Història de la geologia

Història de la geologia

La història de la geologia estudia el desenroll a lo llarc de l'història de la geologia com ciència —que hui s'ocupa de la composició, estructura, història i evolució de les capes internes i externes de la Terra i dels processos que la conformen—. La geologia, com ciència de la Terra, compartix tronc comú en moltes disciplines que s'han desgajado d'ella, o compartit camp, com la paleontologia, la vulcanologia, la sismologia o la geomorfología i per això, part de la seua història és comuna en eixes i algunes branques més de la ciència.

Alguns dels fenomens geològics més visibles —terremots, volcans i erosió— aixina com alguns temes del seu estudi —rocas, mineralés, menas i metalés, pedres precioses, fòssilés— han interessat a la humanitat des de sempre. El primer vestigi de tal interés és una pintura mural que mostra una erupció volcànica en el Neolític en Çatal Hüyük (Turquia) que data de el mileni VI a. C.. L'antiguetat es va preocupar poc de la geologia, i quan ho va fer els seus escrits a penes varen tindre influència directa sobre la fundació de la geologia moderna. L'estudi de la matèria física de la Terra es remonta a la antics grecs, que coneixien l'erosió i el transport fluvial de #sediment, i els coneiximents dels quals compendia Teofrasto (372-287 a. C.) en l'obra Peri lithon [Sobre les roques]. En l'época romana, Plinio el Vell va escriure en detalle sobre els molts minerals i metals que s'utilisaven en la pràctica, i va senyalar correctament l'orige del àmbar.

Alguns estudiosos actuals, com Fielding H. Garrison, opinen que la geologia moderna va començar en el món islàmic medieval, quan la noció de capa apareix explícitament durant el periodo àrap clàssic i de forma més clara en China, encara que eixes contribucions tampoc varen influir en el naiximent de la geologia moderna. Abu al-Rayhan al-Biruni (973-1048) va ser un dels primers geólogos musulmans, els treballs dels quals comprenen els primers escrits sobre la geologia de l'Índia, en l'hipòtesis de que el subcontinent indi va ser una volta un mar. L'erudit islàmic Avicena (981-1037) va propondre una explicació detallada de la formació de les montanyes i l'orige dels terremots, ademés d'atres temes centrals de la geologia moderna, que proporcionen una base essencial per al posterior desenroll d'esta ciència. En China, l'erudit Shen Kuo (1031-1095) va formular una hipòtesis per al procés de formació de la Terra, i basant-se en la seua observació de les closques dels animals fòssils que apareixien en un estrat geològic en una montanya a centenars de quilómetros de la mar, va conseguir inferir que la Terra s'hauria format per l'erosió de les montanyes i per la deposición de #sediment.

La mateixa situació va continuar en Europa durant l'Edat Mija i la Renaixença, sense que sorgira cap paradigma, i estant els estudiosos dividits sobre l'important qüestió del orige dels fòssils. Durant els primers sigles d'exploració europea es va iniciar una etapa de coneiximents molt més detallats dels continents i oceans. Els exploradors espanyols i portuguesos varen acumular, per eixemple, un detallat coneiximent del camp magnètic terrestre i en 1596, Abraham Ortelius va entrevore ya l'hipòtesis de la deriva continental, precursora de la teoria de la tectónica de plaques, comparant els perfils de les costes de Sudamérica i d'Àfrica.

Richard de Bury (1287-1345), en un llibre titulat Philobiblon o Filobiblión [L'amor als llibres], va utilisar per primera volta el terme geologia, o ciència terrenal. No obstant, no sembla que el terme anara usat per a definir una ciència l'objecte de la qual d'estudi anara la Terra, sino més be el terme ciència terrenal apareix per oposició al final de teologia o atres térmens en connotacions espirituals. El naturaliste italià Ulisse Aldrovandi (1522-1605) va usar per primera volta la paraula geologia en un sentit pròxim al que té hui, en un manuscrit trobat despuix de la seua mort. Va considerar la geologia com la ciència que s'ocupava de l'estudi dels fòssils, pero cal tindre en conte que el terme fòssil incloïa també en eixa época els minerals i les roques. Posteriorment, en 1657 va aparéixer un treball de Mickel Pederson Eschilt, escrit en danés, i titulat Geologia Norwegica, en el que estudiava un terremot que va afectar a la part meridional de Noruega. En 1661, Robert Lovell (1630-1690), va escriure Universal History of Minerals [Història Universal dels Minerals], una de les parts de la qual va denominar en el nom latinizado de Geologia. Despuix esta paraula va ser usada per Fabrizio Sessa en 1687, en el seu treball titulat Geologia -nella quale es spiega che la Terre i senar li Stelle influisca né suaoi corpi terrestre, afirmant que «la geologia és verdaderament la que parla de la Terra i de les seues influències». Erasmus Warren, en 1690, va publicar un llibre titulat Geologia or a Discourse concerning the Earth before the Deluge [Geologia, o un discurs concernent a la Terra abans del diluvi]; no obstant, el terme «Geologia» apareix solament en el títul de l'obra, no trobant-se despuix en el text. La paraula Geologia va ser establida definitivament com un terme d'us general en 1778 per Jean-André Deluc (1727-1817) i en 1779 per Horace-Bénédict de Saussure (1740-1799).

El naiximent de la geologia occidental moderna és difícil de datar: Descartes, va anar el primer en publicar una «teoria de la Terra» en 1644; Nicolás Steno (1638-1686) va publicar en 1669 un llibre de 76 pàgines que descrivia els principis fonamentals de la estratigrafia, el principi de la superposició d'estrats, el principi de la horizontalidad original, i el principi de la continuïtat lateral; en 1721, Henri Gautier, inspector de carreteres i ponts, va publicar Nouvelles conjectures sur li globe de la terre, où l'on fait voir de quelle manière la terre es détruit journellement, pour pouvoir changer à l'avenir de figure... [Noves #conjectura sobre el globo de la terra, a on es fa vore de que manera la terra es destruïx diàriament, per a poder canviar en el futur de figura ...].

James Hutton, a sovint vist com el primer geólogo modern, va presentar en 1785 un document titulat Theory of the Earth, with Proofs and Illustrations per a la Societat Real d'Edimburc. En la seua ponència, explicava la seua teoria de que la Terra devia ser molt més antiga de lo que se suponia, en la finalitat de tindre el temps suficient per a que les montanyes pogueren haver segut erosionades i per a que els #sediment conseguiren formar noves roques en el fondo de la mar, i estos a la seua volta afloraren a la superfície per a poder convertir-se en terra seca. Hutton va publicar una versió en dos volums de les seues idees en 1795. Els seguidors de Hutton varen ser coneguts com plutonistas perque creïen que algunes roques es varen formar per vulcanisme, que és la deposición de lava dels volcans, a diferència dels neptunistas, que creïen que totes les roques s'havien format en el sí d'un gran oceà el nivell del qual hauria disminuït gradualment en el temps. William Smith (1769-1839) va dibuixar alguns dels primers mapes geològics i va començar el procés d'ordenar cronològicament els estrats rocosos per mig de l'estudi dels fòssils continguts en ells, fundant, junt en Georges Cuvier i Alexandre Brongniart, la bioestratigrafía en els anys 1800.

Charles Lyell va publicar el seu famós llibre Principis de geologia en 1830. El llibre, que va influir en el pensament de Charles Darwin, va promoure en èxit la doctrina del uniformismo. Esta teoria afirma que els processos geològics que han ocorregut a lo llarc de la història de la Terra, encara s'estan produint en l'actualitat. Pel contrari, el catastrofisme és la teoria que indica que les característiques de la Terra es varen formar en diferents events individuals, catastròfics, i que la terra es va mantindre sense canvis a partir de llavors. Encara que Hutton va creure en el uniformismo, l'idea no va anar àmpliament acceptada en el moment. En la década de 1750, la geologia encara no estava fundada com una ciència, pero en la década de 1830 sí estava definitivament establida i tenia les seues pròpies societats científiques i publicacions científiques.

Gran part de la geologia de el XIX va girar entorn a la qüestió de la edat exacta de la Terra. Les estimacions variaven enormement d'uns pocs centenars de mills, a mils de millons d'anys. En el XX, la datació radiométrica va permetre que l'edat de la Terra s'estimara en aproximadament Plantilla:Ma/1 millones de años. La consciència d'esta enorme cantitat de temps va obrir la porta a noves teories sobre els processos que varen donar forma al planeta. Hui en dia se sap que la Terra té aproximadament Plantilla:Ma/1 millones de años.

Els alvanços més importants en la geologia de el XX han segut el desenroll de la teoria de la tectónica de plaques en la década de 1960, i el refinament de les estimacions de l'edat del planeta. La teoria de la tectónica de plaques —que va sorgir a partir de dos observacions geològiques per separat, la expansió del fondo oceànic i la deriva continental— va revolucionar completament les ciències de la Terra.

Geologia precientífica

Grecorromanos

Vàries teories, en les que es mesclen les creències religioses i les observacions, varen nàixer en eixa época, en Grècia i després en el Imperi romà i en la Índia i la China antigues. La mineralogia i el vulcanisme no tenien per als antics cap relació. Entre els grecs, la geologia no era una ciència separada com l'astronomia, sino que formava part de la geografia, #lo que Karl Alfred von Zittel resumix en un lacónico: «No hi ha una geologia antiga». Pero va haver algunes intuïcions correctes, a voltes correctament respalades, o a lo manco racionalmente respalades.

Aristóteles va introduir la noció de cicle, a propòsit del fluix dels rius, i considerava que els continents podien convertir-se en mars i viceversa, i especialment que la seqüència de menudes causes durant llarcs periodos podia produir grans efectes. També va fer observacions crítiques sobre la llenta taxa de canvi geològic, un dels primers conceptes basats en l'evidència relacionats en el regne geològic. Va observar la composició de la terra i va formular una teoria en la que la Terra canviava a un ritme llent i que eixos canvis no podien observar-se durant la vida d'una persona. No obstant, va anar el seu successor en el Lyceum, el filòsof Teofrasto (371-287 a. C.), qui va fer el major progrés en l'antiguetat en la seua obra De Lapidibus [Sobre les pedres]. Va descriure molts minerals i menas tant de mines locals com les de Laurium, prop d'Atenes, i més llunt. També va discutir de forma prou natural els tipos de marbre i materials de construcció com les pedres calcàrees, i va intentar una classificació primitiva de les propietats dels minerals per algunes de les seues propietats, com la durea. Pero l'interpretació errònea de Teofrasto de la presència dels fòssils va ser comunament acceptada fins a la revolució científica de el XVII. El treball d'este antic erudit grec, traduït al llatí i atres idiomes, va servir de referència durant casi dos mil anys.

Estratón de Lámpsaco va realisar un anàlisis dels fenomens d'erosió i dels transports fluvials dels #sediment en els estuaris. Més notable des d'un punt de vista metodològic va ser l'existència de verdaders debats, que a una Terra que hauria existit des de tota l'eternitat, oponien l'argument de l'erosió: «si la Terra no havia tingut començ [...] totes les montanyes haurien segut aplanadas al mateix nivell, tots els tossals haurien segut tornades al mateix nivell que les planures». Zenón de Citio.

Estrabón 64 a. C.-Plantilla:DC) en la seua Geografia, Llibre XII, cap. 2, 4, va parlar de la correspondència dels «eixint i entrantes en perfecta oposició» en un canó en el fondo del qual fluïa un riu, entenent per eixint i entrante les capes tallades pel riu pero sense incloure la pròpia noció de capa. En el mateix passage reconeixia l'existència del transport de rovina pels rius i l'alvanç de les terres a que pogueren donar lloc en els seus estuaris. Estrabón també refutó la teoria d'Eratóstenes que explicava la presència de fòssils a causa de que el Mediterràneu hauria alcançat un nivell més alt quan el estret de Gibraltar haguera estat tancat en un passat mític. Estrabón aduïa una causa present i observable, els terremots, per a explicar l'elevació del fondo oceànic que conduïa a la presència de fòssils en llocs alts. Eixa introducció d'una causa observable per a explicar fenomens anteriors va ser una de les innovacions gregues, pero eixos mateixos grecs, sense explicar-ho, varen considerar que tals causes podrien haver ocorregut d'una manera més violenta en el passat, i per a ells l'observació d'un terremot que duya a l'elevació d'una illa validava implícitament l'existència de terremots molt més violents que pogueren elevar àrees molt més grans. Este alvanç dels grecs era, per lo tant, diferent del principi del actualismo descobert en el XVIII.

Molt més vesprada, en l'época romana, Plinio el Vell (23-Plantilla:DC) va produir una discussió molt extensa de molts més minerals i metals que eren usats àmpliament per a fins pràctics. Va ser un dels primers en identificar correctament l'orige del àmbar com una resina fosilizada dels arbres per mig de l'observació dels insectes atrapats en algunes peces. També va assentar les bases de la cristalografia en reconéixer el hàbit octaèdric del diamant.

La geologia antiga no va ser inexistent, pero els errors varen ser numerosos, en part agregats per compiladors com Plinio el Vell, autor d'una obra d'una calitat molt desigual, i en part durant la Edat Mija. Eixos errors i l'us dels texts grecorromanos durant l'Edat Mija com un argument d'autoritat li varen donar una reputació sulfurosa, i la geologia moderna de el XVIII no és hereua directa de la geologia antiga.

Pares de l'Iglésia

Els pares de l'Iglésia es dedicaven sobretot a la defensa de la fe cristiana; i si parlaven de geologia, era en la perspectiva de corroborar la Bíblia. Molts d'ells (Tertuliano, Eusebio de Cesarea, entre uns atres) reconeixien els fòssils de closques i peixos com a restants d'animals petrificados i concloïen d'això la veracitat de l'existència d'un Diluvi universal. Les poques contribucions dels grecorromanos es varen modificar per a que correspongueren en la Bíblia, i tota idea d'un temps geològic llarc va ser abandonada ya en Isidoro de Sevilla, encara que l'aplicació de la creació del món en sis dies a la geologia no es va tornar influent fins a el XVII.

China

Els fòssils eren coneguts en la China antiga des del primer I a. C., pero no sempre s'identificaven correctament en les espècies modernes, i els restants d'un molusc es prenien com a ales de pardals, o les vetes en les roques es confonien en els fòssils.

En la China de el X, un dels naturalistes més intrigants va ser Shen Kuo (1031-1095), un personage polimático que incursionó en molts camps d'estudi en la seua época. En térmens de geologia, Shen Kuo va ser un dels primers naturalistes en formular una teoria de la geomorfología, basant-se en les seues observacions de l'alçament sedimentario, la erosió del sol, la deposición de #sediment i els fòssils marins trobats en els monts Taihang, ubicats a centenars de quilómetros del oceà Pacífic. També va formular una teoria d'una gradualidad en el clima, despuix d'observar els antics bambúés petrificados —restants fòssils de plantes— que va trobar enterrats en un estat preservat prop de Yanzhou (modern Yan'an), en el clima sec del nort de la província de Shaanxi. Va formular una hipòtesis per al procés de formació de la terra: basant-se en la seua observació de les closques fòssils en Taihang, va deduir que l'erosió i la deposición de #sediment haurien remodelat el terreny i que eixes montanyes haurien estat en algun moment situades a nivell de l'mar.

ya que China era colpejada en freqüència per moviments de terres, s'estudiava la sismologia pero sense que fora emesa una teoria sobre les seues causes. La principal aportació va ser tecnològica, en l'invenció del primer sismógraf. Consistia en una massa pesada balancejada en un recipient, i el dispositiu era capaç d'indicar la direcció general del seisme, i molts d'estos dispositius varen ser construïts.

El treball dels chinencs no va ser conegut en Europa fins a molt despuix de l'aparició de la geologia moderna.

Periodo àrap clàssic

El periodo àrap clàssic va estar influenciat principalment pels autors grecs, directa o indirectament a través de la traducció dels texts grecs al siríaco o per mig dels perses, i encara que les conexions en la ciència chinenca eren conegudes en certs camps, la seua influència va ser dèbil o inexistent en la geologia.

Les Rasâ'il al-Ikhwân al-Safâ' [Les Epístoles dels Germans de la Purea], contenen una descripció completa d'un cicle geològic, l'erosió produïx #sediment transportats pels rius a la mar, que es reblia poc a poc. Esta descripció és propenca a la d'Aristóteles, pero més detallada i presentava una nova idea important, l'estratificació de les capes sedimentarias en el fondo de la mar que conduïa a un intent d'explicar la orogénesis «[les mars] depositen estes arenes, esta argila i estos cudols en la seua part inferior, capa sobre capa [...] s'acumulen unes sobre les atres i aixina es formen en el fondo de les mars les montanyes i tossals». Els germans de la purea varen introduir també l'idea d'una asimetria en la forma de la Terra, sent les mars i les terres dos esferes que tindrien centres distints, per #lo que les mars no podrien cobrir completament les terres.

Abu al-Rayhan al-Biruni (973-1048) va ser un dels primers geólogos musulmans, els treballs dels quals varen incloure els primers escrits sobre la geologia de l'Índia, en l'hipòtesis de que el subcontinent indi va ser una volta un mar.

Avicena (981-1037), polímata persa, va fer contribucions significatives a la geologia i les ciències naturals (a les que va cridar Attabieyat), junt en atres filòsofs naturals com Ikhwan AI-Safa i molts uns atres. Avicena va escriure una obra enciclopèdica titulada Kitab al-Shifa (ca. 1014-1020) [El llibre de la cura, la curació o el remei de l'ignorança], en el que la part 2, secció 5, conté el seu comentari sobre la Mineralogia i la Meteorologia d'Aristóteles, en sis capítuls (Formació de montanyes; Les ventages de les montanyes en la formació de núvols; Fonts d'aigua; Orige dels terremots; Formació dels minerals; La diversitat del terreny de la terra). Avicena va ser més influent que els Germans de la Purea, encara que les seues contribucions varen ser menys interessants, i, ademés, el seu text va ser conegut en Occident a través d'una traducció d'Alfredo de Sareshel d'al voltant de 1200 que va truncar alguna cosa el text. Eixe text, De mineralibus, primer s'atribuirà a Aristóteles i es va utilisar a sovint en l'Edat Mija pels alquimistes, encara que Avicena en la versió original la condenava. De mineralibus té dos parts de geologia interessant, De la congélation dones pierres i De la cause dones montagnes. Els fòssils s'expliquen per l'inclusió d'animals i plantes convertides en pedra per una virtut petrificadora dels sols pedregosos. La part explicativa del fenomen, que les terres que contenien fòssils marins havien estat una volta sumergides, falta en el text llatí. Avicena explica les montanyes per dos causes, els moviments de terra que alçaven el sol i, en menor mida, l'erosió, que deixava intactes els relleus més durs. Avicena també coneixia l'estratificació que explicava pels successius alvanços i retirs de les mars, sent cada capa deguda a un d'eixos alvanços. Esta part del text també falta en la versió llatina de Sareshel.

Edat Mija Europea

A pesar d'una certa censura per part de l'Iglésia, el to de la ciència medieval és relativament lliure, si be les autoritats religioses a voltes es varen inclinar cap al dogma —com en la prohibició d'algunes de les tesis d'Aristóteles al voltant de 1210, revocades en 1234 i, després una volta més, condenades en 1277,— molts pensadors consideraven que la ciència no era incompatible en la fe cristiana. Eixa ciència troba el seu apogeu en la creació de les primeres universitats en Occident i en el advenimiento del escolàstica. Estudiosos com Robert Grosseteste, Roger Bacon, Tomás d'Aquino o Guillermo de Ockham varen ser verdaders científics. La condena de 1277 va ser la premissa d'una separació de la fe i la ciència en la doctrina de la doble veritat, una concernent a la fe i l'atra a la raó, veritats que podien ser contradictòries. Alberto el Gran (1193/1206-1280) va reprendre algunes de les idees d'Aristóteles i de Avicena. En el camp de la geologia, va estudiar els fòssils de la conca parisenca, pero sembla dubtar sobre el seu orige: per un costat, cita a Avicena en atribuir-los un orige animal; per un atre, evoca la possibilitat de que els fòssils es crearen directament en la pedra sense orige biològic. Eixa ambigüitat era compartida per atres autors de l'Edat Mija; Ristoro d'Arezzo duya a un orige orgànic dels fòssils, i Pietro d'Abano, pel contrari considerava que es generaven en el sol per l'acció dels astres. Ristoro d'Arezzo també va donar una teoria sobre l'orige de les montanyes, una forma d'atracció de les estreles que tendia a elevar la superfície de la Terra; curiosament, considerava que eixa força seria proporcional a la distància, a diferència de la força eixercida per un iman o la gravitació encara per descobrir.

Jean Buridan va emetre l'idea de que la Terra estaria composta per dos hemisferis asimètrics, que pot haver segut inspirada pels germans de la purea. Les terres són més llaugeres que els oceans, el sol calfa la terra i les allaugera. Este aligeramiento provoca un aument de les terres combatudes pels fenomens d'erosió. L'hemisferi nort, en una majoria de terra, és més llauger que l'hemisferi sur, i el centre de gravetat està descentrado. Buridan va usar una escala de temps incompatible en la Bíblia, i els fenomens que va descriure requerien a lo manco decenes de millons d'anys, i també va desconectar les causes de l'astronomia, invocant solament al Sol i ya no a les estreles. Els manuscrits de Buridan no s'imprimiran, Leonardo dona Vinci va reprendre parcialment l'idea de l'asimetria del globo, pero Buridan va tindre menys influència que el seu successor, Alberto de Sajonia, que reintrodujo l'astronomia en els cicles de formació de les montanyes. Buridan no rebujava l'idea del diluvi, pero considerava que tal fenomen no va poder haver teido una causa natural.

Renaixença europea

El Renaixença va començar en el XIV en Itàlia per a difondre's en el restant d'Europa en els sigles XV i XVI. El gravat en fusta, i després en coure, i l'invenció dels caràcters mòvils en l'imprenta varen permetre la difusió dels texts d'autors moderns i antics. La caiguda de Constantinopla va permetre l'arribada d'un bon número de manuscrits i d'erudits de parla grega a Occident, pero eixe redescubrimiento de texts grecs va ser anterior a la caiguda de l'Imperi bizantí, ya que la Renaixença va ser més un periodo de transició que de ruptura. A pesar d'eixa atmòsfera favorable, la geologia va alvançar poc durant la Renaixença.

L'orige dels fòssils, biològic o no, va començar a ser realment debatut a partir de la década de la década de 1500, debat que va continuar durant la major part de el XVI, pero des del començ de la Renaixença l'orige animal no era qüestionat per la majoria dels autors, sent les principals diferències les que es referien a les causes que varen dur a que eixos fòssils, a sovint d'orige marí, estigueren alluntats de la mar, en l'interior de la terra.

Per als autors de la Renaixença les montanyes eren el resultat de l'erosió (Leonardo, Agricola, Palissy) o eren relleus l'existència dels quals es remontava a la creació de la Terra; s'evocaven incendis subterràneus per a explicar el vulcanisme i els terremots, pero eixes causes no s'aplicaven a la orogénesis.

L'orige de les fonts a sovint es reduïa a un orige oceànic: l'aigua dels oceans circulava subterráneamente i reapareixia, ya que durant la Renaixença l'altitut dels oceans era poc coneguda, i inclús Palissy, qui refutaba eixa teoria, considerava que certes parts de la superfície de l'oceà podien estar més altes que la Terra.

Leonardo dona Vinci (1452-1519) no va estar interessat ni en la vulcanologia ni en la sismologia. Com no va publicar lo que va escriure sobre fòssils i erosió, la seua influència és difícil d'estimar. Refutó la teoria de la génesis fòssil in situ i les teories basades en el diluvi, particularment en el Codex Leicester. També en este còdex va identificar entre elles les capes presents en abdós costats d'una vall erosionada per la presència d'un riu. Leonardo mai va presentar una teoria global de la terra i va jugar en vàries idees, la d'una terra hueca, la d'un sol ple d'aigua o inclús va reprendre les idees d'Alberto de Sajonia o les de Buridan.

Les principals contribucions del célebre ceramista francés Bernard Palissy (1510-1590) es troben en el seu tractat sobre Eaux et fontaines [Aigües i fonts], en el que refutaba l'opinió àmpliament acceptada des de l'antiguetat de l'orige oceànic de les fonts i mostrava que l'aigua dels rius provenia de la pluja. Palissy admetia l'orige biològic dels fòssils, pero rebujava el seu orige marí o que anaren duts pel diluvi; per a ell eixos fòssils eren restants d'animals d'aigua dolça que habitarien els rius. Sobre la qüestió dels fòssils, Palissy no va ser innovador, les seues contribucions seguixen sent inferiors a les de Leonardo.

El gran humaniste Georg Bauer, cridat Georgius Agricola (1494-1555) resumix el coneiximent miner i metalúrgic del seu temps en la seua obra més famosa De re metallica , que va aparéixer póstumamente en 1556. Este últim també inclou un apèndix titulat Buch von donen Lebewesen unter Tage (Llibre de les criatures subterrànees). Tracta , en particular, de l'energia eòlica i hidrodinàmica, del transport i de la fundició dels minerals i de l'extracció de diversos jaciments, i per lo tant és un verdader tractat sobre metalúrgia. El De re metallica també s'ocupa de la successió de capes trobades en les mines en Sajonia, sense intentar explicar. L'obra de Agricola de més interés per a la geologia, es publica en 1544 baix el títul De ortu et causis subterraneorum; critica les hipòtesis antigues i senta les primeres bases de lo que després es convertirà en geomorfología per la seua descripció de l'erosió.

Geologia científica

XVII en Europa

Fins a el XVII la geologia no hi havia fet grans alvanços, i l'obra de 1664 de Mundus Subterraneus d'Athanasius Kircher (1601/02-1680) permet saber lo que un home educat de el XVII imaginava era l'interior de la terra, un cos pétreo recorregut no solament per bandes de fòc, sino també per rius i #llac subterràneus. Pero en eixe moment la disciplina va adquirir entitat pròpia en el món de les ciències naturals distinguéndose de la majoria de les atres ciències per l'enfocament històric: els minerals podrien ser fàcilment classificats per un químic, els fòssils per un biòlec; les propietats del cos terrestre serien descrites per un físic, i la seua figura per un geógrafo. Pero el geólogo no solament preguntaria: «¿qué és això?», sino, sobretot, «¿cóm es va convertir en lo que és?».

La geologia ha estat confrontada durant molt temps en el dogma de la Iglésia catòlica sobre la edat de la Terra. De fet, el concepte clau de la geologia és la «duració», i les primeres observacions científiques contradien directament l'ensenyança bíblica que es troba en el primer capítul del Antic Testament, que tracta del Génesis, a on es diu que la Terra va ser creada en sis dies. El món cristià va descobrir que les diferents traduccions de la Bíblia tenien diferents versions del text bíblic. L'única entitat que es mantenia consistent a través de totes les interpretacions era que el Diluvi havia donat forma a la geologia i la geografia del món. Per a provar l'autenticitat de la Bíblia, molts estudiosos varen sentir la necessitat de demostrar en evidències científiques que el Gran Diluvi de fet havia ocorregut. Eixe desig de dispondre de millors senyes, va aumentar les observacions sobre la composició de la Terra, #lo que a la seua volta va conduir al descobriment de més fòssils. Encara que les teories que varen resultar del major interés en la composició de la Terra varen ser a sovint manipulades per a recolzar el concepte del Diluvi, un resultat genuí va ser un major interés en la composició de la Terra. Per la força de les creències cristianes durant el XVII, la teoria de l'orige de la Terra que va ser més àmpliament acceptada va ser la recollida en l'obra A New Theory of the Earth [Una nova teoria de la terra] publicada en 1696 pel teòlec, historiador i matemàtic anglés William Whiston (1667-1752). Whiston va utilisar el raonament cristià per a provar que el Gran Diluvi havia ocorregut i que el diluvi havia format els estrats rocosos de la Terra.

Durant el XVII, tant l'especulació religiosa com la científica sobre l'orige de la Terra varen impulsar encara més l'interés per la Terra i varen donar lloc a tècniques d'identificació més sistemàtiques dels estrats de la Terra, que es poden definir com les capes horisontals de roca que tenen aproximadament la mateixa composició en tot. Un pioner important en la ciència va ser el mege i naturaliste danés Nicolas Steno (1638-1686), que pese a que s'havia format en els texts clàssics de la ciència, en 1659 va qüestionar sériament el coneiximent acceptat del món natural. En la comprensió fonamental de que els estrats més baixos de la roca eren també els més antics, i els superposts, cada volta més jóvens, Steno redescubrió el principi estratigráfico. La disposició en l'espai corresponia aixina en realitat a una seqüència en el temps. Ademés, Steno va postular que totes les capes s'haurien depositat en orige horisontalment, i que les capes solament varen poder ajustar-se, trencar-se i plegar-se posteriorment per acció de les forces internes de la Terra. Aixina mateix, Steno va entendre una volta més la naturalea orgànica dels fòssils: si s'hagueren format retroactivamente dins de la roca, com creïa Aristóteles, la roca circumdant els hauria deformat, com les raïls dels arbres que creixen en una fissura. Pero de fet la roca circumdant s'adaptava als fòssils, #lo que deixava clar que tenien que ser més antics que la roca circumdant. Steno també va ser el primer cristalógrafo en reconéixer la llei de la constància angular en el cuarzo i en 1669 va dibuixar el primer perfil geològic de la Toscana, un perfil que va anar realment històric. Les seues investigacions i conclusions han dut als acadèmics actuals a considerar-li com un dels fundadors de la estratigrafia i de la geologia modernes. (Steno, que es va fer catòlic quan era adult, finalment va ser nomenat bisbe; va ser beatificado en 1988 pel papa Juan Pablo II i per això també se li crida beato Nicolás Steno).

Els contemporàneus de Steno varen continuar abordant el problema de per qué els fòssils estaven incrustats en lo profunt de les roques en lloc d'estar en la superfície. Una eixida va ser simplement negar l'orige orgànic dels fòssils, i descartar-los com a formacions espontànees i curiosos «jocs de la naturalea», com va fer el mege i naturaliste anglés Martin Lister (1638-1711). Robert Hooke (1635-1703) va alvançar llavors la possibilitat de reconstruir a partir del contingut fòssil de les roques una seqüència temporal de condicions ambientals canviants, pero ni ell ni cap de les seues coetáneos varen desenrollar l'idea.

Tals enfocaments de l'història de la terra es varen vore obstaculisats durant molt temps per l'adheriment a l'escala de temps bíblica. L'eixemple més famós és el càlcul de l'arquebisbe de Armagh (Irlanda), James Usher (1580-1656), qui en el llibre de 1650 Els anals del món va datar la creació del món el dilluns 23 d'octubre de 4004 a. C. (vore: calendari de Ussher-Lightfoot). L'únic event que va poder haver canviat significativament la forma de la Terra despuix de la creació va ser el Diluvi. Se li atribuïa no solament per l'existència de fòssils alluntats de la mar, sino també per l'àmplia extinció que evidenciaven en gran partix les roques del nort i centre d'Europa i que varen ser reconegudes solament en el XIX com a evidència dels últims periodos frets. Per la similitut de les costes d'Àfrica i Sudamérica, un teòlec cridat Lilienthal en 1736 inclús va culpar al diluvi per la ruptura d'eixos continents.

XVIII en Europa

També durant el XVIII, els aspectes de l'història de la Terra, és dir, les divergències entre el concepte religiós acceptat i l'evidència objectiva, es varen convertir una volta més en un tema popular per al debat en la societat. En 1744, el naturaliste francés Georges-Louis Leclerc, comte de Buffon, va publicar la seua obra Història i teoria de la terra en la que atacava els populars relats bíblics daus per Whiston i atres teòrics eclesiàstics de la història de la Terra. A partir de l'experimentació en el refredat de globos, i ya que pensava que la Terra s'havia format a partir d'un péntol desgajado del Sol, va estimar que l'edat de la Terra no era de sol 4000-5500 anys com es infería de la Bíblia, sino de 75 000 anys. També el filòsof Immanuel Kant va descriure l'història de la Terra sense referència a Deu ni a la Bíblia en la seua obra de 1755 Història general de la naturalea i teoria del cel (Allgemeine Naturgeschichte und Theorie dones Himmels). De les obres d'estos hòmens respectats, aixina com d'uns atres, es va fer acceptable a mitan de el XVIII qüestionar l'edat de la Terra. Este cuestionamiento va representar un punt d'inflexió en el seu estudi, sent des de llavors possible estudiar la seua història des d'una perspectiva científica sense preconcepciones religioses. La creència en l'escala de temps bíblica es va perdre gradualment, i es varen fer intents de construir un pont entre l'antic coneiximent pràctic dels miners i metalúrgics i les especulacions purament teòriques de Descartes, Leibniz o Kant sobre l'orige de la terra. Aixina, la geologia va fer la transició d'una ciència descriptiva a una ciència explicativa. La recolecció de fòssils i de minerals es va convertir en una moda en els círculs burguesos, i el coneiximent de les #rarea geològiques es considerava una part important de l'educació general.

En l'aplicació dels métodos científics a l'investigació de l'història de la Terra, l'estudi de la geologia va poder convertir-se en un camp distintiu de la ciència. Per a escomençar, devien elaborar-se la terminologia i la definició de lo que constituïa l'estudi geològic. El terme «geologia» es va usar tècnicament per primera volta en publicacions de dos naturalistes de Ginebra, Jean-André Deluc i Horace-Bénédict de Saussure, encara que la veu «geologia» no va ser ben rebuda fins que va ser arreplegada en un compendio molt influent, la Encyclopédie, publicada a partir de 1751 per Denis Diderot. Una volta que es va establir el terme per a denotar l'estudi de la Terra i de la seua història, la geologia va ser poc a poc reconeguda com una ciència distinta que podria ensenyar-se com un camp d'estudi en les institucions educatives. En 1741, l'institució més coneguda en el camp de l'història natural, el Museu Nacional d'Història Natural de França, va crear el primer lloc d'ensenyança designat específicament per a geologia. Eixe va ser un pas important per a promoure encara més el coneiximent de la geologia com una ciència i en reconéixer el valor de difondre àmpliament eixe coneiximent.

Les primeres persones en implementar l'idea de Hooke d'una possible història geològica varen ser els geólogos alemans Johann Gottlob Lehmann (1719-1767) i Georg Christian Füchsel (1722-1773), encara que varen considerar la diferent formació de roques (litologia) en lloc del contingut fòssil. A mitan de el XVIII varen fer les primeres seccions de perfil i els mapes geològics que representaven les capes de roca en els districtes miners de Turingia.

El director de mineria de la Toscana, Giovanni Arduino (1714-1795) també va realisar un perfil de les montanyes alpines italianes. Va propondre en 1759 dividir les roques de la corfa terrestre en «primàries», «secundàries», «terciarias» i «cuaternarias». Els últims dos térmens encara estan en us hui, els dos primers corresponen aproximadament al Paleozoico i al Mesozoico actuals. També va reconéixer que els fòssils en els estrats més jóvens eren cada volta més similars als organismes vius.

A partir d'eixe interés creixent en la naturalea de la Terra i en el seu orige, va sorgir una major atenció als minerals i a atres components de la corfa terrestre. Ademés, la creixent importància econòmica de la mineria en Europa a mitan de el XVIII va fer que la possessió de coneiximents precisos sobre els minerals i la seua distribució natural fora vital. Els acadèmics varen començar a estudiar la composició de la Terra de manera sistemàtica, en comparacions detallades i descripcions no solament de la terra en sí, sino dels metals semipreciosos que contenia, que tenien un gran valor comercial. Per eixemple, en 1774, l'alemà Abraham Gottlob Werner (1749/50-1817) inspector de mines i professor de mineria i mineralogia en l'acadèmia de mineria de Freiberg (Sajonia), el més important centre d'estudi de geologia durant el XVIII, va publicar el llibre Von donen äusserlichen Kennzeichen der Fossilien [Sobre els caràcters externs dels minerals], que li va brindar un ampli reconeiximent perque presentava un sistema detallat per a identificar minerals específics basant-se en les seues característiques externes. Anys més tarde (1787) va publicar Kurze Klassifikation und Beschreibung der verschiedenen Gebirgsarten [Breu classificació i descripció dels diferents tipos de montanya]. Gràcies a això podrien identificar-se terres productives més eficients per a la mineria i es podien trobar metals semipreciosos, i en això guanyar més diners. Este impuls pel guany econòmic va fer que la geologia fora el centre d'atenció i la va convertir en un tema popular a seguir. En ser més les persones que l'estudiaven, varen aplegar observacions més detallades i més informació sobre la Terra.

Neptunistas vs. plutonistas

Artícul principal → Neptunismo.

Ya en la década de 1770 la química començava a eixercitar un paper fonamental en la base teòrica de la geologia i d'ella varen sorgir dos teories opostes en seguidors compromesos. Eixes teories contrastantes oferien diferents explicacions de cóm s'havien format les capes rocoses de la superfície de la Terra.

La primera de les teories sugeria que havia segut una inundació líquida, tal com el diluvi bíblic, la que havia creat tots els estrats geològics. La teoria va estendre les teories químiques que s'havien desenrollat des de el XVII i va ser promoguda per l'escocés John Walker (1731-1803), el suec Johan Gottschalk Wallerius (1709-1785) i el ya citat Abraham Werner. Varen ser les opinions de Werner les que varen conseguir influència internacional al voltant de 1800: en el planeta, originalment cobert d'aigua, s'havien anat formant roques per mig de sedimentación en el fondo marí. D'esta manera, el planeta s'havia format des del seu núcleu, de roques més antigues i dures —com el basalt i el granit— fins a les capes superficials, més dèbils, en les que es trobaven gran cantitat de fòssils. El diluvi universal descrit en la Bíblia hauria repetit el mateix procés, afegint noves capes de roques llaugeres sobre un núcleu més sòlit. L'influència dels volcans, per tant, quedava llimitada a una menuda adició de material superficial, mentres que el verdader procés generativo de la roca es realisava baix l'aigua. El sistema de Werner va ser influent i els que varen acceptar la seua teoria varen ser coneguts com «diluvianistas» o «neptunistas». La tesis neptunista va ser la més popular a finals de el XVIII, especialment per a aquells que tenien una formació química.

No obstant, una atra tesis va conseguir llentament prestigi des de la década de 1780 en avant. En lloc de baix l'aigua, alguns naturalistes de mitan de el XVIII, com el ya citat Buffon, havien sugerit que els estrats s'haurien format a través de la calor (o fòc). L'idea de que les roques es originarian per mig de processos a altes temperatures va ser proposta per primera volta per Anton More (1687-1750), i es basava en els seus estudis sobre les illes volcàniques. La tesis va ser modificada i ampliada pel naturaliste escocés James Hutton (1726-1797) considerat el pare fundador de la geologia moderna, que descrivia l'orige de les roques com un procés constant d'erosió dels elements i regeneració del material per mig de pressió i temperatura. Hutton no creïa que el basalt anara un material sedimentario que es componia parcialment de fòssils, i postulava el seu orige volcànic; va encertar en afirmar que el basalt no contenia fòssils, ademés de ser impermeable, dur i cristalí. Després Hutton va buscar evidències per a respalar la seua idea de que devia haver hagut cicles repetits, cada u dels quals implicava una deposición en el fondo marí, una elevació en inclinament i erosió, i després un moviment submarí de nou per a que es depositaren més capes. En Glen Tilt, en les montanyes de Cairngorm, va trobar esquistos metamòrfics penetrant en el granit, d'una manera que li indicaven que la presunta roca primordial s'havia fos en acabant de que s'hagueren format els estrats.

En 1785 va presentar un artícul titulat Theory of the Earth; or an Investigation of the Laws observable in the Composition, Dissolution and Restoration of Land upon the Globe [Teoria de la Terra; o una investigació de les lleis observables en la composició, dissolució i restauració de la terra sobre el Globo] que es va publicar en 1788 en les «Transactions de l'of the Royal Society of Edinburgh». Este artícul, pràcticament sense canvis, va constituir el primer capítul del seu llibre en dos volums de 1795, Theory of the Earth, with Proofs and Illustrations [Teoria de la Terra, en evidències i ilustracions]. Eixe pot considerar-se com el primer tractat modern sobre geologia, ya que Hutton va establir en ell els principis del uniformismo —la suposició de que les mateixes lleis i processos naturals que operen en les observacions científiques actuals sempre han operat en l'univers en el passat i s'apliquen en tot l'univers.—, del plutonismo i del metamorfisme. La nova teoria geològica que Hutton va propondre implicava que la Terra devia ser molt més antiga de lo que es pensava i que no podia explicar-se dins dels llímits de la cronologia inferida de la Bíblia. De fet, el temps que les montanyes necessitaven per a erosionar-se i el temps en el que els #sediment formarien noves roques baixe la mar, que a la seua volta s'elevarien i emergirien, no es podia contar en milenis, sino que devien ser contats en decenes o centenars de millons d'anys.

Hutton va anar sense dubte un investigador lluent, pero va presentar les seues idees per escrit d'una manera massa confusa i massa complicada per a que el seu lluent treball s'entenguera de colp i repent. Va ser el seu amic, el matemàtic escocés John Playfair (1748-1819), qui va fer una presentació clara i accessible a una àmplia audiència en el seu llibre Illustrations of the Huttonian Theory of the Earth [Ilustracions de la teoria huttoniana de la Terra], publicat en 1802. Gràcies a eixe compendio de Playfair, la teoria de Hutton va ser coneguda i finalment acceptada per un número creixent de geólogos (entre els que cuales estarà l'escocés Charles Lyell). Els qui varen seguir les tesis de Hutton a principis de el XIX es varen referir a esta visió com plutonismo: la formació de la Terra a través de la solidificació gradual d'una massa fosa a un ritme llent per mig dels mateixos processos que varen ocórrer a lo llarc de l'història i que continuaven en l'actualitat. Els «plutonistas» creïen que els processos volcànics —no l'aigua d'una Gran Inundació— eren l'agent principal en la formació de roques que s'havien format per depòsits de lava produïts baix terra en els volcans. S'oponien als «neptunistas» que pensaven que les roques s'havien format en un gran oceà el nivell del qual havia descendit en el temps. A principis de la segona mitat XVIII, Jean-Étienne Guettard (1715-1786) i Nicolas Desmarest (1725-1815) havien recorregut el centre de França i varen registrar les seues observacions en un mapa geològic, destacant l'orige volcànic d'eixa regió.

XIX

A principis de el XIX, l'indústria minera i la Revolució industrial varen estimular el ràpit desenroll d'un nou camp, la cartografia geològica, i d'un valiós recurs tècnic, l'elaboració de columnes estratigráficas: «les seqüències de formacions rocoses dispostes d'acort en la seua orde de formació en el temps». En Anglaterra, el constructor de canals, topógrafo i prospector miner William Smith (1769-1839), a partir de la década de 1790, va descobrir empíricamente que els fòssils eren una forma molt efectiva per a distinguir entre formacions similars del paisage. Mentres viajava pel país treballant en el sistema de canals Smith va dibuixar alguns primers mapes geològics i va començar l'ordenament de les capes geològiques d'Anglaterra i d'Escòcia per mig de l'examen dels fòssils que contenien. En 1815 va publicar el seu monumental mapa geològic de colors d'Anglaterra i Gales, que considerava tant el contingut fòssil com la litologia. Smith havia reconegut que certes seqüències de roques també es caracterisen per una Faunenfolge (successió de fauna) molt específica i distintiva. En 1827, Leopold von Buch (1774-1853) va falcar el terme «Leitfossil» (fòssil guia) para tals fòssils que permetien la datació relativa. El mapa de Smith va continuar senyalant el camí per a tots els proyectes posteriors de les respectives oficines estatals nacionals. En l'ajuda de dits mapes, el geólogo no solament visualisava la distribució de certes roques en la superfície, sino també podia predir la seua posició baixe terra. Quant més conscients eren de que els estrats rocosos també eren unitats temporals, més es va convertir el mapa geològic en una representació complexa de quatre dimensions (les tres de l'espai i el temps) en dos dimensions. Les motivacions econòmiques per a l'us pràctic de les senyes geològiques varen fer que els governs recolzaren l'investigació geològica. Durant tot el XIX, els governs de varis països, inclosos Canadà, Austràlia, Gran Bretanya i els Estats Units, varen finançar estudis geològics que elaboraven mapes geològics de vastes àrees dels països. L'estudi geològic proporciona l'ubicació de minerals útils i dita informació podria utilisar-se per a beneficiar a l'indústria minera del país. En la finançació governamental de l'investigació geològica, més persones varen poder estudiar geologia en millors tecnologies i tècniques, #lo que duria a l'expansió del camp de la geologia.

Casi al mateix temps que Smith, el anatomista comparatiu francés Georges Cuvier (1769-1832), assistit pel seu colega Alexandre Brongniart (1770-1840) en la École dones Mines de Paris, es va donar conte de que les edats relatives dels fòssils podien determinar-se des d'un punt de vista geològic, en térmens d'en quina capa de roca es trobaven i de la distància a la que estaven de la superfície de la Terra. A través de la #síntesis de les seues troballes, Brongniart i Cuvier es varen donar conte de que es podien identificar diferents estrats pels continguts fòssils i, per lo tant, que cada estrat podia assignar-se a una posició única en una seqüència. Encara que defenien la majoria de les tesis neptunistas, Cuvier i Brongniart varen postular en la seua obra de 1811, Description Geologiques dones Environs de Paris, també una gran edat per a la Terra. La seua teoria es va inspirar en el descobriment de Cuvier de fòssils d'elefants en París. Per a recolzar la seua tesis, varen formular el principi de la superposició d'estrats segons el qual les capes geològiques superpostes representaven una successió en el temps. No obstant, no varen ser els primers en declarar el principi fonamental de l'estratigrafia, ya que aparentment varen ser, sense donar-se conte, precedits per Stenon i Smith. La estratigrafia es va tornar molt popular entre els geólogos i molts esperaven aplicar este concepte a totes les roques de la Terra.

Durant tot el sigle varen ser molts els geólogos que varen refinar i varen completar la columna estratigráfica. Per eixemple, en 1833, mentres el geólogo britànic Adam Sedgwick (1785-1873) cartografiava les roques que ell mateixa havia establit que eren del periodo Cámbrico, Charles Lyell sugeria en una atra part una subdivisió del periodo Terciario; i Roderick Murchison, que cartografiava en Gales des d'una direcció diferent, estava assignant les parts superiors del Cámbrico de Sedgwick fins a les parts més baixes del seu propi periodo Silúrico. La columna estratigráfica va ser significativa perque va proporcionar un método per a assignar una edat relativa d'estes roques en colocar-les en diferents posicions en la seua seqüència estratigráfica. Açò va crear un enfocament global per a datar l'edat de la Terra i va permetre establir noves #correlació a partir de les similituts trobades en la composició de la corfa terrestre en varis països.

A principis de el XIX, Gran Bretanya es va adaptar al catastrofisme en l'objectiu de conciliar la ciència geològica en les tradicions religioses del Gran Diluvi bíblic. A principis de la década de 1820, els geólogos anglesos, inclosos William Buckland i Adam Sedgwick, interpretaven els depòsits «diluviales» com a resultat de l'inundació de Noé, pero a finals de la década varen revisar les seues opinions a favor d'inundacions locals. Sir Charles Lyell (1797-1875) va desafiar al catastrofisme en la publicació en 1830 del primer volum del seu llibre Principis de geologia (Principles of Geology, 1830-1833) —que va actualisar en noves edicions fins a la seua mort en 1875— que presentava una varietat d'evidències geològiques d'Anglaterra, França, Itàlia i Espanya per a provar que les idees de gradualismo de Hutton eren correctes. En el tercer volum va amprar per volta primera el concepte de «roca metamòrfica» per a referir-se a aquelles roques afectades per condicions de temperatura i pressió diferents de les de la seua formació.Va argumentar que la majoria dels canvis geològics havien segut graduals. Lyell pensava, en raó, que els processos geològics eren llents i que havien tingut lloc a lo llarc de l'història de la Terra, i que continuaven de la mateixa manera en l'actualitat. Eixa teoria es coneix com el uniformismo, una doctrina geològica que establix que els processos ocorren a les mateixes taxes en el present que en el passat i que explica totes les característiques geològiques de la Terra. Les obres de Lyell varen ser molt populars i àmpliament llegides, i el concepte de uniformismo es va consolidar en la societat geològica,per oposició al catastrofisme segons el qual les característiques terrestres es varen formar i varen evolucionar gràcies a una série d'events catastròfics. Encara que les observacions contradien esta idea, els creacionistas encara es neguen a refutar els escrits bíblics.

Des de principis de el XIX i fins a ben mediat el sigle, coincidint en el temps en el moment en que es completaven les columnes estratigráficas, el imperialisme de varis països va dur a explorar terres lluntanes per a expandir els seus territoris. Això va donar als naturalistes l'oportunitat de recopilar senyes en eixos viages. En 1831, el capità Robert FitzRoy, a càrrec de l'expedició de reconeiximent coster del HMS Beagle, buscava a un naturaliste adequat per a examinar la terra i brindar-li assessorament geològic. El lloc li va correspondre a Charles Darwin, qui acabava de completar la seua llicenciatura i havia acompanyat a Sedgwick en una expedició de cartografia de dos semanes en Gales despuix de prendre el seu curs de primavera de geologia. Fitzroy va donar a llegir a Darwin els Principis de geologia de Lyell, i Darwin es va convertir en el seu primer adepte, ideant teories sobre els principis uniformistas sobre els processos geològics que va vore, i desafiant algunes de les idees de Lyell. Va especular sobre l'expansió de la Terra per a explicar l'alçament, després, sobre la base de l'idea de que les àrees oceàniques s'afonaven a mida que s'elevava la terra, hipotetizó que els atolones de coral creixien des dels secs de #coral que rodejaven les illes volcàniques. Eixa idea es va confirmar quan el Beagle va examinar les illes Cocos (Keeling), i en 1842 va publicar la seua teoria sobre The Structure and Distribution of Coral Reefs [L'estructura i distribució dels secs de coral]. L'observació de fòssils en el cim dels Vages i en la seua base va dur a este autor a qüestionar la seqüència d'events que podrien haver conduït a eixa distribució dispar i el seu descobriment de fòssils jagants va ajudar a establir la seua reputació com geólogo. El seu teorización sobre les causes sobre la seua extinció ho varen dur a desenrollar la seua teoria de la evolució per la selecció natural, publicada en la seua obra monumental i crucial per a les idees filosòfiques On the Origin of Species [L'orige de les espècies] en 1859 —i, més vesprada, en 1871, en el seu treball no menys important sobre els antepassats de la humanitat The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (L'orige de l'home i la selecció en relació en el sexe).—.

L'edat de la Terra

Artícul principal → Edat de la Terra.

A lo llarc de el XIX, l'investigació científica havia considerat sériament l'espinosa qüestió de la edat de la Terra. Les estimacions variaven entre a penes cent mil anys —Buffon afirmava en 1778 que la Terra era un fragment del Sol que s'havia gelat, estimant la seua edat en 74 000 anys— i varis millons d'anys (Lyell en 1830). No obstant, la comunitat geològica va poder acordar que la Terra devia tindre a lo manco varis centenars de millons d'anys. En eixe moment, els físics difícilment varen acceptar esta última estimació. En 1862, un dels més destacats, William Thomson, primer baró Kelvin, va publicar uns càlculs que fixaven l'edat de la Terra en uns Plantilla:Ma/1 millones de años, entre 20 i Plantilla:Ma/1 millones de años. Lord Kelvin va supondre que la Terra s'havia format com un objecte completament fos i utilisant les lleis de la termodinàmica, va determinar la cantitat de temps necessari per a que la superfície propenca es gelara gradualment fins a la seua temperatura actual. Eixe resultat suponia, no obstant, que la transferència de calor era per conducció simple i ignorava els fenomens de convecció, #lo que subestimaba l'edat real de la Terra, un error senyalat en 1894 per l'ingenier i matemàtic irlandés John Perry (1850-1920). L'explicació de Perry solament va ser acceptada en la segona mitat de el XX, sent l'error de Kelvin atribuït inicialment a l'ignorança de la radiactivitat en la Terra, que va ser descoberta en 1896 per Henri Becquerel i Pierre i Marie Curie. Eixa mateixa radioactividad ha permés despuix la datació de les roques en térmens absoluts.

XX

En el descobriment de la desintegració radioactiva, l'edat de la Terra es va retardar encara més. A principis de el XX es varen descobrir els isòtops radioactivos i es va desenrollar la datació radiométrica. En 1911, Arthur Holmes (1890-1965), un geólogo britànic pioner de la geocronología que formava part del personal del Imperial College, va datar una mostra de Ceilan en Plantilla:Ma/1 millones de años usant isòtops de plom. En 1921, els assistents a la reunió anual de la British Association for the Advancement of Science varen aplegar a un consens aproximat de que l'edat de la Terra era de pocs mils de millons d'anys, i que eixa datació radiométrica era creible.

Holmes va publicar en 1913 el seu famós llibre The Age of the Earth, an Introduction to Geological Idees [L'edat de la terra, una introducció a les idees geològiques] en el que argumentava enèrgicament a favor de l'us dels métodos de datació radiactius en lloc de recolzar-se en els métodos basats en la sedimentación geològica o en el refredat de la terra (molta gent encara s'aferrava als càlculs de lord Kelvin de menys de Plantilla:Ma/1 millones de años). Holmes que ya havia estimat que les roques arqueanas més antigues tenien Plantilla:Ma/1 millones de años, no hi havia fins a llavors especulat més sobre l'edat de la Terra. Per a llavors, el descobriment dels isòtops havia complicat els càlculs i va passar els següents anys bregant en ells. La seua promoció de la teoria en les següents décades li va valdre el renom de «Father of Modern Geochronology».^{cita requerida} En 1927 ya havia revisat eixa sifra elevant-la a Plantilla:Ma/1 millones de años i en la década de 1940 fins als Plantilla:Ma/1 millones de años, basant-se en medicions de l'abundància relativa dels isòtops d'urani establida per Alfred O. C. Nier. El método general es coneix ara com el model Holmes-Houterman, en acabant de que Fritz Houtermans ho publicara en eixe mateix any de 1946. L'edat establida de la Terra s'ha refinat des de llavors pero no ha canviat significativament i les teories que no compliren en eixa evidència científica ya no podien acceptar-se.

Deriva continental

Artícul principal → Deriva continental.

El cartógrafo flamenc Abraham Ortelius havia notat ya en 1596 que les formes dels continents a lo llarc de les costes opostes de l'oceà Atlàntic (en particular, d'Àfrica i Amèrica del Sur) semblaven articular-se, i va sugerir que Amèrica hauria segut «arrancada» d'Europa i Àfrica (per seismes i inundacions). Francis Bacon en 1620, François Placet en 1658, Theodor Christoph Lilienthal en 1756, Alexander von Humboldt en 1801 i 1845 i Antonio Snider-Pellegrini en 1858 també varen fer comentaris similars.

El geólogo i mineralogista nortamericà James Dwight Dana va influir en senyalar que els llímits dels continents i oceans havien canviat des dels temps antics segons les seues observacions dels llits del Silúrico, idea també subscrita per Lyell: «Els continents (...) encara que permanents durant époques geològiques sanceres, canvien les seues posicions per complet en el curs de les edats». L'idea de que Amèrica, Europa i Àsia havien estat unides alguna volta va ser proposta per varis estudiosos, entre ells Franklin Coxworthy (entre 1848 i 1890), Roberto Mantovani (en 1889 i 1909), William Henry Pickering (en 1907) i Frank Bursley Taylor (en 1908). Eduard Suess també va propondre en 1885 i 1893, l'existència passada del supercontinente de Gondwana i del oceà de Tetis. Montovani, en particular, va subrallar la similitut de les formacions geològiques dels continents meridionals, pero explicava la fracturación del supercontinente per l'activitat volcànica i la posterior lluntea dels continents per una suposta dilatació tèrmica de la Terra. Taylor imaginava que els continents s'haurien mogut per un procés de «esmonyida continental» per les forces de les marees durant la suposta captura de la Lluna durant el Cretácico. Encara que el mecanisme que va propondre era infundat, va anar el primer en donar-se conte de que un dels efectes dels desplaçaments continentals era la formació de montanyes, i va atribuir en raó la formació del Himalaya a la colisió entre el subcontinent indi i Àsia (durant un temps la deriva dels continents es coneixerà com la «hipòtesis de Taylor-Wegener»).

En 1912, el meteoròlec alemà Alfred Wegener (1880-1930) va propondre la teoria de la deriva continental. Esta teoria sugeria que les formes dels continents i la coincidència de la geologia costera entre alguns continents indicarien que haurien estat units en el passat i format una sola massa de terra coneguda com Pangea; després se separarien i es desplaçarien com a basses sobre el fondo de l'oceà, alcançant la seua posició actual. Ademés, la teoria de la deriva continental oferia una possible explicació sobre la formació de les montanyes. Desafortunadament, la teoria de Wegener tenia dos punts dèbils: era impossible, en els métodos geodèsics de l'época, constatar la deriva de dos continents un en relació en l'atre; i ningú podia explicar les forces capaces de moure continents a través del mig resistent subjacent. Les seues idees varen ser rebujada de colp i repent per la majoria dels geólogos (varen ser excepcions notables d'això DuToit, en Suràfrica, i Holmes en Escòcia) i per la totalitat dels geofísicos.

Holmes va acceptar la teoria de Wegener i va proporcionar un mecanisme per a fer que els continents es mogueren: la convecció del mant. No obstant, fins al cap de la Segona Guerra Mundial no varen començar a acumular-se noves evidències que recolzaren la deriva continental. Va seguir un periodo d'uns 20 anys extremadament emocionants en els que la teoria de la deriva continental va passar de ser creguda per uns pocs a ser la pedra angular de la geologia moderna. A partir de 1947, l'investigació va trobar noves evidències sobre el fondo oceànic, i en 1960 Bruce C. Heezen (1924-1977), geólogo nortamericà, va publicar el concepte de dorsal mediooceánica. Poc despuix, els també geólogos nortamericans Robert S. Dietz (1914-1995) i Harry H. Hess (1906-1969) varen propondre que la corfa oceànica es formava quan el fondo marí s'estenia a lo llarc de les dorsals mediooceánicas en la expansió del fondo oceànic. Açò es va vore com una confirmació de la convecció del mant i, per lo tant, s'eliminava l'obstàcul principal de la teoria. Eixe nou alvanç, calificat de «revolucionari» per alguns geólogos, va tindre lloc en la geologia en la década dels anys 1960 i va anar el desenroll i acceptació per part de la comunitat científica de la tectónica de plaques. Va consistir en una revitalisació de la teoria de la deriva continental, proposta en 1912 per Wegener. Els elements que finalment varen sugerir, al nortamericà William Jason Morgan (n. 1935) i al francés Xavier Li Pichon (n. 1937), la noció de plaques rígides transportades per moviments de convecció en les grans profunditats de la Terra —la gran reserva de calor— de la mateixa forma en que es traslladen les persones i els objectes en les cintes rodantes varen ser:

• les medicions paleomagnéticas,
• la cartografia del fondo oceànic en fins comercials i militars,
• el reconeiximent de les dorsals mig-oceàniques i l'expansió dels fondos oceànics,
• la cartografia de #epicentre sísmics a escala mundial.

Les evidències geofísicas sugerien un moviment lateral dels continents i que la corfa oceànica era més jove que la continental. Eixes evidències també varen estimular l'hipòtesis del paleomagnetisme, el registre de l'orientació del camp magnètic de la Terra que queda registrat en els minerals magnètics. El geofísico britànic S. K. Runcorn va sugerir eixe concepte de paleomagnetisme a partir del seu descobriment de que els continents s'havien mogut en relació en els pols magnètics de la Terra. John Tuzo Wilson (1908-1993), geólogo i geofísico canadenc que havia segut un promotor de l'hipòtesis de propagació del fondo oceànic i de la deriva continental des del principi, va agregar el concepte de falles de transformació al model, completant les classes de tipos de falles necessàries per a fer que la movilitat de les plaques en el món funcionara. En 1965 es va celebrar en la Royal Society de Londres un simpòsium sobre la deriva continental, que deu considerar-se com l'inici oficial de l'acceptació de la tectónica de plaques per part de la comunitat científica. Els resums del simpòsium es publiquen com Blacket, Bullard, Runcorn; 1965. En eixe simpòsium, el geofísico anglés Edward Bullard (1907-1980) i els seus companyers de treball varen mostrar en un càlcul computarizado cóm els continents a lo llarc d'abdós costats de l'Atlàntic encaixarien millor per a tancar l'oceà, #lo que es va conéixer com el famós «ajust de Bullard» (Bullard's Fit). A finals de la década de 1960, el pes de l'evidència disponible vea la deriva continental com la teoria generalment acceptada.

La teoria de la tectónica de plaques té la ventaja de reagrupar a geólogos, geofísicos i geodesistas en la mateixa empresa l'objectiu de la qual és conéixer cada volta millor el nostre planeta. Els geólogos contribuïxen en les seues observacions en el camp, els sismólogos en l'estudi que fan dels mecanismes que produïxen els terremots, els geodèsics en la determinació cada volta més precisa de les ondulacions del geoide i les anomalies gravimétricas que se'ls atribuïxen. i els geodinámicos per mig de models matemàtics de les corrents de convecció dins de la Terra. Encara que no es deu oblidar que encara és una teoria que té moltes deficiències i debilitats, inclús a pesar de que els seus punts essencials semblen definitivament adquirits. Per un atre costat, a pesar de l'entusiasme dels jóvens geólogos per esta teoria, molts encara tindran que practicar, encara que solament siga per a guanyar-se la vida en un servici geològic o en una companyia de prospecció, la «geologia de papa», és dir, prendre mostres de roca del camp, saber cóm dibuixar i interpretar mapes geològics a escala local o regional i possiblement poder usar els instruments de medició que els geofísicos posen a la seua disposició.

Geologia moderna

En aplicar els principis estratigráficos de sò a la distribució dels cràters en la Lluna, es pot argumentar que casi de la nit al matí, Gene Shoemaker va dur l'estudi de la Lluna llunt dels astrònoms llunars i li'l va donar als geólogos llunars.

En els últims anys, la geologia ha continuat la seua tradició com l'estudi del caràcter i orige de la Terra, les seues característiques superficials i la seua estructura interna. Lo que va canviar a finals de el XX va ser la perspectiva de l'estudi geològic. Ara es estudía la geologia utilisant un enfocament més integrador, considerant a la Terra en un context més ampli que comprén l'atmòsfera, la biosfera i la hidrosfera. Els satèlits ubicats en l'espai que prenen fotografies de gran alcanç de la Terra brinden eixa perspectiva. En 1972, el programa Landsat, una série de missions satelitales administrades conjuntament per la NASA i el Servici Geològic d'Estats Units, va començar a suministrar imàgens satelitales que podien analisar-se geològicament. Eixes imàgens es podien usar per a mapear les principals unitats geològiques, reconéixer i correlacionar tipos de roques en vastes regions i rastrejar els moviments de la tectónica de plaques. Algunes aplicacions d'estes senyes són la capacitat de produir mapes geològicament detallats, localisar fonts d'energia natural i predir possibles desastres naturals causats pels canvis de les plaques.

Vore també

• Història de la Terra
• Història de la mineralogia
• Història de la paleontologia
• Història de la vulcanologia
• Principi de la superposició d'estrats
• Geologia històrica
• Anex:Cronologia de la paleontologia

Notes

• François Ellenberger (1988). Histoire de la Géologie, Paris: Éditions Lavoisier - Technique et Documentation, pp. 352 i 381.

• Gabriel Gohau (1987). Unix histoire de la géologie, Éditions du Seuil.

• Gohau, Gabriel (1990). A history of geology, New Brunswick: Rutgers University Press.

• Colin Ronan (1983). Histoire mondiale dones Sciences, Éditions du Seuil.

• Colectiva (2004). Histoire dones sciences de l'antiquité à nos jours, Éditions Tallandier.

• Colectiva, baixe la direcció de René Taton (1995). Histoire générale dones sciences. La science moderne de 1450 à 1800, PUF.

Llectura adicional

• Bowler, Peter J. (2000). The earth encompassed : a history of the environmental sciences, 1st Amer. edició, New York: Norton. ISBN 978-0-393-32080-0.
• (2007) Burek (ed.). The Role of Women in the History of Geology: Special Publication no 281, London, England: Geological Society of London. ISBN 978-1862392274.
• Frank, Adams Dawson (1938). The Birth and Development of the Geological Sciences, Baltimore: The Williams & Wilkins Company.
• (1996) Jardine (ed.). Cultures of natural history, Reprinted edició, Cambridge, England: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-55894-5.

• Kooijmans, Luuc (2004). De doodskunstenaar — de anatomische lessen van Frederik Ruysch (en Dutch), Ámsterdam: Bert Bakker. ISBN 978-90-351-2673-2.
• Leddra, Michael (2010). Clave matters : geology's legacy to scientific thought, Chichester: Wiley. ISBN 978-1-4051-9908-7.
• Woods, Thomas I. (2005). How the Catholic Church built Western civilization, Washington, D.C.: Regnery Publ.. ISBN 0-89526-038-7.
• (2007) Wyse Jackson (ed.). Four centuries of geological travel : the search for knowledge on foot, bicycle, sledge and camel, London: The Geological Society. ISBN 978-1-86239-234-2.
• O'Hara, Kieran D. (2018). A Brief History of Geology, Cambridge, England: Cambridge University Press.

Bibliografia

• XIX:

• Adolphe d'Archiac, Introduction à l'étude de la paléontologie stratigraphique. Prenga I, Précis de l'histoire de la paléontologie stratigraphique et supplément au Prenga I dans li prenga II, éditeur F. Savy, 1864
• Archibald Geikie, The Founders of Geology, éditeur MacMillan, 1897
• Karl Alfred von Zittel, Geschichte der Geologie o. Paläontologie bis Ende d. 19. Jahrhunderts, München, Oldenbourg, 1899

• XX:

• Geneviève Bouillet-Roy, La géologie dynamique chez els anciens grecs et latins d'après els textes, thèse de doctorat, Paris 6, 1976, 438 pages.
• Joseph Needham, Science and Civilization in China, volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth. 1986, Taipéi : Caves Books, Ltd.

Enllaços externs

• Commons
• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Història de la geologia.
• García Cruz, C. M. (2020) Des de Richard de Bury (1344) fins a Charles Lyell (1830). Algunes consideracions històriques sobre l'us del terme 'geologia' Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. 114: 149-159. ISSN: 2659-2703