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Chapter 4

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Western University
Sociology 2173A/B
Gaile Mc Gregor

Geology • The study of earth or any solid surface • Describes the processes and features that shape worlds o Anything from the composition of our planet to the volcanoes and other  processes that rework the surface 3 Aspects of Geology • Volcanism o Releases heat and creates chemical environments that helped lead to the  origin of life on our planet o Volcanic activity releases gases trapped in earth’s interior, these gases  were the original source of Earth’s atmosphere and oceans • Plate Tectonics o Movement and recycling of rock between the surface and the interior  Shapes the earth’s surface o Responsible for the long­term climate stability that has allowed life to  evolve and thrive  • Earth’s Magnetic Field o Reason why compass needles point north o Shields earth’s atmosphere from the energetic particles of the solar wind;  without this shielding, it’s likely that a significant portion of our planet’s  atmosphere would by now have been striped away into space Fossils • Relics of organisms that lived and died long ago • Preserve clues we can unravel to learn about the past • Leaves a hollow that is filled by minerals Types of Rocks (Tells us how a rock is made) • Igneous rock o Made from molten rock that cools and solidifies • Metamorphic rock o Rock that has been structurally or chemically transformed by high  pressure or heat that was not quite high enough to melt it • Sedimentary rock o Made by the gradual compression of sediments such as sand and silt at the  bottoms of seas and swamps Rock Cycle  • Each of the 3 rock types can be transformed into the others Mineral • A crystal of a particular chemical composition and structure • Silicates o Minerals that contain substantial amounts of silicon and oxygen  o Ex: quartz and feldspar • Carbonates o Minerals containing large amounts of carbon and oxygen o Ex: limestone • Mineral composition tells us what a rock is made of • Basalt o A dark, dense igneous rock that is commonly produced by undersea  volcanoes and that is rich in iron and magnesium­based silicate minerals • Granite o Lighter in color and less dense than basalt o An igneous rock common in mountain ranges, o Largely composed of quartz and feldspar minerals Sedimentary Strata • Most fossils are found in sedimentary rock • Sedimentary rock forms in a way that tends to produce a record of time • Created by smaller pieces of rock that piles up and gets compressed by upper  layers • Fossils get created when living organisms are buried along with the sediments • Strata o Layers of sedimentary rock Rock Analysis • Mineralogical analysis o Generally means identifying the minerals present in a rock • Chemical analysis o Generally means determining the elemental or molecular composition of a  rock or mineral o Tells you the percentages of a rock that contain different elements  • Isotopic analysis o Generally means determining the ratio of different isotopes of elements in  a rock Radioactive • Isotopes nuclei are unstable and tend to change over time into other isotopes in a  predictable way Radiometric dating • Relies on careful measurement of an object’s proportions of various atoms and  isotopes Radioactive Isotope • Has a nucleus that can undergo spontaneous change or radioactive decay, such as  breaking apart or having one of its protons turn into a neutron Half­Life • The time it would take for half the atoms in a sample of the substance to decay Eons • Phanerozoic o Present to 542 million years ago o Marked by the presence of fossils visible to the naked eye • Proterozoic o 542 million to 2.5 billion years ago o shows fossils of single­celled organism that lived before the Phanerozoic  eon • Archean o 2.5 to 3.85 billion years ago o discovery of fossils from the first half of earth’s history • Hadean o Time where early earth would have had “hellish“ conditions during this  early time o No oxygen o Large volcanic eruptions o Earth bombarded by planetesimals left over from the birth of the solar  system Geographic Time Scale • Divisions not determined by duration but by specific changes in the geological  record, such as where certain species disappear and other new ones appear Meteorites • Rocks that have fallen to earth from outer space Outgassing • When molten rock erupts onto the surface as lava, the release of pressure violently  expels the trapped gas • Important to the formation of the atmosphere and oceans The Heavy Bombardment • Earth must have experienced more impacts than the moon and therefore should  have more impact craters, but carters on earth tend to get erased with time by  erosion, volcanic eruptions, and plate tectonics • Lunar highlands o Most heavily cratered regions on the moon o Where craters are so abundant that we see over lapping crater boundaries  and craters on top of other craters • Lunar Maria o Huge impact craters that are smooth because they were covered over by  molten lava o Craters that current appear within the Maria must have occurred after the  lava flows Late Heavy Bombardment • A relatively brief spike of impacts beginning around 4.1 billion years ago and  ending roughly 3.8 billion years ago • May have been responsible for many of the moon’s large craters Sterilizing Impacts • Impacts that would have killed off all life on earth at the time • Unlikely this would have happened, but impacts could have killed a large portion  of life • These impacts may have brought additional water and gases to earth, which might  even have contributed to earth’s habitability Seismic Waves • Waves that propagate much like sound waves both through Earth’s interior and  along its surface after an earthquake Earth’s Interior Structure • Core o The highest density material, consisting primarily of the metals nickel and  iron, resides in the central core o Has two distinct regions; a solid inner core surrounded by a molten  (liquid) outer core • Mantle o Rocky material of moderate density (mostly silicate minerals rich in  silicon and oxygen) forms the thick mantle that surrounds the core and  makes up most of earth’s volume • Crust o The lowest density rock, including igneous rocks such as granite and  basalt, forms the thin crust that is Earth’s outer skin Lithosphere • The earth’s outer later • Relatively cool and rigid rock on warmer, softer rock beneath • Encompasses the crust and the upper part of the mantle Convection • Pattern in whi
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