Original paper

Time, concepts and mathematics in geology

[Zeit, Konzepte und Mathematik in der Geologie]

Agterberg, Frederik P.

Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft Band 155 Heft 2-4 (2005), p. 211 - 219

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published: Jun 1, 2005

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ArtNo. ESP171015502001, Price: 29.00 €

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Abstract

Three-dimensional mapping, which involves prediction of the attributes of unknown rock units in the Earth’s interior, remains a primary objective of geologists in practice. Until the second half of the 20th century, geology was largely a science based on concepts without use of mathematics. The main purpose of this paper is to stress that conceptual thinking remains important although numbers of geologists in the traditional sub-disciplines are declining. Mathematical geologists should incorporate valid concepts into their models. Without a good understanding of geological process models, it is almost impossible to perform three-dimensional geological mapping. Mathematical statistics continues to be a source of inspiration in this endeavor, not only to help eliminate random components from scattered data, but also to obtain the measures of uncertainty that should be associated with all underground predictions.

Kurzfassung

Die dreidimensionale Geländeaufnahme, die eine Vorhersage von Eigenschaften unbekannter Gesteine im Untergrund einschließt, stellt einen primären Arbeitsgegenstand des Geologen in der Praxis dar. Bis zur zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts war die Geologie allgemein eine Wissenschaft, deren Konzepte die Mathematik nicht beinhalteten. Wichtigstes Anliegen dieses Aufsatzes ist es, zu betonen, dass konzeptionelles Denken weiterhin wesentlich ist, auch wenn die Anzahl der in den traditionellen Fachdisziplinen tätigen Geologen rückläufig ist. Mathematische Geologen sollten gültige Konzepte in ihre Modelle einbringen. Ohne ein gutes Verständnis geologischer Prozessmodelle ist es meist unmöglich, eine dreidimensionale geologische Geländeaufnahme oder Kartierung korrekt auszuführen. Die mathematische Statistik wird auch weiterhin eine Quelle der Inspiration bei diesen Bestrebungen sein: sie wird nicht nur helfen, Zufallskomponenten von den um gesetzmäßige Beziehungen streuenden Daten abzutrennen, sondern auch Maße der Unbestimmtheit oder Ungewissheit zu erhalten, welche stets mit den Prognosen über den unbekannten Untergrund verknüpft sein sollten.

Keywords

geological mapgeomathematicshistorical geologytectonics of the Alps