Definició Branques de la geologia

Etapes del desenvolupament històric

La Geologia és la ciència que estudia la Terra i els processos que hi tenen lloc.

Per tant s’ocupa de…• L’origen de la Terra i la seva història• L’estudi de la seva composició: elements, minerals, roques…• Els processos que tenen lloc en la superfície i a l’interior• Les forces que hi actuen i en són responsables…

La Geologia com a ciència independent sorgeix en el segle XIX. Abans formava part de les Ciències Naturals i de l’enginyeria civil.En el desenvolupament històric de la geologia podem destacar les següents etapes i característiques:

• La prehistòria i l’edat antiga• El predomini de les creences religioses• Els primers tractats i els treballs de Steno (segles XVI i XVII)• Neptunistes i vulcanistes, dues teories del segle XVIII• Principi de la successió faunística i teoria de les causes naturals• Els avenços de la geologia en el segle XX

Els homes primitius van ser els primers prospectors de minerals que feien servir amb finalitats diverses:

• Fabricaven ganivets, raspadors i instruments de caça amb materials resistents com el sílex, la quarsita, la sillimanita i altres minerals i roques.

• Construien peces ornamentals amb minerals vistosos, com ara cristalls de quars i de fluorita.

• Obtenien pigments per a les seves pintures rupestres: de la pirolusita obtenien el color negre, de l’hematites els marrons, de la malaquita els verds, de l’atzurita els blaus, etc.

• Quan van descobrir la terrisseria, buscaven les argiles adequades per fabricar diferents estris domèstics: olles, càntirs, recipients d’essències…

Fins ben entrat el segle XIX, el predomini de les creences religioses i la interpretació literal del Gènesi (Bíblia) van exercir una gran influència sobre el pensament i les idees en Geologia. Així, per exemple:

• Molts fenòmens (com la presència de fòssils) s’interpretaven segons la teoria del catastrofis-me: el diluvi universal havia estat el darrer gran cataclisme.

• L’edat de la Terra sols podia ser d’uns pocs milers d’anys.

Els primers tractats sobre Geologia van ser publicats a Alemanya el segle XVI per Georgius Agrícola:

• De Re Metalica: en aquesta obra es classifiquen els minerals segons la seva duresa, fractura i altres propietats físiques.

• De Natura Fossilium: En aquest altre tractat s’hi estudien les restes petrificades d’organismes als quals s’identifica com a restes d’animals i plantes, se’ls anomena fòssils i se n’explica el veritable origen.

Georgius Agricola (1494 – 1555)

Al segle XVII, gràcies als treballs de Steno, s’afermen les bases de la Cristal·lografia i l’Estratigrafia. A aquest autor danès es deuen els dos principis següents:

La llei de la constància dels angles diedres

Nicolaus Steno (1638 – 1686)

El principi de la superposició dels estrats

Segons la llei de la constància dels angles diedres (Steno 1669), els angles entre les cares dels cristalls d’una mateixa espècie mineral són constants i independents de la seva mida.

El principi de superposició dels estrats proposa que en una sèrie estratigràfica que no hagi estat deformada, l’ordre en el que es troben les capes és el mateix en què es van dipositar.Dit d’una altra manera: els estrats inferiors tenen major antiguitat que els que estan situats per damunt d’aquests.

Durant el segle XVIII van sorgir dos grups de naturalistes que defensaven dues teories diferents per explicar l’origen de les roques: els neptunistes i els vulcanistes.Els neptunistes proposaven que les roques es formen en el si de de l’aigua del mar, mentre que els vulcanistes consideraven que les roques tenien un origen igni per refredament d’un magma.

A finals del segle XVIII, James Hutton va descriure el cicle geològic que assignava cada tipus de roca al lloc en el qual s’originava.A més, Hutton va difondre el Principi de superposició dels estrats de Steno i va enunciar altres dos principis geològics bàsics:

El principi de l’uniformisme El principi de l’actualismei el

James Hutton (1726 – 1797)

Hutton és considerat el pare de la Geologia, no sols per haver descrit el cicle geològic de les roques, sinó també per l’enunciat d’aquests dos principis:

El principi de l’uniformisme

Proposa que les lleis i els processos naturals han estat uniformes al llarg del temps geològic.

El principi de l’actualisme

Indica que els fenòmens que s’esdevenen actualment són els mateixos que van tenir lloc en el passat de la Terra, i produeixen els mateixos efectes. L’estudi dels fenòmens actuals són la clau per a la interpretació del passat i la predicció del futur.

Al segle XVIII ja s’havien realitzat els primers mapes geològics a Anglaterra i França sobre les conques de Londres i París. Però és en el segle XIX quan sorgeix la Geologia com a ciència independent i quan es van fundar les Societats geològiques de Londres i París.El primer Congrés Geològic internacional va tenir lloc el 1878. El desenvolupament de la Geologia durant el segle XIX va lligat a l’avenç tecnològic que es va produir com a conseqüència de la revolució industrial.Les fites més destacables d’aquest segle són:

• El principi de la successió faunística de William Smith• Els treballs d’anatomia comparada de Cuvier• Els treballs de Lyell i la teoria de les causes naturals• La teoria de l’evolució de Darwin

William Smith (1769 – 1839)

A finals del segle XVIII, William Smith va proposar l’anomenat Principi de la successió faunística, segons el qual les capes que tenen els mateixos fòssils són de la mateixa edat, encara que les roques situades en aquestes capes siguin diferents.

Aquest principi té una gran importància en estratigrafia ja que permet datar els materials, definir successions i fer correlacions estrati-gràfiques.

Georges Cuvier (xxxx - yyyy)

Georges Cuvier és considerat el pare de la Paleontologia.

Cuvier va establir un mètode de treball, l’anatomia comparada, que permet la reconstrucció dels fòssils a partir d’un fragment.

Alhora, es descriuen els fòssils de cada època i es determinen els que són fòssils caracterítics a cadas-cuna d’elles.

Charles Lyell (1797 - 1875)

Lyell, basant-se en els principis que havia establert Hutton, es va manifestar en contra de les teories catastrofistes vigents fins aquell moment i va defensar la teoria de les causes naturals.

Segons aquesta teoria, es pot donar una explicació als fenòmens produïts en el passat, ja que són deguts a causes idèntiques a les actuals.

La seva obra i el seu pensament va influir decissivament sobre la teoria de l’evolució de Darwin.

Charles Darwin (1809 - 1882)

Els treballs duts a terme per Darwin i la seva teoria van confirmar l’evolució dels éssers vius i la irreversibilitat de les successions, és a dir, que els fòssils no es repeteixen al llarg del temps.

Al segle XX la Geologia va avançar ràpidament impulsada per la necessitat creixent d’obtenir primeres matèries: recursos minerals, recursos energètics com el petroli…

Des d’un punt de vista científic, en aquest segle es van produir avenços en totes les àrees:

• L’estudi de l’interior de la Terra gràcies a la sismologia• La cristal·lografia i la petrologia (difracció per raigs X)• La geocronologia absoluta gràcies als mètodes radioactius• La tectònica de plaques

Els avenços en sismologia permeten estudiar l’interior de la Terra. Tot basant-se en el comportaments de les ones sísmiques, es coneix que la Terra es divideix en capes concèntriques amb una composició i característiques físiques diferents.

En Cristal·lografia s’estudien i defineixen les xarxes cristal·lines mitjançant la difracció de raigs X, tècnica sorgida a començaments del segle XX.

En Petrologia es defineixen conceptes importants, com ara la diagènesi o les fàcies del metamorfisme. A més, s’elaboren les classifica-cions de les roques utilitzades actualment.

El descobriment de la radioactivitat va convertir la geocronologia en una ciència precisa.Així per exemple, sabem que l’edat de la Terra és d’uns 4.600 m.a. i que el Paleozoic va començar fa uns 570 m.a. La datació de períodes més recents, com el quaternari, es realitza amb el radicarbó.

Tanmateix l’aportació clau del segle XX a la Geologia és la teoria de la tectònica de plaques, enunciada a finals dels anys seixanta, gràcies a les dades aportades per diferents branques de la ciència.

• La formació de les serralades• La migració dels continents i l’expansió dels oceans• La distribució mundial de volcans i terratrèmols• La gènesi dels diferents tipus de roques• La distribució dels jaciments minerals, etc

Es tracta d’una teoria globalitzadora ja que intenta explicar tots els fenòmens que s’esdevenen a la Terra: