζονται πάνω από τη στάθμη της θάλασσας σε μια ευθεία γραμμή, σε μεγάλο μήκος. Έτσι από έρευνες που έγιναν στα παράλια της Πελοποννήσου, κυρίως σε βραχώδεις ακτές μέχρι ύψους 836 μ. και στη Σίφνο μέχρι ύψους 690 μ., βρέθηκαν τέτοιες γραμμές λιθοφάγων, που δείχνουν ότι στο Αιγαίο πέλαγος τα παράκτια μέρη των δυτικών Κυκλάδων, μετά το κομμάτιασμα και το σχηματισμό νησιών, ανυψώθηκαν σημαντικά.
Οι πιο χαρακτηριστικές ηπειρογενετικές κινήσεις που σημειώθηκαν στις διάφορες γεωλογικές εποχές στο Αιγαίο πέλαγος είναι: α) Κατά το κατώτερο και μέσο Πλειστόκαινο του Τεταρτογενούς έγιναν αργές καθοδικές κινήσεις. β) Κατά το ανώτερο Πλειστόκαινο έγιναν ανοδικές κινήσεις και μεγάλες καταβυθίσεις, οπότε συνέβη και το κομμάτιασμα της Αιγηίδας, της ξηράς που εκτεινόταν στο χώρο του Αιγαίου. γ) Κατά το Παλαιοαλλούβιο του Τεταρτογενούς έγιναν αργές καθοδικές και ανοδικές κινήσεις. δ) Κατά το Νεοαλλούβιο έγιναν καθοδικές κινήσεις, που είχαν ως αποτέλεσμα να κατακλυστούν από τα νερά αρχαία λιμάνια. Σήμερα στο Αιγαίο συμβαίνουν ηπειρογενετικές κινήσεις με ασήμαντη κίνηση του πυθμένα του, που εκδηλώνονται κυρίως με υποθαλάσσιους σεισμούς.
Ηφαίστειο. Σχηματισμός στην επιφάνεια της Γης που δημιουργείται από την εκτίναξη μάγματος, αερίων, τέφρας κτλ. από το εσωτερικό του στερεού φλοιού της Γης προς την επιφάνειά της. Η τάση του μάγματος να βγει στην επιφάνεια οφείλεται: α) Στη φυγόκεντρη δύναμη που αναπτύσσεται λόγω της περιστροφής της Γης γύρω στον άξονά της. β) Στην παρουσία μεγάλης ποσότητας αερίων που υπάρχουν μέσα στη μαγματική μάζα. γ) Στην πίεση που δέχεται το μάγμα από τα στρώματα της Γης που βρίσκονται πάνω της και που κινούνται. δ) Στην ύπαρξη μεγάλης θερμοκρασίας στα στρώματα του στερεού φλοιού που βρίσκονται σε διαρκή επαφή με το μάγμα, με αποτέλεσμα το λιώσιμό του.
Όταν αυτό το μάγμα βρει διέξοδο και φτάσει στην επιφάνεια της Γης, χύνεται πάνω σ’ αυτή, παγώνει και σχηματίζει συνήθως όρος σε σχήμα κώνου. Η οπή στην κορυφή του ηφαιστείου λέγεται κρατήρας. Απ’ αυτόν τον κρατήρα βγαίνει η λάβα και τα άλλα υλικά, κυρίως αέρια με τη μορφή του καπνού, όταν το ηφαίστειο βρίσκεται σε ενέργεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, λόγω του βάρους των υλικών που ανεβαίνουν προς την επιφάνεια, τα τοιχώματα του κεντρικού τμήματος του ηφαιστείου κατακρημνίζονται και δημιουργείται στην κορυφή μία κοιλότητα, η καλδέρα.
Οι καταστάσεις στις οποίες μπορεί να βρίσκεται ένα ηφαίστειο είναι οι εξής: η ηρεμία (ύπνος ή λήθαργος), η ατμιδική φάση, η μέτρια και η συνεχής δραστηριότητα και η έκρηξη. Η ηρεμία και η ατμιδική φάση, που η διάρκειά τους είναι διαφορετική από ηφαίστειο σε ηφαίστειο ή και σε ένα και το ίδιο ηφαίστειο, είναι καταστάσεις παροδικές που ακολουθούν μια έκρηξη. Η μέτρια και συνεχής δραστηριότητα έχει χαρακτηριστικό της την ηρεμία της λάβας, με μικρές εκτινάξεις σκουριάς και καπνού. Η κατάσταση αυτή μπορεί να διαρκέσει πολλά χρόνια.
Η έκρηξη ή η εκρηκτική φάση είναι η κατάσταση κατά τη διάρκειά της οποίας το ηφαίστειο βρίσκεται σε διαρκή δράση. Κατά τη φάση αυτή, από τον κρατήρα βγαίνει η λάβα ή κομμάτια πετρωμάτων που παρασύρονται απ’ αυτήν, ή αέρια που μπορεί να είναι λεπτότατα (μικροσκοπικά) κομμάτια στερεών ουσιών ή και αέρια που προέρχονται από την καύση.
Από παρατηρήσεις που έγιναν και γίνονται στα διάφορα ηφαίστεια, προσπάθησαν οι επιστήμονες να κάνουν μια κατάταξη των ηφαιστείων που είναι ενεργά. Έτσι ηφαίστεια στην κατάσταση αυτή είναι: τα ηφαίστεια τύπου Χαβάης και τα ηφαίστεια τύπου Μαρτινίκας. Τα χαρακτηριστικά των ηφαιστείων τύπου Χαβάης είναι ότι σ’ αυτά κυριαρχεί η φάση της έκχυσης παρά της έκρηξης. Στα ηφαίστεια αυτά η λάβα βγαίνει στην επιφάνεια της γης σχεδόν αθόρυβα και από διάφορα σημεία (ρωγμές του ηφαιστείου). Επίσης η λάβα τους είναι πολύ ρευστή και περιέχει μικρή ποσότητα διοξειδίου του πυριτίου. Αντίθετα τα χαρακτηριστικά των ηφαιστείων τύπου Μαρτινίκας είναι μεγάλες εκρήξεις, λάβα πιο πηχτή και με μεγάλη περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα και έκχυση της λάβας από κρατήρες σε μικρότερη ποσότητα.
Τα ενεργά ηφαίστεια, δηλαδή ηφαίστεια που η δράση τους συνεχίζεται μέχρι σήμερα (με μια από τις παραπάνω μορφές), κατανέμονται σ’ όλη την επιφάνεια της Γης χωρίς καμία διάκριση. Τα σπουδαιότερα υπάρχουν στις Φιλιππίνες, την Ιαπωνία, την Ινδονησία, τη Μεσόγειο (Βεζούβιος, Σαντορίνη, Αίτνα, Στρόμπολι), την Αφρική, την Ισλανδία κ.α. Τα ελληνικά ηφαίστεια βρίσκονται στη Σαντορίνη και τη Νίσυρο.
Μόλυνση (ή ρύπανση) περιβάλλοντος. Η επιβάρυνση του περιβάλλοντος με ουσίες ή ενέργειες προερχόμενες από ανθρώπινη δραστηριότητα, που έχουν ως αποτέλεσμα τη διατάραξη της ισορροπίας των φυσικών οικοσυστημάτων. Για την αλλοίωση του περιβάλλοντος ο όρος ρύπανση είναι ορθότερος από τον όρο μόλυνση που επικράτησε και χρησιμοποιείται συχνότερα, καθώς η μόλυνση στην κυριολεξία αναφέρεται σε επιδράσεις μικροοργανισμών.
Η μόλυνση του περιβάλλοντος είναι προϊόν της βιομηχανικής επανάστασης και της αστυφιλίας (της συγκέντρωσης πολλών ανθρώπων στα αστικά κέντρα). Πριν από τη βιομηχανική επανάσταση οι κοινωνίες ήταν κυρίως αγροτικές. Οι επιδράσεις του ανθρώπου στα οικοσυστήματα (ξύλευση, πυρκαγιές, ρίψη απορριμμάτων κ.ά.) ήταν τέτοιες που επέτρεπαν στα οικοσυστήματα να τις αφομοιώνουν και να διατηρούν τις ισορροπίες τους.
Η ανάπτυξη της βιομηχανίας και η αστυφιλία είχε ως αποτέλεσμα να παράγονται ουσίες, οι οποίες, όταν καταλήγουν στα φυσικά οικοσυστήματα, αυτά δεν μπορούν να τις ενσωματώσουν και να τις αφομοιώσουν με αποτέλεσμα την ανατροπή της ισορροπίας τους. Αυτές οι ουσίες λέγονται ρυπαντές. Οι ρυπαντές διακρίνονται: α) Σε αυτούς που ρυπαίνουν λόγω της ποσότητάς τους, δηλαδή υπάρχουν μέσα στα φυσικά οικοσυστήματα ή αναγνωρίζονται από αυτά και αφομοιώνονται σε κανονικές ποσότητες, όμως σε μεγαλύτερες προκαλούν διαταραχές. Τέτοιες είναι το διοξείδιο του άνθρακα, τα οργανικά απόβλητα κ.ά. β) Σε αυτούς που δεν υπάρχουν ή δεν αναγνωρίζονται από τα οικοσυστήματα και ρυπαίνουν λόγω της χημικής τους σύστασης. Τέτοια είναι τα προϊόντα κυρίως της χημικής βιομηχανίας (βαριά μέταλλα, πλαστικά, απορρυπαντικά κ.ά.).
Η μόλυνση διακρίνεται σε τρεις βασικές μορφές, την ατμοσφαιρική μόλυνση, τη μόλυνση του νερού και των θαλασσών και τη μόλυνση του εδάφους. Ωστόσο, η μεταφορά των ρύπων ανάμεσα στον αέρα, το νερό και το έδαφος είναι σύνηθες φαινόμενο. Για παράδειγμα, η εκπομπή διοξειδίου του θείου, που προέρχεται από την καύση προϊόντων πετρελαίου και άνθρακα, στον αέρα έχει επιδράσεις στο έδαφος και στο νερό (όξινη βροχή).
Ο αέρας ρυπαίνεται κυρίως από τα καυσαέρια των αυτοκινήτων, των εργοστασίων και των οικιακών θερμάνσεων, τα αιωρούμενα σωματίδια και τη σκόνη. Το νερό ρυπαίνεται κυρίως από τα λύματα των εργοστασίων, τα οικιακά λύματα, τις πετρελαιοκηλίδες, τα λιπάσματα και τα εντομοκτόνα που καταλήγουν εκεί από τις γεωργικές καλλιέργειες.
Το έδαφος ρυπαίνεται από τα στερεά απορρίμματα, τα στερεά απόβλητα των βιομηχανιών και εργοστασίων, τα εντομοκτόνα κ.ά. Ιδιαίτερες μορφές ρύπανσης είναι η ηχορύπανση, η επίδραση ακτινοβολιών και ραδιενέργειας, η τρύπα του όζοντος από τους χλωροφθοράνθρακες (CFC), η φωτοχημική αχλή (νέφος), η όξινη βροχή κ.ά.
Πολλά ακραία φαινόμενα που παρατηρούνται στο κλίμα της Γης (ακραία καιρικά φαινόμενα), η εξαφάνιση πολλών ειδών οργανισμών, η υπεραύξηση κάποιων άλλων κατά εποχές σε ορισμένες περιοχές αποδίδονται σε παράγοντες ρύπανσης ή αλλοίωσης του περιβάλλοντος.
Τα ποσοστά μόλυνσης είναι δύσκολο να προσδιοριστούν με ακρίβεια, ιδιαίτερα σε παγκόσμια κλίμακα. Το πιο τεκμηριωμένο ποσοστό είναι η παγκόσμια αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα με ρυθμό 0,5% το χρόνο, που προκαλεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Γενικά, υπάρχει μια τάση μείωσης του επιπέδου των ρύπων στις αναπτυγμένες χώρες σε αντίθεση με τις αναπτυσσόμενες, που βρίσκονται σε ραγδαία εκβιομηχάνιση. Στις αναπτυγμένες χώρες υπάρχουν μέτρα περιβαλλοντολογικής προστασίας και ανάπτυξης νέων τεχνολογιών παραγωγής ουσιών λιγότερο επιβλαβών για το περιβάλλον.
Νεοτροπική (ή νεόγεια ή νεόγαια) περιοχή. Μια από τις σπουδαιότερες βιογεωγραφικές ζώνες της Γης (βλ. λ. πανίδα). Η νεοτροπική περιοχή περιλαμβάνει τη Νότια Αμερική από το κεντρικό Μεξικό και κάτω. Η πανίδα της παρουσιάζει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον, γιατί περιλαμβάνει ζώα που δε ζουν σε κανένα άλλο μέρος του κόσμου. Παρατηρούμε ότι στον ίδιο βιότοπο ζουν τα πρωτόγονα μαρσιποφόρα και νωδά μαζί με τα εξελιγμένα πλακουντοφόρα σαρκοφάγα, όπως το τζάγκουαρ (ιαγουάρος) και τα εξελιγμένα φυτοφάγα οπληφόρα. Η ποικιλία αυτή οφείλεται σε δύο λόγους. Ο ένας είναι οικολογικός και ο άλλος γεωλογικός. Ο πρώτος είναι ότι η νεοτροπική περιοχή διαθέτει μεγάλη ποικιλία βιότοπων. Από τα βόρεια σύνορα της περιοχής πρώτα βρίσκονται τα δάση του τροπικού Μεξικού, έπειτα οι ιδιόρρυθμες στεπώδεις εκτάσεις της Βενεζουέλας, που λέγονται λιάνος, πιο κάτω οι ζούγκλες του Αμαζόνιου και Ορινόκου, έπειτα τα πάμπας της Αργεντινής και τέλος οι έρημοι της Παταγονίας. Στη δημιουργία οικολογικής ποικιλίας συμβάλλει και η Κορδιλιέρα των Άνδεων, η ραχοκοκαλιά της Νότιας Αμερικής, που σχεδόν απομονώνει τη δυτική από την ανατολική ακτή. Όλα αυτά συνθέτουν ένα ζωολογικό παράδεισο, στον οποίο κάθε είδος μπορεί να βρει το ιδανικό του περιβάλλον. Εκείνο όμως που δεν εξηγείται με την οικολογική ποικιλία είναι το πώς κατόρθωσαν τα πρωτόγονα θηλαστικά να επιβιώσουν παρά τον ανταγωνισμό με τα πιο εξελιγμένα πλακουντοφόρα θηλαστικά. Σ’ αυτό το ερώτημα προσπαθούν να απαντήσουν οι ζωολόγοι, χρησιμοποιώντας γεωλογικά δεδομένα. Σ’ όλη τη Γη, όταν δημιουργήθηκαν εξελικτικά οι τελειότερες μορφές θηλαστικών, οι παλαιότερες εξαφανίστηκαν και έτσι στη σύγχρονη εποχή δε βρίσκονται παρά μόνο απολιθώματα που μαρτυρούν την παρουσία τους. Μόνο στην Αυστραλία ζουν ακόμα τα μονοτρήματα και τα μαρσιποφόρα και αυτό οφείλεται στο ότι η Αυστραλία χωρίστηκε από την υπόλοιπη ξηρά πολύ πριν εξελιχθούν τα ανώτερα θηλαστικά και έτσι δεν υπήρχε ανταγωνισμός. Κάτι παρόμοιο έγινε και στη νεοτροπική περιοχή. Στις αρχές του Τριτογενούς (πριν από 70 εκατομμύρια χρόνια, περίπου) η Νότια Αμερική χωρίστηκε από τη Βόρεια και στη θέση της σύγχρονης Κεντρικής Αμερικής δημιουργήθηκε μια μεγάλη θάλασσα. Σχηματίστηκε έτσι ένα νησί. Κατά την εποχή αυτή υπήρχαν ήδη τα πρώτα πλακουντοφόρα. Αντιπροσωπεύονταν όμως από φυτοφάγα είδη, προγονικές μορφές των αλόγων, όπως τα κονδύλαρθρα, τα νωτοπληφόρα κ.ά. Αυτό ευνόησε την ανάπτυξη σαρκοφάγων μαρσιποφόρων και τελικά υπήρχε μια ισορροπία που κράτησε ως το τέλος του Πλειστόκαινου, οπότε, πριν από 3-4 εκατομμύρια χρόνια, ενώθηκε πάλι η Νότια και η Βόρεια Αμερική.
Στο ενδιάμεσο διάστημα έφτασαν στη νεοτροπική περιοχή δύο ακόμα ομάδες ζώων, περνώντας από νησί σε νησί, οι πίθηκοι και τα τρωκτικά. Όμως η παρουσία τους δε διατάραξε την οικολογική ισορροπία της περιοχής. Η ισορροπία διαταράχθηκε όταν, με τον επανασχηματισμό του στενού, πέρασαν στη νεοτροπική περιοχή όλες οι μορφές των ζώων που είχαν δημιουργηθεί στον υπόλοιπο κόσμο κατά το διάστημα αυτό. Τα σαρκοφάγα πλακουντοφόρα, όπως οι κυνίδες, μουστελίδες, αιλουρίδες εξαφάνισαν τα σαρκοφάγα μαρσιποφόρα, ενώ φυτοφάγα, όπως οι καμηλίδες, ελαφίδες, ιππίδες, αντικατέστησαν πολλά από τα παλιά φυτοφάγα της περιοχής. Από τους παλιούς κατοίκους της περιοχής επιβίωσαν μόνο όσα είδη στο διάστημα της απομόνωσης της νεοτροπικής περιοχής εξειδικεύτηκαν και προσαρμόστηκαν τόσο καλά στο περιβάλλον, ώστε μπόρεσαν να συναγωνιστούν τους «εισβολείς». Μερικά από τα είδη αυτά είναι οι αρμαδίλοι, οι μυρμηγκοφάγοι και τα μαρσιποφόρα ποντίκια.
Ορογένεση. Η δημιουργία ενός όρους ή μιας οροσειράς. Η ορογένεση δεν μπορεί να εξεταστεί ως ξεχωριστό φαινόμενο, γιατί αποτελεί μια από τις φάσεις ενός κύκλου γεωλογικών φαινομένων.
Από τη στιγμή που η Γη, ως ανεξάρτητο σώμα στο σύμπαν, άρχισε να ψύχεται αρκετά ώστε να αποκτήσει στερεό φλοιό, άρχισε και η αλληλοδιαδοχή των φάσεων του κύκλου των γεωλογικών διεργασιών που περιλαμβάνει και τη διαδικασία της ορογένεσης. Το νερό, ο αέρας, η θερμότητα και πολλοί άλλοι φυσικοί και χημικοί παράγοντες αποσαθρώνουν και διαβρώνουν τα βουνά. Τα αποσαθρωμένα υλικά κατεβαίνουν με τους χείμαρρους στα ποτάμια και τελικά φτάνουν στις θάλασσες και τους ωκεανούς. Εκεί αποθέτονται στο βυθό. Έτσι η ξηρά φθείρεται συνέχεια, ενώ οι πυθμένες των ωκεανών, που λέγονται γεωσύγκλινα, πλουτίζουν συνέχεια σε υλικά. Τα παλιότερα υλικά, κάτω από την πίεση των νεότερων που φτάνουν συνέχεια, μετατρέπονται σε ιζηματογενή πετρώματα (ιζηματογένεση). Η διαδικασία αυτή έχει ως αποτέλεσμα να βυθίζονται σταδιακά οι πυθμένες μέσα στο μανδύα της Γης που βρίσκεται κάτω από το στερεό φλοιό. Κάποτε όμως το βάρος των ιζημάτων ξεπερνά τη μηχανική αντοχή του φλοιού, οπότε εμφανίζονται οι πρώτες ρωγμές στην περιφέρεια του γεωσύγκλινου. Τότε ρευστά υλικά από το βάθος ανεβαίνουν, πιέζουν τα ιζήματα, τα αναγκάζουν να παραμορφωθούν και τελικά να βγουν στην επιφάνεια ως νέες οροσειρές. Με τον τρόπο αυτό επέρχεται κάποια ισορροπία. Γίνεται μια εναλλαγή των ρόλων. Τα παλιά γεωσύγκλινα γίνονται πυθμένες ωκεανών και αρχίζει πάλι η διαδικασία της απογύμνωσης των νέων οροσειρών, δηλαδή ένας νέος κύκλος που θα διαρκέσει εκατομμύρια χρόνια και θα καταλήξει σε μια νέα ορογένεση.
Κατά τη διάρκεια της μακραίωνης γεωλογικής ιστορίας της Γης, ο κύκλος αυτός συμπληρώθηκε πολλές φορές. Η τελευταία ήταν η αλπική ορογένεση. Αυτή δημιούργησε τις περισσότερες από τις σύγχρονες οροσειρές. Τα Βραχώδη όρη και οι Άνδεις στη Βόρεια και Νότια Αμερική αντίστοιχα, οι Άλπεις στην Ευρώπη και τα Ιμαλάια στην Ασία είναι δημιουργήματα της ορογένεσης αυτής. Οι αλπικές οροσειρές, επειδή ακριβώς είναι νεαρής ηλικίας, είναι ψηλές και απότομες (η διάβρωση δεν έχει προχωρήσει αρκετά), ενώ οι παλιότερες οροσειρές είναι αποστρογγυλωμένες και χαμηλές. Πριν από την αλπική έγινε η ερκύνια ορογένεση και πριν από αυτήν η καληδόνια. Αυτές οι ορογενέσεις ήταν φαινόμενα παγκόσμιας σημασίας. Διατάραξαν και αναμόρφωσαν τη Γη. Στα ενδιάμεσα διαστήματά τους έγιναν και άλλες πολλές ορογενέσεις που είχαν όμως τοπικό χαρακτήρα.
Εκτός από τον κύκλο της ορογένεσης που προαναφέρθηκε, υπάρχουν και άλλοι μηχανισμοί που μπορούν να διαταράξουν το φλοιό της Γης και να δημιουργήσουν όρη. Ένας από αυτούς είναι τα ηφαίστεια. Η δράση των ηφαιστείων συνδυάζεται συνήθως με τη γένεση ενός όρους. Ένας άλλος τρόπος είναι το σπάσιμο ορισμένων στρωμάτων του φλοιού της Γης και η αμοιβαία μετατόπιση των κομματιών, ώστε να δημιουργηθεί ένα ύψωμα.
Τέτοιου είδους όρη λέγονται ρηξιγενή. Είναι φανερό ότι τα δύο αυτά είδη ορογένεσης έχουν τοπικό μόνο χαρακτήρα, ενώ η πτυχωσιγενής ορογένεση είναι γενικότερο φαινόμενο.
Ο κλάδος της γεωλογίας που ασχολείται με τις ορογενέσεις λέγεται τεκτονική. Η τεκτονική προσπαθεί με διάφορες θεωρίες να εξηγήσει πώς ακριβώς έγιναν οι ορογενέσεις και γιατί έγιναν. Επίσης προσπαθεί να αναπαραστήσει τις συνθήκες κάτω από τις οποίες γίνεται μια ορογένεση χρησιμοποιώντας προπλάσματα, δηλαδή μικρογραφίες του φλοιού της Γης από πλαστελίνη, πλαστικά και άλλα υλικά, τα οποία συμπιέζονται και πτυχώνονται από διάφορες δυνάμεις. Παρ’ όλες όμως τις προσπάθειες, δεν υπάρχει μια γενική θεωρία που να εξηγεί όλα τα φαινόμενα σχετικά με τις ορογενέσεις.
Μια από τις παλιότερες εξηγήσεις είναι η θεωρία του Λαπλάς, που υποστηρίζει ότι οι οροσειρές οφείλονται στη συστολή της Γης λόγω ψύξης. Η Γη δηλαδή «σουρώνει», όσο κρυώνει, καθώς περιστρέφεται μέσα στο διάστημα. Η θεωρία αυτή δεν εξηγεί την περιοδική επανάληψη του φαινομένου της ορογένεσης. Αργότερα η θεωρία του Βέγκενερ για τη μετατόπιση των ηπείρων έδωσε μια πειστική εξήγηση του τρόπου δημιουργίας των σύγχρονων οροσειρών. Ο Βέγκενερ παρατήρησε στο χάρτη ότι το σχήμα της ανατολικής ακτής της Αμερικής ταιριάζει απόλυτα με το σχήμα των δυτικών ακτών της Ευρώπης και της Αφρικής. Παρόμοια σχέση υπάρχει μεταξύ της ανατολικής ακτής της Αφρικής, της Ινδίας, Μαδαγασκάρης, Ανταρκτικής και Αυστραλίας. Υποστήριξε λοιπόν ότι όλες οι ήπειροι ήταν κάποτε ενωμένες και έπειτα χωρίστηκαν και σταδιακά απομακρύνθηκαν και απομακρύνονται ακόμα, έτσι ώστε ο Ατλαντικός και ο Ινδικός να πλαταίνουν συνέχεια. Αποτέλεσμα της μετατόπισης αυτής ήταν να συμπιεστεί ένα μεγάλο γεωσύγκλινο, μια μακρόστενη θάλασσα, που άρχιζε από την Ισπανία και έφτανε στη νοτιοανατολική Ασία. Αποτέλεσμα της συμπίεσης ήταν η πτύχωση του βυθού της θάλασσας αυτής και η ανάδυση των μεγάλων οροσειρών, όπως τα Πυρηναία, ο Άτλαντας, οι Άλπεις, τα Απένινα, τα Καρπάθια, οι Δειναρικές Άλπεις, η Πίνδος, ο Ταύρος, τα βουνά του Ιράκ, του Ιράν, του Αφγανιστάν, τα Ιμαλάια και τα βουνά της νοτιοανατολικής Ασίας και Ινδονησίας. Από την άλλη πλευρά οι Άνδεις και τα Βραχώδη όρη σχηματίστηκαν επειδή κατά την κίνησή τους η αμερικανική ήπειρος συνάντησε εμπόδιο πάνω στο μανδύα που βρισκόταν σχετικά ανεβασμένος κάτω από τον πυθμένα του Ειρηνικού. Η αντίσταση είχε ως αποτέλεσμα το δίπλωμα του φλοιού και τη δημιουργία οροσειρών.
Η θεωρία αυτή, παρόλο που φαίνεται πειστική και τέλεια, έχει αντικατασταθεί από τη θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών. Κατά τη θεωρία αυτή, η λιθόσφαιρα αποτελείται από πολλά μεγάλα κομμάτια, που «πλέουν» μισοβυθισμένα στο μανδύα της Γης, όπως τα παγόβουνα στη θάλασσα. Τα κομμάτια βρίσκονται σε ισορροπία μεταξύ τους. Επειδή όμως η αποσάθρωση και διάβρωση φθείρουν τα κομμάτια εκείνα που είναι εκτεθειμένα στην ατμόσφαιρα και βαραίνουν τα άλλα κομμάτια που αποτελούν βυθό των ωκεανών, η ισορροπία διαταράσσεται και οι πλάκες μετατοπίζονται ώσπου να επιτευχθεί νέα ισορροπία. Κατά τη μετακίνηση πολλές φορές οι πλάκες συγκρούονται. Τότε η μια βυθίζεται κάτω από την άλλη, με αποτέλεσμα να την ανασηκώνει και να την αναδιπλώνει, οπότε σχηματίζονται οροσειρές.
Άλλες νεότερες απόψεις είναι η θεωρία των μαγματικών ρευμάτων κάτω από το φλοιό, καθώς και η θεωρία της επιφανειακής ροής λόγω βαρύτητας. Από τις θεωρίες που προαναφέρθηκαν καμιά δεν απορρίπτεται τελείως και καμιά δεν ισχύει καθολικά. Η μια συμπληρώνει την άλλη και είναι φανερό πως ένα τόσο εκτεταμένο φαινόμενο, όπως η ορογένεση, είναι δύσκολο να εξηγηθεί ολοκληρωτικά από μια θεωρία.
Ορυχείο. Χώρος, υπαίθριος ή υπόγειος, όπου γίνονται εργασίες που έχουν ως σκοπό την εξαγωγή και εκμετάλλευση ορυκτών. Ο όρος, με τη στενότερη έννοια, χρησιμοποιείται στην περίπτωση εξαγωγής μεταλλευμάτων, άνθρακα και ορυκτών αλάτων από υπόγειες στοές, ενώ οι υπαίθριοι τόποι εξόρυξης οικοδομικών υλικών (μαρμάρων, ασβεστόλιθων κ.ά.) λέγονται λατομεία.
Το στρώμα ή η φλέβα του χρήσιμου ορυκτού λέγεται κοίτασμα. Η ύπαρξη ενός κοιτάσματος διαπιστώνεται συνήθως τυχαία, από κάποια επιφανειακή εμφάνιση. Μπορούμε όμως να αντιληφθούμε την ύπαρξή του από την παρατήρηση του τοπίου, αν διαπιστώσουμε διαμόρφωση του εδάφους ή ύπαρξη άλλων ορυκτών που συνδέονται με τις συνθήκες γένεσης του κοιτάσματος. Η ανάπτυξη της γεωφυσικής επιστήμης επιτρέπει να εντοπίζουμε, με διάφορες μεθόδους, τα κοιτάσματα χωρίς να υπάρχει ανάγκη γεωτρήσεων που είναι πολυέξοδες και απαιτούν πολύ χρόνο. Με τη βοήθεια ευαίσθητων οργάνων μετριέται η ένταση του μαγνητικού πεδίου της Γης στην περιοχή, όπου υποψιαζόμαστε την ύπαρξη κάποιου κοιτάσματος. Επίσης δημιουργούνται μικρές εκρήξεις και μετριέται η μετάδοση του σεισμικού κύματος που δημιουργείται στο υπέδαφος. Επειδή γνωρίζουμε τα σταθερά μαγνητικά και σεισμικά δεδομένα του φλοιού της Γης, αν διαπιστωθεί κάποια παρέκκλιση στις μετρήσεις, καταλαβαίνουμε ότι κάτι ιδιαίτερο, από κοιτασματολογική άποψη, συμβαίνει στον τόπο που μελετάται.
Αφού συμπληρωθούν οι γεωφυσικές μετρήσεις και βεβαιωθεί η ύπαρξη κοιτάσματος, γίνονται γεωτρήσεις με τις οποίες διαπιστώνεται το βάθος, η έκταση και η ποιότητα του κοιτάσματος. Αν η μελέτη των δειγμάτων που έχουν ληφθεί από τις γεωτρήσεις αποδείξει ότι το κοίτασμα που ανακαλύφθηκε είναι καλής ποιότητας, τότε γίνεται μια πλήρης οικονομική μελέτη. Στη μελέτη αυτή εξετάζεται το κόστος κατασκευής του ορυχείου, το κόστος εξαγωγής και κατεργασίας του ορυκτού κτλ. Εξετάζεται αν υπάρχει στη γύρω περιοχή κάποια μεγάλη πόλη, από όπου θα εξασφαλιστεί εργατικό δυναμικό, αν υπάρχει λιμάνι ή σιδηροδρομικό δίκτυο για τη μεταφορά του προϊόντος, καθώς και τα έξοδα μεταφοράς. Τέλος εξετάζονται οι συνθήκες της αγοράς, αν υπάρχει ζήτηση του προϊόντος, αν υπάρχει συναγωνισμός κτλ.
Αν το συμπέρασμα της μελέτης είναι ότι υπάρχει κέρδος από την κατασκευή του ορυχείου, τότε αρχίζουν οι εργασίες εγκατάστασης. Κατασκευάζονται δρόμοι και χτίζονται οι χώροι στέγασης των μηχανημάτων και του προσωπικού. Στη συνέχεια κατασκευάζεται το δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας που είναι απαραίτητη για την κίνηση των μηχανημάτων εκσκαφής, των βαγονιών και άλλων συστημάτων μεταφοράς του προϊόντος, τον τεχνητό φωτισμό και αερισμό των στοών κ.ά. Απαραίτητο είναι επίσης και το νερό, το οποίο αντλείται επιτόπου ή μεταφέρεται.
Όταν όλα τα έργα προπαρασκευής συμπληρωθούν, αρχίζει το σκάψιμο σύμφωνα με τα σχέδια διαμερισματοποίησης και εκμετάλλευσης του κοιτάσματος. Αν το κοίτασμα βρίσκεται μέσα σε ένα λόφο ή βουνό σκάβεται ένα κεντρικό τούνελ, το οποίο στρώνεται με σιδηροτροχιές για την κίνηση των βαγονιών μεταφοράς. Κατόπι σκάβονται μικρότερες πλευρικές γαλαρίες μέσα στο κοίτασμα. Αν πρόκειται για κοίτασμα που βρίσκεται υπόγεια σε στρώματα παράλληλα με την επιφάνεια του εδάφους, σκάβονται κεντρικά πηγάδια μέσα στα οποία ανεβαίνουν και κατεβαίνουν μεγάλα κλουβιά, όπως στους ανελκυστήρες. Στα σημεία που τα πηγάδια συναντούν τα στρώματα του κοιτάσματος ανοίγονται φαρδιές πλατείες φόρτωσης. Με κέντρο τις πλατείες αυτές ανοίγονται στοές μέσα στο κοίτασμα. Μέσα στις στοές κινούνται βαγόνια ή ταινίες μεταφοράς. Στην άκρη κάθε στοάς υπάρχει το σκαπτικό μηχάνημα.
Παλαιότερα το σκάψιμο γινόταν από εργάτες με αξίνες και φτυάρια. Στη σύγχρονη εποχή όμως γίνεται με αυτόματες μηχανές που καταθρυμματίζουν το ορυκτό και αυτόματα το φορτώνουν στο σύστημα μεταφοράς. Οι εργάτες τοποθετούν και ρυθμίζουν τα μηχανήματα, ασχολούνται με την υποστήριξη των στοών και την εγκατάσταση του φωτισμού, του συστήματος αερισμού, καθώς και των άλλων συστημάτων ασφαλείας και υγιεινής των στοών. Το σύστημα μεταφοράς κάθε στοάς καταλήγει στην πλατεία φόρτωσης, όπου το ορυκτό φορτώνεται στον ανελκυστήρα και μεταφέρεται στην επιφάνεια. Εκεί αρχίζει η επεξεργασία για να ξεχωρίσουν οι διάφορες προσμείξεις από το χρήσιμο ορυκτό. Η επεξεργασία εξαρτάται από το είδος του ορυκτού, γενικά όμως οι πρώτες φάσεις της περιλαμβάνουν το σπάσιμό του σε πολύ μικρά κομμάτια, το πλύσιμο και το πέρασμα από κόσκινα, οπότε γίνεται ένας φυσικός εμπλουτισμός του ορυκτού. Τα διάφορα πολύπλοκα στάδια του χημικού εμπλουτισμού των ορυκτών συνήθως δε γίνονται στα ορυχεία. Το προϊόν που έχει εμπλουτιστεί μεταφέρεται από τα ορυχεία στις βιομηχανίες επεξεργασίας με πλοία ή ειδικά φορτηγά τρένα.
Παλαιογεωγραφία. Κλάδος της ιστορικής γεωλογίας, ο οποίος στηρίζεται στην πετρογραφία, την παλαιοντολογία και τη στρωματογραφία και προσπαθεί να ανακαλύψει και να αναπαραστήσει τη μορφή της Γης στις παλιότερες γεωλογικές εποχές. Με τη βοήθεια της επιστήμης αυτής γίνεται και η αναπαράσταση της μεταβολής του κλίματος και της ζωής πάνω στη Γη. Παρόλο που οι επιστήμονες, εδώ και πολλούς αιώνες, ασχολήθηκαν και ασχολούνται με το θέμα της εξέλιξης και μορφής της Γης και παρά την τελειοποίηση των μεθόδων και οργάνων της γεωλογικής έρευνας, πολύ λίγα πράγματα γνωρίζουμε με ακρίβεια για το θέμα αυτό. Στις περισσότερες περιπτώσεις μόνο υποθέσεις μπορούν να διατυπωθούν. Το γεγονός αυτό οφείλεται στις διαρκείς ανακατατάξεις του φλοιού της Γης (ορογενέσεις, καταβυθίσεις), που έχουν ως αποτέλεσμα τη διατάραξη των γεωλογικών στρωμάτων και την εξαφάνιση των απολιθωμάτων που υπάρχουν μέσα σ' αυτά, λόγω μεταμόρφωσης. Έτσι, όσο προχωρούμε σε παλιότερες γεωλογικές εποχές τόσο λιγότερα στοιχεία έχουμε στη διάθεσή μας και τόσο ασαφέστερη γίνεται η εικόνα της Γης.
Ο πρώτος φλοιός της Γης θα πρέπει να σχηματίστηκε, όταν το διάπυρο υλικό από το οποίο αποτελούνταν ο πλανήτης άρχισε να ψύχεται. Αργότερα, κάτω από την επίδραση των αργών κινήσεων του μάγματος ο φλοιός άρχισε να πτυχώνεται. Η πτύχωση αυτή είχε ως αποτέλεσμα να βγουν από το νερό οι πρώτες ξηρές. Ποια ήταν η μορφή των πρώτων ηπείρων μάς είναι άγνωστο. Κατά τη θεωρία του Ά. Βέγκενερ η πρώτη ξηρά ήταν ενιαία και πρόβαλε σαν ένα τεράστιο νησί. Η πρωταρχική αυτή ήπειρος ονομάζεται Παγγαία. Με την εμφάνιση των πρώτων οροσειρών άρχισε το φαινόμενο το αποσάθρωσης και διάβρωσης της ξηράς και η μεταφορά των υλικών στους πυθμένες των ωκεανών. Το φαινόμενο αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη διατάραξη της ισορροπίας των στρωμάτων του φλοιού και οδήγησε στην αλλαγή της διαμόρφωσης της ξηράς στις επόμενες περιόδους. Η κατανομή της ξηράς γίνεται σαφέστερη από την κάμβριο περίοδο, οπότε υπάρχουν αρκετά απολιθώματα για να μας καθοδηγήσουν. Από τα απολιθώματα αυτά συμπεραίνουμε ότι η Ευρώπη την εποχή αυτή ήταν βυθός θάλασσας και μόνο η ρωσική πεδιάδα βρισκόταν έξω από το νερό. Στο νότιο ημισφαίριο μια τεράστια ήπειρος, η Γκοντβάνα (Gondwana), ένωνε τη Νότια Αμερική, την Αφρική και την Αυστραλία, ενώ στο βόρειο ημισφαίριο υπήρχαν μόνο διάσπαρτα νησιά. Κατά το σιλούριο αρχίζει μια μεγάλη και παγκόσμια πτύχωση που έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία μιας τεράστιας βορειοατλαντικής ηπείρου. Υπολείμματα της ξηράς αυτής συναντάμε σήμερα στα νησιά Εβρίδες, την Ιρλανδία, τη Βόρεια Σκοτία και στη Σκανδιναβική οροσειρά. Η Κεντρική Ευρώπη αποτελεί ακόμα πυθμένα θάλασσας, πράγμα που συνεχίζεται κατά το δεβόνιο, ως τις αρχές του λιθανθρακοφόρου. Αποτέλεσμα αυτής της παραμονής κάτω από τη θάλασσα, ήταν ο σχηματισμός ιζημάτων πάχους ως 8.000 μ. Κατά το λιθανθρακοφόρο η θάλασσα υποχωρεί. Σχηματίζονται τότε τεράστιες χαμηλές ξηρές, με θερμό κλίμα και πυκνή ελώδη βλάστηση. Λείψανα της μεγάλης αυτής ανάπτυξης της βλάστησης σε παγκόσμια κλίμακα είναι τα τεράστια κοιτάσματα λιθανθράκων που βρέθηκαν σε διάφορα μέρη της Γης
Στο χώρο της Μεσογείου αρχίζει να δημιουργείται μια ενδοχωρική ζωνώδης περιοχή που λέγεται Τηθύς. Κατά το πέρμιο, που ακολουθεί, οι συχνές κατακόρυφες μετατοπίσεις του φλοιού της Γης έχουν ως αποτέλεσμα διαδοχικές επικλίσεις και αποσύρσεις της θάλασσας σε πολλά μέρη της Γης. Στην Κεντρική Ευρώπη το φαινόμενο αυτό οδηγεί στο σχηματισμό τεράστιων κοιτασμάτων ορυκτού αλατιού που φτάνουν το πάχος των 1.200 μ., καθώς και κοιτασμάτων πετρελαίου. Κατά την εποχή αυτή δημιουργήθηκαν τα Απαλάχια και τα Ουράλια όρη. Από τις αρχές ως τα μέσα του μεσοζωικού αιώνα (τριαδικό, ιουρασικό) έχουμε μια συνεχή υποχώρηση της θάλασσας. Κατά την εποχή αυτή η Γκοντβάνα χωρίζεται σε τρία μέρη. Ένα στη θέση της σημερινής Αυστραλίας, ένα στο κέντρο, που περιλαμβάνει τη Μαδαγασκάρη και τις Ινδίες, και ένα που περιλαμβάνει τη Νότια Αμερική και Αφρική. Η Τηθύς που καλύπτει σχεδόν τη μισή περιφέρεια του πλανήτη, συνεχίζει να δέχεται ιζήματα φορτίζοντας τον πυθμένα της. Κατά το κρητιδικό (τελευταία περίοδο του μεσοζωικού) συμβαίνει μια μεγάλη και παγκόσμια επέκταση της θάλασσας. Αποτέλεσμα αυτής ήταν η δημιουργία τεράστιων κοιτασμάτων κιμωλίας, πάχους χιλιομέτρων, στην Αγγλία, τη Γαλλία και άλλα μέρη του κόσμου. Μέσα σε μια έντονη ηφαιστειακή δράση, αρχίζει η προαλπική πτύχωση, προάγγελος της αλπικής που είναι η νεότερη. Σχηματίζονται τα Βραχώδη όρη και οι Άνδεις. Με τις αρχές του καινοζωικού αιώνα, κατά το τριτογενές, το γεωσύγκλινο της Τηθύος αρχίζει να πτυχώνεται δίνοντας την αλπική ορογένεση (Άτλας, Πυρηναία, Άλπεις, Δειναρικές Άλπεις, κορμός της Ελλάδας, Καρπάθια, περσικές οροσειρές, Ιμαλάια).
Μετά την ορογένεση αυτή η ξηρά έχει πάρει περίπου τη σημερινή της μορφή. Υπάρχουν βέβαια πολλές διαφορές, όμως οι σύγχρονες ήπειροι έχουν καθοριστεί. Η Βόρεια Αμερική είναι ακόμα χωρισμένη από τη Νότια Αμερική, ενώ είναι ενωμένη με τη Σιβηρία. Η Τηθύς έχει περιοριστεί στη Μεσόγειο. Από την Κεντρική Ευρώπη εξαφανίζονται τα τελευταία υπολείμματα της θάλασσας. Η Αγγλία και η Γαλλία είναι ενωμένες ακόμη, και στην περιοχή μας μια μεγάλη ξηρά, η Αιγηίδα, ενώνει την Ελλάδα με τη Μ. Ασία. Στη δυτική Μεσόγειο η Ισπανία είναι ενωμένη με το Μαρόκο και η Ιταλία συνδέεται με τη Σικελία και την ακτή της Βόρειας Αφρικής.
Κατά το τεταρτογενές (που διαρκεί ακόμη και σήμερα) έγινε μια διαδοχική εξάπλωση και απόσυρση των πάγων (βλ. λ. παγετώνας). Το φαινόμενο αυτό επαναλήφθηκε τρεις φορές στην Ευρώπη και τέσσερις στην Αμερική. Την εποχή που εξαπλώνονταν οι παγετώνες η στάθμη της θάλασσας κατέβαινε λόγω της δέσμευσης του νερού σε πάγο, ενώ κατά την απόσυρση των παγετώνων η στάθμη ανέβαινε. Οι αυξομειώσεις αυτές έφτασαν ως 100 μ. Λόγω των αλλαγών αυτών πολλά νησιά ενώθηκαν με την ξηρά και αντίθετα πολλές χιλιάδες πεδιάδες γέμισαν νερό και έγιναν θάλασσες. Μετά την τελευταία μεσοπαγετώδη περίοδο, οι ακτές σταθεροποιήθηκαν και οι μόνες αλλαγές που συμβαίνουν στη μορφή της ξηράς είναι οι συνεχείς αποθέσεις των ποταμών και η δημιουργία των λεγόμενων αλουβιακών πεδιάδων (πεδιάδα Θεσσαλονίκης, Σπερχειού κ.ά.).
Πέτρωμα. Συστατικό του στερεού φλοιού της Γης που καταλαμβάνει συνήθως μεγάλη έκταση και έχει καθορισμένη και χαρακτηριστική μορφή, ορυκτολογική σύσταση και φυσικές ιδιότητες. Τα πετρώματα αποτελούνται από διάφορα ορυκτά. Υπάρχουν, όμως, και πετρώματα που αποτελούνται από ένα μόνο ορυκτό, οπότε λέγονται μονόμεικτα.
Τα πετρώματα ανάλογα με τον τρόπο σχηματισμού τους χωρίζονται σε τρεις μεγάλες κατηγορίες: τα εκρηξιγενή ή πυριγενή, τα ιζηματογενή και τα μεταμορφωμένα ή κρυσταλλοσχιστώδη.
Πυριγενή πετρώματα. Τα πετρώματα αυτά προκύπτουν από την πήξη του μάγματος, δηλαδή του ρευστού υλικού του μανδύα. Όταν το μάγμα πήξει σε βάθος (μέσα σε φυσικά κοιλώματα του στερεού φλοιού της Γης), τότε σχηματίζονται τα βαθυγενή πυριγενή πετρώματα ή πλουτωνίτες. Τα πιο γνωστά βαθυγενή πυριγενή πετρώματα είναι ο γρανίτης, ο διορίτης, ο γάβρος και οι περιδοτίτες. Το γεγονός ότι συναντάμε τέτοια πετρώματα στην επιφάνεια της Γης οφείλεται είτε σε διάβρωση των στρωμάτων του φλοιού που τα κάλυπτε, είτε σε διατάραξη λόγω τεκτονικών αιτίων. Όταν το μάγμα βρει κάποια διέξοδο (π.χ. ηφαίστειο) και φτάσει στην επιφάνεια, σχηματίζονται έκχυτα πυριγενή πετρώματα ή ηφαιστίτες. Τα κυριότερα έκχυτα πυριγενή είναι ο ρυόλιθος ή πικαρίτης, ο δακίτης, ο τραχείτης, ο ανδεσίτης και ο βασάλτης. Υπάρχει και μία ενδιάμεση κατηγορία πετρωμάτων που λέγονται φλεβίτες. Τα πετρώματα αυτά σχηματίζονται σε μικρό βάθος από την επιφάνεια, καθώς το μάγμα εισχωρεί ανάμεσα στα ανώτερα στρώματα της λιθόσφαιρας και στερεοποιείται μέσα σε σχισμές και ρωγμές. Τα πυριγενή πετρώματα, ανάλογα με την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του πυριτίου SΟ2, χαρακτηρίζονται ως όξινα (SΟ2, πάνω από 65%) ή βασικά (SΟ2, κάτω από 55%), ενώ όταν το SΟ2 είναι πολύ λίγο, λέγονται υπερβασικά. Ανάλογα με το χρώμα χαρακτηρίζονται ως σαλικά ή λευκά και φεμικά ή έγχρωμα. Όταν η πυκνότητά τους είναι μικρότερη από 2,8, λέγονται κουφόλιθοι, ενώ όταν είναι μεγαλύτερη από 2,8, λέγονται βαρύλιθοι.
Ιζηματογενή πετρώματα. Τα πετρώματα αυτά σχηματίζονται από καθίζηση υλικών που βρίσκονται διαλυμένα ή αιωρούνται μέσα σ' ένα ρευστό μέσο (κυρίως μέσα στο νερό και σπανιότερα στον αέρα). Η διεργασία σχηματισμού των ιζηματογενών πετρωμάτων περιλαμβάνει τέσσερα στάδια: α) Καταστροφή και αποσάθρωση του πετρώματος που υπάρχει, β) μεταφορά των προϊόντων της αποσάθρωσης μακριά από το αρχικό πέτρωμα (το στάδιο αυτό μερικές φορές απουσιάζει και η αποσάθρωση προχωρεί σε βάθος), γ) καθίζηση των υλικών που μεταφέρθηκαν, δ) συγκόλληση των υλικών που μεταφέρθηκαν και κατακάθισαν. Το στάδιο αυτό ονομάζεται διαγένεση. Τα ιζηματογενή πετρώματα χωρίζονται σε τρεις ομάδες: μηχανικά ιζήματα, χημικά ιζήματα και βιογενή ιζήματα. Τα μηχανικά ιζήματα προέρχονται από καθίζηση υλικών που αιωρούνταν στο νερό ή τον αέρα. Ανάλογα με το μέγεθος των κομματιών, από τα οποία αποτελούνται, λέγονται ψηφίτες (κομματάκια μεγαλύτερα από 2 mm), ψαμμίτες (κομματάκια 2-0,02 mm) και πηλίτες (συστατικά κομμάτια μικρότερα από 0,02 mm). Τα χημικά ιζήματα προέρχονται από καθίζηση διαλυμένων ουσιών, λόγω εξάτμισης του διαλυτικού μέσου, που συνήθως είναι το νερό. Τα βιογενή ιζήματα σχηματίζονται με παρέμβαση του οργανικού κόσμου. Είναι δυνατό να διατηρούν ίχνη του οργανικού κόσμου (π.χ. πετρέλαιο).
Μεταμορφωμένα ή κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα. Τα πετρώματα αυτά προέρχονται από μεταμόρφωση πυριγενών ή ιζηματογενών πετρωμάτων. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά των κρυσταλλοσχιστωδών πετρωμάτων είναι η κρυσταλλικότητα και η σχιστότητα. Τα χαρακτηριστικά αυτά εξαρτώνται από το βάθος, στο οποίο γίνεται η μεταμόρφωση, και τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας που επικρατούν εκεί. Αν η μεταβολή της πίεσης είναι μεγαλύτερη από τη μεταβολή της θερμοκρασίας, τότε χαρακτηριστικό των πετρωμάτων που προκύπτουν είναι η σχιστότητα. Αντίθετα, αν η μεταβολή της θερμοκρασίας είναι μεγαλύτερη, τότε λόγω της ανακρυστάλλωσης των υλικών το επικρατέστερο χαρακτηριστικό των πετρωμάτων είναι η κρυσταλλικότητα. Τα κυριότερα μεταμορφωσιγενή πετρώματα είναι ο γνεύσιος, ο μαρμαρυγιακός σχιστόλιθος, ο χαλαζίτης, οι πρασινίτες, ο εκλογίτης, ο χλωριτικός σχιστόλιθος, το μάρμαρο και η σμύριδα.
Ραδιοχρονολόγηση. Μέθοδος προσδιορισμού της ηλικίας πετρωμάτων και υλικών με χρησιμοποίηση του φαινομένου της ραδιενεργού διάσπασης. Με βάση την αυστηρά καθορισμένη ταχύτητα της ραδιενεργού διάσπασης, η Μαρία Κιουρί το 1901 πρότεινε να χρησιμοποιηθούν οι ραδιενεργές μετατροπές για τον έλεγχο της απόλυτης χρονολογικής ηλικίας.
Ως τότε η ηλικία των γεωλογικών σχηματισμών προσδιοριζόταν με βάση την εμπειρία και την προσωπική εκτίμηση του ερευνητή.
Η ανακάλυψη της ραδιενέργειας απέδειξε ότι η φύση διαθέτει ατομικά «ρολόγια», που συγχρονίστηκαν και μπήκαν σε λειτουργία από τη στιγμή της δημιουργίας των ραδιοϊσοτόπων (βλ. λ. ισότοπo).
Η σταθερότητα της λειτουργίας αυτών των «ρολογιών» στηρίζεται στην αντίστοιχη σταθερότητα του νόμου των ραδιενεργών διασπάσεων.
Για τον προσδιορισμό της ηλικίας πετρωμάτων και γεωλογικών σχηματισμών χρησιμοποιούνται ραδιοϊσότοπα με χρόνο υποδιπλασιασμού που μπορεί να συγκριθεί πιθανολογικά με την αντίστοιχη ηλικία των σχηματισμών. Με βάση το φαινόμενο της ραδιενεργού ισορροπίας, σύμφωνα με το οποίο υπάρχει μια δυναμική ισορροπία ανάμεσα στους παραγόμενους και διασπώμενους πυρήνες, διακρίνονται δύο κατηγορίες μεθόδων: οι ισόρροπες και οι μη ισόρροπες.
Στην κατηγορία των ισόρροπων ανήκουν οι μέθοδοι του μολύβδου, του αργού, του στροντίου και του ηλίου, ενώ στην κατηγορία των μη ισόρροπων ανήκουν η ραδιοϊοντική, η ιοντική και η ιοντοπρωτακτινική.
Επίσης ανάλογα με τις ερευνητικές ανάγκες αναπτύχθηκαν και άλλες μέθοδοι, όπως η βηρυλλική και η ραδιοανθρακική. Η ραδιοανθρακική χρονολόγηση είναι αποτέλεσμα μελετών του Αμερικανού χημικού Λίμπι και χρησιμοποιείται με επιτυχία στην αρχαιολογία, την παλαιοντολογία, τη γεωλογία και την ωκεανολογία.
Ένα βασικό πρόβλημα ήταν πάντα ο προσδιορισμός της ηλικίας της Γης. Η σύγχρονη παραδοχή ότι η ηλικία της Γης είναι περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια δεν αποτελεί παρά ένα συμπέρασμα από παρατηρήσεις και μετρήσεις, που έγιναν με τη μέθοδο υπολογισμού του χρόνου μεταστοιχείωσης του ουρανίου σε μόλυβδο. Αν προχωρήσουμε στη χρονολογική κλίμακα παρακολουθώντας τη μεταστοιχείωση του ουρανίου 235 προς το μόλυβδο 207, βγαίνει το συμπέρασμα ότι, για να υπολογιστεί η ηλικία των συστατικών της Γης, θα πρέπει να γίνει γνωστή η ποσότητα του μολύβδου 207 στο γήινο φλοιό.
Μετρικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι η ποσότητα του μολύβδου 207 στο φλοιό της Γης ήταν ίση με μηδέν πριν 4,5-5,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Από εδώ βγαίνει το συμπέρασμα ότι ο χρόνος που πέρασε από τον πρώτο σχηματισμό των στερεών ηπείρων πάνω στο αρχικό μάγμα της γήινης σφαίρας μπορεί να βρεθεί με προσέγγιση περίπου ενός εκατομμυρίου ετών και προσδιορίζεται ανάμεσα στα 4,5-5,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η χρησιμοποίηση των ραδιοϊσοτόπων του 14C για τον προσδιορισμό της απόλυτης ηλικίας των γεωλογικών στρωμάτων, μέσα στα οποία βρίσκονται τα απολιθώματα, είναι μέθοδος που για πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε το 1946 από το Λίμπι, καθηγητή της χημείας στο πανεπιστήμιο του Σικάγο. Ο τύπος που δίνει την κατά προσέγγιση ηλικία είναι, όπου Νο το αρχικό ποσό των πυρήνων, Νt οι πυρήνες που διασπάστηκαν σε χρόνο t και Τ η ημιζωή του στοιχείου.
Παράδειγμα ραδιοχρονολόγησης. Με μετρήσεις που έγιναν σε ξύλο που υπήρχε σε πυραμίδα της Αιγύπτου βρέθηκε ειδική ραδιενέργεια 8,42(Νt). Με αντίστοιχη μέτρηση σε αρτιγόνο ξύλο της ίδιας ποικιλίας βρέθηκε ειδική ραδιενέργεια 15,3 (Νο). Από το γνωστό Τ= 5.568 υπολογίστηκε η ηλικία t ίση με 4.798 χρόνια, που πλησιάζει πολύ προς την αρχαιολογικά προσδιορισμένη ηλικία.
Ρήγμα. Άνοιγμα που διακόπτει τη συνέχεια ενός ή περισσότερων γεωλογικών στρωμάτων. Τα ρήγματα σχηματίζονται, όταν τεκτονικές ή μαγματικές δυνάμεις, που πτυχώνουν το φλοιό της Γης, ξεπεράσουν το όριο αντοχής των πετρωμάτων. Κατά μήκος της επιφάνειας του ρήγματος, που λέγεται και επίπεδο του ρήγματος, επειδή συνήθως είναι επίπεδη, συμβαίνουν μετακινήσεις των στρωμάτων κατά την κατακόρυφη (πάνω-κάτω) διεύθυνση ή κατά την οριζόντια διεύθυνση (μπρος-πίσω). Ανάλογα με το αποτέλεσμα που προκαλούν στη διάταξη των γεωλογικών στρωμάτων οι μετακινήσεις αυτές κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες: α) εφιππεύσεις και συγγενή φαινόμενα, β) οριζόντιες μετατοπίσεις, γ) μεταπτώσεις (οι τρεις αυτές κατηγορίες παρασταίνονται σχηματικά στα αντίστοιχα σχήματα 1, 2 και 3).
Εφίππευση, όπως άλλωστε φανερώνει και η λέξη, είναι ένα καβάλημα των στρωμάτων που αποχωρίζονται από το ρήγμα. Αποτέλεσμα της κίνησης αυτής είναι η ελάττωση του συνολικού μήκους του στρώματος. Ανάλογα με την κλίση του επιπέδου του ρήγματος ως προς το οριζόντιο επίπεδο, ονομάζουμε το φαινόμενο εφίππευση, όταν η γωνία κυμαίνεται από 45°-90°, και επώθηση, όταν η γωνία είναι 0°-45°. Στην περίπτωση των επωθήσεων, όταν η γωνία είναι πολύ μικρή και το στρώμα που μετακινείται διανύει μεγάλη απόσταση από την αρχική του θέση, έχουμε τη δημιουργία ενός οριζόντιου καλύμματος. Η διάκριση ενός οριζόντιου καλύμματος και η ανακάλυψη της θέσης από την οποία ξεκίνησε είναι πολύ δύσκολη και απαιτεί μεγάλη πείρα. Ο βράχος της Ακρόπολης θεωρείται ως υπόλειμμα ενός μεγάλου καλύμματος, του οποίου η αρχική θέση δεν είναι γνωστή.
Στην περίπτωση των οριζόντιων μετατοπίσεων το επίπεδο του ρήγματος είναι σχεδόν κατακόρυφο. Χαρακτηριστικό των κινήσεων αυτών είναι οι οριζόντιες γραμμώσεις που δημιουργούνται πάνω στις ρηξιγενείς επιφάνειες, λόγω της τριβής του ενός τμήματος του στρώματος πάνω στο άλλο.
Η μετάπτωση είναι συνδυασμένη κίνηση του ενός τμήματος του στρώματος προς τα πάνω και του άλλου προς τα κάτω. Αποτέλεσμα της κίνησης αυτής είναι η αύξηση του συνολικού μήκους των στρωμάτων. Τα ρήγματα, επειδή προκύπτουν ως αποτέλεσμα του γενικότερου φαινομένου που λέγεται πτύχωση, δεν παρουσιάζονται μεμονωμένα, αλλά κατά συστήματα και παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του φλοιού της Γης. Συστήματα παράλληλων ρηγμάτων που παρουσιάζουν μετάπτωση δίνουν στο τοπίο κλιμακωτή μορφή σχηματίζοντας τάφρους ή κέρατα (σχ. 4). Στο φαινόμενο της κλιμακωτής μετάπτωσης οφείλεται η δημιουργία του ισθμού της Κορίνθου, της χερσονήσου του Σινά (τεκτονικά κέρατα), καθώς και της κοιλάδας του Ρήνου και των τεράστιων κοιλάδων της Ανατολικής Αφρικής, όπου βρίσκονται οι λίμνες Αλβέρτου και Ταγκανίκα (τεκτονικές τάφροι).
Σεισμογράφος. Όργανο που χρησιμοποιείται για την καταγραφή των σεισμικών δονήσεων. Με το όργανο αυτό προσδιορίζεται το σημείο από το οποίο ξεκινά η σεισμική δόνηση (επίκεντρο του σεισμού) και το βάθος του από την επιφάνεια της θάλασσας.
Ο σεισμογράφος αποτελείται από μια σημαντική μάζα με κατάλληλη στήριξη, η οποία παρουσιάζει μεγάλη αδράνεια και δεν παρακολουθεί τις απότομες κινήσεις της γήινης επιφάνειας. Το μεταλλικό πλαίσιο του σεισμογράφου στερεώνεται στο έδαφος και εξαρτάται από αυτό με μια σφαίρα, που λειτουργεί ως εκκρεμές και έχει σύστημα ενίσχυσης (ή μεγέθυνσης), που πολλαπλασιάζει το πλάτος των ταλαντώσεων. Όταν σεισμικά κύματα διαδίδονται στο έδαφος, το πλαίσιο αρχίζει να εκτελεί ταλάντωση, ενώ το κέντρο βάρους του εκκρεμούς, που δε συντονίζεται με τις ταλαντώσεις, διατηρεί περίπου σταθερή τη θέση του. Με αλλαγή του σημείου εξάρτησης του εκκρεμούς, η γραφίδα στην οποία καταλήγει το εκκρεμές καταγράφει σε μια ταινία χαρτιού μια κυματοειδή καμπύλη. Η καταγραφή αυτή είναι το σεισμογράφημα. Από τη μελέτη των διαδοχικών σημάτων που καταγράφονται από το σεισμογράφο και τον υπολογισμό της μεταξύ τους απόστασης γίνεται δυνατός ο καθορισμός του επίκεντρου του σεισμού. Για να είναι ακριβής ο καθορισμός αυτός απαιτείται η σύγκριση των σεισμογραφημάτων τριών σταθμών παρακολούθησης, από τους οποίους ο ένας καταγράφει την κατακόρυφη συνιστώσα της κίνησης και οι άλλοι δύο τις οριζόντιες.
Ο σεισμός αποτιμάται ανάλογα με το μέγεθος και την ένταση. Το μέγεθος του σεισμού μετριέται με την κλίμακα Ρίχτερ, ενώ η έντασή του με την κλίμακα Μερκάλι. Η ένταση του σεισμικού κύματος δίνεται από το μέγιστο πλάτος της καμπύλης.
Οι σεισμογράφοι προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες στη σεισμική παρακολούθηση μιας ευαίσθητης σεισμικά περιοχής. Για να γίνει αυτό, απαιτείται η εγκατάσταση ενός τοπικού δικτύου σεισμογράφων, ειδικά διαμορφωμένων για την υλοποίηση του σκοπού αυτού, σε επιλεγμένα σημεία της περιοχής. Οι μικροσεισμοί που προκαλεί το μάγμα κατά την άνοδό του στη γήινη επιφάνεια καταγράφονται με μεγάλη ακρίβεια από τους σεισμογράφους του δικτύου, που εντοπίζουν τις εστίες των μικροσεισμών και προσδιορίζουν τις πιθανές διευθύνσεις της μετανάστευσής τους. Έτσι καθίσταται δυνατός ο ακριβής εντοπισμός της θέσης του μάγματος σε κάθε στιγμή κατά τη διάρκεια της ανόδου του στη γήινη επιφάνεια, η ταχύτητα με την οποία ανέρχεται αλλά και η πιθανή θέση εξόδου. Κι όλα αυτά αρκετό χρονικό διάστημα πριν από την εκδήλωση της ηφαιστειακής δράσης. Οι σεισμογράφοι του δικτύου λειτουργούν με ηλιακό συλλέκτη για την επαναφόρτιση της μπαταρίας τους και φέρουν σύστημα τηλεμετρικής μετάδοσης του αναλογικού σήματος στον κεντρικό σταθμό με σχετική κεραία. Στην Ελλάδα σύστημα σεισμογράφων του τύπου αυτού λειτουργεί στη Σαντορίνη, από το Ινστιτούτο Μελέτης και Παρακολούθησης του Ηφαιστείου Σαντορίνης (ΙΜΠΗΣ). Με 5 σεισμογράφους, τοποθετημένους στη Σαντορίνη, τη Θηρασία και τη Νέα Καμένη, συλλέγονται όλα τα στοιχεία που διοχετεύονται στον κεντρικό σταθμό του Προφήτη Ηλία, που συνδέεται με τα τοπικά δίκτυα του ΟΤΕ και της ΔΕΗ. Όλα τα στοιχεία που συλλέγονται σε καθημερινή βάση αποκωδικοποιούνται σύμφωνα με τις προδιαγραφές του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου του Αστεροσκοπείου Αθηνών και του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.
Σεισμός. Ξαφνική και γρήγορη κίνηση του εδάφους, η οποία οφείλεται σε ανακατατάξεις του εσωτερικού της Γης. Κάθε μεταβολή στην ισορροπία των πετρωμάτων στον εσωτερικό φλοιό της Γης μπορεί να δημιουργήσει σεισμό. Δυνάμεις ενδογενείς και εξωγενείς δρουν πάνω στο φλοιό της Γης και τείνουν να διαταράξουν την ισορροπία του. Γι’ αυτό οι σεισμοί είναι φαινόμενο στενά συνδεμένο με τη δομή του γήινου φλοιού. Η επιστήμη που ασχολείται με τη μελέτη των σεισμών λέγεται σεισμολογία.
Το σημείο του φλοιού της Γης, όπου συμβαίνει η διαταραχή της ισορροπίας των πετρωμάτων (και προκαλείται ο σεισμός) λέγεται εστία ή υπόκεντρο. Το σημείο της επιφάνειας του εδάφους που βρίσκεται ακριβώς πάνω από το υπόκεντρο λέγεται επίκεντρο του σεισμού. Όταν η εστία βρίσκεται σε βάθος μικρότερο από 60.000 μ., οι σεισμοί ονομάζονται επιφανειακοί. Όταν η εστία βρίσκεται βαθύτερα, οι σεισμοί ονομάζονται σεισμοί βάθους. Οι επιφανειακοί σεισμοί οφείλονται: σε τεκτονικά αίτια, σε ηφαιστειακές δράσεις, σε εγκατακρημνίσεις.
Οι τεκτονικοί σεισμοί προκαλούνται, όταν οι δυνάμεις που δρουν πάνω στα πετρώματα τα οποία αποτελούν το στερεό φλοιό της Γης, π.χ. δυνάμεις λόγω βαρύτητας, λόγω περιστροφής της Γης, θερμότητας, ανοδικών ή καθοδικών κινήσεων μεγάλων τμημάτων του φλοιού κτλ., ξεπεράσουν τα όρια αντοχής των πετρωμάτων. Οι τεκτονικοί σεισμοί είναι ιδιαίτερα συχνοί σε τόπους όπου ο φλοιός της Γης παρουσιάζει διαταραχές, δηλαδή έχει πτυχωθεί ή εμφανίζει ρήγματα ή έχουν συμβεί πρόσφατα ορογενετικές κινήσεις (βλ. λ. ορογένεση).
Οι ηφαιστειακοί σεισμοί είναι πάντα συνδεμένοι με τη δράση κάποιου ηφαιστείου. Μερικές φορές συμβαίνουν πριν από την έκρηξη του ηφαιστείου, άλλοτε κατά την έκρηξη ή μετά από αυτήν. Οφείλονται στη μετατόπιση ηφαιστειακών υλικών προς τον κρατήρα, γεγονός που διαταράσσει την ισορροπία του φλοιού της Γης.
Οι εγκατακρημνισιγενείς σεισμοί οφείλονται στο γκρέμισμα υπόγειων σπηλαίων ή άλλων υπόγειων κοιλωμάτων, που δημιουργήθηκαν από καρστικά φαινόμενα ή από ηφαίστεια.
Οι σεισμοί βάθους εμφανίζονται κάτω από μεγάλες θαλάσσιες τάφρους ή κάτω από νεοσχηματισμένα βουνά, δηλαδή σε περιοχές όπου ο φλοιός είναι ιδιαίτερα λεπτός και διαταραγμένος. Η εστία τους μπορεί να βρίσκεται σε βάθος ως 720.000 μ.
Εκτός από τους πρωτογενείς παράγοντες που προκαλούν σεισμούς, υπάρχουν και άλλοι παράγοντες, οι οποίοι δεν μπορούν να προκαλέσουν μόνοι τους ένα σεισμό, αλλά δρουν ως καταλύτες, επιταχύνοντας το χρόνο γένεσης του σεισμού. Υπάρχουν δύο κατηγορίες τέτοιων παραγόντων, οι φυσικοί και οι τεχνητοί. Στους φυσικούς παράγοντες πρέπει να αναφέρουμε τις απότομες αλλαγές θερμοκρασίας ή βαρομετρικής πίεσης σε περιοχές όπου υπάρχουν ρήγματα, επίσης την έλξη που ασκούν ο Ήλιος και η Σελήνη πάνω στο φλοιό της Γης (φαινόμενο αντίστοιχο με τις παλίρροιες στη θάλασσα), καθώς και την κίνηση των πόλων της Γης που έχει ως αποτέλεσμα τη διαταραχή του μαγνητικού πεδίου. Ένας άλλος παράγοντας, που μπορεί να επιταχύνει την εμφάνιση ενός σεισμού είναι η συσσώρευση υλικών αποσάθρωσης σε έναν τόπο ή η συσσώρευση πάγων ή χιονιού. Στους τεχνητούς παράγοντες αναφέρουμε τα μεγάλα τεχνικά έργα των ανθρώπων, όπως οι τεχνητές λίμνες, τα φράγματα, οι γέφυρες κ.ά.
Σε όλα τα είδη σεισμών η δυναμική ενέργεια που ελευθερώνεται κατά τη διατάραξη της ισορροπίας των πετρωμάτων διαδίδεται στο χώρο με μορφή κυμάτων. Τα κύματα αυτά είναι δύο ειδών: α) Επιμήκη κύματα, που δημιουργούνται ως αντίδραση κάθε υλικού σώματος στη δύναμη που τείνει να συμπιέσει τον όγκο του. Στην περίπτωση αυτή τα υλικά σημεία του θεωρούμενου σώματος πάλλονται παράλληλα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. β) Εγκάρσια κύματα, που δημιουργούνται ως αντίδραση κάθε υλικού σώματος στη δύναμη που τείνει να παραμορφώσει το σχήμα του. Στην περίπτωση αυτή τα υλικά σημεία του σώματος πάλλονται κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων εξαρτάται από τα πετρώματα της κάθε περιοχής. Τα επιμήκη κύματα έχουν μέση ταχύτητα 9 χλμ. στο δευτερόλεπτο περίπου και τα εγκάρσια 5,5 χλμ. στο δευτερόλεπτο. Τα επιμήκη και εγκάρσια κύματα, όταν φτάνουν στην επιφάνεια της Γης, δημιουργούν μια σύνθετη επιφανειακή κύμανση που δίνει την αίσθηση του σεισμού.
Η δόνηση του εδάφους στο επίκεντρο του σεισμού είναι μια κατακόρυφη κίνηση (πάνω-κάτω), ενώ στις γύρω περιοχές είναι μια κυματοειδής κίνηση. Το σεισμικό κύμα φτάνει στο επίκεντρο στο συντομότερο χρόνο και με τη μεγαλύτερη ένταση. Γι’ αυτό τα καταστροφικά αποτελέσματα του σεισμού είναι εντονότερα στο επίκεντρό του. Με βάση αυτά τα καταστροφικά αποτελέσματα δημιουργήθηκε μια δωδεκαβάθμια κλίμακα, η οποία χρησιμοποιείται για τη συγκριτική μέτρηση της έντασης των σεισμών.
Οι σεισμικές δονήσεις έχουν πάντα ελάχιστη διάρκεια. Επαναλαμβάνονται όμως σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα, ώστε δίνουν την εντύπωση πως πρόκειται για συνεχή ταλάντευση του εδάφους. Πριν από την κύρια σεισμική δόνηση που προκαλεί τις μεγάλες καταστροφές συμβαίνουν πολλές ασθενέστερες δονήσεις. Οι δονήσεις αυτές λέγονται προσεισμοί και παρατηρούνται στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά όχι πάντα. Μετά την κύρια σεισμική δόνηση ακολουθούν πάντα μικρότερες δονήσεις που λέγονται μετασεισμικές. Οι δονήσεις αυτές μπορούν να συνεχίζονται για πολύ καιρό, ώσπου να αποκατασταθεί η ισορροπία των πετρωμάτων. Πολλές φορές πριν το σεισμό ή κατά τη διάρκειά του ακούγονται διάφοροι ήχοι, βουή και υπόγειοι κρότοι. Σε πολλές περιπτώσεις τα φαινόμενα αυτά ακολουθούν το σεισμό.
Εκτός από τους σεισμούς που αντιλαμβανόμαστε στην ξηρά, υπάρχουν και σεισμοί που έχουν ως επίκεντρο μια περιοχή κάτω από τη θάλασσα. Οι υποθαλάσσιοι σεισμοί έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία μεγάλων κυμάτων που λέγονται θαλάσσια σεισμικά κύματα, γνωστά με τη διεθνή ονομασία τσουνάμι. Τα κύματα αυτά έχουν μερικές φορές ύψος δεκάδων ή εκατοντάδων μέτρων και όταν φτάνουν στην ακτή προκαλούν καταστροφές μεγάλης έκτασης.
Τα αποτελέσματα ενός σεισμού μετριούνται με τη δωδεκαβάθμια συγκριτική σεισμομετρική κλίμακα των Μερκάλι-Ζίμπεργκ (βλ. και λ. σεισμομετρική κλίμακα κατά Μερκάλι-Ζίμπεργκ). Το μέγεθος ενός σεισμού υπολογίζεται διεθνώς με την κλίματα Ρίχτερ.
Οι σεισμοί και τα καταστροφικά τους αποτελέσματα αναφέρονται στην ιστορία από την εποχή του περιηγητή Παυσανία. Αλλά και στους μύθους και θρύλους όλων των λαών αναγνωρίζουμε περιγραφές που αντιστοιχούν σε σεισμικά φαινόμενα.
Κατά τα νεότερα χρόνια αναφέρονται από ιστορικούς και χρονικογράφους χιλιάδες σεισμοί που έγιναν αιτία να καταστραφούν πολλές πόλεις και να χάσουν τη ζωή τους εκατοντάδες άνθρωποι.

ΟΙ ΣΕΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ
Για την Ελλάδα η σεισμολογία έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς ο ελλαδικός χώρος βρίσκεται σε μια από τις μεγαλύτερες σεισμικές ζώνες της Γης. Για το λόγο αυτό η σεισμική δράση στον ελληνικό χώρο είναι μεγάλη. Επανειλημμένα διάφορες περιοχές της Ελλάδας χτυπήθηκαν από καταστρεπτικούς σεισμούς, οι οποίοι προκάλεσαν σημαντικές καταστροφές.
Οι πρώτες παρατηρήσεις αναφορικά με τα μακροσεισμικά αποτελέσματα των σεισμών στον ελληνικό χώρο έγιναν από τους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους. Πολλοί από αυτούς όχι μόνο περιέγραψαν τέτοια αποτελέσματα, αλλά και διατύπωσαν απόψεις για τα αίτια γένεσης των σεισμών. Ο Πυθαγόρας πίστευε ότι οι σεισμοί οφείλονται στο «κεντρικόν πυρ», ο Αριστοτέλης θεωρούσε ως αίτιο των σεισμών την ελευθέρωση αέρα από το εσωτερικό της Γης και ο Επίκουρος θεωρούσε τη διαβρωτική και μεταφορική δράση του νερού υπεύθυνη για τη γένεση των σεισμών.
Συγκέντρωση επιστημονικού υλικού κατάλληλου για σύγχρονη επιστημονική έρευνα άρχισε κατά το 19ο αι. Διάφοροι Έλληνες και ξένοι ερευνητές δημοσίευσαν καταλόγους και άλλες παρατηρήσεις πάνω στα μακροσεισμικά αποτελέσματα.
Η πρώτη σεισμολογική υπηρεσία ιδρύθηκε το 1893 και αργότερα μετονομάστηκε σε Σεισμολογικό (ή Γεωδυναμικό) Ινστιτούτο του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, ενώ ο πρώτος σεισμογράφος (τύπου Agamemnone) εγκαταστάθηκε στο χώρο του αστεροσκοπείου το 1898.
Το 1964 άρχισε η διαδικασία ίδρυσης του πρώτου δικτύου σύγχρονων σεισμολογικών σταθμών στον ελληνικό χώρο, τέθηκε σε εφαρμογή το πρώτο ερευνητικό σεισμολογικό πρόγραμμα με θέμα «δομή του φλοιού και σεισμικές ακολουθίες στον ελληνικό χώρο» και εγκαινιάστηκε η συλλογική προσπάθεια πραγματοποίησης σεισμολογικής έρευνας. Υπάρχουν επιστημονικά κέντρα στην Ελλάδα τα οποία έχουν ως βασικό αντικείμενο τη σεισμολογία, όπως το Γεωδυναμικό Ινστιτούτο του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών, το Εργαστήριο Γεωφυσικής του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, το Ινστιτούτο Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών, το Σεισμολογικό Εργαστήριο Πάτρας, ενώ έχουν εγκατασταθεί και αρκετοί σεισμολογικοί σταθμοί σε διάφορες ελληνικές περιοχές, με στόχο την παρακολούθηση της σεισμικής δραστηριότητας και τη συλλογή σεισμολογικών δεδομένων υψηλής ακρίβειας.
Οι εστίες των σεισμών στον ελλαδικό χώρο βρίσκονται σε διάφορα βάθη, τα οποία κυμαίνονται μέχρι βάθους 180 χλμ. περίπου. Οι σεισμοί ενδιάμεσου βάθους (h> 60 km) βρίσκονται κατά κύριο λόγο στο νότιο μέρος του χώρου αυτού και σχετίζονται με την τεκτονική βάθους του τόξου του Νότιου Αιγαίου. Οι σεισμοί αυτοί έχουν τις εστίες τους πάνω ή κοντά σε μια αμφιθεατρική επιφάνεια, η οποία κλίνει από τη Μεσόγειο προς το Αιγαίο.
Μπορεί γενικά να λεχθεί ότι η σεισμική επικινδυνότητα του ελληνικού χώρου δεν είναι τόσο μεγάλη όσο θα περίμενε κανένας για μια χώρα που έχει τόσο μεγάλη σεισμικότητα. Αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, όπως στο γεγονός ότι τα επίκεντρα πολλών σεισμών βρίσκονται στη θάλασσα, ότι τα σεισμικά κύματα πολλών σεισμών περνούν από γνωστή περιοχή του Νότιου και Κεντρικού Αιγαίου, όπου υφίστανται απόσβεση κ.ά.


ΑΙΤΙΑ ΓΕΝΕΣΗΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΩΝ ΣΤΟΝ ΕΛΛΑΔΙΚΟ ΧΩΡΟ.
Είναι γνωστό ότι τα αίτια όλων των γεωδυναμικών φαινομένων, δηλαδή της σεισμικότητας, της ηφαιστειότητας, της ορογένεσης κ.ά., βρίσκονται στο στερεό φλοιό της Γης, ο οποίος έχει μέσο πάχος 35 χλμ. περίπου, ή αμέσως κάτω από το φλοιό, στον πάνω μανδύα.
Παλιότερα είχαν διατυπωθεί διάφορες απόψεις για τα αίτια των γεωδυναμικών φαινομένων και συνεπώς και για τα αίτια των σεισμών, μεταξύ των οποίων ήταν οι υποθέσεις της συστολής ή διαστολής της Γης κ.ά. Οι υποθέσεις αυτές ερμήνευαν μικρό αριθμό γεωδυναμικών φαινομένων. Μετά την ανάπτυξη της νέας παγκόσμιας τεκτονικής αποδόθηκε η γένεση αυτών των φαινομένων στην απόκλιση, τη σύγκλιση και στην εφαπτομενική κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών. Η θεωρία αυτή ερμηνεύει κατά πολύ ικανοποιητικό τρόπο σχεδόν όλα τα βασικά γεωδυναμικά φαινόμενα.
Συστηματική έρευνα αναφορικά με τα αίτια των γεωδυναμικών φαινομένων στο χώρο του Αιγαίου, βασισμένη στις σύγχρονες επιστημονικές απόψεις, άρχισε το 1970. Η σύγκλιση της λιθόσφαιρας της Μεσογείου και της λιθόσφαιρας του Αιγαίου κατά μήκος του κυρτού μέρους του ελληνικού τόξου αποτελεί τη βασική αιτία της σεισμικής δράσης και άλλων γεωδυναμικών φαινομένων στο Νότιο Αιγαίο
Το τόξο του Αιγαίου βρίσκεται στο όριο μεταξύ της ευρασιατικής λιθοσφαιρικής πλάκας, μέρος της οποίας αποτελεί η λιθόσφαιρα του Αιγαίου, και της αφρικανικής πλάκας, μέρος της οποίας είναι η λιθόσφαιρα της Ανατολικής Μεσογείου. Οι δύο λιθοσφαιρικές πλάκες συγκλίνουν στην περιοχή αυτή με σχετική ταχύτητα 2,5 εκ. το έτος, με συνέπεια η λιθόσφαιρα της Μεσογείου να βυθίζεται κάτω από τη λιθόσφαιρα του Αιγαίου. Σε αυτή τη σύγκλιση των λιθοσφαιρικών πλακών οφείλονται οι συμπιεστικές δυνάμεις στο κυρτό μέρος του ελληνικού τόξου και η μεγάλη σεισμική δόνηση που παρατηρείται κατά μήκος των νότιων και δυτικών ακτών από τη Ρόδο μέχρι την Κεφαλονιά. Κατά την κατάδυση της λιθόσφαιρας της Μεσογείου κάτω από το Αιγαίο παράγεται θερμότητα στην πάνω επιφάνεια της καταδυόμενης πλάκας λόγω τριβής. Συνέπεια της θερμότητας αυτής είναι η δημιουργία ρευμάτων μεταφοράς μεταξύ της καταδυόμενης λιθοσφαιρικής πλάκας και της λιθόσφαιρας του Αιγαίου. Έτσι, θερμό υλικό ανεβαίνει προς τη λιθόσφαιρα του Αιγαίου και κατόπιν κινείται οριζόντια, ψύχεται και ξαναβυθίζεται. Κατά την οριζόντια κίνηση των ρευμάτων μεταφοράς ασκούνται από αυτά οριζόντιες εφαπτομενικές δυνάμεις στον πυθμένα της λιθόσφαιρας του Αιγαίου με συνέπεια την ανάπτυξη τάσεων εφελκυσμού μέσα στη λιθόσφαιρα αυτή, τη θραύση της και τη διείσδυση σε αυτή θερμού υλικού του μανδύα. Στη διείσδυση αυτή οφείλεται η ηφαιστειακή δράση στο Νότιο Αιγαίο και οι γεωθερμικές εκδηλώσεις στο Αιγαίο.
Στη θραύση της λιθόσφαιρας του Αιγαίου οφείλονται οι επιφανειακοί σεισμοί στο εσωτερικό μέρος του ελληνικού χώρου και στην κατάδυση της λιθόσφαιρας της Μεσογείου οφείλονται οι σεισμοί ενδιάμεσου βάθους στο Νότιο Αιγαίο.
Η ερμηνεία της σεισμικής δράσης στο Βόρειο Αιγαίο δεν είναι εύκολη. Φαίνεται ότι οι γεωδυναμικές διαδικασίες στον ευρύτερο βορειοελλαδικό χώρο επηρεάζονται όχι μόνο από τη σύγκρουση της λιθόσφαιρας του Αιγαίου με τη λιθόσφαιρα της Ανατολικής Μεσογείου, αλλά και από άλλους παράγοντες, όπως είναι η προς τη δύση κίνηση της τουρκικής λιθοσφαιρικής πλάκας και η πιθανή ύπαρξη υπολειμμάτων παλιάς καταδυόμενης λιθοσφαιρικής πλάκας στο χώρο του Βόρειου Αιγαίου.


ΟΙ ΙΣΧΥΡΟΤΕΡΟΙ ΣΕΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ (μετά το 1900)
Περιοχή Χρονολογία Ένταση (βαθμοί Ρίχτερ)
1 Ρόδος 1926 8,0
2 Αμοργός 1956 7,5
3 Κεφαλονιά 1953 7,2
4 Ρόδος 1957 7,2
5 Αγ. Ευστράτιος 1968 7,1
6 Σοφάδες 1954 7,0
7 Ιερισσός 1932 7,0
8 Αλκυονίδες 1981 6,7
9 Χίος 1949 6,7
10 Κως 1933 6,6
11 Θεσσαλονίκη 1978 6,5
12 Λευκάδα 1948 6,5


Σπήλαιο. Φυσικό κοίλωμα μέσα σε βράχους ή κάτω από την επιφάνεια του στερεού φλοιού της Γης.
Σχηματισμός των σπηλαίων. Τα σπήλαια σχηματίζονται από τρεις κυρίως αιτίες: από ορογενετικές κινήσεις τα τεκτονικά, από τον αέρα με την τριβή της άμμου σε μαλακά εδάφη (αργιλικά) τα αιολικά, και από διάβρωση τα υδρικά ή καρστικά φαινόμενα, που διανοίγονται κυρίως στα ασβεστολιθικά πετρώματα, γιατί αυτά υπόκεινται στη μεγαλύτερη διάβρωση (καρστοποίηση).
Τα υδρικά διαιρούνται σε τρεις κατηγορίες: α) Οριζόντια, με μικρές εδαφικές διακυμάνσεις, β) κατακόρυφα (βάραθρα-καταβόθρες) με υποδιαιρέσεις: σπηλαιοβάραθρα (κατακόρυφα στην αρχή και μετά διευρυμένα) και βαραθρώδη (με πολύ επικλινή δάπεδα), γ) λιμναία (υπόγειοι ποταμοί ή σπήλαια με τρεχούμενα νερά ή λιμνάζοντα νερά).
Στην Ελλάδα τα σπήλαια διανοίχτηκαν κατά την τριτογενή και την τεταρτογενή εποχή και έχουν υποστεί στη συμπεριφορά και τη δράση τους πολλές μεταβολές, οι οποίες συνεχίζονται μέχρι σήμερα. Είναι διανοιγμένα σε συμπαγή κρητιδικό ασβεστόλιθο ή ηώκαινο, σε συμπαγή ιουρασικό ή τριαδικό ασβεστόλιθο ή σε νεότερα κροκαλοπαγή πετρώματα. Επειδή η Ελλάδα καλύπτεται κατά το 40% περίπου από ασβεστολιθικά πετρώματα, κατέχει την πρώτη θέση σε αριθμό σπηλαίων σε όλο τον κόσμο (περισσότερα από 7.500).
Διάκοσμος των σπηλαίων. Ο διάκοσμος των σπηλαίων από σταλακτίτες και σταλαγμίτες σε διάφορα μεγέθη, σχήματα και χρώματα γοητεύει κάθε επισκέπτη. Η γοητεία όμως επαυξάνεται, όταν το σπήλαιο διαθέτει και νερά, στα οποία καθρεφτίζεται ο διάκοσμος.
Ο σχηματισμός του διακόσμου αρχίζει μετά την κένωση του σπηλαίου από τα νερά που το διάνοιξαν. Όμως αν τα νερά ελευθερώσουν τμήμα της οροφής του σπηλαίου με τη διοχέτευσή τους σε χαμηλότερα επίπεδα, τότε είναι δυνατό ο σχηματισμός του στολισμού του να αρχίσει και πριν κενωθεί εντελώς το σπήλαιο, όπως π.χ. σε πολλά σπήλαια υπάρχουν και νερά και θαυμάσιος σταλακτιτικός στολισμός.
Τα νερά της βροχής, καθώς εισχωρούν στις σχισμές των ασβεστολιθικών κυρίως πετρωμάτων, διαλύουν, εξαιτίας της διαβρωτικής ικανότητάς τους, ελάχιστη ποσότητα πετρώματος. Όταν φτάσουν στην οροφή του σπηλαίου οι πρώτες σταγόνες, αφήνουν γύρω τους λίγο από το στερεό υλικό (ανθρακικό ασβέστιο) που παρέσυραν μαζί τους. Κατά τον ίδιο τρόπο θα ενεργήσουν και οι επόμενες σταγόνες. Έτσι αρχίζει ο σχηματισμός του σταλακτίτη. Όταν οι σταγόνες πέσουν στο δάπεδο αρχίζει ο σχηματισμός του σταλαγμίτη. Αν η σταγονορροή είναι γρήγορη, αναπτύσσεται γρηγορότερα ο σταλαγμίτης, αν είναι αργή αναπτύσσεται γρηγορότερα ο σταλακτίτης. Ανάλογα με το ύψος οροφής, την ταχύτητα σταγονορροής και τις κλιματολογικές συνθήκες, δημιουργούνται τα διάφορα είδη του λιθωματικού διακόσμου. Με την πάροδο του χρόνου σταλακτίτες και σταλαγμίτες ενώνονται και σχηματίζουν κολόνες. Σειρές από κολόνες σχηματίζουν τοίχους, που χωρίζουν τα σπήλαια σε θαλάμους. Το χρώμα τους οφείλεται στο υλικό του υπερκείμενου εδάφους. Αναφέρουμε μερικά είδη σταλακτιτών: «μακαρόνι», «κατακόρυφοι», «μαστοειδείς», «ροπαλοειδείς», «σφαιροειδείς», «θυσανωτοί», «ανώμαλης ανάπτυξης» (στραβοί), «καταρράκτες», «δίσκοι» κ.ά., και σταλαγμιτών: «δεντροειδείς», «λαμπαδοειδείς», «λοφοειδείς», «πλακοειδείς», «ανθόμορφοι», «κηροπήγια», «λιθωματικές ροές», «μαργαριτάρια» κ.ά. Σπάνιο είδος σταλακτιτικού υλικού είναι το σπηλαιόγαλο. Κατά κανόνα είναι λευκό και σε υγρή κατάσταση. Όταν όμως εκτεθεί στο ύπαιθρο στερεοποιείται αμέσως. Είναι ελαφρότερο από το άλλο λιθωματικό υλικό, γιατί είναι πορώδες (Όμορφη Σπηλιά Χαλκιοπούλων Αμφιλοχίας, Ερμού Ζήρειας κ.ά.).
Ευρήματα. Τα ελληνικά σπήλαια δεν υστερούν και σε αξιόλογα ευρήματα.
α) Ίχνη ζώων: Οστά-κρανία σπηλαίας αρκούδας, λιονταριού, ύαινας, ελαφιού, λύκου κ.ά. (σπήλαιο «Κόκκινες Πέτρες» Πετραλώνων Χαλκιδικής). Επίσης σπηλαίας αρκούδας (Περάματος Ιωαννίνων), οστά άλλων σαρκοβόρων και χορτοφάγων (σπήλαια Φυτίδη Κεφαλληνίας, Αλεπότρυπα Διρού, Λιμνών Καστριών Καλαβρύτων κ.ά.).
β) Ίχνη ανθρώπων της παλαιολιθικής και της νεολιθικής περιόδου: οστά και κρανία, εργαλεία από κόκαλο, πέτρα και χαλκό, ειδώλια από διάφορα υλικά, πρωτόγονες βραχογραφίες, υπολείμματα φωτιάς, τροφών, όπως: κόκαλα ζώων χορτοφάγων, πουλιών και ψαριών. Κοσμήματα από όστρακα, πέτρα, κόκαλα, μέταλλα. Κεραμικά απλά και με ανάγλυφες ή έγχρωμες διακοσμήσεις κ.ά. Αυτά βρέθηκαν σε διάφορα σπήλαια, όπως: Αλεπότρυπα Διρού, σπήλαια Πηλίου, Φυτίδη Κεφαλληνίας. Το μοναδικό ανθρώπινο κρανίο, τύπου Νεάντερταλ, βρέθηκε στο σπήλαιο Κόκκινες Πέτρες Πετραλώνων Χαλκιδικής. Τέλος, ίχνη ανθρώπου της αρχαίας ελληνικής περιόδου, κοσμήματα, νομίσματα, πήλινα αγγεία, σκεύη από ελεφαντοστό, γυαλί, ασήμι, χαλκό κ.ά. βρέθηκαν σε σπήλαια ολόκληρου του ελλαδικού χώρου.
Εκτός από τα ζώα που έζησαν παλιότερα στα σπήλαια, ζουν σήμερα μικροί οργανισμοί, που υπολογίζονται σε πολλές χιλιάδες είδη και που έχουν προσαρμοστεί στις συνθήκες των σπηλαίων. Αυτά είναι τυφλά εξαιτίας της αχρήστευσης της όρασής τους από το συνεχές σκοτάδι και λέγονται σπηλαιόβια ή τρωγλόβια. Στα ελληνικά σπήλαια ζουν πολλά από τα είδη που ζουν και σε σπήλαια άλλων χωρών. Όμως έπειτα από έρευνες ανακαλύφτηκαν και είδη, για πρώτη φορά, σε ελληνικά σπήλαια, στα οποία οι μελετητές βιοσπηλαιολόγοι έδωσαν το όνομα αυτού που τα ανακάλυψε, όπως π.χ.: Δολιχόποδα Πετροχειλόζι, Ακτεονίσκους Πετροχειλόζι, Ανσένιους Πετροχειλόζι, Ντιβάλιους Πετροχειλόζι, Μεντόν Πετροχειλόζι, Δολιχόποδα Πετροχείλοβα κ.ά.
Πολλά ζώα που ζουν στα σπήλαια μπορούν να ζήσουν και στην ύπαιθρο. Αυτά λέγονται τρωγλόφιλα. Άλλα πάλι χρησιμοποιούν τα σπήλαια προσωρινά για διάφορους λόγους και λέγονται τρωγλόξενα, όπως νυχτερίδες, ποντικοί, αράχνες και διάφορα δίπτερα. Τέλος, πάνω στις νυχτερίδες και τα ποντίκια ζουν παράσιτα, που προκαλούν τη λεγόμενη ασθένεια των σπηλαίων.
Στα σπήλαια αναπτύσσονται και ορισμένα φυτά, όπως η φτέρη, τα βρύα κ.ά., κοντά σε φωταγωγούς και ηλεκτρικά φώτα. Ακόμα αναπτύσσονται και μύκητες πάνω στην κόπρο των νυχτερίδων. Καταβάλλεται κάθε προσπάθεια για την καταπολέμησή τους, επειδή επιδρούν καταστροφικά στο διάκοσμο των σπηλαίων.
Χρησιμοποίηση των σπηλαίων. Τα σπήλαια χρησιμοποιήθηκαν πριν από την παλαιολιθική εποχή ως κρησφύγετα σαρκοφάγων ζώων, αρκούδας, ύαινας, λιονταριού, λύκου κ.ά. Αργότερα χρησιμοποιήθηκαν ως κατοικίες πρωτόγονων ανθρώπων παλαιολιθικής-νεολιθικής εποχής. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν ως τόποι λατρείας κατά την αρχαία ελληνική περίοδο, όπου οι μύθοι της περιόδου αυτής βρήκαν μεγαλειώδη έκφραση σε αυτά (Νυμφαία, Πανεία, Πλουτώνια κ.ά.). Αλλά και η ελληνική λαογραφία έδωσε πλήθος θρύλων και παραδόσεων με νεράιδες, δράκοντες, δαίμονες κ.ά. Σε πολλά σπήλαια έχουν χτιστεί μοναστήρια και μικρές εκκλησίες και σε άλλα κατέφυγαν για άμυνα και αντιμετώπιση του εχθρού οι κάτοικοι των περιοχών τους. Από τα νερά των σπηλαίων υδρεύονται πολλές περιοχές. Πολλοί βοσκοί διατηρούσαν τα τυριά τους μέσα σε αυτά και άλλα τα χρησιμοποιούσαν ως ασφαλή ποιμνιοστάσια.
Τέλος, η τουριστική αξιοποίηση των σπηλαίων βοήθησε στη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των κατοίκων των περιοχών τους και γενικότερα τη συναλλαγματική θέση των διάφορων χωρών.
Από τα 7.500 και περισσότερα σπήλαια, που καταγραφεί στον ελληνικό χώρο, έχουν εξερευνηθεί αρκετές χιλιάδες. Ανάμεσά τους περισσότερα από 100 είναι διεθνούς προβολής, με τις ακόλουθες κατηγορίες: υπόγειοι ενεργοί ποταμοί, παλαιοντολογικά, αρχαιολογικά, ανθρωπολογικά, χριστιανικά, καταφύγια κ.ά. Από αυτά τα σημαντικότερα είναι τα σπήλαια Περάματος (14. 800 τ.μ.) και Ανεμότρυπα Πραμάντων Ιωαννίνων, Αλεπότρυπα και Γλυφάδα (33.200 τ.μ.) Δυρού Λακωνίας, Δρογγοράτη (1.700 τ.μ.) και Μελισσάνη (3.000 τ.μ.) Σάμης Κεφαλληνίας, Κουτούκι (3.800 τ.μ.) Παιανίας Αττικής, Αγ. Σοφίας Μυλοποτάμου Κυθήρων, Αλιστράτης (25.000 τ.μ.) Σερρών, Αγ. Γεωργίου (1.500 τ.μ.) Κιλκίς, Πετραλώνων (10.400 τ.μ.) Χαλκιδικής, Δικταίον Άντρον (2.200 τ.μ.) Ψυχρού Λασιθίου κ.ά.
Σε παγκόσμια κλίμακα το πιο βαθύ σπήλαιο είναι το Βορόνια στη Γεωργία με βάθος 1.830 μ. και ακολουθούν τα σπήλαια Λάμπρεχτσοφεν στην Αυστρία (βάθους 1.632 μ.), Μιρόλντα-Μπουλιέρ στη Γαλλία (βάθους (1.626 μ.), Τόρκα ντε Κέρο ντε Κουέβον στην Ισπανία (βάθους 1.589 μ.), Σάρμα στη Γεωργία (1543 μ.), Ρεσό Ζαν Μπερνάρ στη Γαλλία (1.535 μ.), Λα Βεντέτα στη Σλοβενία (1.533 μ.), Σάκτα Βιαχεσλάβ στη Γεωργία (1.508 μ.), Τσιουχατέχο (1.484 μ.) και Χουαούτλα (1.475 μ.) στο Μεξικό.
Το μεγαλύτερο σε μήκος σπήλαιο του κόσμου είναι το σύστημα σπηλαίων στην πολιτεία Κεντάκι των ΗΠΑ (συνολικό μήκος 579.364 χλμ.).

1 comment: