Mirt fizikai fldtan?
A fldi jelensgek megfigyelsvel s lersval a filozfia, majd az eszkzk fejlõdse rvn a fizika foglalkozott. Kezdetben szinte segdeszkzk nlkl, azaz csak a matematika s geometria segtsgvel folytak ksrletek s megfigyelsek. Amint a tapasztalatok szaporodtak, s a segdeszkzk (pl tvcsõ, mikroszkp, kompasz, ksõbb rntgensugrzst keltõ berendezsek, magfizikai mûszerek, elektronmikroszkp, stb.) mr rendelkezsre lltak, a fldi jelensgek megfigyelsei j tudomnny, a fldtann fejlõdtek. A fldtan azonban sohasem szakadt el fizikai alapjaitl, s a fldtani jelensgek magyarzatul fizikai trvnyeket hasznlunk fel. Az elmleti s kisrleti fizika szvesen alkalmaz a valsgtl klnbzõ, leegyszerûstett modelleket (pl. slytalan szlon fggõ inga, kiterjeds nlkli pontszerû test stb). A fldtani trben a megfigyelhetõ jelensgek az egyszerû modelleknl sokszorta sszetettebbek, s sokszor nem elemezhetõk a jelenleg rendelkezsre ll matematikai eszkzk segtsgvel. A jelen trgy keretben a fldtan jelensgeit fogjuk trgyalni, de megprblunk, amennyire csak lehet, visszanylni azokhoz a fizikai alapokhoz, amelyekre a jelensg magyarzata pl.
A fizika fejlõdse
A fizika, mint tudomny fejlõdst tbb nagy szakaszra bonthatjuk. Ebben nknyesen ngy mrfldkõ tûzhetõ ki. Az elsõ mrfldkõ a grg gondolkodk munkssga (elsõsorban Platon s Aristoteles, Archimedes, Euklides) az anyagi vilg alapvetõ, lthat jellegeinek felismersvel . A msodik mrfldkõ a 17. szzad (Kepler, Galilei, Newton, Huygens), a mechanika trvnyeinek felismersvel s alkalmazsval. A harmadik mrfldkõ a 18-19. szzad (Volta, Ampere, Maxwell) az elektromossg, elektromgneses jelensgek felismersvel. A negyedik mrfldkõ a 20. szzad (Rutherford, Bohr, Einstein, Heisenberg) a radioaktivits, a relativitselmlet, s az atomi vilg belsõ szerkezetnek megismersvel. A fenti mrfldkveket a fldtani megismers kssekkel kvette. Ma ott tartunk, hogy a mechanika trvnyeit mr kielgitõen, az elektromgnessg jelensgeit nagy kzeltsekkel s egyszerûsitsekkel tudjuk fldi kzegben s termszetes viszonyok kztt kvetni. A negyedik mrfldkõ tjkhoz a fldtannak csak a legelsõ elõrsei jutottak el. A kss egyik oka a fldtani kzeg bonyolultsga - a talaj, a kõzetek, illetve a bennk mozgõ fluidumok sokvltozs, bonyolult geometrij rendszerek, amelyek jelentõs rsze trben a bennk lezajl folyamatok pedig idõben elrhetetlenek szmunkra.
Trtneti bevezetõ
Elsõ tallkozsotok a fldtannal, s abbl sztgaz szakgaival e trgy keretei kztt trtnik meg. Tekintstek ezt a tallkozst egy vrhatan hosszantart s lvezetes kalanddal val ismerkedsnek, amelynek rvn egy szertegaz tudomnycsoport kzs alapjaival ismerkedhettek meg.
A kzpkori fldtani ismereteket valjban a sokkal korbban mr iparr fejlõdtt bnyszat gyûjttte, foglalta ssze. A mellkelt illusztrci egy nmet bnyavros orvosnak, Georg Bauernek (latin nven Agricolnak) a mûvbõl, a De Re Metallica-bl val (1525). Ez a knyv volt az akkori bnyszati, kohszati, fldtani, mrnki ismeretek legteljesebb sszefoglalsa, mig alapvetõnek tekintett munkja. A fldtan valjban fiatalabb tudomny mint az orvosi, vagy a blcsszeti tudomnyok nagy rsze, de fiatalabb az olyan alapvetõ termszettudomnyoknl is, mint a csillagszat, a fizika, kmia. Br ez utbbiak a Flddel, s a fldi jelensgek vizsglatval kezdtk sajt rendszerket kipteni, a Flddel, mint egsszel csupn filozfiai rtelemben foglalkoztak.
A bnyszat s a fldtan kapcsolata
A fldtani ismeretek gykerei a legkorbbi filozfusokig nylnak vissza, de nll tudomnyknt a bnyszati alkalmazsokbl fejlõdtt ki, s az ismeretek fejlõdsnek irnyt a gazdasg ignyei s szksgeltei irnytottk.
A kzpkor vgn, a kzp- s dl-amerikai indin birodalmak akkori fejlett arany- s ezstbnyszatbl felhalmozott kincsek hoztk meg a gyarmatost orszgok, Spanyolorszg, Portuglia gazdagsgt. Az indin birodalmak buksnak egyik fõ oka szintn nyersanyagokra vezethetõ vissza: az akkori eurpai fejlett vas- s aclgyrts sokkal kemnyebb s ellenllbb anyagai, s ebbõl kszlt fegyverek gyõztek az indin kultrk kisebb kemnysgû fmre, a rzre alapozott hadifelszerelsvel szemben.
Az eurpai kultura s fejlõds egyik kora jkori (vagy ksõ kzpkori) aranykora volt a 17. szzad. Ekkor kerl uj alapokra a csillagszat Galilei felismersei nyomn, a fizika Newton munkssgval, a gravitci jelentõsgnek felismersvel, s ekkor lptek ki a termszettudsok a mindennapok keretei kzl, s kezdtk a fldi folyamatok trtnett, eredett vizsglni. Nicolaus Steno az 1660-as vekben ismerte fel a kõzetek sajtos arculatt - fciest - s vont le mig helyes kvetkeztetseket az egyms felett teleplõ kõzetek korviszonyairl.
A kvetkezõ vszzadban a fejlõds, ugrs tovbb folytatdott. Ez a szzad jelenti a fosszilis energia hasznlatnak kezdett, a kõszntermels megindulst. Abban az idõben Magyarorszg a Habsburg birodalom egyik jelentõs svnyi nyersanyagforrsa, s ezzel egytt jvedelemforrsa volt, s gy bnyszatnak komoly figyelmet szenteltek. Ennek eredmnye volt az akkori Eurpa legnagyobb bnyszati akadmijnak, egyetemnk anyaiskoljnak megalaptsa 1735-ben. Igen komoly bnyszati, fldtani, svnytani iskola fejlõdtt ki az Akadmia talajn, melynek eredmnyei valjban az 1800-as vekben rtek be.
Megindult a Krptok rszletes vizsglata, megismerse. A mellkelt knyv cmlapja 1791-bõl szrmazik, egy nmet termszettuds sszefoglal munkja a Krptok svnytani fldtani felpitsrõl s a rajta lvõ rajz akkoriban mg mûkdõ bnyavidknk, Telkibnya egyik feltrst brzolja.
Eurpban ekzben az ipari fejlõds j sebessgre kapcsolt, s ez sarkalllag hatott a fldtan fejlõdsre is. Az akkori angol birodalom jrt len ebben a fejlõdsben, s rthetõen innen szrmaznak a fldtani tudomny akkori legjelentõsebb sikerei is. Tbb nevet kell emlteni.
Az egyik James Hutton (1795, Theory of the Earth) aki felismeri a mai termszeti jelensgek s a mltbeli fldtani jelensgek, folyamatok kztti hasonlsgot (uniformitarianizmus elve). A msik Charles Lyell (1830, Principles of Geology), aki kihangslyozta hogy a fldtani fejlõds fõ szakaszait katasztroflis mretû fldtani jelensgek vezetik be. Egy harmadik brit, Charles Darwin (1859, The origin of species) aki egy francia elõd, Lamarcq nyomban a biolgiai evoluci alapjait fektette le, s felttelezte, hogy a jelenkorban lõ fajok kialakulshoz 200 milli vnl hosszabb idõre volt szksg. Ez forradalmi ttrs volt az addig a Biblin alapul fldtrtneti korbecslsben.

Az 1800-as vek kezdetn Magyarorszg mg nem indult meg az ipari fejlõds kapitalista tjn. Valszinûleg nem vletlen, hogy a fejlett nyugatrl orszgunkba utazk (az angol Smith, a francia Beudant) bõsges rszletessggel foglalkoztak orszgunk fldtani jellegeivel, bnyszatval. A fenti metszet Beudant magyarorszgi utinapljbl val, s a Balatonfelvidk vulknjainak fldtant mutatja be.
1849-ben alakult meg, az orszg elsõ tudomnyos trsasgaknt a Magyarhoni Fldtani Trsulat. Az 1850-es vektõl a szzad vgig kszlt el az orszg elsõ fldtani trkpezse osztrk, magyar, szlovk, romn geolgusok rszvtelvel, a Krptok kz foglalt trsg fldtani ismereteinek mai alapjait adva. A szzad vgn jtt ltre az nll Magyar Kirlyi Fldtani Intzet, mai fldtani szolglatunk elõdje, melynek tovbbi munkja a 20. szzadban meghatrozta a magyar fldtan fejlõdst.
Az elsõ vilghbor utni trianoni bkeszerzõds az orszg gazdasgnak s tudomnyos letnek minden szfrjra slyosan hatott, de klnsen igaz volt ez a bnyszatra, s ezen keresztl a fldtan fejlõdsre, mivel Magyarorszg nyersanyagforrsai a hatrokon kvlre kerltek. Ekkor kapott jelentõs hangslyt a mai orszghatrok kztti terletek fldtani megismerse, nyersanyag lelõhelyeinek kutatsa s fejlesztse.
A klvilgban az emltett vtizedekben a bnyszat gyorsan hditja meg a kontinenseket. Az aranylz kontinensrõl kontinesre terjed: 1850-ben Kaliforniban, az 1860-as vekben az ausztrliai Ballarat vidkn, az 1890-es vekben a dl-afrikai Johannesburgban, az 1900-as vek elejn a nyugat-ausztrliai Kalgoorlie vidkn indulnak jelentõs aranybnyk. Ezzel egytt kezdõdik a mr mai rtelemben is nagyipari vasrcbnyszat Elszsz-Lotharingiban, Svdorszgban, rzrc bnyszat az USA Butte/Montana lelõhelyn.
A fldtani tudomny az ipar fejlõdst hol kvetve, hol megelõzve lp jabb terletekre s tagozdik jabb gazatokra. Klnvlik s nllan fejlõdik az svnytan s kõzettan, õslnytan, sztratigrfia. Sztgazik, s elvlik a hagyomnyos fldtantl a kõzetfizika, kõzetmechanika, talajmechanika, ksõbbi nevn geotechnika. A 20. szzad elejtõl szmthat a hidrogeolgia s geofizika, mint nll tudomnygak kialakulsa. nllsul a szerkezeti fldtan. A szzad vge fel, az j trsadalmi ignyekre vlaszul trendezõdnek a hagyomnyos gazatok hangslyai, s kialakulnak j tudomnygak - pldul a krnyeeti fldtan. A fizikai s kmiai tudomnyokban elrt mrfldkvek rvid idõ alatt beplnek a fldtani gazatokba: a kristlytan fejlõdst a rntgensugrzs felfedezse, a fldtani kronolgia forradalmt a radioaktv bomls felismerse tette lehetõv.
Tbb magyar nevet kell emltennk, akik a fldtan fejlõdsben jelentõs szerepet jtszottak: Etvs Lornd a gravitci kutatsban s mrsben, a torzis inga kifejlesztsben tett szert vilghrre. Zsigmondy Vilmos a mlt szzad vgnek jelentõs egynisgeknt a magyarorszgi felszn alatti vzkutatsok megalapozja volt. Szab Jzsef a pesti tudomnyegyetem elsõ fldtan professzoraknt, Mauritz Bla az svnytan tanszken a vulkni kpzõdmnyek osztlyozsban, a kõzettan megalapozsban jtszott ttrõ szerepet. Hoffmann Kroly s Bckh Hug a rtegtani-õslnytani kutatsok hazai alapjait rakta le. Vitlis Istvn a hazai kõsznkutatsok fontos alapjait teremtette meg. Bandat Horst a lgifot-geolgia egyik mdszer fejlesztõje volt.
A magyar fldtan mai sznvonalnak kialaktsban a kzelmlt tbb jelentõs egynisge jtszott dntõen kzre: Papp Simon a ipari kõolajkutatsok elsõ jelentõs hazai irnytja volt. Vadsz Elemr a kõsznkutatsokban, majd az orszg rtegtani megismersben, s a fldtan oktatsban jtszott fontos szerepet. Szdeczky-Kardoss Elemr a kõzettan, geokmia, kõsznfldtan terletn dolgozott, s a szakma egyik utols jelentõs polihisztora volt. Telegdy Roth Kroly s Bogsch Lszl az õslnytani kutats s oktats terletn alkotott jelentõset.
Mi teht ma az ltalnos fldtan? A vlasz nehz s szubjektv. Amit most e trgy keretben hrom flv alatt krljrunk s vizsglunk, a felsorolt (s a tbbi) fldtani tudomnygnak azok a rszei, ami mai ismereteink szerint kzs, s egyms ismeretanyagbl szlesebb szakmai megismersre rdemes. Itt kell majd kifejlesztennk s begyakorolnunk a mindennapi let egyszerû, egy vagy kt dimenzis ltsmdja helyett a ngy dimenziban, tr-idõben zajl folyamatok megismersi mdszereit. Az itt kapott ismeretek jelentik majd a "fordtsi kulcsot", kapcsot egyik tudomnyg s egy msik, pldul a hidrogeolgia s a sztratigrfia kztt. Mrnki szakg lvn, kisrletet tesznk a fldtan olyan jellegeinek rszletes vizsglatra, amelyeknl a megszerzett fizikai, matematikai, kmiai ismeretek jelentõs s szksges elõfelttelt jelentenek. Vgl, mint minden mrnki tudomny esetben, itt is slyt fektetnk a tudomnyos mdszerek mindennapi letben val alkalmazsaira. |