Jeoloji, yer kabuğunun bileşimi, yapısı ve tarihi ile ilgilnen bilim dalıdır. Jeoloji, yeryüzünde yaradılışından itibaren yaşamış canlıları ve çeşitlerini de inceler. Ay ve meteor taşlarının incelenmesi de jeolojinin konusudur. Dar anlamda özellikle ortalama kalınlığı 35 km olan “yerkabuğunun” bilimidir.
Bu şekli ile jeoloji yeryüzünü ve yeryüzü ile insan toplulukları ilişkisini inceleyen coğrafyadan ve yerküresini bütün olarak fiziksel metodlarla araştıran jeofizikten ayrılır. Ancak, bugün bu üç bilim dalı ve bunlara katılan jeokimya, oseanografi ve meteoroloji yalnızca yer bilimleri adı altında toplanmaktadır.
İlk insandan bu yana insanlar yer kabuğundaki maddelerden faydalanmış, maddelerin yapılarını, karaların şekillerini incelemişlerdir. Buna rağmen, bugünkü modern jeoloji ilminin kuruluşu 200 seneyi geçmez. Yunanca “ge” yer anlamına gelir. Jeoloji, yer bilimi demektir.
Eski çağlarda taşların ve toprakların zamanla değişikliğe uğradıkları az da olsa biliniyordu. Beşinci yüzyılda Herodot taşlara, fosillere dair gözlemlerde bulunmuştur. Özellikle Mısır’da Nil yatağında ve deltasında yaptığı fosil incelemeleri önemlidir. Doğuda İbn-i Sîna, El-Bîrûnî, Ömer Hayyam gibi bilgin ve düşünürler de bu konuda incelemeler yapmışlardır.
Jeoloji Bilim Dalı
Jeoloji sözcük olarak ilk kez Jean-André Deluc tarafından 1778 yılında kullanılmış ve Horace-Bénédict de Saussure tarafından 1779 yılında sabit bir terim olarak ortaya atılmıştır. Bu bilim dalı Encyclopædia Britannicanın 1797’de tamamlanan üçüncü baskısında yer almasa da 1809’da tamamlanan dördüncü baskıda uzun bir açıklama ile yer almıştır. Sözcüğün daha eski bir anlam taşıyan ilk kullanımı ise Richard de Bury tarafındandır ve dünyevi ile teolojik hukukun ayrıştırılması anlamını taşır.
On yedinci yüzyılda yer kabuğunun tabakalardan meydana geldiği ve tortu maddelerinin zamanla sıkışarak yeni tabakalar meydana getirdiği anlaşılarak üst üste binme kanununun temel prensipleri atıldı. On sekizinci yüzyılda yerkabuğunun katlarının meydana gelmesi için çok uzun zamanlar geçtiği ve katlar arasında fosillerin bulunduğu anlaşılınca jeolojik zaman kavramı meydana çıktı. On dokuzuncu yüzyılda jeolojistler, jeolojinin genel teorilerinden sıyrılıp teferruatlı incelemelere girdiler. 1860’ta Kuzey Amerika’da yapılan incelemelerde, kayaçlarda Mesozoik ve Tersiyer zamanlardan kalma bol miktarda omurgalı hayvan kemikleri bulununca, Hutton ve Playfair’in çok önceleri iddia ettikleri yerkabuğunun uzun zaman sürerek meydana gelmesi ve yerkabuğunun zamanla kırılıp alttaki tabakaların yüzeye çıkarak daha genç tabakalar üzerinde yer alması üst üste binme kanunu kabul edilerek jeoloji ilminin gelişmesi bu tarihten îtibaren başlamış oldu.
Buzul Jeolojisi
On dokuzuncu yüzyılın ortasında Buzul Jeolojisi önem kazandı. Bazı bölgelerde ana kayaçın üzerinde çok ince malzemeden iri malzemeye kadar meydana gelen bir tabakanın bulunduğu tesbit edildi. Ancak 1840’ta İsviçreli Louis Agassiz buzulların malzeme hareketine sebeb olduğunu ileri sürdü. Alp vadilerindeki bazı tabakaların buzullar tarafından sürüklenerek Kuzey Avrupa’dan getirildiği ve buzulların erimesiyle taşınan malzemenin buralarda kaldığı ileri sürüldü. Buna benzer gözlemler Buzul Jeolojisinin kabul görmesini sağladı.
Jeolojinin diğer bir bölümü de Ekonomik Jeolojidir. 1848’de altının California’da ve Avustralya’da bulunması ve Amerika ile Avrupa’daki hızlı endüstrileşme; kömür, demir ve diğer cevherlere olan ihtiyacı çoğalttı. Bu konuda jeolojinin yardımı arandı. Petrolün keşfedilmesi ve buna olan ihtiyacın artması, petrolün meydana gelmesinin araştırılması ihtiyacını doğurdu. Jeoloji bilgileri petrol bölgelerinin tesbitinde kullanıldı. Bütün bunlarda yer altı tabakaları daha yakından incelendi ve jeoloji üç boyutlu bir cephe kazandı. Madenciliğin ilerlemesi ile jeoloji, maden cevherlerinin oluşumunda uygulanmaya başladı.
1860-1870’lerde yeni aletlerin özellikle polarize mikroskopların ortaya çıkmasıyla, jeoloji alanında ilerlemeler görüldü. Genel olarak 0,025 mm civarında kalınlıklı pekçok mineral veya kayaçın ışık geçirdiği tesbit edildi. Bu sûretle kesin bir şekilde minerallerin tanınması ve iç yapısı belirlenmeye çalışıldı. Kristal kayaçlar mineral bileşenlerine göre sınıflandırıldı. Bu sûretle jeolojinin petroloji ve petrografi gibi önemli dalları ortaya çıktı.
Teoriler
Yirminci yüzyılda jeolojinin genel çerçevesi ortaya çıkmıştı. Ancak yeni aletlerin yapılması, konuların daha belirli ortaya çıkmasını sağladı. Bu zamanda en çok etkili konu Kıtaların Kayması Teorisi olmuştur. Eskiden beri Güney Amerika’nın Afrika’nın batı kısmı ile benzeşimi dikkati çekmiştir. Bunların vaktiyle beraber olduğu çeşitli kimseler tarafından söylenmişse de dikkat çekmemiştir.
Ancak Alman jeofizikçisi Alfret Wegener, 1912’de bütün kıtaların tek bir kara parçasından meydana geldiğini ileri sürmüştür. Şimdiki durumun ise, bunların değişik bölünme ve kaymalar sonucu ortaya çıktığını savunmuştur. Ancak bu ayrılmayı meydana getirecek mekanizmanın belirlenememesi ileri sürülen iddianın kabulünü geciktirmiştir. 1960-1962 arasında Amerikalı Robert Diotz ve H.H. Hess’nın Deniz Tabanı Yayılması teorisiyle kabul edilebilir bir mekanizma ortaya konulmuştur. Buna göre ayrılma deniz tabanında meydana gelen çatlaklar sonucu kıtalar birbirlerinden sürekli uzaklaşmaktaydılar. Deniz tabanında yapılan incelemeler bu teoriyi desteklemektedir.
Jeolojinin gelişmesinde önemli bir yeri de X ışınlarının kristallere olan uygulamasıdır. Kristallerdeki üç boyutta X ışınının kırılmalarından atomların dizilişi belirlenebilmektedir. Bu tesbitle, jeolojinin bir dalı olan mineroloji laboratuvarlarında X ışını aleti vazgeçilmez bir cihaz olmuştur. Elektron mikroskobla küçük fosillerin incelenmesi, jeolojinin ilerlemesine ayrı bir boyut kazandırdı.