La historia de la Geología, una ciencia relativamente moderna en su concepción actual, permite encontrar ciertos aspectos particulares en su desarrollo (como descubrimientos primitivos, posteriormente olvidados y redescubiertos en nuestra época), que a la vez que ponen de manifiesto su fuerte dependencia de otras ciencias mas "clásicas", y le imprimen un carácter individual que la diferencia netamente de las mismas.
En su evolución histórica se observa que el proceso de creación de leyes e hipótesis geológicas, ha tenido en ocasiones, una importancia y una influencia en la concepción científica global de diferentes épocas que puede parecer desmesurada. Es así como la creación de un cuerpo doctrinal de la Geología, originó en el pasado (y aún continúa haciéndolo), controversias de gran importancia, que influyeron decisivamente en el pensamiento científico y en el desarrollo de las Ciencias Naturales hasta hoy día.
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| Geo Logos |
La palabra Geología (proveniente del griego, geo, ‘tierra’ y logos, ‘conocimiento’), y entendida como el tratado o conocimiento de la Tierra (como planeta), hace alusión al campo de la ciencia interesado en el origen del planeta Tierra, su historia, su forma, la materia que lo conforma y los diferentes procesos que actúan o han actuado sobre él.
El término "geología" fue presentado por Jean-André Deluc en 1778. William Smith (1769-1839) produjo el primer mapa geológico de Inglaterra e Irlanda.
El término "geología" fue presentado por Jean-André Deluc en 1778. William Smith (1769-1839) produjo el primer mapa geológico de Inglaterra e Irlanda.
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| La Tierra y su estructura |
La Geología es una de las muchas materias relacionadas como Ciencias de la Tierra, o geociencia, y los geólogos son científicos de la Tierra, preocupados por las rocas y por los materiales derivados de éstas que constituyen la parte externa de la Tierra. Para comprender estos cuerpos, se sirven de conocimientos de otros campos, por ejemplo de la física, química y biología. De esta forma, temas geológicos como la geoquímica, la geofísica, la geocronología (que usa métodos de datación) y la paleontología, ahora disciplinas importantes por derecho propio, incorporan otras ciencias, y esto permite a los geólogos comprender mejor el funcionamiento de los procesos terrestres a lo largo del tiempo.
Aunque cada Ciencia de la Tierra tiene su enfoque particular, todas suelen superponerse con la Geología. De esta forma, el estudio del agua de la Tierra en relación con los procesos geológicos requiere conocimientos de hidrología y de oceanografía, mientras que la medición de la superficie terrestre utiliza la cartografía (mapas) y la geodesia (topografía). El estudio de cuerpos extraterrestres, en especial de la Luna, de Marte y de Venus, también aporta pistas sobre el origen de la Tierra. Estos estudios, limitados en un primer momento a las observaciones telescópicas, recibieron un gran impulso con la exploración del espacio que empezó en la década de los años 1960s.
Como ciencia mayor, la Geología no sólo implica el estudio de la superficie terrestre, sino que también se interesa por las partes internas del planeta. Este conocimiento es de básico interés científico y está al servicio de la humanidad. De esta forma, la geología aplicada se centra en la búsqueda de minerales útiles en el interior de la tierra, la identificación de entornos estables, en términos geológicos, para las construcciones humanas y la predicción de desastres naturales asociados con las fuerzas geodinámicas que se describen más adelante.
Por su relación con la Ingeniería Geotécnica, el conocimiento del desarrollo histórico de la Geología, es esencial para comprender la evolución del pensamiento geotécnico, a través de la historia de la humanidad, hasta llegar a la forma en que hoy la conocemos.
Devenir Histórico del Pensamiento Geológico
El primer escrito de Geología, probablemente se remonta a Teofrasto (372-287 D.C.), quien escribió un libro sobre las rocas llamadas "Peri Lithion".
Abu Rayhan al-Biruni fue tal vez la primera persona en documentar sus observaciones sobre la tierra y se le acredita la escritura del primer libro sobre Geología. (Un cráter en la Luna y la Universidad de en Tashkent llevan su nombre). Will Durant, en su 'Historia de la Civilización' reconoció que al-Biruni trabajó sobre la hipótesis de que la Tierra era una esfera, giraba alrededor del Sol y daba vueltas sobre su propio eje.
Según David Oldroyd en "La Teoría de la Tierra" de James Hutton (1788), la geología es la única ciencia que posee un sencillo documento publicado, que marcó su comienzo y la situó adecuadamente en el camino hacia su desarrollo futuro.
Quizás otras ciencias hayan tenido libros que han jugado ese papel: Por ejemplo, en De motu cordis de William Harvey, De magnete de William Gilbert, o Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno à due nuoue scienze attenti alla mecanica & i movimenti locali de Galileo Galilei. Pero sólo la geología ha tenido un artículo que llevó a cabo dicha función: “Theory of the Earth” (1788) de James Hutton.
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| Teoría de la Tierra, Isla de Arran - James Hutton (Reproducción en tempera) |
Desde luego, antes del trabajo de Hutton hubo importantes publicaciones geológicas, concretamente “Discourse of earthquakes” de Robert Hooke, en 1668 [1705], y el Prodromus de Nicolaus Steno, en 1669. Pero mientras que la obra de Steno establecía algunos principios importantes, como la ley de superposición, casi se podría decir de su trabajo, como hizo Darwin de su principio de selección natural: “Ya dispongo, al fin, de una teoría para trabajar”.
Por el contrario, el artículo de Hutton presentaba una teoría cíclica de la Tierra que proporcionó un marco para futuras investigaciones que han continuado hasta la actualidad, con implicaciones en estratigrafía, petrología ígnea y metamórfica, geomorfología, teoría tectónica, sedimentología, etc.
Las ideas expresadas en el artículo de Hutton, no estaban bien cimentadas empíricamente cuando las expuso por primera vez. Así que, en los años siguientes a su presentación en la Royal Society of Edinburgh (1785), Hutton hizo salidas de campo en busca de nuevas evidencias empíricas que apoyaran sus ideas teóricas; y en esto triunfó extraordinariamente.
Más tarde, a principios del siglo XIX, su amigo Sir James Hall emprendió investigaciones de laboratorio que también respaldaron las ideas de Hutton. Y de esta forma el trabajo ha continuado hasta la actualidad.
Thierry Sempere indica que en la Edad Media, la palabra neolatina geología designaba el estudio de todo lo que es terrestre, a la inversa de lo celeste y divino, y entonces tanto las ciencias humanas como las ciencias de la materia pertenecían a esta geologia. El sentido actual de geología apareció en el siglo XVII.
Sin embargo hubo geólogos mucho tiempo antes: poetas, filosofos, viajeros, artistas, médicos, o simples curiosos, que hicieron observaciones y las publicaron. Con el siglo XVIII vino el tiempo de los naturalistas, y luego la era de los profesionales y técnicos, en la cual estamos.
En el siglo VI A.C. surge en las costas de Jonia (en la actual Turquía) una idea original y extraña, respecto que la naturaleza no era simplemente un capricho de los dioses, sino que los fenómenos naturales tenían unas determinadas causas que el hombre podía llegar a comprender. Esto marca el nacimiento de lo que hoy conocemos por ciencia. Este movimiento nació de la mano de hombres como Tales de Mileto (fundador de la Escuela Milesia o Jonia), Anaxímenes y Anaximandro, y se extendió rápidamente a la península griega y a sus colonias del sur de Italia y Sicilia.
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| Jonia |
En la actualidad se denomina Ciencia (del latín scientĭa 'conocimiento') al conjunto de conocimientos sistemáticamente estructurados, y susceptibles de ser articulados unos con otros. Entonces, la ciencia surge de la obtención del conocimiento mediante la observación de patrones regulares, de razonamientos y de experimentación en áreas específicas, a partir de las cuales se generan preguntas, se construyen hipótesis, se deducen principios y se elaboran leyes generales y sistemas metódicamente organizados.
Los pueblos antiguos conocieron y consideraron muchas características y procesos geológicos (terremotos y erupciones volcánicas, donde se libera una gran cantidad de energía) como obra de los dioses. Observaban el entorno natural con miedo y admiración, como algo peligroso y misterioso. El uso de amuletos provenientes de productos naturales, como cristales, minerales y fósiles, en el hogar, la industria y la guerra, eran prácticas de protección común en la antigüedad (...y aún hoy en día). Las leyendas catastróficas, de diluvio y fuego, fueron conocidas por las distintas civilizaciones que nacieron en los albores de la época histórica.
Corresponden a las llamadas sociedades precientíficas (aquéllas que no aceptan, o ni siquiera tienen en cuenta, el requerimiento conceptual mínimo para la ciencia, que es la creencia de que los fenómenos naturales son siempre resultado de causas naturales y comprensibles para el hombre), que tienden a buscar las respuestas en la religión y en el misticismo. Ello no es mejor ni peor que la ciencia, y de hecho, el hombre se las ha arreglado bien sin la ciencia a lo largo de la mayor parte de su historia. Además, en muchos casos, las respuestas basadas en la religión y el misticismo resultaban más útiles de lo que hubieran sido las respuestas científicas.
El origen e historia de la Tierra y de la vida, fueron abordadas por las culturas precientíficas, desde un enfoque poético-mitológico, en relación, por lo general, con relatos cosmogónicos sobre el origen del universo como un todo. El libro del Génesis bíblico, es el más detallado y mejor preservado relato precientífico, que ha generado gran influencia en los primeros estudios de la naturaleza.
Corresponden a las llamadas sociedades precientíficas (aquéllas que no aceptan, o ni siquiera tienen en cuenta, el requerimiento conceptual mínimo para la ciencia, que es la creencia de que los fenómenos naturales son siempre resultado de causas naturales y comprensibles para el hombre), que tienden a buscar las respuestas en la religión y en el misticismo. Ello no es mejor ni peor que la ciencia, y de hecho, el hombre se las ha arreglado bien sin la ciencia a lo largo de la mayor parte de su historia. Además, en muchos casos, las respuestas basadas en la religión y el misticismo resultaban más útiles de lo que hubieran sido las respuestas científicas.
El origen e historia de la Tierra y de la vida, fueron abordadas por las culturas precientíficas, desde un enfoque poético-mitológico, en relación, por lo general, con relatos cosmogónicos sobre el origen del universo como un todo. El libro del Génesis bíblico, es el más detallado y mejor preservado relato precientífico, que ha generado gran influencia en los primeros estudios de la naturaleza.
Durante uno de sus viajes por el Mediterráneo, San Pablo naufragó ante las costas de Malta. Habiendo logrado llegar a la isla, fue mordido por una víbora. Encolerizado, maldijo entonces a todas las serpientes maltesas por lo que sus lenguas se transformaron en piedra. Esas lenguas petrificadas ("glossopetrae"), llamadas a veces "lenguas de San Pablo", son muy comunes en Malta y nos son otra cosa que dientes fósiles de tiburones del Mioceno. Esta leyenda medieval ilustra perfectamente la forma en que pueden ser explicados los orígenes de esos objetos misteriosos que son los fósiles desde una óptica de pensamiento precientífico. La atracción por las glossopetras ha perdurado durante mucho tiempo, y todavía en el Renacimiento, y más tarde, se creía que protegían del envenenamiento, por lo que se guardaban colgando de una especie de candelabros o "leguario" y se usaban mojándolos en los brebajes sospechosos.
La antigüedad del Universo es el primer problema planteado a nivel cultural, y los primeros datos al respecto, son de carácter religioso, filosófico y moral, recogidos en los libros sagrados. En el libro sagrado hindú Manusmitri (s. VIII A.C.), el pasado y futuro del mundo corresponden a un día en la vida entera de Brahma; este «día» es de 4320 millones de años, durante los cuales las cosas finitas van siendo sacadas del Universo, de lo infinito. El año 1967 D.C. corresponde a los 1.972.949.068 años desde la creación de la Tierra, según este calendario hindú recogido en el Vishnu Purana. Es interesante confirmar que este valor aproximado de 2000 millones de años, fue el primer dato conseguido mediante la aplicación de métodos de geocronología radiactiva. Ejemplos análogos sobre la Cosmogonía, pueden citarse respecto de las civilizaciones de Babilonia, Egipto, Fenicia, etc.
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| Manusmriti |
Así, los antiguos sumerios, babilonios y otros pueblos, pese a realizar descubrimientos y avances notables en matemáticas y astronomía, erraban en sus investigaciones geológicas al hacer una simple personificación de los procesos geológicos a través de fábulas. Las leyendas irlandesas, por ejemplo, sugerían que los gigantes eran responsables de algunos fenómenos naturales, como la formación por meteorización de las columnas basálticas conocidas ahora como el Camino de los Gigantes (ó Calzada de los Gigantes).
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| The Giant's Causeway (Irlanda) |
Estos mitos también eran corrientes en las civilizaciones del Nuevo Mundo; por ejemplo, los pueblos indígenas americanos pensaban que los surcos en los flancos de lo que se llegó a conocer como Torre del Diablo en Wyoming eran las huellas de las garras de un oso gigante. Otras culturas como los mixtecos (México), sostienen en sus tradiciones que sus dioses titulares los guiaron a la zona montañosa de Oaxaca, Guerrero y Puebla, de donde emergieron las primeras dinastías.
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| Torre del Diablo, Wyoming (EE.UU.) |
En cronología hasta la aparición del hombre, su evolución sobre la Tierra se puede describir como:
- 4500 millones de años M.A.: La Tierra es una masa en fusión de la que se desprenden gases tóxicos. No es posible ningún tipo de vida. Después comienza un lento proceso de enfriamiento. Durante millones de años llueve.
- 3000 M.A.: Las primeras señales de vida. Aparecen en los océanos células vivas, que se asemejan a las bacterias.
- 100 M.A.: El mar es un medio lleno de vida: algas, gusanos, esponjas, medusas... se multiplican.
- 600 M.A.: Aparición de invertebrados (el más extendido es el trilobites) y animales con concha.
- 480 M.A.: Aparición de los primeros vertebrados: los peces. Los peces más antiguos conocidos, como el eusthenophon, carecen de mandíbula. Tienen el cuerpo protegido por un caparazón.
- 300 M.A.: Del mas a la tierra. El primer vertebrado que se aventura a salir del agua es el anfibio. El ichthyostega respira mediante pulmones y repta. Tiene que volver al agua para poner huevos. A los anfibios suceden los reptiles: el dimetrodon (carnívoro) y el pteranodon (que es un reptil que vuela)...
- 200 M.A.: Un período glaciar hace desaparecer la mayor parte de los reptiles. Sólo los más resistentes consiguen adaptarse. Su sangre se calienta. Durante cerca de 130 millones de años, los dinosaurios ocupan la Tierra. Después la pueblan a su vez pájaros y mamíferos.
- 70 M.A.: Desaparición de los dinosaurios. Mamíferos y pájaros se multiplican. Con los primates comienza una lenta transformación hasta los homínidos.
- 3 M.A.: Aparece sobre el planeta el Australopithecus, un primate evolucionado, que se sostiene en pie. Talla los guijarros y los utiliza para matar la caza, y defenderse de los mamíferos carnívoros. Continúa la transformación de los homínidos. Después aparece el hombre en su forma actual.
Las evidencias conocidas más antiguas del contacto del hombre con la roca datan del Paleolítico, entre 500 mil y 1 millón de años atrás. Este contacto entre el hombre y la materia rocosa dio lugar a lo que se conoce en África como la “pebble culture” (cultura de los cantos de piedra (guijarros) o de la piedra de mano). Entre los cantos de piedra más empleados por el hombre se encontraron, y aún se emplean, aquellos del tipo de la sílex, chert o pedernal (todos materiales silíceos de gran dureza), la obsidiana y el jaspe.
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| Pebble Culture (África - Paleolítico) |
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| Puntas de chert |
En el Neolítico (entre ~ 8.000 A.C. y ~ 3.000 A.C.) ocurren grandes e importantes cambios para la humanidad. El hombre descubre la alfarería, algunos grupos se vuelven sedentarios y comienzan a observar los recursos naturales con atención. El hombre utiliza la piedra para diversos fines, especialmente el de “moler”, y formalmente, se desarrolla la primera “mina” de sílex en lo que actualmente es Polonia.
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| Agricultura en el Neolítico |
Hace unos ~ 6.500 años, con el descubrimiento del cobre y el estaño, la Edad de Piedra, da lugar a la Edad de los Metales, un salto gigantesco para la Humanidad. Mediante el empleo del fuego, se consiguen fundir las menas cupro-estanníferas y se produce la combinación del cobre y estaño para dar origen al Bronce, el cual adquiere tanta importancia (por su relativa dureza) que da lugar a la Edad del Bronce.
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| Herramientas de Bronce |
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| Fortaleza Micena de la Edad de Bronce |
Esta aleación llega a Europa hacia los años ~1.600 a ~ 1.300 A.C. Pronto se incluye el Hierro, que por ser más duro que el bronce, paulatinamente lo reemplazará. El hierro llega a Europa hacia el año ~ 1.000 A.C., con los celtas.
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| La Edad de los Metales |
El uso intensivo de los metales como herramienta de progreso, produjo una rápida aceleración en la historia de la Humanidad. El hombre ve en el hierro poder, tal como ocurrirá 2000 años más tarde con la manipulación de las diversas formas de energía, entre las que sobresale la energía nuclear.
En el siglo I D.C., los Chinos descubren como explotar un yacimiento de sal por medio de sondeos, hecho que se conocerá en el nuevo mundo 2000 años después.
En ésa época, por primera vez, los sacerdotes egipcios interpretan algunos sucesos geológicos que ocurren con periodicidad astronómica. Veinte siglos después el investigador Milankovitch, formularía sus ideas respecto de los ciclos astronómicos y su vinculación con los cambios en las condiciones naturales del planeta. Por otra parte, los sacerdotes egipcios, observan conchillas fósiles marinas en los cerros que bordean el Río Nilo y concluyen en que antiguamente el mar se extendía sobre esos sectores, ahora elevados. Es el primer ejemplo de interpretación científica en la Historia de la Geología.
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| Milutin Milankovitch |
La evolución del conocimiento geológico presenta las siguientes etapas:
- Etapa de observación: Abarca hasta el siglo XVIII y parte del siglo XIX. Se caracteriza por la ausencia de teorías o leyes que armen un cuerpo de doctrina. Hasta el abandono de las ideas catastrofistas, todo intento de interpretación estuvo condicionado por una ausencia de metodología científica.
- Etapa descriptiva: El siglo XIX se caracteriza por ser el momento de la descripción e investigación sistemática, apoyada en otras ciencias. Es el momento de las grandes recopilaciones de hechos y fenómenos observados. El máximo exponente de esta etapa es la monumental obra de E. Suess Das antlitz der Erde, que constituye una recopilación critica y una interpretación global de los datos acumulados durante todo el siglo.
- Etapa lógica o de análisis: La primera mitad del siglo XX fue una etapa de síntesis, de interpretación y de creación de leyes geológicas que inciden en las características que actualmente configuran la Geología: dinámica y global.
- Etapa experimental: Al momento actual de la Geología se le puede denominar como experimental. Basándonos en modelos de conocimiento, se acumulan datos de laboratorio y modelos experimentales que permiten abordar teorías de síntesis sobre fenómenos geológicos. En cierta forma se vence, soslayándola, la limitación de los parámetros de tiempo y espacio de los sucesos geológicos.
La especialización y división de las Ciencias Geológicas incide también en este proceso, permitiendo el avance de la experimentación en campos concretos del conocimiento geológico.
Desde la Antigüedad hasta la Edad Media - Grecia y Roma
En Sicilia (Agrigento), la ciudad se alumbra a petróleo desde el siglo I, constituyendo el primer registro de empleo civilizado de este combustible natural. En Ática, se realiza la primera explotación subterránea plumbo-aurífera con la realización de una mina subterráneas bien desarrollada (chimenea, galerías, socavones, etc.).
Los griegos siguen realizando interpretaciones geológicas, sobre todo de estratigrafía y correlación geológica de sedimentos. Nombres célebres como los de Hesíodo, Tales de Mileto, Anaximandro y Pitágoras se destacan por sus ideas. Precisamente Pitágoras es un excelente intérprete de procesos geológicos. Baste una sola cita suya para percibir su dimensión: “Nada muere en este mundo: las cosas no hacen sino variar y cambiar de forma”.
En Grecia y Roma, muchos de los dioses estaban identificados con procesos geológicos. Por ejemplo, las erupciones volcánicas de Sicilia eran atribuidas a Vulcano. Son los griegos, los primeros que describen algunos principios teóricos recogiendo las ideas de su tiempo.
En el siglo VIII A.C., Hesíodo señaló que los sedimentos del Aqueloo, unieron la isla de Artemia al continente, y Anaximandro (610-546 A.C.) establece el primer mapamundi.
Pitágoras (580-500 A.C.) estimaba que el terreno es la gran escuela del geólogo. Sus enseñanzas y los comentarios de sus discípulos abundan en nociones exactas: el planeta es esférico; las corrientes de agua excavan valles, socavan el suelo de las montañas y lo arrastran hasta el mar; existen fuentes inflamables (exudaciones petrolíferas en las llanuras de Irak); los temblores de tierra provocan agotamiento en algunas fuentes y hacen aparecer otras; los ríos cambian de curso; las bocas volcánicas varían, unas se abren y otras se cierran. En toda su obra y en boca de sus personajes, encontramos descripciones y síntesis de fenómenos naturales que recogió en todos los lugares donde le llevó su espíritu viajero y científico.
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| Reconstrucción del mapamundi perdido de Anaximandro |
Como se ha indicado, se atribuye al filósofo griego Tales de Mileto, del siglo VI A.C., la primera ruptura con la mitología tradicional, al considerar los fenómenos geológicos, como sucesos naturales y ordenados, que pueden ser estudiados a la luz de la razón y no como intervenciones sobrenaturales.
Demócrito en el siglo V A.C., movido tal vez por su teoría de los átomos, observa en las playas la selección de guijarros según su forma y es el primer intérprete sedimentológico griego (selección de guijarros en playas). Demócrito hizo progresar la iniciativa de Tales de Mileto, con la teoría según la cual toda la materia se componía de átomos. Basándose en esta, ofreció explicaciones racionales de todo tipo de procesos geológicos: los terremotos, las erupciones volcánicas, el ciclo del agua, la erosión y la sedimentación. Sus enseñanzas fueron expuestas por el poeta romano Lucrecio en su poema Sobre la naturaleza de las cosas.
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| Demócrito de Abdera |
Empédocles de Agrigento es el primer hombre que estudia un fenómeno geológico aislado, el volcán Etna, legándonos las primeras teorías sobre corrientes de lavas, aguas termales y génesis de las rocas cristalinas; su afición le hizo ser víctima de la ciencia, pues cayó dentro del cráter del Etna.
La primera teoría que poseemos en cuanto a la Historia de la Tierra fue formulada por el poeta-filósofo Jenófanes de Colofón (570-475 A.C.) , aparentemente en la segunda mitad del siglo VI A.C.. Según el testimonio de Hipó1ito de Roma, un obispo cristiano que murió en 235 D.C., su teoría era la siguiente:
« Jenófanes piensa que la tierra se unió al mar y que se deshizo en el elemento Iíquido con el tiempo. Afirma tener pruebas de ello en el hecho que se encuentran conchillas en medio de tierras y montañas. Dice que se encontraron en las canteras de Siracusa una impronta de pez y algas; en Paros, una impronta de laurel en la profundidad de la piedra; en Malla, lozas con todos los organismos marinos a la vez. Dice que estas cosas se produjeron cuando todo estaba cubierlo de lodo en ese entonces, y que las improntas se conservaron cuando se secó el lodo. Y que todos los seres humanos mueren cada vez que la tierra se hunde en el mar y se vuelve lodo, que luego todo vuelve a empezar desde el inicio, y que estos trastornos ocurren en todos los universos. »
Pese a que esta teoría es obviamente errónea, este texto demuestra que Jenófanes había claramente
reconocido el origen de lo que hoy en día llamamos fósiles. Jenófanes fuer el primer filósofo interesado en la vida antigua sobre la Tierra y anunció que los fósiles eran animales, que vivieron antes, y los consideró como restos del diluvio (o diluvios cíclicos) de la mitología griega.
Mas de un siglo después de él, Janto Lidio también entendía que el mar había estado donde ahora hay tierra, como nos informó Estrabón unos años antes de nuestra era:
« Janto cuenta que en el regno del rey [persa] Artajerjes [segunda mitad del siglo V A.C.] ocurrió una gran sequía, hasta tal punto que los ríos, lagos y pozos desaparecieron; y que ha visto en varias regiones muy alejadas del mar piedras parecidas a conchillas o peines, e improntas de conchillas marinas, y también lagos salados en Armenia, en Matiene (Media), en Baja Frigia, y que por estos hechos cree que estas planicies fueron anteriormente ocupadas por el mar. »
Anaxágoras (500-428 A.C.) interpreta la duración de los procesos naturales.
Heródoto (484-425 A.C.) interpretó varios aspectos de geomorfología del Río Nilo y sus materiales (limos), como su origen y procedencia.
Platón (427-347 A.C.) es el primero en admitir que la deforestación de Grecia, produjo erosión y pérdida de suelos.
Aristóteles (384-322 A.C.) fue un gran naturalista, descubrió en el siglo IV A.C. que las conchas fósiles encajadas en estratos de roca sedimentaria eran similares a las encontradas en las playas. Con esta observación supuso que las posiciones relativas de la tierra y del mar habían fluctuado en el pasado y comprendió que estos cambios requerirían grandes periodos de tiempo. Describió también la lentitud de los procesos geológicos, noción que no fue admitida hasta el siglo XIX y describió por primera vez algunos aspectos de Hidrología superficial y subterránea.
«el mar -dice- no deja de abandonar ciertos lugares y de invadir otros» y cita como ejemplo el delta del Nilo; explica el desgaste de los guijarros en las playas por los choques que fracturan y desgastan las partes salientes. Es el precursor del «actualismo» (sólo admitido después de Ch. Lyell, en el s. XIX) al escribir: «las revoluciones del globo son tan lentas, en relación con la duración de nuestra existencia, que pasan inadvertidas». Esboza el ciclo hidrogeológico e interpreta los fósiles como indicadores del medio de formación.
En su libro Los meteoros aparece un texto fundamental para el desarrollo posterior de la geología:
"Los mismos lugares de la tierra no siempre son húmedos o secos sino que cambian según la aparición y la desaparición de los ríos; por eso también se producen cambios en la disposición de las tierras emergidas y del mar, y tanto la tierra como el mar no permanecen siempre iguales, sino que se encuentra un mar allí donde estaba la tierra firme, y allí donde ahora se encuentra el mar habrá de nuevo una tierra. Y debemos pensar que estos hechos se producen según un cierto orden y una cierta periodicidad... Debido a que toda la evolución física de la tierra se produce gradualmente y en tiempos muy largos comparándolos con nuestra vida, estos cambios escapan a la observación y tiene lugar la destrucción y ruina de razas enteras antes de que puedan observarse estos cambios desde el principio hasta el final...
Puesto que necesariamente hay algún cambio en el universo considerado como un todo, sin que a pesar de ello haya generación y corrupción, puesto que el universo es eterno, es necesario... que los mismos lugares no sean siempre húmedos debido al mar y a los ríos, ni siempre secos... Si los ríos nacen y mueren y si los mismos lugares de la tierra no están siempre cubiertos por las aguas, es necesario que el mar sufra los cambios correspondientes. Y si el mar siempre pierde por un punto y gana por otro, es claro que las mismas partes de toda la Tierra no son siempre ya sea mar, ya sea continente, sino que todas cambian con el tiempo".
Aristóteles y su escuela, optaron por un mundo sometido a procesos graduales y cíclicos (exento de destrucciones periódicas radicales) en el marco de un tiempo ilimitado. Esta visión cíclica, en la que el cúmulo de acciones de tipo cotidiano produce, a la larga, grandes efectos es, explícitamente la doctrina uniformista que mucho más tarde desarrollarán Hutton y Lyell, los padres de la Geología moderna.
Aristóteles no aportó ni un sólo hecho en favor de su visión. De hecho, ignoró especialmente los fósiles. Sin embargo, su discípulo y sucesor en la dirección del Liceo de Atenas, Teofrasto -que parece especialmente interesado por el mundo mineral- escribió:
"Como prueba de la antigua sumersión por las aguas del mar, han quedado depositados cantos rodados, conchas y varios objetos por el estilo de los que habitualmente son lanzados con la espuma sobre las orillas del mar".
En otros textos se hace también referencia a estas conchas dispersas sobre el terreno y que son mostradas como evidencia de que aquellas tierras habían estado sumergidas.
Teofrasto (368-284 A.C.), escribe el primer Tratado de Geología, que desgraciadamente se ha perdido; por citas posteriores se sabe que conocía el marfil fósil y diversas clases de carbón de piedra. Discípulo de Aristóteles, Teofrasto contribuyó al pensamiento geológico escribiendo el primer libro de mineralogía. Se llamaba Sobre las piedras, y fue la base de la mayoría de las mineralogías de la edad media y de épocas posteriores.
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| Historia de las Piedras de Teofrasto |
Teofrasto consideró que esos objetos fósiles se formaron in situ, teoría que tenía base en ciertas ideas de Aristóteles. Aunque Aristóteles no se refiere específicamente a los fósiles, en algunas de sus obras defiende con toda su autoridad la generación espontánea (o generación "equívoca") como un proceso frecuente en numerosos grupos de animales vivientes. Esta génesis sin huevos se podría producir en cualquier medio como el agua, el estiércol o el suelo. Así explicaba Aristóteles la generación de muchos insectos, gusanos, peces, moluscos, etc. Esta generación sería el efecto de un "calor psíquico", algo que hace que todo esté lleno de un principio generador. De esta generación espontánea de los seres vivos, Teofrasto pasó a la generación in situ de los fósiles, que crecerían a expensas del material pétreo que los rodeaba. Esta teoría jugará posteriormente, un papel muy importante durante los siglos XVI y XVII.
La Mineralogía la primera de las Ciencias Geológicas en iniciar, de forma independiente al resto de la Geología. Esto fue debido a que ha tenido siempre una fuerte dependencia de la industria, evolucionando a su compás y siguiendo las necesidades de esta en minerales y combustibles principalmente.
Estrabón (63 A.C.-20 D.C.) es a la vez geógrafo y geólogo; da la primera descripción de los nummulites, protozoos fósiles parecidos a pequeñas monedas; explica los movimientos relativos de la tierra y del mar y enuncia el principio de las causas actuales (fuerzas tectónicas), explicando porque hay fósiles marinos en las montañas altas. Supone que el Vesubio es un edificio (cono) volcánico.
Eratóstenes (275-195 A.C.) realiza la primera medición de un arco de meridiano, entre Alejandría y Asuán, el primer mapa con coordenadas donde se distinguen las zonas glaciales, templadas y tropicales, el primer estudio de las mareas y consideraciones sobre la extensión de los continentes.
Enunció el principio de las causas actuales, que no se admitió hasta 1830.
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| Eratóstenes |
El hombre parece haberse dado cuenta muy temprano que los ríos eran agentes tanto de erosión como de sedimentación. Y para ilustrar eso, es tiempo de volver a Grecia. A nivel de textos datados, el principio de la erosión ya aparece en la propia Iliada (siglo VIII A.C.), al inicio del canto XII.
Ocurre que durante la guerra de Troya, los Griegos que asedian a esta ciudad han construido una muralla para proteger a su propio campamento, pero al hacerlo se han olvidado del sacrificio a los dioses, lo que constituye una ofensa que temprano o tarde se pagar. Este texto describe la destrucción de la muralla por los dioses, después de la guerra:
Entonces Poseidón y Apollón decidieron aniquilar la muralla. dirigiendo hacia ella el ímpetu de los numerosos ríos que corren hacia el mar desde las montanas del Ida: el Rhesos, y el Heptaporos, y el Karesos. y el Rhodios, y el Grenikos. y el Aisepos, y el divino Skamandros, y el Simoeis [...]. Phoibos Apollón reunió sus torsos y durante nueve días sus aguas corrieron sobre la muralla. Y Zeus hizo llover continuamente. para que los muros desaparezcan mas rápido en el mar. El mismo Sacudidor de la tierra [=Poseidón], con su tridente en la mano, los guiaba, y sobre las olas llevaba todos los elementos de madera y piedra que los Griegos habían asemblado con tanta pena. Y [Poseidón] niveló el borde del poderoso mar Helesponto, y escondió otra vez la gran orilla en arenas. Había aniquilado la muralla. y desvió los ríos y los hizo volver a los lechos donde antes corría el bello curso de sus aguas.
Además de ilustrar un proceso de erosión, este texto también ilustra lo de la sedimentación, puesto que Poseidón "esconde otra vez la gran orilla en arenas".
Existen textos del siglo V A.C. que demuestran sin ambigüedad que los Griegos conocían los principios de la sedimentación:
[Sobre el delta del Nilo:] Los Egipcios obtuvieron más tarde la mayor parte de este país que mencioné, según lo que los sacerdotes dijeron y según lo que me pareció. Pues me parecía que lo que se extiende entre las mencionadas montañas que se encuentran encima de Ménfis fue antaño un golfo marino. como las planicies de Troya, Teutrania, Éfeso y del Meandro, si se puede comparar cosas pequeñas y grandes. Pues de los ríos que depositaron estas tierras, ninguno es digno de ser comparado en cuanto a tamaño con cualquiera de las bocas del Nilo, que tiene cinco. Hay también otros ríos no tan grandes como el Nilo, que han demostrado tener grandes efectos. Podría mencionar sus nombres, pero el mas importante de ellos es el Akheloos, que corre a través de Acarnania y desemboca en el mar, y ya ha reunido la mitad de las islas Ekhinades al continente.
Este río Akheloos era famoso por la sedimentación que producía.
Para los Griegos, era el dios Poseidón quien producía los terremotos. Poseidón, reina en particular sobre el mar, pero es también el dios que provoca los sismos, y es por lo tanto apodado Ennosigaios o Ennosikhtkon, es decir "Sacudidor de la tierra o Sacudidor del suelo", o también Gaiokhos, "El que tiene la tierra en sus manos".
La Iliada describe un gran terremoto en el que usa una raiz verbal que va a tener mucho éxito. Bajo la forma esseionto ('temblaron, fueron sacudidos'), se reconoce el verbo seio, que significa 'agitar, sacudir fuertemente' y que los Griegos aplicaban a los terremotos. El sustantivo griego derivado de seio era seismos, que significa 'terremoto', y es ancestro del castellano sismo, del frances seisme, del inglés seism, del alemán seisntus, etc.
En el siglo II D.C., el escritor griego, Pausanias, dejó una valiosísima descripción de Grecia, que es tan detallada como una guía turística, además de describir las características y tipologías de sismos. Cuando Pausanias en su relato llega a las ruinas de Helike, en el norte del Peloponeso, comenta lo siguiente:
Pero luego Griegos del lugar sacaron suplicantes del templo [de Poseidón en Helike] y los mataron. La ira de Poseidón no tardó. En efecto, un terremoto azoto el país en seguida y destrozo por completo las construcciones, hasta volver irreconocible el propio suelo de la ciudad. Pero el dios suele anunciar los sismos más fuertes y grandes, en general por las mismas señas. Pues, antes de los sismos, durante mucho tiempo ocurren sea lluvias intensas y continuas, sea sequías. El aire, al revés de lo que requerría la estación del año, se vuelve muy caliente en invierno, y en verano el disco del sol presenta. con mayor oscuridad, un color inhabitual que tira nítidamente a rojo o también ligeramente a negro. Los pozos a menudo se secan, y ráfagas de vientos azotan el país y derrumban arboles, y a veces un fuego abundante corre a través del cielo, y las distribuciones de las estrellas aparecen como nunca se han observado antes. generando un gran temor en los que las ven, y además se escuchan vientos fuertes bajo la tierra. Y el dios permite que muchas otras señas anuncien las violencias de los sismos.
Este movimiento no se produce de una sola manera, y los que investigaron estos fenómenos, los fundadores como sus discípulos, pudieron reconocer las siguientes características de los sismos. En los más benignos de ellos [...], al primer movimiento, dirigido hacia el suelo de las construcciones, se opone un movimiento contrario que endereza lo que había sido quebrantado. Durante este tipo de sismos, se ven pilares que se enderezan después de haber sido derrumbados casi completamente, y muros quebrantados que se vuelven a unir en su estado inicial. Vigas, que el movimiento ha desencajado, descansan de nuevo en su sitio. Igualmente, canales y otros conductos de agua tienen sus fisuras cementadas mejor que si lo hubieran estado por la mano de hombres. El segundo tipo de sismos causa la destrucción de las cosas mas frágiles y derrumba en seguida todo lo que su impulso encuentra, como arietes durante un sitio. En cuanto a los sismos mas destructores, se suele describirlos de la siguiente manera: [...] se dice que el sismo se mete directamente bajo las construcciones y que sacude sus cimientos de abajo arriba, como la actividad de los topos sube desde el interior de la tierra. Este simple movimiento borra las huellas que esta tierra jamás fue habitada. Dicen que fue este tipo de sismo que devastó Helike, levantando su suelo, y que con el ocurrió, mientras era invierno, otro desastre. Pues el mar sumergió gran parte del país, y rodeó Helike para cubrirla enteramente. Además, la ola anegó el bosque sagrado (alsos) de Poseidon al punto que solo las cimas de los arboles quedaron a la vista. El dios había provocado el sismo y a la vez el mar se había entrado, y la masa de agua había aniquilado Helike con todos sus habitantes.
Entre los pensadores Romanos más destacados vinculados con las ciencias de la tierra, pueden citarse a Lucrecio (98-55 A.C.) (que en su gran poema De la naturaleza de las cosas, sostiene la teoría de los átomos, que tomó de los griegos), Virgilio (71-19 A.C.), Horacio (65-8 A.C.), Ovidio (43 A.C.-17 D.C.), todos caracterizados por realizar interpretaciones de los procesos naturales, aunque sin alcanzar la agudeza conceptual del pensamiento egipcio y griego. Ellos describieron en sus obras, los grandes cataclismos y evocan las etapas sucesivas por las que ha pasado el hombre: piedra, bronce y hierro.
Según estos célebres poetas romanos, los terremotos podrían deberse al hundimiento de grandes cavidades subterráneas o a las corrientes de aire o vapor de agua en esas cavidades. En cuanto a los volcanes, son vistos como enormes hornos atizados por los vientos y alimentados con rocas que se funden. Vemos que los cuatro elementos de Aristóteles (el agua, el aire, el fuego, la tierra) están siempre presentes.
Pero luego Griegos del lugar sacaron suplicantes del templo [de Poseidón en Helike] y los mataron. La ira de Poseidón no tardó. En efecto, un terremoto azoto el país en seguida y destrozo por completo las construcciones, hasta volver irreconocible el propio suelo de la ciudad. Pero el dios suele anunciar los sismos más fuertes y grandes, en general por las mismas señas. Pues, antes de los sismos, durante mucho tiempo ocurren sea lluvias intensas y continuas, sea sequías. El aire, al revés de lo que requerría la estación del año, se vuelve muy caliente en invierno, y en verano el disco del sol presenta. con mayor oscuridad, un color inhabitual que tira nítidamente a rojo o también ligeramente a negro. Los pozos a menudo se secan, y ráfagas de vientos azotan el país y derrumban arboles, y a veces un fuego abundante corre a través del cielo, y las distribuciones de las estrellas aparecen como nunca se han observado antes. generando un gran temor en los que las ven, y además se escuchan vientos fuertes bajo la tierra. Y el dios permite que muchas otras señas anuncien las violencias de los sismos.
Este movimiento no se produce de una sola manera, y los que investigaron estos fenómenos, los fundadores como sus discípulos, pudieron reconocer las siguientes características de los sismos. En los más benignos de ellos [...], al primer movimiento, dirigido hacia el suelo de las construcciones, se opone un movimiento contrario que endereza lo que había sido quebrantado. Durante este tipo de sismos, se ven pilares que se enderezan después de haber sido derrumbados casi completamente, y muros quebrantados que se vuelven a unir en su estado inicial. Vigas, que el movimiento ha desencajado, descansan de nuevo en su sitio. Igualmente, canales y otros conductos de agua tienen sus fisuras cementadas mejor que si lo hubieran estado por la mano de hombres. El segundo tipo de sismos causa la destrucción de las cosas mas frágiles y derrumba en seguida todo lo que su impulso encuentra, como arietes durante un sitio. En cuanto a los sismos mas destructores, se suele describirlos de la siguiente manera: [...] se dice que el sismo se mete directamente bajo las construcciones y que sacude sus cimientos de abajo arriba, como la actividad de los topos sube desde el interior de la tierra. Este simple movimiento borra las huellas que esta tierra jamás fue habitada. Dicen que fue este tipo de sismo que devastó Helike, levantando su suelo, y que con el ocurrió, mientras era invierno, otro desastre. Pues el mar sumergió gran parte del país, y rodeó Helike para cubrirla enteramente. Además, la ola anegó el bosque sagrado (alsos) de Poseidon al punto que solo las cimas de los arboles quedaron a la vista. El dios había provocado el sismo y a la vez el mar se había entrado, y la masa de agua había aniquilado Helike con todos sus habitantes.
Entre los pensadores Romanos más destacados vinculados con las ciencias de la tierra, pueden citarse a Lucrecio (98-55 A.C.) (que en su gran poema De la naturaleza de las cosas, sostiene la teoría de los átomos, que tomó de los griegos), Virgilio (71-19 A.C.), Horacio (65-8 A.C.), Ovidio (43 A.C.-17 D.C.), todos caracterizados por realizar interpretaciones de los procesos naturales, aunque sin alcanzar la agudeza conceptual del pensamiento egipcio y griego. Ellos describieron en sus obras, los grandes cataclismos y evocan las etapas sucesivas por las que ha pasado el hombre: piedra, bronce y hierro.
Según estos célebres poetas romanos, los terremotos podrían deberse al hundimiento de grandes cavidades subterráneas o a las corrientes de aire o vapor de agua en esas cavidades. En cuanto a los volcanes, son vistos como enormes hornos atizados por los vientos y alimentados con rocas que se funden. Vemos que los cuatro elementos de Aristóteles (el agua, el aire, el fuego, la tierra) están siempre presentes.
El más grande de los escritores científicos latinos es Plinio el Viejo (23-79 D.C.), un apasionado de la Historia Natural que encuentra la muerte observando la erupción del Vesubio; no obstante, su obra Historia Natural es una recopilación de autores griegos, pues las observaciones científicas propias que contiene son una mezcla de leyendas y supersticiones sin espíritu crítico.
Los chinos fabrican la porcelana con la arcilla caolinita colectada en la colina de Kao Ling (de allí el nombre del argilomineral caolinita), en el 200 A.C.; en el siglo VI y VII emplean la pólvora y en el 940 se preconiza el uso del petróleo. Estas pocas referencias, nos indican que la cultura china debió ser muy próspera en las interpretaciones geológicas y sobretodo fueron prácticos y a la vez técnicos.
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| Depósito de Caolinita |
La ciencia antigua lanza sus últimos destellos, ya aislados, en el siglo II, con el astrónomo Ptolomeo y el médico Galeno. A partir de entonces, cada vez más, se iban redactando antologías y enciclopedias puramente de compilación. En este contexto empieza a florecer el cristianismo, con una imagen nueva y radicalmente distinta del hombre y del mundo, que finalmente fue adoptado por Constantino (325 D.C.) como religión oficial del estado.
Entre los primeros Padres de la Iglesia, existe una verdadera obsesión por buscar pruebas del Diluvio, lo que les lleva a considerar los fósiles como verdaderos animales petrificados, restos de aquel fenómeno. Tal es el caso de Eusebio de Cesarea (siglo III) y del hispano Osorio (siglo V).
Para los Romanos, un dios o una diosa era responsable de los terremotos, pero confesaban honestamente que desconocían su nombre. De eso es testigo Aulus Gellius, un Romano que relata lo siguiente:
Que no está establecido a que dios se debe sacrificar cuando tiembla la tierra. Que puede ser la causa por la cual ocurren los terremotos, no solo eso queda desconocido en la opinión y sentimiento comunes de los hombres, pero hasta las doctrinal físicas vacilan, interrogándose si provienen de la violencia de los vientos que penetran en los huecos y grietas de la tierra, o de los empujes y corrientes de agua que borbollan abajo en las oquedades, como los Griegos de antaño parecen haberlo pensado, quienes llamaron a Neptunus [=Poseidón] el Sacudidor del suelo. o por otra causa, o en razón de la fuerza y potencia de otro dios, y no se tiene una teoría segura sobre ello.
Por eso los antiguos Romanos, muy escrupulosos y prudentes en las obligaciones humanas [hacia los dioses] pero sobre todo para establecer las prescripciones religiosas y venerar a los dioses, cuando habían sentido que la tierra temblaba, o que esto había sido anunciado por un edicto, ordenaban fiestas por este fenómeno, pero. contrariamente a la costumbre, se abstenían de fijar y decretar el nombre del dios para el cual había que celebrar la fiesta, por terror a ligar su nación por un contrato religioso erróneo, pronunciando un nombre en vez de otro.
Si alguien había manchado estas fiestas, y que por lo tanto un sacrificio expiatorio era necesario, inmolaban a la víctima, [como decían:] si deo si deae, [es decir 'sea al dios, sea a la diosa'] y según Marcus Varro, este uso había sido establecido por un decreto de los pontífices, porque no se sabía que fuerza y cuál de los dioses o diosas hacía temblar la tierra.
Este texto es interesante porque describe la mentalidad romana. Mientras a los Griegos les gustaba entender y especular, los Romanos se caracterizaban por su pragmatismo y su respeto por los detalles legales -en particular, siempre veían las relaciones con los dioses bajo un ángulo legal, y les daban una forma de contrato, algo como: "si tú me das lo que te pido, yo te haré un sacrificio,- si tú no me das nada, tampoco yo te daré algo."
La Edad Media
Al final del siglo IV, con la muerte del emperador Teodosio, el Imperio Romano se divide. El Imperio Romano de Occidente no tarda en caer en manos de los pueblos bárbaros. El latín se disgrega en dialectos, y la cristiandad se debate en numerosos conflictos teológicos. El Imperio de Oriente se limita a sobrevivir en posición de defensa centrada sobre Constantinopla. En esta época oscura puede decirse que la ciencia antigua muere definitivamente.
Sin embargo, en los siglos VII y VIII, florece en Oriente una nueva y brillante civilización cuya base está en el islam y la lengua árabe, que pronto se extiende por Persia, Siria, todo el norte de África y la península ibérica. Bagdad, al principio, y más tarde también Damasco y Córdoba se convierten en los principales centros de esta actividad cultural en los que árabes, judíos, cristianos e indios cooperan en un gran resurgimiento científico. Este se basa al principio en la traducción y asimilación de innumerables escritos griegos (que habían sido llevados a Persia en el siglo VI por los griegos del Imperio Bizantino y por los cristianos nestorianos), conjugados con la aportación de elementos culturales indios. Aparte de esta actividad de recopilación y asimilación, se desarrolla una actividad creadora propia, especialmente fructífera en el campo de las matemáticas. Los árabes se caracterizaron por ser recopiladores y críticos muy prudentes y mesurados de las ideas de los griegos sobre el tema de las ciencias geológicas.
Es importante aquí mencionar dos textos sobre geología que aparecen dispersos en esta magna obra. El primero de ellos corresponde a una epístola de los Hermanos de la Pureza, secta semiclandestina que existió en Basora durante el siglo X. Su filosofía de la naturaleza se apoyaba en la de Aristóteles, dentro de una perspectiva neoplatónica. El desarrollo geológico es asombroso y en él se ligan de forma lógica todos los procesos geodinámicos externos: erosión secular, sedimentación marina en capas sucesivas y surrección de estas en nuevas montañas, mientras que el mar cubre las antiguas tierras. Todo ello en un contexto temporal ilimitado. Aunque falta una explicación plausible sobre el origen de las montañas, el resto de la idea se adelanta en nada menos que ocho siglos a las teorías la geología moderna. No sabemos la influencia que este escrito pudo tener en épocas posteriores, pero lo cierto es que la idea más importante, la de la sedimentación capa a capa, no aparecerá de nuevo hasta finales del siglo XVII.
El otro texto corresponde a Avicena (980-1037), sabio iraní que vivió en la primera mitad del siglo XI. Sus ideas son básicamente las mismas que las de los Hermanos de la Pureza, pero expresadas de un modo mucho más oscuro. Sin embargo añade dos puntos interesantes: los fósiles son restos de animales y plantas convertidos en piedra por una cierta energía petrificante y las montañas se levantarían bien por acción de los terremotos (debidos al viento subterráneo) o bien por la erosión que engendraría valles y montañas.
Avicena fue un estudioso de la obra de Aristóteles y excelente intérprete de procesos naturales, ya que describe los pliegues (flexuras de capas sedimentarias originariamente horizontales). Además propone una clasificación de los minerales, descripción de las rocas sedimentarias, y la erosión. Describió que los procesos geológicos son lentos no como un diluvio en acción. A principios del siglo XI el iraní Ibnu Sina (Avicena) explica la formación de las montanas por los terremotos.
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| Avicena ó Ibn Siná (en persa o árabe) (980-1037) |
En Europa, entre los siglos V y XV, no hubo un desarrollo especial de los estudios geológicos, si bien se conocen -al menos en parte- las teorías esbozadas por los griegos. Aunque a lo largo de esta época hubo un interés creciente por las ciencias naturales, a veces mezcladas con la Alquimia, pero no se aplicó a la Geología.
Las referencias más numerosas que a lo largo de esos siglos, se encuentran sobre los temas geológicos, se refieren a los comentarios a los primeros capítulos del Génesis, es decir, a aquellos en los que se narra la obra divina de la creación. Al comentar esos capítulos los autores medievales recogen a veces datos provenientes de las investigaciones geológicas griegas, bien como mera ejemplificación, bien con un interés concordista. No suelen conocer directamente a los griegos, sino a través de fuentes patrísticas, en especial de San Agustín y San Basilio.
Con la expansión de los árabes y su asimilación de parte de la tradición cultural griega, el conocimiento de los griegos, directamente o a través de sus estudiantes árabes, se difunde por Europa, ocupando en ello España un papel importante. Sabios judíos hacen traducciones de textos griegos del árabe al hebreo, y posteriormente al latín. De esta manera, la obra de Aristóteles empieza a ser más conocida sobre todo a partir del siglo XII (Francia, 1150. Por esta época se crean las primeras Universidades).
El filósofo árabe que, sin duda, tuvo mayor influencia en la cristiandad medieval fue el cordobés Averroes (siglo XII). Esta influencia se debe a que fue un fiel y profundo comentarista de la obra de Aristóteles. Comentando Los Meteoros afirma, al igual que Aristóteles, que los mares y las tierras permutan muy lentamente, fenómeno cuyos efectos no aparecen "más que al final de múltiples millares de años", y halla la prueba de ello en los restos de seres marinos encontrados en la profundidad de la tierra. También para él, como buen aristotélico, el tiempo es ilimitado y el universo estable.
La cultura islámica empieza a declinar en el siglo XIII. Las causas hay que buscarlas en la fragmentación política, las luchas por el poder y el acoso de las tribus turcas y mongoles que acabarán conquistando gran parte del territorio asiático. Pero antes de que ello ocurriera, en el siglo XI, había comenzado un fecundo contacto entre el mundo islámico y el occidente cristiano. Este tuvo lugar, principalmente, a través de la Península Ibérica (Escuela de Traductores de Toledo) y gracias también a los viajes de los mercaderes italianos y a las Cruzadas que se desarrollaron a lo largo de dos siglos.
A través de estos contactos penetra en occidente todo el saber griego filtrado por los árabes. El siglo XIII es la época de la creación de las universidades y de los grandes pensadores escolásticos como San Alberto Magno y Santo Tomás de Aquino, cuya tarea se centra en encontrar una conciliación entra la filosofía aristotélica y la teología cristiana. Se aceptaban los principios fundamentales de la física aristotélica y de su filosofía de la naturaleza, pero se rechazaba aquello que entraba en conflicto con los hechos de la revelación o de la observación; es decir, a pesar de lo que dijera Aristóteles, el mundo no podía ser eterno, el alma humana era inmortal, etc. De hecho, con el tiempo se llegó a ver el peligro que entrañaban estas y otras ideas aristotélicas y su enseñanza en estado puro acabó siendo prohibida en 1277.
A través de estos contactos penetra en occidente todo el saber griego filtrado por los árabes. El siglo XIII es la época de la creación de las universidades y de los grandes pensadores escolásticos como San Alberto Magno y Santo Tomás de Aquino, cuya tarea se centra en encontrar una conciliación entra la filosofía aristotélica y la teología cristiana. Se aceptaban los principios fundamentales de la física aristotélica y de su filosofía de la naturaleza, pero se rechazaba aquello que entraba en conflicto con los hechos de la revelación o de la observación; es decir, a pesar de lo que dijera Aristóteles, el mundo no podía ser eterno, el alma humana era inmortal, etc. De hecho, con el tiempo se llegó a ver el peligro que entrañaban estas y otras ideas aristotélicas y su enseñanza en estado puro acabó siendo prohibida en 1277.
De todos los escolásticos interesa fundamentalmente San Alberto Magno (1206-1280). De origen alemán, llegó a impartir clases en diversas universidades europeas, entre ellas las de París y Colonia. A partir de los escritos aristotélicos, desarrolló una vasta síntesis científica basándose, además, en las verdades de la religión revelada y, curiosamente para la época, en una gran labor de observación ("sólo la experiencia produce la certeza").
Respecto de la Geología afirmaba, como Aristóteles, cambios graduales en la posición de las tierras y los mares y el Diluvio lo considera como un hecho excepcional, un milagro. Las montañas se formarían por el empuje hacia arriba de los vientos prisioneros en las entrañas de la tierra y que producen también los terremotos. Por lo que se refiere al origen de las rocas que forman esas montañas dice que el agua y el viento arrancan tierra de unos sitios y la acumulan en otros y que el cieno pegajoso acumulado se reseca por el calor del sol (o cualquier otro). Prueba de ello es la presencia de restos de animales marinos petrificados debido a un poder mineralizante (vis lapidificativa). Sin embargo, algo más adelante, se refiere a otros fósiles como engendrados in situ, recordando a la generación espontánea de Aristóteles.
Respecto de la Geología afirmaba, como Aristóteles, cambios graduales en la posición de las tierras y los mares y el Diluvio lo considera como un hecho excepcional, un milagro. Las montañas se formarían por el empuje hacia arriba de los vientos prisioneros en las entrañas de la tierra y que producen también los terremotos. Por lo que se refiere al origen de las rocas que forman esas montañas dice que el agua y el viento arrancan tierra de unos sitios y la acumulan en otros y que el cieno pegajoso acumulado se reseca por el calor del sol (o cualquier otro). Prueba de ello es la presencia de restos de animales marinos petrificados debido a un poder mineralizante (vis lapidificativa). Sin embargo, algo más adelante, se refiere a otros fósiles como engendrados in situ, recordando a la generación espontánea de Aristóteles.
Otro nombre importante de la geología medieval es Ristoro de Arezzo. Alejado de los grandes centros culturales, escribió, hacia 1282, una obra enciclopédica en italiano titulada La composición del mundo. En este autor se deja sentir decisivamente la influencia de la astrología en boga de la época y piensa que la causa principal de la formación de las montañas es la atracción de las estrellas. Pero Ristoro se aparta de las especulaciones y, basándose en sus propias observaciones, considera que hay otras causas que influyen en el modelado del relieve: los ríos, el mar, los terremotos y el Diluvio. De nuevo ve en los fósiles las pruebas de este último.
Esta creencia en la influencia de los astros que Ristoro aplicaba a la formación de las montañas, fue llevada por algunos filósofos medievales, principalmente italianos, hasta el extremo. De acuerdo con sus ideas, cuyo origen en la idea platónica de influencias mutuas entre el macrocosmos o universo y el individuo humano o microcosmos, las influencias astrales se dejarían sentir en todos los procesos naturales. Así un médico italiano, Pedro de Abano quien, a principios del siglo XIV, y refiriéndose a los erizos fósiles existentes en la región de Verona, niega su origen orgánico y dice que han sido engendrados por la influencia de las estrellas sobre la roca.
Pocos textos más sobre geología existen en la Edad Media. En realidad, a partir de finales del siglo XIII y principios del XIV, en la época en que Pedro de Abano escribió su obra, la sociedad y la cultura cristiana occidental entran en una rápida decadencia. El deterioro del clima trajo consigo la pérdida de numerosas cosechas, lo que unido a un exceso de población provocó fuertes hambrunas y desnutrición que culminaron en las epidemias de peste. La primera de ellas, entre 1348 y 1351 provocó la muerte de un tercio de la población europea, y a ella siguieron varias epidemias más.
Por otra parte, la crisis económica llevó a innumerables revueltas tanto en el campo como en las ciudades. Al mismo tiempo, toda Europa se ve inmersa en guerras civiles y dinásticas como la Guerra de los Cien Años que asoló Francia e Inglaterra o las disputas hereditarias entre Castilla y Aragón. La misma Iglesia no se ve exenta y se divide en el Gran Cisma (1378-1417) entre los papados de Roma y Aviñón. Se habla del fin del mundo. Es la época de Dante y de toda una literatura sobre el juicio final y los terrores del infierno.
Por otra parte, la crisis económica llevó a innumerables revueltas tanto en el campo como en las ciudades. Al mismo tiempo, toda Europa se ve inmersa en guerras civiles y dinásticas como la Guerra de los Cien Años que asoló Francia e Inglaterra o las disputas hereditarias entre Castilla y Aragón. La misma Iglesia no se ve exenta y se divide en el Gran Cisma (1378-1417) entre los papados de Roma y Aviñón. Se habla del fin del mundo. Es la época de Dante y de toda una literatura sobre el juicio final y los terrores del infierno.
Lógicamente, en este clima social el pensamiento científico cae en un profundo abismo del que no se recuperará hasta mediados del siglo XV. Otro foco de interés por las ciencias naturales es la Universidad de Oxford.
Al-Biruni (973-1048) efectuó la medición del peso específico de los minerales. Hunain ibn Hishak es el primer cristalógrafo al descubrir que el rubí y el zafiro son variedades de un mismo mineral. El primer templado del acero al aire se descubre en la ciudad de Damasco en el año 1432.
En esa época, Freiberg, Alemania, es el primer centro minero de Europa hacia 1170, constituyendo un núcleo del estudio de la mineralogía mundial por la riqueza en especies minerales del distrito minero.
El Renacimiento abarca, a grandes rasgos, la segunda mitad del siglo XV y la totalidad del siglo XVI. Este período se caracteriza por una serie de acontecimientos bien conocidos que dieron lugar a los grandes cambios que se producen en Europa en este siglo:
- Desarrollo de la erudición humanística y de los estudios clásicos, que permite una lectura directa y una reinterpretación de autores como Aristóteles o Platón.
- La Reforma protestante, que va a generar la lectura directa de la Biblia y su interpretación literal.
- Un importante desarrollo económico, con el ascenso de las clases medias y un creciente interés por la ciencia y la técnica.
- La invención de la imprenta, que permite que los libros dejen de ser objetos preciosos en manos de eruditos para convertirse en objetos de consumo habitual.
El renacimiento marcó el verdadero inicio del estudio de las ciencias de la Tierra; la gente empezó a observar los procesos geológicos mucho más que los griegos clásicos lo hicieron. Si Leonardo da Vinci no fuera tan conocido como pintor o ingeniero, lo sería como pionero de la ciencia natural. Se dio cuenta, por ejemplo, de que los paisajes están esculpidos por fenómenos de erosión, y de que las conchas fósiles de las piedras calizas de los Apeninos eran los restos de organismos marinos que habían vivido en el fondo de un mar antiguo que debía de haber cubierto Italia.
En el año 1590, Zacharias Jansenn inventa el primer microscopio el cual ayudaría posteriormente al estudio de los restos fósiles pequeños, al estudio de las especies minerales (actualmente más de 2200), el estudio de las rocas (Petrografía).
En el siglo XVI, asistimos a un verdadero renacimiento científico. Leonardo da Vinci (1452-1519) es el verdadero precursor de la Geología como ciencia, puesto que enunció, describió y explicó los fenómenos de erosión, mecanismo de formación de estratos, diagénesis, verdadero significado de los fósiles e, incluso, es autor de la primera reconstrucción paleogeográfica (primer perfil geológico conocido), realizada en el valle del Arno, donde interpretó correctamente el origen de los fósiles y de las rocas evaporíticas.
Leonardo de Vinci realiza, entre muchas cosas, la primera interpretación de evaporación de aguas ricas en soluciones de cationes, dando el primer paso en el mundo de la geoquímica con su interpretación que en realidad es la petrogénesis de las evaporitas (estratos depositados a partir de soluciones hiperconcentradas).
Aunque de forma desordenada, entre sus escritos aparecen textos que analizan y describen maravillosamente los procesos de erosión, transporte, sedimentación y fosilización. Para Leonardo la erosión se debe, indudablemente, a las aguas corrientes que son las que, lentamente, excavan los valles. Ello supone aceptar sin reservas la visión aristotélica sobre la larga duración de los tiempos geológicos. Esta erosión deja al descubierto las sucesivas capas que componen el sustrato. Estas capas son, a su vez el producto del depósito de los materiales arrastrados por los ríos en el mar.
Estas capas contienen innumerables fósiles que él considera, sin ninguno género de dudas, como restos de organismos. Y en varios textos se dedica a refutar tanto la hipótesis del Diluvio como la de la formación "in situ" por influencias astrales. Sin embargo, lamentablemente, la influencia de Leonardo da Vinci en los autores del Renacimiento fue prácticamente nula, ya que sus escritos permanecieron inéditos hasta mucho tiempo después (siglo XIX).
Fontenelle, un pensador singular que vivió 100 años (muriendo en 1757, el año que d'Alembert cumplió 40 años). En una de sus numerosas obras, el irrespetuoso Fontenelle declara:
« Un alfarero, que no sabia ni latín ni griego, fue el primero quien se atrevió a decir en Paris, a fines del siglo XVI, y en la cara de todos los doctores. que las conchillas fósiles eran verdaderas conchillas dejadas por el mar en los lugares donde se encontraba enlonces, que animales, y sobretodo peces habían dado a las piedras figuradas todas sus diferentes figuras; y se atrevió a retar a toda la escuela aristoteliciana a atacar sus pruebas. »
Este alfarero que tenía razón frente a los doctores de la Sorbona, se lIamaba Bernard Palissy (1510-1590) y en la Francia de hoy sólo es famoso por sus cerámicas esmaltadas. Pero sus ideas se concretan en el siglo XVII.
Después de Leonardo da Vinci, el filósofo de la naturaleza francés, Bernard Palissy escribió sobre la naturaleza y el estudio científico de los suelos, de las aguas subterráneas y de los fósiles. Proclama la subordinación de la teoría a la práctica, de la experiencia a las ideas preestablecidas; observa por primera vez que no todos los fósiles son marinos; los hay dulceacuícolas e incluso de tierra firme. En 1580, publica su Discurso admirable de las aguas y fuentes. De 1575 a 1584 dicta el primer curso libre de Geología en París. Pocos años más tarde, muere en la bastilla por ser hugonote.
Fracastoro en (1517) se preguntó ¿Porqué se murieron los animales qué vivieron en el mar a causa de un diluvio mundial? Cuando la mayoría de los cientificos de esta época indicaron los fósiles como un apoyo de la teoría de un diluvio global.
Los trabajos clásicos sobre minerales de este periodo fueron escritos, sin embargo, por Georg Bauer, un alemán experto en minería, más conocido como Agrícola (1494-1555), quien escribe dos obras fundamentales: De Natura Fossilium (1530-1546) y De Re Metallica (1556), donde recopila el conjunto de conocimientos y técnicas de minería que se habían transmitido hasta entonces por tradición oral. En sus aportaciones geológicas se aparta también del Diluvio y de las influencias astrales. Sostiene la existencia de tres grandes fuerzas activas en la formación y destrucción de las montañas, y que son: el aire, el agua y el fuego. El fuego lo encontramos asociado a los volcanes. El aire tiene una actuación secundaria, en la formación de las dunas. El agua, con su poder erosivo y a través de largos períodos de tiempo, es el principal factor de modelado del relieve, tanto en la formación como en la destrucción de las montañas. Los minerales se formarían a partir de los materiales transportados por los fluidos subterráneos y que se fijan en las pequeñas grietas de las rocas.
Agricola recopiló los desarrollos más recientes de geología, mineralogía, minería y metalurgia de su época; sus trabajos fueron traducidos con profusión y se le considera el fundador de la Mineralogía al realizar la primera descripción ordenada de los minerales. Su gran mérito fue sistematizar la Geología y sus métodos de estudio.
Agricola recopiló los desarrollos más recientes de geología, mineralogía, minería y metalurgia de su época; sus trabajos fueron traducidos con profusión y se le considera el fundador de la Mineralogía al realizar la primera descripción ordenada de los minerales. Su gran mérito fue sistematizar la Geología y sus métodos de estudio.
En la región de Gales, George Owen fundamenta la estratigrafía en su “History of Pembrokshire”, redescubierta dos siglos después por William Smith. En años posteriores se desarrollaron una serie de trabajos que, si bien no tuvieron una gran incidencia en la ciencia de la época, prepararon el ambiente para el establecimiento de la Geología como ciencia con instrumental metodológico propio: el principio de las causas actuales.
En el siglo XVI se abre un gran debate sobre el origen de los fósiles. A grandes rasgos se puede hablar de tres teorías enfrentadas. Por un lado, estaba el pensamiento neoplatónico, el que contaba con más adeptos en la época. Para ellos la Naturaleza era un entramado de afinidades y correspondencias ocultas, que podían o no ser puestas de manifiesto por las similitudes, no sólo entre el macrocosmos y el microcosmos, sino también entre el cielo y la tierra, entre los animales y las plantas, y entre los seres vivos y los objetos inanimados. Esta red de afinidades ocultas era también una red de fuerza y poder capaz de actuar a distancia. En este contexto, fenómenos como los poderes magnéticos de la magnetita o del ámbar podían recibir una explicación satisfactoria.
Según estas ideas neoplatónicas, los fósiles eran considerados imágenes imperfectas de seres, ya seres vivos, ya cuerpos astrales o, incluso, tipos abstractos, que, como consecuencia de esa red de analogías ocultas existente en el universo, se formaban en el interior de las rocas. El origen material de esta formación in situ de los fósiles se atribuía frecuentemente a una vis plastica (literalmente, una fuerza esculpidora o moldeadora) de naturaleza similar a la que producía las plantas, los animales u otros objetos reales. Un claro representante de esta corriente es el alemán Conrad Gesner (1516-1565), uno de los más destacados naturalistas de la época. Junto a una extensa obra zoológica, publicó ya a título póstumo un libro denominado De rerum fossilium (Sobre los objetos fósiles), en el que por primera vez se ilustran ese tipo de objetos. En la época se consideraban fósiles todos los objetos pétreos, que se encontraban enterrados.
Siguiendo sus ideas neoplatónicas, Gesner establece una clasificación de esos objetos según su grado de semejanza con otros objetos y las sucesivas clases estaban ordenadas con arreglo a un esquema jerárquico de las entidades del universo. Así, comenzaba con las piedras que tenían formas relacionadas con figuras geométricas y pasaba, en orden descendente a aquellas que se asemejaban a cuerpos celestes, objetos fabricados por el hombre y finalmente a diversos tipos de animales y plantas. Distinguía un total de quince clases. La mayor parte de los fósiles en sentido moderno son incluidos por Gessner en la clase XIV (objetos parecidos a seres marinos). Eso hace con diversas conchas de gasterópodos y de bivalvos, con un cangrejo, con un pez fósil, con las "glossopetrae" (reconoce su semejanza con dientes de tiburón) y con algunos equínidos fósiles.
Sin embargo, las radiolas de cidáridos fueron incluidas en la clase de objetos parecidos a frutos y los propios cidáridos fósiles fueron asimilados a huevos de serpientes en la clase XV (objetos parecidos a insectos y serpientes). En la misma clase XV incluyó un ammonites serpenticono. mientras que otro ammonites piritoso es incluido en la clase XIV y un tercero, un típico "cuerno de Ammón" en la clase XII (objetos parecidos al hombre y a los cuadrúpedos). Por otra parte, asimiló los belemnites a objetos fabricados por el hombre y los artejos de crinoides de forma estrellada a cuerpos celestes.
Una teoría alternativa era la propuesta por el aristotelismo renovado. En este caso, la explicación se basaba en la posibilidad de la generación espontánea o generatio aequivoca (idea que había sido defendida por Aristóteles). De acuerdo con ella, se pensaba que, ocasionalmente, se formaban organismos sencillos a partir de material no viviente y, por ello, sus formas características específicas podían desarrollarse no sólo en la superficie de la tierra o en los mares, sino también en su interior, creciendo en este caso, más o menos perfectamente, a partir de los materiales pétreos allí disponibles. También cabía la posibilidad de que crecieran organismos más complejos en el interior de la tierra si su germen penetraban en ella arrastrado por filtraciones de agua. Por ejemplo, si la "semilla" o germen de un pez penetraba en la tierra, podría crecer a base de materia pétrea originando un fósil semejante a un pez en la roca. Resultaba posible explicar así incluso la existencia tierra adentro de fósiles que se asemejaban a organismos marinos, dado que era creencia generalizada que debía existir una circulación subterránea constante desde los océanos hacia los continentes que arrastraría dichos gérmenes.
Por último, algunos autores defendían el origen orgánico de los fósiles. Curiosamente, durante el siglo XVI, la explicación por medio del Diluvio tiene muy pocos partidarios, a diferencia de lo que había ocurrido durante la Edad Media y lo que ocurrirá más tarde, a finales del siglo XVII. De hecho, ni un sólo naturalista de la época llega a defender tal hipótesis. El único texto que, en este sentido, merece citarse, corresponde precisamente a Lutero quien, en 1554, comentando el Génesis e intentando explicar la contradicción existente entre la geografía actual y la descripción bíblica del Edén, contempla el Diluvio como un gran cataclismo que cambió la faz de la Tierra y del que los fósiles serían pruebas evidentes. Son pocos los autores que los interpretan correctamente como restos de organismos que vivieron en áreas antiguamente cubiertas por el mar. Uno de ellos es Leonardo da Vinci.
El Siglo XVII
En el siglo XVII, ya con la técnica de la imprenta en pleno auge, pasan al papel muchísimas ideas y teorías sobre la interpretación de los fenómenos geológicos. Se destacan aportes en el campo de la Mineralogía, Hidrología y Paleontología. El siglo XVII es el de la revolución científica y en él se producen varios hechos que resultarían clave para el desarrollo de la Geología como ciencia:
- El desarrollo de la teoría copernicana, que contempla a la Tierra no como el centro del Universo, sino como un planeta más en un universo infinito, que exige un tiempo prácticamente infinito.
- El nacimiento del mecanicismo, según el cual la materia está formada por partículas y todas las propiedades de la materia pueden explicarse por el movimiento e interacción de esas partículas. Por tanto, las leyes de la materia deben ser las mismas en todas partes.
- La institucionalización de la actividad científica, con el desarrollo de academias y sociedades científicas.
Otro hecho a tener presente en este siglo, es el renovado interés que se produce un por la interpretación literal de las Escrituras. La razón de ello hay que buscarla, por un lado, en el extremismo religioso al que llegaron tanto el integrismo protestante como la contrarreforma católica. En 1600, Giordano Bruno fue quemado vivo por defender, entre otras cosas, la cosmología copernicana, poner en duda el Diluvio y admitir las vastas y lentas permutas entre las tierras y los mares (además de, y sobre todo, por ateo e indeseable), ni el proceso a Galileo a principios de siglo.
En la mayor parte de los casos, el intento de armonizar las observaciones sobre procesos naturales con las Escrituras, no es un postura hipócrita ni forzada, sino que es una síntesis de lo que entonces se consideraban dos fuentes de evidencia igualmente válidas y complementarias: el Libro de la Palabra de Dios y el Libro de las Obras de Dios.
Muchos autores creían sinceramente que sus observaciones no hacían más que ampliar y hacer más inteligibles los acontecimientos prehistóricos narrados en los primeros capítulos del Génesis. Esta creencia llevaba al convencimiento de que la Tierra tenía sólo unos pocos miles de años de edad.
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| René Descartes (1596-1650) |
De acuerdo con las teorías copernicana y mecanicista, se podía suponer que la Tierra y el resto del sistema solar estaban formados por la misma clase de materia que originalmente podía haber estado dispersa. La "creación" de la Tierra podía, por tanto, haber sido el resultado de un mero proceso físico. Esta es la idea que aparece en los Principios de Filosofía de Descartes (1644), en los que considera que la Tierra originalmente era una estrella que se enfrió y quedó atrapada en la órbita del sol, conservando en su centro todavía su materia original comparable a la de cualquier estrella. Para evitar confrontaciones con la Iglesia, Descartes tuvo buen cuidado en señalar que toda su hipótesis era "falsa" y que "simulaba" todo ello, sabiendo que el mundo había sido creado directamente por Dios.
La idea era demostrar que todo lo que la Tierra contiene es de la misma naturaleza que la que tendría si las cosas se hubieran producido de esta forma. Siguiendo su propio método científico, Descartes se plantea un estadio inicial de las cosas y va deduciendo por la vía de la lógica todas las etapas de una serie de acontecimientos cuyo estadio final es el mundo actual. Según Descartes, tras su enfriamiento, la Tierra se habría quedado estructurada en una serie de capas, de fuera adentro: aire; E, corteza externa; F, aire; D, agua; C, corteza interna; M, región media; I, materia similar a la del sol). El resquebrajamiento y posterior hundimiento de la corteza externa permitía explicar a Descartes rasgos tales como los océanos, los continentes, las montañas, etc. Descartes no habla nada sobre los fósiles o la sedimentación, pero su influencia en los estudios posteriores sobre la Tierra fue enorme.
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| Estructura de la Tierra - Descartes (1644) |
Pero el personaje más interesante de este siglo XVII , considerado por muchos como el verdadero fundador de la geología es Niels Stensen (1638-1686), más conocido por
la versión latina de su nombre, Nicolaus Steno, danés de origen, pero que ejercía de médico en Florencia. En otoño de 1666, llegó a sus manos la cabeza de un gigantesco tiburón que había sido pescado en las costas de Toscana.
Tras un breve estudio de las partes blandas, pudo examinar con más detenimiento los dientes y fue este examen lo que le llevó a pensar en el antiguo problema de las glossopetrae, haciéndole pensar que podía argumentar de forma convincente el origen orgánico de esos y otros cuerpos fósiles. Sus conclusiones fueron presentadas en 1667. En ellas, Steno sigue, de forma ejemplar el método científico galileano de observación-inferencia-conclusión, para demostrar que las glossopetrae eran de verdad dientes de tiburón, que no se pudieron formar in situ en el interior de la roca sino que fueron enterrados en un sedimento lentamente acumulado en el agua.
Steno, dspués de observar la constancia de los ángulos diedros en los 200 cristales de una misma especie mineral (Cristalografía), en 1669 demostró que los ángulos interfaciales de los cristales de cuarzo eran constantes, con independencia de la forma y del tamaño de los cristales y que, por extensión, la estructura de otras especies cristalinas también sería constante. Así, al llamar la atención sobre el significado de la forma de los cristales, Steno sentó las bases de la ciencia cristalográfica.
Tras la publicación de este corto ensayo Steno siguió trabajando sobre los mismos temas y fundamentalmente sobre los yacimientos de fósiles y la estructura e historia geológica general de la región de Toscana. En 1669 publicó sus conclusiones en el famoso Prodromo, un pequeño libro que debía servir como preliminar de una obra mucho más vasta pero que nunca pasó de ser un proyecto.
En una primera parte, Steno compara los fósiles con los cristales que se habían formado in situ en el interior de la Tierra. Analizó las diversas formas de cristales de cuarzo y piritas en términos de su crecimiento por acreción de partículas precipitadas en los fluidos circundantes, y llegó a la conclusión de que esos cristales aparecidos en la naturaleza no diferían de modo esencial de los conocidos experimentalmente en el laboratorio.
Por otro lado, las formas variadas de las conchas de moluscos eran debidas a un modelo de acreción significativamente diferente -siguiendo los bordes de las conchas- y, evidentemente, debían su crecimiento a las actividades vitales de los animales a los que protegían. En este sentido, las conchas fósiles eran lo mismo que las conchas de los moluscos vivientes. Las diferencias residuales entre las conchas fósiles y las vivientes podía atribuirse, bien a una impregnación extra de partículas precipitadas a partir de los fluidos intersticiales, o a la lixiviación de algunas de las partículas originales por esos fluidos.
Pero el capítulo dedicado a la estratificación es, indudablemente, el más importante para el desarrollo posterior de la Geología. En él, Steno desarrolla sus argumentaciones anteriores y llega a las siguientes conclusiones:
- los estratos se deben a sedimentos precipitados de un fluido;
- en cuanto a su materia, los estratos pueden ser homogéneos (y se habrían formado en el momento de la Creación) o incluir partes de animales y plantas u otros cuerpos extraños (con lo que su formación sería posterior al momento de la Creación);
- en cuanto a su lugar de formación, los estratos necesariamente se han formado sobre otro cuerpo sólido. Además, "en el momento en que se formaba un estrato, la materia suprayacente era toda ella fluida y, por tanto, no existía ninguno de los estratos superiores". Eso es, ni más ni menos, que el Principio de superposición de los estratos, según el cual en una sucesión de estratos, los más bajos son los más antiguos y los más altos, los más modernos.
- por lo que se refiere a su forma, las superficies inferior y laterales de los estratos se corresponde con la superficie del cuerpo subyacente, mientras que la superficie superior es horizontal. Esto es el Principio de la horizontalidad original y continuidad lateral de los estratos, según el cual los estratos en el momento de su depósito son horizontales y paralelos y quedan limitados por dos planos que muestran continuidad lateral. Esto implica que la posición inclinada en la que aparecen a menudo los estratos tiene que deberse a cambios posteriores.
Como colofón, Steno expuso su método de reconstrucción analizando la historia geológica de Toscana, porque creía que esa área era bastante representativa del resto de la Tierra. Distinguía dos períodos diferentes de sedimentación horizontal en un fluido, dos períodos en los cuales los estratos subyacentes habían sido excavados por agentes subterráneos (agua y fuego), y dos periodos en los que los estratos remanentes se habían colapsado por esta causa.
Los seis períodos así diferenciadas son importantes, no sólo por ser el primer intento serio de reconstruir una secuencia de acontecimientos geológicos, sino, incluso más importante, porque los dos ciclos diferían fundamentalmente entre sí, y suministraban la base de una historia direccional de la Tierra. Los estratos más antiguos de Steno -esquistos de los Apeninos- no contenían fósiles y, por lo tanto, creía que eran anteriores a la aparición de la vida sobre la Tierra (se habrían formado en el momento de la Creación, cuando todo estaba cubierto por las aguas), mientras que sus estratos superiores -sedimentos neógenos postectónicos contenían restos que él había demostrado que eran de origen orgánico y, por lo tanto, daban fe de una época posterior a la creación de la vida (él los asimilaba concretamente a los sedimentos depositados por el Diluvio). Aquí, por vez primera en un trabajo publicado, se utilizaron los fósiles y los estratos como evidencia para la construcción de una historia de la Tierra. Esta fue la nueva dimensión que introdujeron los estudios de Steno.
Como se indicó, las observaciones de Steno sobre la naturaleza de los estratos de roca le llevaron a formular la ley de la superposición de los estratos, uno de los principios básicos de la estratigrafía, que corresponde a la disposición en capas sucesivas, de las cuales las más antiguas son las más profundas. Señaló también la deformación en las rocas, la manera de datar la deformación (Geología Estructural), las perturbaciones (discordancias) en capas inclinadas, truncadas por arriba y recubiertas por capas horizontales, así como el concepto de filón y roca encajante. Por desgracia, su obra fue mal conocida y no ejerció una influencia decisiva o siquiera importante en su época.
Steno propuso entonces, la Primera Ley Geológica: "Los estratos superiores son más jóvenes que los estratos inferiores".
En 1635, por medio de medidas magnéticas, Gellibrand (1597-1636) comprueba en 1634 que la declinación magnética varía con el tiempo. Kicher (1664) señala que la temperatura aumenta a medida que penetramos en el interior de la Tierra.
El físico y biólogo inglés Robert Hooke (1635-1703), más conocido por sus observaciones microscópicas, es el primer autor de la Paleoclimatología y llega a pensar que los fósiles pueden revelar el pasado de la Tierra. Después de comparar bajo un microscopio de su invención las anatomías de seres vivos y fósiles, declara: «De una misma especie pudieron originarse varias formas», anunciando las teorías transformistas.
Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716), el gran pensador, matemático y filósofo alemán, en su obra Protogea (1680), intentó reconstruir los posibles inicios de las rocas, concluyendo que las masas primitivas pueden tener un doble origen:
- Debido al enfriamiento de materias en fusión.
- Debido a la concreción de elementos sólidos contenidos en la solución acuosa. (La discusión neptunistas-plutonistas podía haber surgido, entonces con un siglo de antelación).
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| G.W. Leibniz (1646-1716) |
Leibniz describió las petrificaciones y declaró que los fósiles no son juegos de la naturaleza, sino restos de antiguos seres vivos. Vale la pena citarlo: « En tiempos muy lejanos, los mares que nos rodean tenían animales y conchillas que hoy ya no se encuentran en ellos [...] Durante los grandes cambios que el globo ha sufrido, muchas formas animales han sido transformadas. »
Las Teorías Cosmogónicas del siglo XVII
Respecto al tema de los fósiles se discutió la posibilidad de que fuesen especies extinguidas que posteriormente se petrificaron. Se consideró una hipótesis antigua (tomada de los griegos) según la cual los fósiles procedían de semillas o gérmenes que se desarrollaban dando lugar a los fósiles.
Surgieron las primeras especulaciones acerca del origen de la Tierra, su estructura interna y la formación del relieve terrestre:
El jesuita Athanasius Kircher (1602-1680) en su obra Mundus Subterraneus (1665) sugería que en el interior de la Tierra existía un gran “Fuego interno” en posición central y enormes cavidades (pirofilacios, hidrofilacios y aerofilácios) llenas de fuego, agua y aire, conectadas entre sí y con el exterior por canales subterráneos. El conjunto del geocosmos mantenía un equilibrio entre las causas físicas que lo desgastaban y una “fuerza petrificadora” que lo reparaba.
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| Athanasius Kircher (1602-1680) |
El danés Niels Stensen (Nicolás Steno) (1638-1686) en “De solido intra solidum naturaliter contento” al estudiar la región de Toscana, diseñó un diagrama donde se reflejaba la disposición de estratos observándose que la capa más antigua era la más profunda, cubierta por capas sucesivamente más modernas. Consideraba que los hundimientos de las cavidades internas (provocadas por el fuego interno o el agua) provocaba la aparición de valles y colinas. Posteriormente el mar invadía los valles depositando sedimentos en el fondo, al retirarse el mar y quedar las capas de sedimentos, se destruían las inferiores causando el hundimiento de las superiores formando nuevos valles y colinas.
A finales del siglo XVII tomaron gran auge las teorías diluvistas que consideraban el diluvio como un motor de transformación del paisaje. Estas teorías fueron emitidas por tres naturalistas ingleses: Thomas Burnet (1635-1715), John Woodward (1665-1722) y William Whiston (1667-1752).
En el siglo XVIII, el progreso científico y el avance técnico, originaron un importante desarrollo en las aplicaciones prácticas de la Geología. De ésta forma, son aún mayores los avances, especialmente en Mineralogía, Petrología, Geología Minera (ligada a las explotaciones de carbón), Paleontología, Glaciología, Sismología (en consonancia con los avances de la Física), Tectónica, Cartografía, Geocronología, Sedimerntología, Estratigrafía, Historia Geológica e Ingeniería Geológica.
Tras los trabajos de Steno, a finales del siglo XVII y principios del siglo XVIII, continuó el debate sobre el origen de los fósiles. Progresivamente se fue aceptando su origen orgánico para un abanico cada vez más grande de fósiles, incluso para los que no se conocían representantes actuales. En general y dentro de la ortodoxia religiosa imperante, se interpretaban como restos del Diluvio, en el marco de una cronología corta. Pero ya en esta época se abría paso la Ilustración, un nuevo movimiento cultural que, en su vertiente científica, se basaba en las perspectivas mecanicistas de Descartes y Newton.
Bajo estas perspectivas mecanicistas, que exigían explicaciones racionales para los fenómenos naturales, cada vez se hacía más difícil creer que cada mínimo detalle de esos fenómenos naturales había sido planificado por Dios. Por contra, cada vez era mayor la creencia de que la naturaleza se guiaba por unas leyes naturales ordenadas o no en un principio por un dios racional (en esto se diferenciaban los teístas de los ateístas); pero, en cualquier caso, la existencia o no de ese Dios era una cuestión superflua por lo que concernía al desarrollo de la naturaleza.
A principios del siglo XVIII, la obra de Steno es continuada por el suizo Johann Scheuchzer (1684-1738), quien es el pionero del estudio de los Alpes. Observa, entiende y dibuja admirablemente pliegues formados por estratos, en particular en el lago de los Cuatro-Cantones (1708; publicado en 1716-1718 por su hermano). Es el que introduce en geología el concepto de plegamiento.
Voltaire (1694-1778), como muchos otros, sigue estimando que los fósiles son solo juegos de la naturaleza. Apoyándose sobre lo que él llama principios de "sana fisica", Voltaire declara que los fosiles del Mont-Cenis cayeron de los abrigos de peregrinos y que los peces petrificados son lo que queda de sus comidas.
Un buen ejemplo de este movimiento de la Ilustración es Georges Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788). En sus obras iniciales, Buffon insiste en que el propósito del Diluvio había sido moral y que había sido tan milagroso en sus efectos como en sus causas, por lo que podía ser ignorado para efectos científicos. Pensaba que los procesos físicos que pueden contemplarse actualmente bastaban para explicar todos los cambios geográficos que sugería la posición de los fósiles sobre la tierra. Sin embargo, tal vez por temor a las represalias, todavía inscribía todos esos cambios en el marco de la cronología convencional.
No obstante, un cuarto de siglo después, Buffon había cambiado radicalmente sus puntos de vista sobre esta cuestión. En su Des Epoques de la Nature, publicado en 1778 como un suplemento a su obra anterior, Buffon toma la idea de Leibniz de una Tierra en proceso de enfriamiento a partir de un globo incandescente.
Habiendo realizado experimentos sobre modelos a escala, llega a la conclusión de que la Tierra tendría una edad mínima de 75.000 años, aunque sospechaba que serían necesarios millones de años para acomodar todos los procesos que, según él, habían tenido lugar. En el seno de esta escala temporal expandida, Buffon describía seis épocas en la historia de la Tierra -preservando, al menos, la forma de la versión bíblica de la Creación, en un intento de evitar la censura eclesiástica.
La primera época correspondía a la Tierra en estado de fusión, a la que seguía un inicio del enfriamiento, que habría dado lugar a la solidificación de una corteza externa. Reliquias de esta segunda época eran los granitos que aparecían en las "montañas primitivas". La tercera época correspondía a la aparición, por condensación del vapor de agua original, de un océano de extensión universal en el que se habrían depositado los sedimentos que contenían los fósiles marinos, muchos de los cuales, como algunos ammonites, mostraban tamaños gigantescos como consecuencia de que, en aquel entonces prevalecían, incluso en latitudes elevadas, temperaturas tropicales. La cuarta época correspondía a la retirada del océano y la emersión de las "montañas secundarias" formadas por los estratos depositados en la época anterior. La quinta época, correspondía todavía a un período en el que las temperaturas eran más altas que en la actualidad, como lo atestiguaba la existencia de restos fósiles de elefantes y otros mamíferos tropicales en latitudes templadas. En la última época es cuando la Tierra adquiría su estado actual y aparecían los primeros hombres.
Aunque Buffon no aportó pruebas sólidas para sostener su teoría, se reconocen dos grandes méritos. Por un lado, es la primera vez que se establece, de forma nítida, la historia de la Tierra y la historia de la humanidad, relegando esta última a una pequeña parte al final de aquélla. Por otra parte, representa la culminación de una idea que había aparecido un siglo antes con Hooke y Steno y que consistía en el intento de utilizar los fósiles como una de las fuentes de evidencia para reconstruir y explicar toda la historia de la Tierra.
Por otra parte, la obra de Buffon representa el final de la vieja tradición de publicar grandes síntesis sobre el mundo natural. De hecho, cuando terminó de publicarse, en 1789, ya era considerada como una obra pasada de moda. Para entonces ya existía toda una nueva generación de naturalistas que sentían la necesidad de extraer conclusiones más limitadas pero basadas en observaciones cuidadosamente registradas.
En 1715, Vallisneri estudió los Alpes, proporcionando los primeros cortes geológicos con las capas del terreno y la distribución del agua dentro de ellas. En 1745, el petróleo de Pechelbronn, cerca de Estrasburgo, se explota a través de pozos y galerías. En 1765 se abre la primera Escuela de Minas en Freiberg, Sajonia. En 1778, J. A. de Luc (1727-1817) empleo por primera vez el termino "Geología", que definió luego en sucesivas obras. En 1796, el inglés Parker, fabrica un cemento de tipo moderno calcinando arcillas calcáreas.
En el curso del siglo XVIII, se desarrolla la idea que los fenómenos que se observan en el presente son los mismos que los que actuaron en el pasado geológico. Muchos empiezan a darse cuenta que la duración de los tiempos geológicos es enorme, pero solo se atreven a publicarlo con palabras encubiertas -el miedo al escándalo es poderoso. Cuando en 1721 el francés Henri Gautier (1660-1737) publica su planteamiento de un ciclo erosión-sedimentación-orogénesis y lo hace casi confidencialmente. Muestra que, por la medición de la turbiedad fluvial, se puede calcular el tiempo necesario para colmatar una cuenca: Gautier se da cuenta que son millones de años, pero prefiere disfrazar sus resultados. Gautier entiende que los sismos se deben a bruscos reajustes de la corteza terrestre.
Al final del siglo XVIII ya están los conceptos científicos que sirven de base a las Ciencias de la Tierra como hoy las conocemos, mientras empiezan a desaparecer las teorías basadas en la imaginación o las intervenciones divinas.
La Geología comienza a constituirse como ciencia propia e independiente en la segunda mitad del siglo XVIII, debido a la difusión definitiva del "Principio de las causas actuales" ó, como se denomino posteriormente, "Uniformismo", que constituye el principal instrumento metodológico del conocimiento geológico. Es la época que K. von Zittel denomino "época heroica de la Geología".
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| Ciclo de las Rocas - Uniformismo |
El siglo XVIII es una época de intensa fermentación intelectual en Europa Occidental, y especialmente en Francia. Muchos son los que reflexionan sobre prácticamente todo. En cuanto a sismos, la información en ese entonces proviene en su gran mayoría del Perú. Lo manifiesta una lista de grandes sismos establecida hacia 1840 por el francés Grange, el geólogo que acompañó al almirante Dumont d'Urville en su viaje a la Antártida.
Para el siglo que precede el año 1755 todos los terremotos importantes ocurren en Lima, lo que demuestra que la capital del virreinato del Perú tenía en Europa una fama extraordinaria en cuanto a sismos:
1678 - 7 dejunio: Lima es en gran parte destruida.
1682 - 19 de octubre: Terremoto más violento y desastroso que el de 4 años antes.
1692 - Este terremoto fue tan horroroso que entrenó la confusión de las propiedades. Las ciudades fueron destrozadas de abajo arriba, las zonas costeras fueron inundadas por el mar. El Callao fue totalmente destrozado y las naves ancladas en el Puerto fueron echadas por la violencia del mar una legua en medio de las sierras.
1678 - 7 dejunio: Lima es en gran parte destruida.
1682 - 19 de octubre: Terremoto más violento y desastroso que el de 4 años antes.
1692 - Este terremoto fue tan horroroso que entrenó la confusión de las propiedades. Las ciudades fueron destrozadas de abajo arriba, las zonas costeras fueron inundadas por el mar. El Callao fue totalmente destrozado y las naves ancladas en el Puerto fueron echadas por la violencia del mar una legua en medio de las sierras.
1748 - Destrucción de Callao, Lima sufre atrozmente.
Con razón, para Europa a mediados del siglo XVIII, la tierra de los terremotos es el Perú. Por eso, cuando en 1755 un terremoto devasta una parte de Europa, los europeos están profundamente conmocionados. Ese año, el 1o de noviembre, día de Todos Santos, Lisboa la capital del reino de Portugal es totalmente destrozada por un sismo de enorme magnitud, y devorada por un incendio monstruoso, mientras un fuerte maremoto azota la costa.
Con razón, para Europa a mediados del siglo XVIII, la tierra de los terremotos es el Perú. Por eso, cuando en 1755 un terremoto devasta una parte de Europa, los europeos están profundamente conmocionados. Ese año, el 1o de noviembre, día de Todos Santos, Lisboa la capital del reino de Portugal es totalmente destrozada por un sismo de enorme magnitud, y devorada por un incendio monstruoso, mientras un fuerte maremoto azota la costa.
Según los daños que se conocen, los sismólogos modernos estiman que el sismo tuvo una magnitud cercana a 9. Hay por lo menos varias decenas de miles de muertos. Europa está hondamente consternada. Voltaire esta tan conmocionado que escribe un largo poema sobre el desastre de Lisboa, en el cual su fe deista no logra aceptar el espectáculo de miles de muertos inocentes. Tres años más tarde, ubica una escena de su famosa obra Candide durante el terremoto de Lisboa, en la cual resalta la fama que tenia Lima en cuanto a sismos:
Apenas están pisando [Lisboa] (...) que [Candide, el filosofo Pangloss, y un marinero] sienten que la tierra tiembla bajo sus pies. el mar sube borbollando en el puerto, y rompe los barcos anclados. Torbellinos de llamas y cenizas cubren las calles y plazas; las casas se derrumban, los techos caen sobre los cimientos, y los cimientos se desvanecen; treinta mil habitantes de toda edad y de todo sexo quedan aplastados bajo ruinas. (. ) "Habrá algo que ganar aquí, decía el marinero.
-Cual puede ser la razón suficiente de este fenómeno? decía Pangloss.
- Llego el ultimo día del mundo! gritaba Candide."
El marinero corre en seguida en medio de los escombros, enfrenta la muerte para hallar dinero, lo halla, lo toma, se emborracha, y (...) compra los favores de la primera mujer de buena voluntad que encuentra sobre las ruinas de casas destrozadas y en medio de moribundos y muertos. Sin embargo. Pangloss lo jalaba por la manga: "Amigo mío , le decía, eso no está bien; está faltando a la razón universal, está tomando mal su tiempo. (...)"
Unas piedras habían lastimado a Candide; estaba echado en la calle y cubierto de escombros. Decía a Pangloss:
iAy! Consígame un poco de vino y aceite; ¡me muero!
- Este terremoto no es cosa nueva, respondió Pangloss; la ciudad de Lima sufrió los mismos temblores en América el año pasado; mismas causas. mismos efectos: por cierto hay bajo la tierra un reguero de azufre desde Lima hasta Lisboa.
En Italia, el poeta Alfonso Varano cantará la catástrofe que transformó una hermosa ciudad en un montón de escombros, como una obra del 'más sublime de los agentes', Dios, en su justo castigo a los pecados de los hombres. En el sismo de Lisboa ha muerto el nieto de Racine, y un amigo suyo, el poeta Ecouchard-Lebrun escribe en seguida una Oda sobre la ruina de Lisboa, y el año siguiente una Oda sobre las causas físicas de los terremotos, demostrando que todavía son los poetas quienes tratan de explicar los sismos.
En lña actualidad se conoce como se producen los sismos. La teoría que los explica se conoce bajo el nombre de tectónica de placas, la cual germinó en el siglo XX a partir de la obra del gran científico alemán Alfred Wegener.
La historia y desarrollo de la Geología como ciencia a finales del siglo XVIII y buena parte del XIX gira en torno a cuatro conceptos que fueron núcleo de debates y calurosos debates sobre el pensamiento geológico entre dos escuelas enfrentadas.:
- La pareja antagónica neptunismo/plutonismo se refiere al elemento que se considera como motor principal de los procesos geológicos. Para los neptunistas era el agua, mientras que para los plutonistas era el “fuego interno” o calor interno de la Tierra.
- El debate uniformismo/catastrofismo se centra los ritmos de los procesos geológicos. El catastrofismo recurría para explicar algunos hechos a la existencia en el pasado de acontecimientos geológicos singulares de gran intensidad (catástrofes). El uniformismo presuponía que las causas que actuaron en el pasado son las mismas que actúan en el presente.
Los plutonistas, liderados por el geólogo escocés James Hutton, proponían que las rocas de la Tierra se habían fundido y solidificado, siendo las mas antiguas los restos de otras que existieron antes, y que posteriormente sufrieron otros procesos por la acción lenta de las causas atmosféricas. Distinguían las rocas de origen volcánico de las sedimentarias.
Por otra parte, los neptunistas -como llamaban a los seguidores del geólogo alemán Abraham Gottlob Werner (1749-1817), profesor de Geología y Mineralogía en la Escuela de Minas de Freiberg (Friburgo), quien en 1775, observando que una gran cantidad de rocas se formaban en el mar, atribuyo este origen a todas las rocas, creando la llamada "escuela Neptunista", que tuvo fuertes partidarios durante casi un siglo, los cuales defendían que el agua era el agente universal.
Las rocas, desde el granito hasta las placas más recientes, eran material sedimentario abandonado por las aguas de los océanos, que formarían capas en la corteza terrestre como las de una cebolla. A los volcanes no les daban ningún papel relevante en la historia antigua de la Tierra, y los suponían de fechas recientes, razón por la cual llamaban a los partidarios de Werner neptunistas. Sólo a los geólogos que le daban a ciertas rocas un origen ígneo se les denominaba vulcanistas.
Las rocas, desde el granito hasta las placas más recientes, eran material sedimentario abandonado por las aguas de los océanos, que formarían capas en la corteza terrestre como las de una cebolla. A los volcanes no les daban ningún papel relevante en la historia antigua de la Tierra, y los suponían de fechas recientes, razón por la cual llamaban a los partidarios de Werner neptunistas. Sólo a los geólogos que le daban a ciertas rocas un origen ígneo se les denominaba vulcanistas.
En otras palabras, para el neptunismo, cuyo sistema se basaba más en hipótesis que en comprobaciones, la Tierra fue en su origen un núcleo sólido cubierto por un océano que actuó como verdadero agente del cambio geológico. Distingue cinco tipos de formaciones diferentes: primitiva, de transición, sedimentaria, derivativa y volcánica, la de constitución más reciente y accidental. El vulcanismo, o plutonismo, mantiene tesis distinta, aunque no llega a negar del todo el papel del agua en esta materia, admitiendo que la mayoría de las rocas parecen haberse formado como sedimentos marinos. Ahora bien, su consolidación había sido posible por la acción del calor subterráneo al introducirse materia fundida dentro de ellas. Más tarde, los agentes climatológicos desintegran las rocas; la lluvia y los ríos depositan sus trozos en el mar, donde constituyen nuevos estratos que emergerán otra vez para ser erosionados. En opinión de Hutton, la historia de la Tierra debe interpretarse como procesos naturales aún operativos o de reciente actividad. "Ningún poder -afirmaba- será empleado que no sea natural al globo, ni será admitida ninguna acción, excepto aquellas de las que conocemos el principio".
A.G. Werner fue también el creador de la primera Escuela Geológica Alemana, en la que posteriormente (1828) se formaron, entre otros, los españoles: Bauza, Casiano del Prado, Ezquerra del Bayo, Gómez Prado y Sainz de Baranda. Allado de Cuvier en Francia y Buckland en Inglaterra, fue un decidido defensor de la doctrina del Catastrofismo, que suponía que grandes cataclismos separados por largos periodos habían destruido periódicamente la superficie de la Tierra.
Según la teoría de Werner, la Tierra estaba cubierta inicialmente por un océano primordial que contenía disueltos o en suspensión todos los materiales que constituyen la corteza terrestre. En ese océano se formaron precipitados químicos dando lugar a la mayor parte de las rocas que hoy consideramos ígneas y metamórficas (granitos, basaltos, gneises, esquistos, etc.). Eran los terrenos primitivos. Ese océano primordial sería muy turbulento, con poderosas corrientes que excavaban valles y montañas. A medida que descendían las aguas se originaron los terrenos de transición, formados por precipitados químicos y sedimentos mecánicos en los que aparecían algunos fósiles marinos (corresponden a la mayor parte de los terrenos paleozoicos). Con un nuevo descenso del nivel del océano se depositaron nuevos sedimentos mecánicos y químicos con abundantes fósiles, que Werner llamó terrenos secundarios y que corresponden a nuestras formaciones mesozoicas. Por último, y ya en las zonas más bajas se depositarían los terrenos aluviales, procedentes de la erosión de materiales más antiguas. La actividad volcánica, muy reducida en el modelo, sería la responsable de la aparición local de rocas volcánicas. El modelo de Werner y sus seguidores fue fuertemente criticado y desacreditado cuando se demostró el origen ígneo de rocas como los granitos y basaltos.
El abanderado de los plutonistas fue James Hutton (1726-1797), médico de profesión, aunque nunca ejerció, y geólogo “aficionado”, cuyas teorías fueron divulgadas sobre todo por su discípulo John Playfair (1748-1819). Hutton interpretó correctamente los granitos y los basaltos como rocas procedentes de la solidificación de magmas y lavas. De acuerdo con su teoría, la Tierra un cuerpo en lento y constante cambio en el que las rocas de los continentes iban siendo erosionadas continuamente por acción del mar y los ríos. Las partículas arrastradas al océano se depositaban formando estratos horizontales en los fondos marinos (es, de nuevo, el principio de superposición de Steno). Los estratos se iban apilando y la presión de los estratos superiores hacía que los más bajos subieran de temperatura y llegaran a fundirse. El magma ocasionado podía escapar, formando volcanes, o expansionarse en el interior de la Tierra, produciendo enormes elevaciones y generando nuevos continentes en el lugar de los antiguos océanos, mientras que las áreas erosionadas de los antiguos continentes se convertían en nuevos océanos.
Con ello, se iniciaba un nuevo ciclo de erosión-deposición-consolidación-elevación, sin que se pudieran ver huellas de un principio ni atisbos de un final. Esta es la base de la principal contribución de Hutton a la Geología, que es el Principio del Uniformismo, según el cual los procesos naturales y las leyes que los rigen han permanecido uniformes a lo largo del tiempo geológico.
Hutton desarrolló en 1785 la moderna teoría de la evolución gradual de la corteza terrestre, introduciendo el concepto de uniformitarianismo, según la cual, la historia de la Tierra se puede interpretar siguiendo sólo los procesos geológicos conocidos por las observaciones modernas. Sostenía que muchos de esos procesos, de forma muy lenta, tardarían millones de años en transformar la tierra en lo que hoy conocemos. Esta teoría uniformadora, rechazaba de plano la teoría catastrofista cuyos seguidores eran liderados por el naturalista francés Georges Cuvier, los cuales, sostenían que las características geológicas de la Tierra eran fruto de los cambios bruscos producidos por las catástrofes naturales, tales como seísmos e inundaciones.
Pensó que muchos de estos procesos, actuando de manera muy lenta como lo hacen ahora, tardarían millones de años en crear los paisajes actuales. Esta teoría contradecía todas las opiniones teológicas de su tiempo, que se amparaban en la descripción bíblica de la creación, para sostener que la Tierra tendría unos 6.000 años de edad.
Los antagonistas de Hutton, liderados por el naturalista francés Georges Cuvier, creían que cambios bruscos y violentos —catástrofes naturales como inundaciones y seísmos— eran los responsables de las características geológicas terrestres. Por esta razón se les denominaba catastrofistas.
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| Georges Cuvier explicando su teoría sobre el catastrofismo |
Cuvier a fines del siglo XVIII, funda la verdadera paleontología como ciencia autentica, definiendo sus objetivos y métodos rigurosos. Para el, la paleontología permite descifrar la historia de la vida. Tomando en cuenta los estratos donde se encuentran los fósiles, los primeros paleontologos observan que todos los animales desaparecidos no vivieron en la misma época, y que se sucedieron en el tiempo. Sin embargo, en su mayoría ellos creen que estas faunas fueron sucesivamente creadas y destrozadas - evidentemente por Dios mismo. A estas teorías se las denomina "creacionistas". Por ejemplo, el naturalista Alcide d'Orbigny (1802-1857), quien viajo 3 años por Bolivia y también paso por el Peru, terminó por admitir 27 creaciones divinas sucesivas. Esta explicación ya transparecía en el famoso Discurso sobre lus revoluciones del globo que el mismo Cuvier publico en 1812.
Pero la teoría creacionista ya estaba desafiada. En su Filosofía zoologica, de 1809, el frances Jean-Baptiste de Lamarck ya había afirmado que las especies se transformaban progresivamente y que existía una genealogía de los seres vivos. Según Lamarck, no existió una sucesión de destrucciones y creaciones, sino una evolución biologica más bien continua. Desde este momento, Lamarck fue violentamente criticado y hasta ridiculizado por sus colegas, incluso Cuvier, quienes describieron su teoría transformista como "inmoral". Sin embargo, la idea transformista estaba lanzada.
En 1838, el ingles Charles Darwin ya entiende la evolución de las especies, pero no se atreve a publicarla, porque anticipa lo que le esperaría. En 1844, el escocés Chambers publica en forma anónima un libro donde propone las bases de una teoria de la evolución. Hubo este comentario: "Este libro es una cosa inmunda y obscena, cuyo contacto impuro genera una mantilla peligrosa". En 1859, la publicación de Darwin de su famoso libro Del origen de las especies es un enorme éxito, y también un enorme escandalo -puesto que Darwin contradice implícitamente la Biblia. La selección natural planteada por Darwin tomaba sencillamente el lugar de Dios! Y eso era sumamente grave.
Sin embargo, la obra de Darwin desencadenó una intensa investigación científica. Uno de los primeros en seguir los pasos de Darwin fue el biólogo alemán Ernst Haeckel (1834-1919), conocido por haber propuesto que la ontogénesis es una breve y rapida recapitulación de la filogénesis. Haeckel tambien afirmó un importante principio, al declarar que: "Donde empieza la religion, ahí termina la ciencia".
Pero hoy todavía se estan enfrentando transformismo y creacionismo, especialmente en Estados Unidos, donde las sectas fundamentalistas son poderosas y siguen haciendo una lectura literal de la Biblia. A pesar que es una de las teorías cientificas mejor comprobadas, la teoría de la evolucion ha suscitado reacciones intensísimas en su contra, las suscita todavía hoy, y obviamente seguirá suscitándolas, hasta que toda la humanidad tenga acceso a una forma científica de pensar.
Aparte de la polémica entre neptunistas y plutonistas, durante la primera mitad de siglo se intentó determinar las secuencias temporales de los principales tipos de estratos de la corteza terrestre sin gran éxito en ese momento. Será durante la segunda mitad del siglo XVIII, cuando Lehmann (1767) y Füchsel (1722-1773) establecieron la sucesión geológica de las rocas para el Harz y Turingia, respectivamente, sentando las bases de la estratigrafía científica.
Los plutonistas triunfaron sobre los neptunistas y el fuego, confuso y de estirpe romántica, que estallaba en los volcanes y levantaba la corteza fabricando montañas y cordilleras le ganó la batalla a la bella teoría del océano en retirada.
Pero no sin consecuencias: el océano primordial se adaptaba, aunque con dificultades a la cronología corta del relato bíblico, pero al desaparecer dejó al descubierto un océano nuevo, esta vez de tiempo. Porque pensar, como sostenían Hutton y los plutonistas, que la superficie de la Tierra había sido moldeada a lo largo del pasado por las mismas fuerzas que la modificaban ahora (la erosión, la sedimentación, la lluvia, el viento, la elevación de la corteza, volcanes y terremotos) y al mismo ritmo –esto es, el uniformismo– tenía una sola consecuencia posible: ese pasado debía, forzosamente, ser inmenso.
La Tierra y el Tiempo
De pronto quedó al descubierto el “tiempo profundo”, el enorme tiempo geológico, que transcurre por debajo del tiempo cotidiano que se mide en días y años, por debajo del tiempo histórico que se cuenta en siglos; las fuerzas que modifican la superficie de la Tierra actúan en forma lenta, increíblemente lenta: los ríos cavan sus cañones a través de los siglos, las rocas son moldeadas por la lluvia a través de los milenios, las montañas se elevan con paciencia exasperante; por acción del material fundido que está debajo, la corteza asciende sin que nadie lo note, y una cordillera puede tardar millones de años en formarse.
La gente, que estaba acostumbrada a pensar en un mundo recientemente creado, en una breve historia de 6,000 años a lo sumo, recibía un terrible golpe conceptual: descubrían que su tiempo, el tiempo de sus vidas, prácticamente no contaba en la inmensidad de los tiempos geológicos, descubrían que los ríos y los océanos, las montañas y los volcanes, eran mucho más importantes y más antiguos que ellos, que sus culturas y civilizaciones. Pero no un poco más antiguos, mucho, pero mucho más antiguos; tanto, que resultaba difícil de creer.
Pero, ¿cuán antiguo? ¿Cuánto se extendía esa especie de eternidad hacia atrás? Ya en 1778, Buffon, partiendo de la idea de que la Tierra era un fragmento desprendido del Sol que se había enfriado lentamente, estimó esa eternidad en 74 mil años; la cifra causó escalofríos, y nadie la creyó, aunque en realidad no era nada, nada de nada; cuando Lyell publicó en 1930 su Geología de 1830, que más tarde inspiraría a Darwin la teoría de la evolución, se hablaba ya de millones de años; a mediados del siglo XIX, Lord Kelvin calculó la edad de la Tierra en cien millones de años, nada menos: casi mil quinientas veces más que la cifra alocada de Buffon. Pero a fines del siglo, el número había trepado a mil quinientos millones de años, y más tarde, cuando se pudieron datar las rocas con elementos radiactivos, Arthur Holmes arrojó, para el pasado de la Tierra, la cifra de 4500 millones de años, que es la que aceptamos actualmente.
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| Arthur Holmes (1890-1965) |
La paleontología permitió rápidamente establecer un cuadro cronológico relativo. Y durante el siglo XX, el desarrollo de métodos físicos de datación isotópica permitió poner fechas absolutas sobre este cuadro. La geocronología de nuestro planeta se encuentra ahora bastante precisa, hasta para sus épocas más remotas. La fecha más antigua, 4568 ± 3 Ma, fue obtenida por el método Pb-Pb sobre inclusiones refractorias del meteorito condrítico Allende. Una fecha muy precisa de 4557,8 ±0,4 Ma fue obtenida, también por el método Pb-Pb, sobre el meteorito acondritico Angra dos Reis, demostrando, con otras edades sobre objetos similares, que procesos magmáticos estuvieron activos muy temprano en cuerpos planetarios del sistema solar. El equilibrio final entre núcleo y manto terrestres ocurrió alrededor de 4533 Ma.
Por un conjunto de hechos, se piensa que la Tierra fue impactada por un cuerpo planetario alrededor de -4500 Ma, y que la Luna resulto del impacto. La región Tierra-Luna fue sometida a un intenso bombardeo meteorítico desde la formación de estos cuerpos hasta 3900 Ma.
Procesos de fusión parcial afectaron temprano el manto superior terrestre, probablemente hasta el punto que se formo un océano de magma, como fue el caso en la Luna entre -3900 y 3100 Ma.
Si se reporta toda la historia de la tierra a un solo año, iniciando a las 12 horas de la noche del 31 de diciembre, la Tierra se ha formado en los primeros días de enero. La lluvia de meteoritos disminuye sensiblemente alrededor del 18 de febrero. El océano de basalto, si es que hubo, se vuelve corteza a mediados de abril. El oxigeno empieza a concentrarse en la atmósfera a mediados de mayo. Los organismos un poco complejos se desarrollan recién durante la segunda semana de noviembre. Las primeras plantas terrestres aparecen el 28 de noviembre, seguidas por los primeros tetrápodos el 1o de diciembre. Los primeros dinosaurios llegan el 13 de diciembre, y los últimos mueren repentinamente el 25. Los simios (ancestros del hombre) pierden su cola en la tarde del 29, y los ancestros australopitecos se separan de los chimpancés en la mañana de hoy. Los ancestros Homo sapiens viven en África hace media hora. Se inventa la agricultura hace 1 minuto y algo, las primeras escrituras hace 35 segundos. y Jesucristo muere hace 14 segundos.
La Geología moderna nace con James Hutton (1726-1797), quien le aportó un esquema dinámico, representando en esta ciencia el mismo papel que Newton en Astronomía o Darwin en Biología. En 1785 presentó a la Royal Society de Edimburgo, el primer ensayo sobre su Teoría de la Tierra, y en 1795 su último trabajo, una memoria de síntesis titulada: Theory of the Earth, with proofs and illustrations. En su obra describe los dos posibles orígenes de las rocas:
- Sedimentos marinos procedentes de la demolición de los continentes o acumulaciones de restos calcáreos de organismos. (Origen Neptunista).
- Materiales resultantes del vulcanismo y calor interno de la Tierra. (Origen Plutonista).
Las encontradas concepciones petrogenéticas de estas dos escuelas, que Hutton intento conciliar, produjeron grandes controversias durante casi un siglo, motivando un gran auge de las observaciones petrológicas, y proporcionando un gran impulso a la Geología. Pero la gran aportación de Hutton a la Geología fue el llamado "Principio de Uniformismo". En toda su obra intentó explicar el estado actual de la Tierra, partiendo de la hipótesis de que las operaciones en la Naturaleza han sido y son hoy, todavía, iguales y regulares.
Antes que Hutton, en 1783, un científico casi desconocido, George Hoggart Toulmin, consideró a la Tierra en la misma forma. Como Hutton, adoptó un Uniformismo fundamental. En su obra Anticuity of the World (Toulmin), puede leerse: "La Naturaleza es siempre la misma, sus leyes son eternas e inmutables". Dice D. B. McIntyre al respecto: "Por mi parte, encuentro imposible evitar pensar que Hutton lo leyó antes de escribir su propio trabajo" (1963).
Naturalmente, este concepto de los uniformistas, o "primeros evolucionistas" según Hull (1959), chocaba frontalmente con el de los catastrofistas, influidos y condicionados en su pensamiento por la exegesis bíblica. Había además la tendencia de identificar el Catastrofismo con la ortodoxia, y el Uniformismo con la herejía. Esta situación produjo incluso enfrentamientos personales dentro de una fuerte discusión que se prolongo durante todo el siglo XIX, y que aun subsiste en problemas que no han sido resueltos.
El debate enfervorizado establecido entre estas dos escuelas empezó a declinar hacia el lado de los uniformitarios con la publicación de los Principios de Geología (1830-1833) de Charles Lyell. Nacido en 1797, año de la muerte de Hutton, Lyell se convirtió en la mayor influencia sobre la teoría geológica moderna, atacando con valentía los prejuicios teológicos sobre la edad de la Tierra y rechazando los intentos de interpretación de la geología bajo la luz de las Escrituras.
Haüy (1742-1822) demostró la simetría de los cristales y describió los siete sistemas de simetría posibles, que han llegado a ser clásicos. Buffon, en 1749 y en su Historia de la Tierra, distingue en los fósiles marinos, los litorales y los pelágicos y es el primer naturalista que quiere evaluar los periodos geológicos por años; su interpretación es considerada herética y termina aceptando el Antiguo Testamento como historia literal y completa de la Tierra.
En este siglo XVIII, se ordenan los conocimientos geológicos y aparecen los principios fundamentales con Hutton (1726-1796) que, en su Teoría de la Tierra, da a la Geología su configuración actual destruyendo muchos conceptos dogmáticos e interpretaciones fantásticas; es el primero en relacionar erosión con sedimentación, definir discordancias, diagénesis y otros muchos conceptos.
El interés creciente por el terreno y su representación es uno de los rasgos característicos de la Geología en el siglo XVIII; así, en 1739, Piccoli publica un mapa de los yacimientos fosilíferos de Italia. En 1743, Packe elabora el primer mapa geológico de los alrededores de Canterbury. En 1746, Guettard publica: Memoria y carta mineralógica de la naturaleza y situación de los terrenos que atraviesan Francia e Inglaterra, con más de cincuenta signos convencionales, indicando litologías, canteras, yacimientos de fósiles, fuentes, etc.
En esta época se desarrolla el concepto de Geología para designar el estudio de la Tierra, aunque este vocablo se había utilizado ya, por vez primera, en 1473, por Richard de Bury, obispo de Durham, para designar el estudio de las cosas terrenales y poder diferenciarlas de las cosas divinas o Teología.
Una vez más, el descubrimiento deberá volver a hacerse; William Smith (1769-1839) es un gran observador y viajero; recoge rocas, minerales y fósiles, anotando las observaciones realizadas. Este estudio le permite comprobar que las rocas se suceden con un orden, el mismo en las diferentes partes de Inglaterra, y que cada capa está caracterizada por análogo contenido faunístico. En 1799 publica la lista de esas capas y, en 1815, la carta geológica de Inglaterra y País de Gales. Llama estratos a las capas y su descripción pronto es bautizada como Estratigrafía. Fue el primero en intentar datar las capas sedimentarias y correlacionarlas en base a los fósiles contenidos en ellas.
Smith propuso la Segunda Ley Geológica: "Cada estrato tiene su contenido característico en fósiles."
En las colonias de América del Norte, el conocido topógrafo, delineante y cartógrafo Lewis Evans había hecho notables contribuciones al saber geológico de América antes del influyente trabajo de Lyell. Para Evans era evidente que la erosión de los ríos y los depósitos fluviales eran procesos que habían ocurrido en el pasado. Además, a lo largo de su trabajo, apareció el concepto de isostasia: la densidad de la corteza terrestre decrece al crecer su espesor.
Junto al trabajo de Lyell, los principales avances de la geología en el siglo XIX fueron las nuevas reacciones contra los conceptos tradicionales, la promoción de la teoría glacial, el inicio de la geomorfología en América, las teorías sobre el crecimiento de las montañas y el desarrollo de la llamada escuela estructuralista.
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| Dibujo de un deslizamiento por Charles Lyell |
El Siglo XIX
A partir de 1800 se efectúa un doble trabajo: por un lado, la explotación, aplicación de métodos e instrumentos por medio del levantamiento de cartas geológicas, estudio de fósiles y rocas; por el otro, el progreso de los métodos, adopción de puntos de vista más amplios, multiplicación de conocimientos, etc. Ambos tipos de trabajo son inseparables y frecuentemente obra de los mismos hombres.
Los progresos de la Geología en estos dos siglos consisten, fundamentalmente, en la introducción de medidas, por ejemplo, en el estudio de los fósiles y de las rocas en la cronología absoluta) y en las probabilidades de realización y sucesión de los fenómenos. De esta forma, se pasa del estudio puramente cualitativo a otro cuantitativo.
A principios del siglo XIX destacan los trabajos de William Smith (1769-1839) en el los terrenos secundarios de Inglaterra y de Georges Cuvier (1769-1832) y Alexandre Brongniart (1770-1847) en el terciario de la cuenca de París. Estos autores se dan cuenta de que las distintas y sucesivas formaciones (grupos de estratos) estaban caracterizadas por fósiles distintos y que éstos eran tanto más diferentes de los actuales cuanto más antigua era la formación. Sobre esta observación se basa otro de los principios fundamentales de la Geología que es el Principio de la sucesión faunística, que establece que los organismos aparecen y desparecen en el registro fósil siguiendo un orden determinado y no repetible. Este principio permite establecer correlaciones (comparaciones en el tiempo) entre materiales de una misma edad en áreas geográficas muy diferentes. También, estas observaciones llevaban a la evidencia de la extinción de las especies y, por último, de la evolución.
Cuvier explicaba los sucesivos cambios de fauna que veía en las formaciones terciarias de la cuenca de París por una serie de revoluciones o catástrofes relacionadas con inundaciones marinas. Este catastrofismo se oponía al uniformismo de Hutton y fue llevado al extremo por algunos seguidores de Cuvier que imaginaban la historia de la Tierra como una historia interrumpida por sucesivas catástrofes, de las que el último ejemplo sería el Diluvio. Estas teorías catastrofistas tuvieron su mayor apogeo hacia 1820-1830.
En 1820, Friedrich Mohs inventa una escala de dureza para los minerales que aún hoy se usa. En 1829, Nicol idea las láminas de calcita, base del microscopio polarizante. En 1803, Hall inicia la Geología experimental, calentando caliza en tubos de hierro y obteniendo mármol; queda así demostrado el origen de las rocas metamórficas. En 1825, Lyell introduce el término de metamorfismo; en 1836, Beamont el de roca eruptiva. En 1848, se revelan estructuras vegetales en el carbón visto por el microscopio polarizante.
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| Escala de Dureza de Mohs |
A partir de 1800, las investigaciones paleontológicas se orientan en tres direcciones: descripción de especies y su utilización como punto de referencia cronológico; estudio de sus géneros de vida y depósito y la noción de evolución. En 1834 se crea la palabra Paleontología gracias al trabajo metódico de Cuvier, descubriendo faunas sucesivas. El perfeccionamiento de las técnicas permite descubrir y estudiar otro aspecto, el de restos microscópicos, tan útiles actualmente en las investigaciones petrolíferas. Pero el gran problema del s. XIX es el origen de las, especies. En 1809 Lamarck propone una solución: las especies derivan unas de otras; es la hipótesis de la Evolución; sus ideas son rechazadas y habrá que esperar a 1859, para que, con Darwin, el evolucionismo sea admitido. De este primer evolucionismo exaltado, queda la realidad de la evolución orgánica en los tiempos geológicos, base de los modernos estudios paleontológicos.
A mediados del siglo XIX, la Geología estaba dotada de métodos propios y de un cuerpo de doctrina coherente, basado principalmente en la obra de Hutton y en la de Charles Lyell (1797-1875), cuya obra Principles of Geology (1831) puede considerarse como el primer tratado moderno de Geología. Idea de su gran importancia, la da el hecho de haber sido usado como libro de texto en universidades europeas y americanas. Con esta obra, el principio del Uniformismo tuvo una gran difusión y la controversia uniformistas-catastrofistas adquirió su mayor virulencia.
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| Principios de Geología - Charles Lyell (1830) |
La definición que de la Geología hace Charles Lyell en esta obra es: "¡Cuales son las materias de que se compone la Tierra, y de qué manera están dispuestas estas materias?" Estos son los problemas cuya solución constituye el objeto de la Geología ...
Semejantes investigaciones parecen, al primer aspecto, referirse exclusivamente al reino mineral o a los diversos terrenos, metales y rocas que se encuentran bien sea a la superficie de la Tierra ó bien a diferentes profundidades. Pero al emprender estas investigaciones se ve bien pronto la necesidad de examinar los cambios sucesivos que se han verificado en el antiguo estado de la superficie y del interior de la Tierra, y de las causas que han dado lugar a estos cambios. Bien pronto también, ¡cosa más singular y todavía mas inesperada! se viene a caer en las investigaciones relativas a la historia de la creación animada, o sea, de las diversas familias de animales y plantas que en los tiempos antiguos han habitado, en diferentes épocas, la superficie del Globo". (p.1-2).
Con el tratado de Lyell comienza el desarrollo de la Geología moderna, y el periodo que P. Pruvost denominó "de los geólogos completos", y que duró hasta 1930. En efecto, aunque habían aparecido ya la mayoría de las ramas del estudio de la Tierra, el desarrollo alcanzado por cada una de ellas no era suficiente como para motivar una especialización de los geólogos.
Lyell era abogado de profesión, y publicó sus Principios de Geología entre 1830 y 1833, convirtiéndose en el geólogo más influyente durante el resto del siglo XIX y gran parte del siglo XX. Fue el mayor defensor y difusor del uniformismo de Hutton e introductor del método actualista, según el cual todos los procesos que han tenido lugar a lo largo de la historia de la Tierra podrían explicarse por las mismas causas que actúan en el momento presente. Este método se basaba en cuatro suposiciones básicas:
- Las leyes de la naturaleza son constantes en el tiempo y en el espacio.
- Todos los fenómenos del pasado son resultado de procesos que siguen operando actualmente.
- El ritmo de cambio es generalmente lento, regular y gradual.
- El cambio no sigue ningún vector específico de progreso.
De acuerdo con esto, los fenómenos geológicos habrían ocurrido siempre de la misma forma que en la actualidad, y las causas que los han provocado habrían actuado siempre con la misma intensidad. Lyell veía una Tierra en equilibrio estable, en la que los lentos procesos de erosión, sedimentación y levantamiento habrían tenido lugar a lo largo de millones de años. De la misma manera que los procesos de erosión y sedimentación están equilibrados, también deberían estarlo la extinción de especies y la aparición de nuevas especies. Todo ello de forma gradual. Las grandes rupturas que se veían en el registro fósil eran un artefacto debido a la incompletitud de ese registro. Estas ideas tuvieron una gran influencia no sólo en el desarrollo posterior de la geología, sino también en la visión gradualista de la evolución de Darwin.
El Uniformismo de Hutton y Lyell se impuso totalmente y, hasta hace muy poco, el Catastrofismo ha sido considerada una idea obsoleta y alejada de la realidad. Actualmente se sabe que la historia de la Tierra está jalonada de catástrofes (fragmentación y colisión de continentes, extinciones masivas, grandes transgresiones y regresiones de los mares, colisiones de cuerpos celestes, etc.).
Aunque el uniformismo sigue siendo un principio asumido y base de nuestro método de trabajo, actualmente se entiende que, aunque efectivamente todos los procesos que vemos en marcha en la actualidad también actuaron en el pasado, sus ritmos han podido variar enormemente. Esta visión permite considerar a la vez a la Geología como una ciencia idiográfica (historicista), que se ocupa de acontecimientos únicos y singulares, y de sus circunstancias en el tiempo y en el espacio, y como una ciencia nomotética, que trata de alcanzar el conocimiento de las leyes permanentes y constantes de la naturaleza.
Con su concepto de Actualismo, Lyell marca el punto de partida para la diversificación de las Ciencias Geológicas, creando un auténtico cuerpo de doctrina. Elie de Beaumont hace aparecer con sus ideas la Tectónica y Metalurgia. James D. Dana (1813-1895) demuestra que los sedimentos se acumulan en zonas deprimidas que llama geosinclinales.
En 1847, Joaquín Ezquerra del Bayo tradujo lo que fue el primer Tratado de Geología en castellano, y que no fue, como generalmente se cita, los Principles de Lyell (que en aquel momento llevaba 6 ediciones en el Reino Unido) sino los Elements of Geology, del mismo autor, escritos, en principio, como suplemento a los Principles.
En 1861 se publica el primer mapa geológico del Globo, debido al francés Jules Marcou. En un principio, las cartas geológicas representan litologías y edades; cualitativas al comienzo, van siendo cada vez más cuantitativas. La existencia de bases topográficas correctas, así como la utilización de fotografías aéreas, hace que la cartografía experimente un gran desarrollo, siendo actualmente la base imprescindible para cualquier tipo de trabajo geológico.
El campo de la Paleontología experimenta en este siglo (XIX) un gran impulso. Aquí, el problema es el del origen de los diversos seres vivos.
Para J. B. Lamark (1744-1829), las especies provienen unas de otras. (Escuela Transformista).
Para Georges Cuvier (1769-1832), las especies son fijas e inmutables. Los cambios registrados en las faunas fósiles los atribuye a "revoluciones" ocurridas en el Globo terrestre en el pasado. Estas revoluciones suponen el total exterminio de la vida y su posterior recreación. (Escuela Fijista).
Estamos ante un hecho, conceptualmente hablando, equivalente a la controversia del siglo XVIII entre plutonistas y neptunistas, e íntimamente relacionado con la de catastrofistas y uniformistas, que se desarrolla al mismo tiempo. Son dos concepciones antagónicas del mundo, que afectan no solo a las ciencias de la Naturaleza, sino a la Filosofía, a la Religión y al concepto que el hombre tiene, entonces, de sí mismo.
Podemos decir, simplificando, que los transformistas representan la visión continuista del fenómeno de la vida, en clara analogía con el concepto del Uniformismo. Por otra parte, las ideas de la escuela Fijista manifiestan una concepción catastrofista de ver los fenómenos vitales, recurriendo a explicaciones no racionales, misteriosas y violentas para las causas del transformismo vital.
En 1859, Charles Darwin publica su libro The origin of species, que sienta las bases de la moderna teoría evolucionista. Dice Hull (1959), hablando sobre la evolución en Geología que:
"La noción clave que hizo posible la moderna teoría evolucionista (la noción de selección natural) surgió independientemente en las mentes de Darwin y de A. R. Wallace. Los dos realizaron la misma y fecunda conexión de pensamiento, a saber: la de los Principles de Lyell con el Essay on population de Malthus".
"Con su característica modestia, Darwin estaba más tarde dispuesto a decir que The origin of species era, en su mitad, obra de Lyell".
Es ya en el siglo XX cuando, con los descubrimientos de la Paleontología y de la Genética, el equilibrio se decanta de una forma definitiva por la Escuela Evolucionista.
No podemos dejar de observar la importancia paradigmática que las teorías de Hutton y de Darwin tuvieron en el desarrollo de las Ciencias Geológicas. Los dos casos son un magnífico ejemplo de la necesidad que una ciencia tiene del soporte de una gran teoría general, que le permita generar hipótesis en una determinada dirección.
Posteriormente a Lyell, en la segunda mitad del siglo XIX, la geología experimenta un gran desarrollo gracias a la aparición de nuevas técnicas, métodos y teorías (A. Heim, 1878, con la teoría de los mantos de corrimiento; E. Suess, 1897, con la explicación de transgresiones y regresiones por isostasia, etc.). Suess publicó una vasta síntesis de todo el saber geológico del siglo XIX.
Teoría glacial
La teoría glacial derivó del trabajo de Lyell, entre otros. Propuesta por primera vez hacia 1840 y aceptada después universalmente, esta teoría enuncia que los depósitos glaciales han sido depositados por glaciares y planos de hielo en un movimiento lento desde latitudes altas hasta otras más bajas durante el pleistoceno. El naturalista suizo Horace Bénédict de Saussure fue uno de los primeros en creer que los glaciares de los Alpes tenían la fuerza suficiente para mover grandes piedras. El naturalista estadounidense de origen suizo Louis Agassiz interpretó de forma muy precisa el impacto ambiental de este agente erosivo y de transporte, y junto a sus colegas, acumuló diversas evidencias que apoyaron el concepto del avance y del retroceso glacial en los glaciares continentales y montañosos.
Estratigrafía
El geólogo británico William Smith hizo progresar la estratigrafía al descubrir los estratos de Inglaterra y representarlos en un mapa geológico que hoy permanece casi inalterado. Smith, en un primer momento, investigó los estratos a lo largo de distancias relativamente cortas; luego, correlacionó unidades estratigráficas del mismo periodo pero con distinto contenido en rocas. Después del desarrollo de la teoría de la evolución de Charles Darwin en el siglo XIX, se pudo llegar al principio de la sucesión de la fauna. Según este principio, la vida en cada periodo de la historia terrestre es única, los restos fósiles son una base para el reconocimiento de los yacimientos que les son contemporáneos y pueden ser usados para reunir fragmentos registrados dispersos en una secuencia cronológica conocida como escala geológica.
Ciclos de Actividad Geológica
Muchos geólogos del siglo XIX comprendieron que la Tierra es un planeta con actividad térmica y dinámica, tanto en su interior como en su corteza. Los que eran conocidos como estructuralistas o neocatastrofistas creían que los trastornos catastróficos o estructurales eran responsables de las características topográficas de la Tierra. Así, el geólogo inglés William Buckland y sus seguidores postulaban cambios frecuentes del nivel marino y cataclismos en las masas de tierra para explicar las sucesiones y las roturas, o disconformidades, de las secuencias estratigráficas. Por el contrario, Hutton consideraba la historia terrestre en términos de ciclos sucesivos superpuestos de actividad geológica. Llamaba cinturones orogénicos a las cintas largas de rocas plegadas, que se creía que eran resultado de una variedad de ciclos, y orogénesis a la formación de montañas por los procesos de plegamiento y de elevación. Otros geólogos apoyaron más tarde estos conceptos y distinguieron cuatro grandes periodos orogénicos: el huronense (final de la era precámbrica); el caledonio (principio de la era paleozoica); el herciniano (final de la era paleozoica) y el alpino (final del periodo cretácico).
Estudio de Campo
La exploración del Medio Oeste en el siglo XIX, suministró todo un cuerpo nuevo de datos geológicos que tuvieron un efecto inmediato en la teoría geomorfológica. Las primeras expediciones de medición en esta zona fueron lideradas por Clarence King, Ferdinand Vandeever Hayden y John Wesley Powell, entre otros, bajo los auspicios del gobierno. Grove Karl Gilbert, el más sobresaliente de los colaboradores de Powell, reconoció un tipo de topografía causada por fallas en la corteza terrestre y dedujo un sistema de leyes que gobierna el desarrollo de los continentes. También en Argentina, el antropólogo y geólogo Florentino Ameghino (1854-1911) desarrolló una labor intensa en toda América del Sur, especialmente en el Cono Sur. Evolucionista en la dirección de Lyell y Darwin, publicó, entre otras obras, Geología, paleografía, paleontología y antropología de la República Argentina (1910).
Haciendo un breve recuento, antes del siglo XVII el término latino medieval “Geología” se oponía al de Teología y hacía referencia a todo aquello que tuviese que ver con la vida terrenal.
Hasta el siglo XVII el interés por el conocimiento de la tierra y sus elementos se centró en interpretar el problema de los fósiles interpretándolos como juegos de la naturaleza (o sea piedras que parecían plantas o animales), desechos caídos del taller del creador, restos de seres ahogados en el diluvio universal e incluso (en la Edad Media y el Renacimiento) como simples objetos curiosos.
A fines del siglo XVIII fue cuando se propuso el término Geología para describir el estudio de la historia de la tierra, sobre todo cuando en el último cuarto del siglo Abraham Gotteleb Werner y James Hutton aplicaron el método científico en éste campo del conocimiento.
Neptunismo, Plutonismo y Vulcanismo
Durante gran parte del siglo XVIII las teorías diluvistas fueron las dominantes hasta que, a finales del siglo, surgieron otras teorías:
NEPTUNISMO: Abraham Gottlob Werner (1749-1817) se destacó por su estudio sistemático de la geología fundamentalmente en la superposición de los estratos. Según él todas las rocas se forman en el seno del agua por sedimentación. Las rocas plutónicas fueron, según él, las primeras en depositarse en el océano primigenio. Los basaltos también eran precipitados químicos.
PLUTONISMO: James Hutton (1726-1797) en su “Theory of the Earth” (1788) hablaba de :
- Un calor interno que consolidaba los estratos.
- Existencia de continuos ciclos geológicos y, en consecuencia, de una uniformidad en la actividad de los agentes físicos.
- La necesidad de atribuir a la Tierra una edad indefinida, rozando con la eternidad.
Las ideas b y c coinciden con una concepción uniformista o de uniformitarismo que se considera la precursora del actualismo de Lyell.
VULCANISMO: teoría que afirmaba que ciertas rocas que se encontraban cerca de los volcanes (como los basaltos) provenían de las corrientes de lava emitidas por los volcanes.
Las Teorías Geológicas en Francia en el Primer Tercio del siglo XIX
Teoría geológica uniformista de Lamarck
Jean Batipste de Monet, caballero de Lamarck (1744-1829) es conocido por sus ideas sobre la evolución y se le considera el fundador de la Paleontología de invertebrados. Consideraba que en la Tierra se dan cambios constantes pero de una lentitud excesiva en relación con la duración de una vida humana. Sus ideas fueron poco aceptadas por contradecir la explicación creacionista y temporal del origen de la Tierra que se recogía en la Biblia pues opinaba que la antigüedad de la Tierra era casi infinita, mucho más que los 6000 años con que la databan los geólogos que seguían el Génesis.
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| Jean Baptiste de Monet Chevalier de Lamarck (1744-1829) |
El sistema geológico catastrofista
Charles Bonnet (1720-1793) opinaba que la Tierra había pasado por “revoluciones” graduales que actuaban de siglo en siglo (debidas al mar, volcanes, terremotos,....) y “revoluciones” generales que habían cambiado enteramente la faz de la tierra.
Según su contemporáneo De Luc, los continentes actuales habían sido en el pasado el fondo del mar que emergió por una “revolución” relativamente reciente. Opinaba que en su origen la Tierra estaba cubierta por un “líquido primitivo” pero que había “cavernas” rellenas de “fluidos expansibles” que tras cada catástrofe se hundían y hacían que los sedimentos precipitados del “líquido” fuesen diferentes . Al penetrar en el globo todo el líquido primitivo cesaron las causas de los cambios por lo que en el presente la superficie se encontraba en un estado estable dando lugar a la acción de los fenómenos actuales (por ejemplo la erosión continua de las aguas).
Georges Cuvier (1769-1832) observó que en todos los terrenos geológicos aparecían fósiles marinos (incluso a altitudes elevadas), esto probaba que la cuenca oceánica habia cambiado en extensión o situación. Los cambios en la altura de las aguas observables por la sucesión de estratos (desgarramientos, enderezamientos e inversiones de capas más antiguas) se debían a súbitas catástrofes o revoluciones como demostraba la última de dichas catástrofes. Decía que las aguas habían inundado y a continuación se habían retirado de los continentes actuales, por ello se conservaron en los países del Norte, cadáveres de grandes mamíferos conservados en hielo y que no eran autóctonos de tales lugares pues no podían vivir a tan bajas temperaturas. Según él en un instante bajó la temperatura a un estado glaciar y mató a los animales. Consideraba que esa misma idea de súbito instantánea y sin gradación se podía aplicar a todas las anteriores revoluciones.
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| Georges Cuvier (1769-1832) |
A Cuvier se le considera el fundador de la Anatomía Comparada y establecer el “principio de correlación de órganos” según el cual cualquier animal, herbívoro o carnívoro, tiene adaptados sus órganos al tipo de alimentación. De él se conserva la siguiente anécdota: Un estudiante se disfrazó de diablo y entró en su dormitorio diciendo “soy el diablo y vengo a comerte”, a lo que Cuvier contestó “Llevas cuernos y pezuñas, por tanto eres herbívoro así que no puedes comerme”. Y dándose la vuelta siguió durmiendo.
Alcide D’Orbigny (1802-1857) es el mejor exponente de la teoría de las creaciones múltiples que no es más que el sistema catastrofista aplicado a la Paleontología. De sus estudios realizados en Sudamérica dedujo hasta 26 periodos diferentes, cada uno con su propia fauna, que se habían sucedido unos a otros por extinciones bruscas.
La teoría fluvialista de Delamétherie
Jean Claude Delamétherie (1743-1817) fue uno de los primeros en oponerse al catastrofismo cuveriano, considerando que los cambios producidos en la superficie terrestre se debían a operaciones lentas y continuas del mar. Pensaba que el agua del mar se había retirado poco a poco por desaparición en cavernas interiores, y en parte por acumulación de sedimentos. Explicaba las capas alternas de fósiles marinos y de agua dulce considerando que se trataba de restos arrastrados por los ríos hasta el mar. Aceptaba el hecho de que se hubiesen producido catástrofes pero éstas las consideraba particulares y dependientes de causas locales.
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| Jean Claude Delamétherie (1743-1817) |
El actualismo geológico de Constant Prevost
Prevost (1787-1856) afirmaba que estudiando las causas que operan en la actualidad en la superficie terrestre y los efectos que producen hoy podríamos analizar las causas y efectos en el pasado. Desde éste punto de vista afirma que no es necesario recurrir a catástrofes, para explicar la historia de la Tierra sino que los cambios, según él, fueron graduales y que las variaciones de los fósiles no corresponden más que a adaptaciones, en cada momento, a la situación reinante. A pesar de todo admitía la existencia de ciertos cataclismos o “revoluciones” que, según él, desde una perspectiva global, resultaban insignificantes.
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| Constant Prevost (1787-1856) |
La teoría de los levantamientos de montañas
Leonce Elie de Beaumont (1798-1874) sugirió que las “revoluciones” violentas postuladas por el catastrofismo eran el resultado de levantamientos sucesivos de montañas. El motor de éstos levantamientos era, según él, el enfriamiento secular de la Tierra, es decir, la pérdida del calor primitivo al que los planetas debían su forma esferoidal.
La Geología Británica en la Primera Mitad del Siglo XIX
Los geólogos diluvistas británicos
Los diluvistas eran aquellos autores que utilizaban al “diluvio universal” como argumento de la última catástrofe sufrida.
El principal exponente de ésta teoría fue Willian Buckland (1784-1856), él distinguía entre “alluvium” o terrenos posteriores a la inundación y “diluvium” que eran los depósitos extendidos y generales de limo y grava superficiales que parecían haber sido ocasionados por la gran convulsión. De todos modos, consideraba que era imposible relacionar los fenómenos diluviales con alguna de las causas que operaban en el presente.
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| William Buckland (1784-1856) |
La supuesta concordancia entre ciencias naturales y religión se discutía en torno a unos pocos temas:
- El diluvio
- La antigüedad de la Tierra
- La duración de los “seis” (6) días de la creación
- La existencia de una progresión de la complejidad orgánica en la aparición de las especies.
Respecto a la antigüedad de la Tierra, partiendo del relato de la creación del Génesis, sólo existían dos opciones:
- Suponer que los versículos del Génesis hablaban de dos creaciones y que entre la primera, que correspondía a la frase “en el principio” y la segunda, la de los “seis días”, podía haber transcurrido un periodo de tiempo lo suficientemente dilatado como para poder explicar toda la geología histórica.
- La opción más aceptada consistió en admitir que los “días” de la creación fueron periodos o épocas de duración indeterminada. (Si el sol no se creó hasta el 4º día, y es el giro de la tierra sobre sí misma y en relación al sol el que determina el día y la noche, entonces los días de la creación no tenían porqué ser de 24 horas).
Al aceptar ésta duración indeterminada los geólogos y paleontólogos podían explicar el aumento paulatino de la complejidad orgánica que podía observarse en los fósiles.
Consideraban que había una armonía entre la fauna y flora fósil y el terreno donde se encontraban de modo que la creación de cada tipo implicaba su extinción cuando las condiciones se volvían desfavorables.
El Uniformismo geológico
El comienzo de la aplicación definitiva del “principio de uniformidad” en las ciencias geológicas se debe a Charles Lyell (1797-1875). Tras estudiar el macizo central francés, observó ciertos depósitos de fósiles de 1mm de potencia en un conjunto de más de 200 m y publicó el libro “Principles of Geology” (1830-1833), donde atribuía todos los cambios ocurridos a lo largo de la historia de la Tierra a la acción lenta de procesos geológicos en el pasado idénticos a los actuales. Además defendía que esos procesos eran esencialmente uniformes en intensidad. Como era de esperar, ésta postura contraria a los geólogos bíblicos (diluvistas) y de catastrofistas provocó bastantes reacciones entre sus contemporáneos.
La Geología en España en el Siglo XIX
Las publicaciones que datan hasta la época eran fundamentalmente técnicas, con poco trasfondo teórico. Pero a partir del primer tercio de siglo se siguen los autores que se decantan por teorías catastrofistas o actualistas.
En Paleontología también se preocuparon por la interpretación del registro fósil, o sea, como habían ido apareciendo las especies sobre la Tierra.
La Interpretación del Registro Fósil
En éste sentido hubo dos grandes temas de debate:
- El creacionismo de las especies
- La primera aparición de vida sobre la Tierra
El Creacionismo de las Especies
Hasta la emisión en 1859 por parte de Charles Darwin (1809-1882) de la teoría de la evolución de las especies por el mecanismo de la selección natural, la única hipótesis aceptada por la mayoría de geólogos y paleontólogos para explicar la historia de la vida en la Tierra era la del creacionismo (Incluso Darwin, no negaba claramente la intervención de un creador ). Sólo los partidarios de la “generación espontánea” (entre ellos Lamarck) proponían una alternativa distinta al creacionismo.
Dependiendo de la interpretación dada al registro fósil se emitieron diferentes explicaciones creacionistas:
- Creaciones sucesivas de las especies: Esta era la seguida por los catastrofistas tradicionales (Cuvier y D’Orbigny). La creación sufría interrupciones tras las cuales aumentaba el grado de complejidad orgánica con la aparición de un nuevo grupo zoológico (peces, anfibios,.....). Cada creación suponía la desaparición de todos los seres y creación de nuevas especies que ocupaban el lugar de las especies destruidas.
- Creación continua y gradual de las especies: Considera que los fósiles de los diferentes pisos de una formación geológica presentan modificaciones graduales y continuas representando una especie de cadena orgánica continua.
- Creación única y simultánea de las especies: Según ésta interpretación todas las especies, extinguidas y actuales, fueron creadas a la vez. La presencia de fósiles característicos en cada piso se debe a que no todos viven al mismo tiempo sino que van poco a poco cambiando de lugar. La desaparición de las especies fósiles era accidental, debida a cambios en el medio (destrucción de bosque, desecación de corrientes de agua, acción del hombre,....)
- Creación y posterior transformación: Plantean la duda sobre el fijismo de las especies y consideran que mediante la reproducción y debido a los grandes fenómenos geológicos (disminución del calor terrestre, la naturaleza de la atmósfera, los componentes minerales de las aguas, etc.) se producen cambios morfológicos en los seres vivos.
- Creación simultánea de las especies: Se basaron en la aparición de fósiles del Silúrico con las mismas clases y familias en todos los terrenos de dicha época. Lo interesante fue el concepto de “fauna primordial” emitido por dichos autores que argumentaron con ello la aparición de vida en la Tierra en dicha época.
La primera aparición de vida sobre la Tierra
En torno a ésta cuestión se planteó un debate cuando se descubrió en 1858 en unas rocas precámbricas del este de Canadá un espécimen que se denominó: Eozoon canadense. El problema estaba en la antigüedad del fósil (mayor que la supuesta para el origen de la vida estimado hasta entonces) y en que apareció en rocas metamórficas.
El debate en torno al carácter orgánico o inorgánico del Eozoon duró casi medio siglo hasta que a final del siglo XIX, en (1899) se aceptó definitivamente el carácter inorgánico del Eozoon. En principio, y durante mucho tiempo, se consideró y clasificó como un foraminifero por su similitud con fósiles de éste tipo descubiertos en calizas de otras zonas.
La importancia de determinar el verdadero carácter del Eozoon radicaba en que si era orgánico apoyaba las tesis de los que sostenían una mayor duración de la vida sobre la Tierra (por ejemplo Darwin) y un aumento de la complejidad orgánica a partir de una “forma primordial única”, y contradecía la tesis de la “fauna primordial”.
Las Teorías Orogénicas en el Último Cuarto del Siglo XIX
Los seguidores de cada una de las teorías vistas intentaron explicar el origen de las montañas desde su propia perspectiva: por ejemplo: Los vulcanistas hablaban de unos “empujones verticales” causados por el magma.
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| Orogenia |
Algunos catastrofistas consideraban que como consecuencia del enfriamiento del planeta se producían arrugas o abollamientos de la corteza producidos en catástrofes esporádicas.
Aquellos catastrofistas que abrazaban hipótesis actualistas pensaban que podían deberse a movimientos regulares y en ocasiones violentos debidos a la contracción del núcleo (por enfriamiento) junto a la cada vez mayor rigidez de la corteza. Esta situación, opinaban, dará lugar a fuerzas verticales y horizontales que causarían el plegamiento de la corteza en unos lugares y su fractura en otros.
Historia de las Teorías Orogénicas
En general, las teorías orogénicas pueden dividirse en dos grupos:
- Los fijistas o verticalistas y
- Los movilistas u horizontalistas
Fijistas
Su origen lo podemos buscar en 1859, cuando el americano Asaph Hall, estudiando los Apalaches, observó que las rocas plegadas de las montañas tenían más grosor que las depositadas en regiones cercanas en igual época. Hall concluyó que antes que la orogenia debía existir una cuenca de sedimentación con espesores enormes (más de 10 km). También observó (mediante el estudio de indicadores de profundidad que son fósiles de seres que viven a cierta profundidad) que los sedimentos de las cadenas montañosas se habían depositado a profundidades no muy grandes; consecuencia: la cuenca debe sufrir una subsidencia importante.
Los seguidores de Hall llamaron geosinclinales (grandes concavidades) a esas cuencas sedimentarias que, gracias a la subsidencia, reciben grandes espesores de sedimentos.
Hall propuso que los materiales del fondo podrían fundirse y en su elevación los magmas deformaban los materiales no fundidos.
Sus seguidores observaron que en muchos casos existían fuerzas tangenciales (asimetría de las cadenas y los mantos de corrimiento) y sugirieron como motor la contracción por enfriamiento.
A finales del XIX y comienzos del s. XX se rechaza éste argumento por varias razones:
- Para los Alpes, por ejemplo se necesitaría un enfriamiento de 2400ºC (el centro de la Tierra está a 6000ºC).
- Si fuese así, en un par de orogenias la Tierra habría perdido todo el calor interno (y en total se han dado unas doce)
Posteriormente, incluso, se demostró que la Tierra no disminuye de volumen con el tiempo.
El Siglo XX
La controversia fijismo/movilismo, es el último gran debate en la historia de la Geología y se desarrolló, sobre todo, en el siglo XX.
A finales del siglo XIX, la comunidad geológica había aceptado prácticamente el modelo inicialmente propuesto por Élie de Beaumont (1798-1874) basado en las ideas anteriores de una Tierra que, partiendo de un estado inicial de fusión, se encuentra en un proceso continuado de enfriamiento y solidificación. Según Beaumont, ese enfriamiento provocaría una pérdida de volumen, una contracción, de manera que la corteza inicial, formada cuando el interior estaba fundido, y por tanto dilatado, se adaptaría a la contracción del interior de menor volumen replegándose. Los pliegues de la corteza serían las montañas. Sería algo similar a las arrugas que aparecen en la corteza de una manzana cuando ésta se va secando.
Las ideas de Beaumont fueron ampliamente aceptadas y desarrolladas posteriormente por otros geólogos posteriores como James D. Dana (1813-1895) y Eduard Suess (1831-1914). De acuerdo con estos últimos, las mismas presiones que originaban las montañas habrían dado lugar al colapso y hundimiento de determinados sectores de la superficie de la Tierra, lo que originó los océanos, mientras que los continentes, compuestos por material más ligero, permanecían emergidos. En el transcurso del tiempo, algunas áreas continentales podrían haberse hundido y ser inundadas por el mar, mientras que las partes del océano ya estabilizadas podrían emerger de nuevo como tierra firme.
En 1900, Cayeux describe gran número de rocas vistas al microscopio; otros autores definen indices de forma de granos, estudio de porosidad, etc. En 1935, Krumbein demuestra que muchos caracteres cuantitativos de los depósitos sedimentarios obedecen a leyes logarítmicas, noción que pronto se extenderá a todas las ramas de la Geología.
En su teoría básica, el campo de la geología experimentó una gran revolución con la introducción y el desarrollo de la hipótesis de la tectónica de placas que establece que la corteza de la Tierra se divide en varias placas que se mueven, chocan o se alejan en intervalos geológicos. Se considera ahora que las placas grandes empiezan en dorsales oceánicas y de otros tipos, llamados centros de extensión, y se mueven hacia fosos submarinos, o zonas de subducción, donde la materia de la corteza desciende de nuevo. Los lugares de la Tierra donde se producen los grandes terremotos tienden a situarse en los límites de estas placas sugiriendo que la actividad sísmica puede interpretarse como el resultado de movimientos horizontales de éstas.
La principal oposición a las ideas de Dana y Suess vino, curiosamente, de un meteorólogo: el alemán Alfred Wegener (1880-1930). En sus trabajos, publicados entre 1912 y 1929, Wegener defendió la idea de la existencia un supercontinente inicial, que llamó Pangea, y que, a principios del Mesozoico, se escindió en fragmentos que empezaron a separarse hasta llegar a la configuración actual. Los continentes estaban formados por rocas más ligeras que los terrenos infrayacentes (iguales a los de los fondos oceánicos) y “flotarían” sobre ellos. Wegener basaba su teoría de la Deriva continental en varios argumentos:
- La congruencia de la línea de costas a ambos lados del Atlántico.
- La similitud de terrenos a ambos lados del Atlántico, que sugerían una anterior contigüidad.
- Argumentos paleontológicos. Había muchos fósiles paleozoicos y mesozoicos comunes a África y Sudamérica. Esto había sido explicado por la existencia de antiguos puentes intercontinentales que se habrían hundido en épocas posteriores. Wegener argumentaba que era imposible que un puente de corteza continental se hundiera bajo terrenos más densos.
- Argumentos paleoclimáticos. La distribución de ciertos tipos de sedimentos ligados a determinadas condiciones climáticas (tilitas, evaporitas, carbones, etc.) sólo podía explicarse con la existencia de la Pangea y la deriva continental.
Wegener explicaba la formación de las montañas por la fricción creada en el desplazamiento de las masas continentales. Con respecto a las causas de la deriva proponía una fuerza gravitatoria diferencial debida al achatamiento de la Tierra, que haría que los continentes se alejaran de los polos y a la atracción gravitacional por el Sol y la Luna (como una enorme marea) que haría que los continentes se deslizaran sobre las capas internas más densas.
Las principales críticas a las teorías de Wegener vinieron precisamente por la debilidad de las causas propuestas. El debate entre defensores y detractores de la deriva continental se mantuvo hasta la década de los 60. A partir de entonces, las pruebas en favor de la deriva continental son abrumadoras y se ha ido construyendo un nuevo modelo, denominado Tectónica de placas, que constituye el paradigma actual de la Geología, apoyado por la exploración de las profundidades marinas, gracias a la cual se obtuvieron pruebas de que el fondo marino se extiende, creando un flujo de corteza nueva en las dorsales oceánicas.
El concepto de la tectónica de placas se ha relacionado desde entonces con el origen y el crecimiento de los continentes, con la generación de corteza continental y oceánica y con su evolución temporal. De esta forma, los geólogos del siglo XX han desarrollado una teoría para unificar muchos de los procesos más importantes que dan forma a la Tierra y a sus continentes.
EI siglo XX es el siglo de la división y especialización de las Ciencias Geológicas. Durante el, y sobre todo después de la II Guerra Mundial, todas las ciencias, y entre ellas la Geología, han sufrido un desarrollo explosivo en relación con sus progresos anteriores. Fruto de este desarrollo ha sido la diversificación de la Geología en un conjunto de ciencias básicas y de técnicas auxiliares.
En los siglos XIX y XX, fundamentalmente, los progresos de la Geología consisten en la introducción de las medidas (geomatemática) y en las consideraciones de las frecuencias o de las probabilidades de realización de los fenómenos (geoestadística). De esta manera la Geología pasa del estudio puramente cualitativo (descriptivo) a un estudio que comprende lo cuantitativo.
El advenimiento de la II Guerra Mundial influyó notablemente en las distintas ciencias. La enorme cantidad de técnicas ultrasofisticadas que se desarrollaron, especialmente aquellas vinculadas con la percepción a distancia, (remote sensing), como la aerofotogrametría y otras relacionadas, fueron rápidamente tomadas o incorporadas por la gran mayoría de las ciencias puras para su uso en investigación básica y aplicada y desarrollo de nuevas tecnologías de estudio.
La posterior situación mundial de inseguridad política general, y la lucha por la supremacía en el conocimiento de las superpotencias, enfrascó al mundo entero en una especie de tecnocratización por el dominio de las técnicas hasta nuestros días.
La carrera por el manejo de las técnicas y métodos geológicos está en una situación de incesante crecimiento siendo el logro más remarcable de este siglo sin dudas la teoría de la “Tectónica de Placas, la Deriva Continental y La Expansión del Suelo Oceánico”. Este avance se debe al esfuerzo de muchos investigadores que simultáneamente concluyeron en las mismas ideas a partir de los años 1960s y 1970s, basándose en las hipótesis del investigador A. Wegener.
A principios de siglo ya estaban desarrolladas prácticamente la Estratigrafía, la Mineralogía y la Petrología. La Sedimentología nace en 1930, con especialistas como A.W. Grabau, D.P. Krynine y otros. Con A. Penck y W.M. Davis surge la Geomorfología. En Vulcanología es necesario mencionar a Fouque, y en Sismología a Pignataro. Mohorovicic y Gutemberg son nombres clave para el desarrollo del estudio del interior de la Tierra.
Paralelamente a la Geología, se desarrollan las demás ciencias y la industria. Las Ciencias Geológicas colaboran en este proceso, y así surgen numerosas ramas aplicadas, tales como: la Geología del petróleo, la Hidrogeología, la Geotecnia, etc.
El progreso de otras ciencias, y con ello la creación de nuevas técnicas y métodos instrumentales ha tenido también como consecuencia el nacimiento de nuevas ramas como: la Geoplanetología, la Geología submarina, la Geocronología, la Geoquímica, la Geofísica, etc. En el siglo XX, las controversias geológicas se fundan principalmente en el campo de la Geodinámica Interna, de la Tectónica. EI problema fundamental estriba en el origen y tipos de fuerzas que han plegado las cordilleras.
Dana fue el creador, a finales del siglo XIX, de la Teoría de Geosinclinal, y Airy de la Teoría de la Isostasia, para explicar el origen de las cordilleras. Fue Alfred Wegener (1880-1930) quien propuso una estructura dinámica de la Tierra con su idea de la deriva de los continentes, desarrollada en su libro Die Entstehung der Kontinente unz Ozeane (1915). Este concepto movilista es opuesto, en principio, a la teoría del Geosinclinal, colocando de nuevo a la Geología ante un dilema ya clásico: por un lado una visión de los fenómenos aislados o con poca relación entre sí; por otro, una visión dinámica con unos 'procesos transformadores' estrechamente relacionados.
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| Formación de un geosinclinal |
El siglo XX aporta la teoría de la deriva de los continentes (Taylor, 1910; Alfred Wegener, 1912), estudio de materiales con el uso de los rayos X (Bragg, 1920), etc. En la década de 1950 se inicia la exploración submarina de los océanos, y a partir de 1969 la geología tiene la ocasión de realizar sus primeros estudios sobre rocas lunares y del planeta Marte.
Aunque la Teoría del Geosinclinal ha caído en desuso en su concepción primitiva, estas ideas, basadas en una dinámica exclusivamente vertical de la corteza terrestre, siguen manifestándose actualmente con otros enunciados, como los de Haarmann y Van Bemmelen. Beloussov (1967) propuso la teoría de la oceanización, que en parte es la puesta al día de las hipótesis de las escuelas verticalistas.
Existen en la historia precursores de las teorías de Wegener (Giordano Bruno, 1600; A. Snider-Pellegrini, 1858; F.B. Taylor, 1910), pero fue este quien realmente logro la difusión de la idea del movimiento continental, debido al amplio número de datos que incluyo en su trabajo. Estas teorías no fueron asimiladas con facilidad por la sociedad científica de su tiempo, que se encontraba en el punto álgido de aceptación de las hipótesis fijistas. Hasta 1956, en el Congreso de Geología de Tasmania, no comenzó a reconocerse públicamente en los ambientes geológicos la aceptación de las ideas movilistas de Wegener.
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| Alfred Wegener |
La actual Tectónica de Placas, corrigiendo los errores o inexactitudes de la teoría de Wegener, es la heredera de su espíritu; la gran teoría globalizadora de la Geología, mundialmente aceptada desde hace dos décadas, pero aun objeto de discusión por parte de algunos científicos.
Alfred Wegener y la Teoría de la Deriva Continental
Alfred Wegener (1880-1930) nace el primero de noviembre de 1880 en Berlín, curiosamente exactamente 125 anos después del gran sismo de Lisboa. Wegener se doctora en 1904 sustentando una tesis sobre la historia y uso de las tablas alfonsinas, es decir en astronomía histórica, Wegener se dedica luego a una ciencia entonces nueva, la meteorología, pero se interesa en todas las disciplinas que permitan comprender la Tierra -vulcanismo, paleontología, magnetismo, oceanografía, glaciología, etc., lo que le da una visión amplia del planeta.
En 1906, Wegener participa en una exploración a Groenlandia, y nota que las posiciones geodésicas de algunos sitios no corresponden con medidas anteriores, Groenlandia parece haberse desplazado hacia el oeste. Wegener también se da cuenta que las costas atlánticas de Sudamérica, África y Europa encajan. En 1912, presenta una comunicación en la sesión anual de la Unión Geológica Internacional. Propone que los continentes actuales estaban agrupados en un solo bloque que luego se fragmentó, y que sus diferentes pedazos se desplazaron horizontalmente hasta su posición actual, la cual es también provisional. Esta idea enfrenta inmediatamente una violenta oposición por parte de los geólogos y geofísicos. En primer lugar, les parece intolerable que un meteorólogo se atreva a opinar sobre geología. También es inconcebible para ellos que las enormes masas de los continentes puedan desplazarse, aún lentamente. Su idea es rechazada y hasta ridiculizada por casi todos los especialistas de entonces. Muy pocos geólogos van a seguir a Wegener, los dos principales siendo el suizo Emile Argand y el sudafricano Alexander Du Toit. Sin embargo, muchos biogeógrafos sostienen su idea.
En los años 1950s, el estadounidense Harry Hess mapea el fondo de los océanos y descubre anomalías magnéticas que demuestran que Wegener tenía razón. Publica sus resultados en 1962, 50 años después de la primera comunicación de Wegener, y a partir de estos datos la teoría de la tectónica de placas se elabora y es formulada en 1968 por el francés Le Pichon y el estadounidense Morgan en forma independiente.
En realidad, Wegener no fue el primero en tener la idea que los continentes se habían separado. En 1858, el geógrafo Antonio Snider-Pellegrini también había notado que las costas atlánticas encajaban, y había publicado en París que los continentes se habían apartado. Pero era geógrafo y lo había explicado por el Diluvio, y en esa época ningún geólogo creía ya en el Diluvio. Sin embargo Snider-Pellegrini tampoco era el primero. Más de 250 años antes de él, el cartógrafo holandés Ortelius había notado la misma coincidencia de las costas atlánticas, escribiendo lo siguiente:
En griego existió antaño la palabra EUMELI, eumelou, traduciendo la palabra Gadiri de la lengua vernácula. Así lo comenta Platon en su Critias. o en su Atlantis. Si no se trata de una fábula, Gadir o Gades será la parte restante de las islas de Atlántida o América, que por lo tanto no fue sumergida (como lo comenta en su Timeo) sino separada de Europa y África por un terremoto y una inundación: y consecuentemente se presentara alargada hacia el Occidente. Si alguien llama esto equilibrar una fábula por otra fábula. yo lo permitiré. [Pero] los vestigios de la ruptura se presentarán si alguien, cuando un atlas, considera tentativamente las costas de estas tres partes mencionadas de la tierra, que están enfrente una de otra: así los promontorios de Europa y África, y las concavidades de América. Hasta tal punto que alguien puede decir, como lo hace Estrabón en su libro II, que lo que Platón, basándose en Solón, relate acerca de la isla Atlántida no es una mentira.
Asi que, más de 300 años antes de Wegener, Ortelius ya se había dado cuenta que las costas del Atlántico se correspondían Tanto él Como Snider-Pellegrini eran geógrafos, pero su observación y deducción habían caído en el olvido instantáneamente.
Sin embargo, Wegener fue el primero que argumentó esta idea científicamente. Para uno de sus biógrafos, el geólogo inglés Anthony Hallam, el hecho que Wegener no había sido impregnado por la doctrina geológica tradicional lo preservó de las tendencias conservadoras, y le permitió desarrollar una mente amplia, independiente y por lo tanto creativa. El argumento principal de Wegener era que los dos bordes del Atlántico se ajustaban y que su geología se correspondía de una costa a la de enfrente, Como un texto sobre una página rota por la mitad. Por extraño que parezca, esta evidencia estuvo rechazada durante más de 50 anos como si fuera una simple casualidad.
La teoría de la deriva continental que Wegener formuló establece, que en tiempos pretéritos todos los continentes de la tierra habían estado unidos en algún momento en un gran supercontinente que llamó Pangea, los cuales se fragmentaron, y derivando de su posición inicial se alejaron hasta ocupar las posiciones actuales. Hoy esta teoría está aceptada y demostrada, aunque hasta 1960 no pudo corroborarse científicamente.
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| Deriva Continental |
Para demostrar la teoría, Wegener aportó las siguientes pruebas:
Geológicas: Las rocas y formaciones geológicas de Sudamérica, África, Australia, Antártida, Madagascar y parte de la India; presentaban concordancias sorprendentes. Igualmente se observan ajustes similares al reconstruir el continente noratlántico con la parte occidental de Europa, Escocia, Terranova y Norteamérica, al corresponderse los ejes de plegamiento caledonianos y hercínicos en Terranova y Nueva Inglaterra, con los de Europa Occidental e Islas Británicas.
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| El Gran Continente - Pangea |
Topográficas: Las líneas de costa a ambos lados del Atlántico son coincidentes. Aunque esta prueba no demostraba un encaje exacto, mucho después -en el año 1965-, el geofísico inglés Sir Edward Bullard, mediante un proceso informático ensambló las piezas continentales, no por la línea actual de costa, sino por la plataforma continental existente a unos 1000 metros de profundidad. Las piezas del rompecabezas encajaban de forma sorprendente.
Paleontológicas: Los fósiles de la fauna y flora de ciertos helechos del carbonífero superior, peces dipnoos, reptiles, etc., antes de la separación continental, eran las mismas que las existentes en los continentes que actualmente se encuentran alejados entre sí. Ante esta afirmación de Wegener, muchos geólogos que no aceptaban la teoría, proponían otras que no se sostenían, tales como extraños y fantásticos puentes entre continentes.
Paleoclimáticas: Sedimentos de origen glaciar fueron encontrados en regiones donde hoy no existen. En lugares como Sudamérica, África o Australia, existen indicios de haber sufrido una gran glaciación durante el pérmico. La disposición actual de los continentes, no permite una explicación para la formación de glaciares en zonas ecuatoriales sin tener en cuenta la teoría de Wegener.
Para los geólogos de la época en que Wegener formuló la Teoría de la deriva continental esta idea era inaceptable, ya que presuponían a los continentes ocupando siempre posiciones fijas; los medios tecnológicos de entonces no permitían confirmar la teoría. Sólo en 1960 se le dio plena validez cuando, tras las investigaciones oceanográficas, fue revelado el fenómeno conocido por expansión del fondo marino, apoyadas por mediciones paleomagnéticas de gran sensibilidad y exactitud.
Asimismo, el estudio de ubicación original de las especies animales y plantas extinguidas, permitió a los geólogos determinar con gran precisión la cronología de los diversos terrenos y formaciones, reconociendo sus edades a pesar de los trastornos sufridos por la corteza terrestre.
La Geología en España
Los primeros trabajos de índole geológica vienen determinados por la utilidad de las materias minerales.
El primer trabajo de investigación geológica data de 1745: Aparato para la Historia Natural Española, de P. Torrubia. En 1767, Carlos III funda el Museo de Historia Natural, que sería el primer organismo que emite publicaciones geológicas: «Anales de Historia Natural». En 1825 se funda la Dirección General de Minas, en la que hay que destacar los nombres de Ezquerra del Bayo y Casiano del Prado.
El carácter minero de los primeros geólogos hace que se emplee la palabra «geognostas» para denominarlos, por considerar que la Geología era muy amplia. En 1849, por orden de Isabel II, se crea la «Comisión encargada de formar el Mapa Geológico de Madrid y el general del Reino», que fue germen del Instituto Geológico y Minero de España; de esta época es preciso citar a Schulz, Botella, Mallada, Adaro, Cortázar, Macpherson, Vidal y otros, que contribuyeron al desarrollo de la Geología en España.
En 1871, se crea la Real Sociedad Española de Historia Natural, que imprime carácter universitario a la Geología; de este grupo hay que destacar a Cavanillas, Calderón, Pardillo, Royo Gómez, San Miguel de la Cámara, Hernández Pacheco, etc. íntimamente ligada al Museo de Ciencias Naturales y a la Real Sociedad Española de Historia Natural se desarrolla la Geología en la Universidad.
En 1950 se individualizan las secciones de Ciencias Geológicas en las Universidad de Madrid y Barcelona y, posteriormente, en las de Oviedo, Granada y Salamanca. Hay que citar también otros centros en los que la Geología alcanza amplio desarrollo, pertenecientes al CSIC: Instituto Lucas Mallada e Instituto de Geología Económica en Madrid, y el Instituto Jaime Almera de Barcelona.
La Geología en Colombia entre 1880 - 1980 - Por Armando Espinosa Baquero
Este importante documento se encuentra publicado en el blog del Profesor Gonzalo Duque Escobar, el cual amablemente invito a visitar.
La historia de la geología y de los estudios geológicos en Colombia entre 1880 y 1980 presenta particular interés por cuanto en el período tienen Lugar acontecimientos diversos que van desde las últimas expediciones científicas europeas, que caracterizaron el siglo XIX, hasta los modernos adelantos de los últimos años. También ocurren en el intervalo grandes desarrollos en materia de minería, ingeniería y recursos energéticos, como son el nacimiento y desarrollo de la industria petrolera, la construcción de la red de comunicaciones, y la implantación del sistema hidroeléctrico, en los cuales la geología colombiana tuvo participación directa.
En el aspecto institucional asistimos a la completa evolución de las estructuras a partir de la primera instituci6n geológica, la Escuela de Minas de Medellín, con la posterior creación de toda una serie de instituciones y ramas del poder público: Comisión Científica Nacional, Ministerio de Industrias, Servicio Geológico, Ministerio de Minas y Petróleos, Ecopetrol, Instituto Geofísico, y varias facultades de geología y escuelas de minas.
En el aspecto institucional asistimos a la completa evolución de las estructuras a partir de la primera instituci6n geológica, la Escuela de Minas de Medellín, con la posterior creación de toda una serie de instituciones y ramas del poder público: Comisión Científica Nacional, Ministerio de Industrias, Servicio Geológico, Ministerio de Minas y Petróleos, Ecopetrol, Instituto Geofísico, y varias facultades de geología y escuelas de minas.
LAS ÚLTIMAS EXPEDICIONES CIENTIFICAS
Los primeros adelantos en el progreso del conocimiento geológico en Colombia fueron fruto de las expediciones científicas del siglo XIX, iniciadas por Humboldt (1801) y continuadas por Rivero-Boussingault (1823-1 833), Karsten (1844-1856), y Hettner (1882-1884). En ellas la participación nacional fue muy limitada, exceptuando el aporte de Joaquín Acosta y las buenas intenciones de la Comisión Corográfica, que por razones económicas no pudieron concretizarse. Si los trabajos de Humboldt sentaron las primeras bases para la geología colombiana, el aporte fundamental del siglo XIX lo constituyen los trabajos de Hettner, y sobre todo de Karsten. Su Geologie de I'ancienne Colombie Bolivarienne, publicada en Berlín en 1886, es el primer gran clásico de los estudios geológicos en Colombia.
Alfred Hettner por su parte publicó en 1892, La Cordillera de Bogotá, obra polifacética donde abundan datos geográficos, geológicos y botánicos. Dos colombianos ilustres, Joaquín Acosta y Ezequiel Uricoechea, hacen también contribuciones importantes en la misma época. El primero trabaja esporádicamente con la Comisión Corográfica y con Karsten, y publica además algunos trabajos en Europa; el segundo, químico y mineralogista, funda la Sociedad de Naturalistas Neogranadinos y la revista Contribuciones de Colombia a las Ciencias y a las Artes (1859- 1861), y escribe un importante tratado titulado Elementos de Mineralogía, que no logra publicar.
A1 final del siglo ya las mayores expediciones han terminado, y solamente se desarrollan algunas menores relativamente especializadas, como las de Reiss y Stubel (1867-1868), Sievers (1888), y Stille (1906). Característica de todas las expediciones es el haber publicado sus resultados en Europa, en idioma francés o alemán, con muy poca o ninguna difusión en Colombia, factor que no podía contribuir al desarrollo de una ciencia nacional. Sin embargo ya al terminar el siglo varios colombianos han adquirido sólida formación geológica en Europa o en los Estados Unidos, y van a ser los verdaderos impulsores de la geología colombiana. Don Vicente Restrepo estudió geología, minería y metalurgia en Paris y en Freiberg, fundó un laboratorio químico en Medellín, y escribió un importante estudio sobre la minería colombiana, el Estudio sobre las minas de oro y plata de Colombia. Don Tulio Ospina fue fundador y guía de la Escuela de Minas de Medellín y autor de trabajos fundamentales sobre la geología de Colombia.
Alfred Hettner por su parte publicó en 1892, La Cordillera de Bogotá, obra polifacética donde abundan datos geográficos, geológicos y botánicos. Dos colombianos ilustres, Joaquín Acosta y Ezequiel Uricoechea, hacen también contribuciones importantes en la misma época. El primero trabaja esporádicamente con la Comisión Corográfica y con Karsten, y publica además algunos trabajos en Europa; el segundo, químico y mineralogista, funda la Sociedad de Naturalistas Neogranadinos y la revista Contribuciones de Colombia a las Ciencias y a las Artes (1859- 1861), y escribe un importante tratado titulado Elementos de Mineralogía, que no logra publicar.
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| Corte geológico de la región del Salto del Tequendama (Cundinamarca, Colombia) por Alfred Hettner (1892) |
A1 final del siglo ya las mayores expediciones han terminado, y solamente se desarrollan algunas menores relativamente especializadas, como las de Reiss y Stubel (1867-1868), Sievers (1888), y Stille (1906). Característica de todas las expediciones es el haber publicado sus resultados en Europa, en idioma francés o alemán, con muy poca o ninguna difusión en Colombia, factor que no podía contribuir al desarrollo de una ciencia nacional. Sin embargo ya al terminar el siglo varios colombianos han adquirido sólida formación geológica en Europa o en los Estados Unidos, y van a ser los verdaderos impulsores de la geología colombiana. Don Vicente Restrepo estudió geología, minería y metalurgia en Paris y en Freiberg, fundó un laboratorio químico en Medellín, y escribió un importante estudio sobre la minería colombiana, el Estudio sobre las minas de oro y plata de Colombia. Don Tulio Ospina fue fundador y guía de la Escuela de Minas de Medellín y autor de trabajos fundamentales sobre la geología de Colombia.
LA ESCUELA NACIONAL DE MINAS
Antioquia, región de larga tradición minera y de vocación industrial, sintió ya en la segunda mitad del siglo XIX la urgente necesidad de una institución de enseñanza de la geología y la minería. Después de varios ensayos y antecedentes se logró en 1886 la fundación de la Escuela Nacional de Minas, que empezó sus labores en 1887 con 22 estudiantes, para convertirse en algunos años en la principal institución científica de Colombia.
Nunca se insistirá suficientemente en la importancia de la Escuela de Minas en el proceso de desarrollo de la ciencia colombiana, como principal centro de docencia y único instituto de investigación durante cincuenta años aproximadamente. Los primeros pasos no fueron fáciles sin embargo, y la escuela tuvo que ser cerrada varias veces por falta de personal pero tomó a principios del siglo, bajo la dirección de don Tulio Ospina, un impulso decisivo con notable desarrollo de la geología y la minería. En 1906 se anexa la Escuela a la Universidad de Antioquia; recobra su independencia de 1911 a 1940, cuando con el nombre de Facultad Nacional de Minas es adscrita a la Universidad Nacional. La construcción de la sede de Robledo data de 1940.
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| Facultad de Minas - Medellín, Colombia |
Nunca se insistirá suficientemente en la importancia de la Escuela de Minas en el proceso de desarrollo de la ciencia colombiana, como principal centro de docencia y único instituto de investigación durante cincuenta años aproximadamente. Los primeros pasos no fueron fáciles sin embargo, y la escuela tuvo que ser cerrada varias veces por falta de personal pero tomó a principios del siglo, bajo la dirección de don Tulio Ospina, un impulso decisivo con notable desarrollo de la geología y la minería. En 1906 se anexa la Escuela a la Universidad de Antioquia; recobra su independencia de 1911 a 1940, cuando con el nombre de Facultad Nacional de Minas es adscrita a la Universidad Nacional. La construcción de la sede de Robledo data de 1940.
Aunque la Escuela desarrollo los diversos campos de la ingeniería, conservo su vocación geológico-minera gracias a la obra de científicos como Tulio Ospina, Juan de la Cruz Posada, y Roberto Wokittel. Notable entre todos fue don Tulio Ospina, ingeniero de minas de la Universidad de California y fundador de la Escuela. Su libro titulado Reseña de la Geología de Colombia, especialmente de Antioquia, publicado en 1911, es una obra fundamental en la historia de los conceptos geológicos en Colombia. Juan de la Cruz Posada, también alumno de la Universidad de California, fue no solamente brillante catedrático sino activo ingeniero y buen administrador. Su Bosquejo geológico de Antioquia fue publicado en 1936 en los Anales de la Escuela Nacional de Minas. El alemán Roberto Wokittel fue profesor de la Escuela en el campo de la geología económica.
EL MINISTERIO DE INDUSTRIAS Y LA COMISIÓN CIENTIFICA NACIONAL
Las primeras décadas del siglo XX se caracterizan en Colombia por el nacimiento de una incipiente industrialización, los primeros pasos para la creación de la industria petrolera, y la construcción intensiva de la red ferroviaria. El Ministerio de Industrias es creado en esta época para aunar todos los esfuerzos en el sentido de crear la estructura industrial del país, y a él corresponde desarrollar entre otros el ramo de la minería y de los asuntos petroleros.
Dentro del Ministerio funciona una Sección Técnica que hacia 1930 es ya un pequeño Servicio Geológico, con geólogos (Enrique Hubach, Ricardo Lleras Codazzi, Emil Grosse), ingenieros de minas (Enrique Uribe White), y químicos (Guillermo Olaya Kohn). Entre los notables logros del Ministerio está la creación de la primera publicación colombiana sobre asuntos geológico-mineros, el Boletín de Minas y Petróleos, cuyo primer número aparece en abril de 1929.
En el Boletín se publican los estudios geológicos y mineros de la Sección Técnica, las leyes y decretos relacionados con el sector, los contratos firmados por el gobierno colombiano en materia de minería y de petróleos, y estadísticas de producción minera y petrolera, de tal suerte que esta publicación es una valiosísima fuente histórica sobre la geología y la minería de Colombia. El Boletín de Minas y Petróleos es publicado hasta 1950, y es reemplazado por el Boletín de Petróleos y el Boletín de Minas, que comienzan a aparecer en 1951 y 1954 respectivamente.
Dentro del Ministerio funciona una Sección Técnica que hacia 1930 es ya un pequeño Servicio Geológico, con geólogos (Enrique Hubach, Ricardo Lleras Codazzi, Emil Grosse), ingenieros de minas (Enrique Uribe White), y químicos (Guillermo Olaya Kohn). Entre los notables logros del Ministerio está la creación de la primera publicación colombiana sobre asuntos geológico-mineros, el Boletín de Minas y Petróleos, cuyo primer número aparece en abril de 1929.
En el Boletín se publican los estudios geológicos y mineros de la Sección Técnica, las leyes y decretos relacionados con el sector, los contratos firmados por el gobierno colombiano en materia de minería y de petróleos, y estadísticas de producción minera y petrolera, de tal suerte que esta publicación es una valiosísima fuente histórica sobre la geología y la minería de Colombia. El Boletín de Minas y Petróleos es publicado hasta 1950, y es reemplazado por el Boletín de Petróleos y el Boletín de Minas, que comienzan a aparecer en 1951 y 1954 respectivamente.
Segundo gran adelanto del Ministerio es la publicación a partir de 1933 de una importantísima serie, la Compilación de Estudios Geológicos Oficiales en Colombia, en la cual se dan a la luz las más importantes investigaciones hechas por la Comisión Científica Nacional y el Servicio Geológico, instituciones de las cuales se hablará más adelante. La compilación aparece hasta 1960, completando diez volúmenes que constituyen uno de los más importantes patrimonios geológicos del país, por cuanto en ellos se encuentran los principales trabajos de Robert Scheibe, Benjamin Alvarado, Enrique Hubach, José Royo y Gómez, y muchos otros.
Paralelamente con la Sección Técnica del Ministerio de Industrias empieza a funcionar la primera institución de investigaciones geológicas, la Comisión Científica Nacional, creada en 1917. Por falta de personal colombiano calificado la Comisión empieza a trabajar con científicos europeos principalmente. La Comisión funciona, con algunos altibajos, hasta 1940 cuando a1 crearse el Ministerio de Minas y Petróleos es reemplazada por el Servicio Geológico Nacional.
Sus trabajos cubren vastos campos, tanto de la geología básica de Colombia como de la búsqueda de recursos mineros y de la ingeniería geológica. El geólogo alemán Robert Scheibe, establecido en Colombia desde 1914 al servicio de empresas mineras particulares, fue el primer director de la Comisión, y permaneció en el cargo, con una interrupción de dos años, hasta su muerte en 1923. Su obra científica sigue la línea teórica de Tulio Ospina y es de gran importancia en el progreso de la evolución de la geología básica de Colombia.
De igual importancia es la del geólogo Emil Grosse, quien trabajó de 1920 a 1926 para los ferrocarriles de Antioquia en búsqueda de carbón. Resultado de esos años de investigaciones fue la magistral obra El Terciario Carbonífero de Antioquia, no superada hasta ahora. Grosse paso a ser director de la Comisión Científica Nacional en 1927, y permaneció en Colombia hasta 1937, año en el cual regresó a Alemania. Sus principales publicaciones se encuentran en la Compilación de Estudios Geológicos Oficiales.
El colombiano Ricardo Lleras Codazzi, por su parte, trabajo en la Comisión, en el Ministerio de Industrias, y en la Universidad Nacional, produciendo investigaciones de altísima calidad. Fue principalmente mineralogista y petrógrafo, y escribió importantes tratados entre los cuales el mas conocido es la Introducción al estudio de los minerales de Colombia, publicado en 1903.
Sus trabajos cubren vastos campos, tanto de la geología básica de Colombia como de la búsqueda de recursos mineros y de la ingeniería geológica. El geólogo alemán Robert Scheibe, establecido en Colombia desde 1914 al servicio de empresas mineras particulares, fue el primer director de la Comisión, y permaneció en el cargo, con una interrupción de dos años, hasta su muerte en 1923. Su obra científica sigue la línea teórica de Tulio Ospina y es de gran importancia en el progreso de la evolución de la geología básica de Colombia.
De igual importancia es la del geólogo Emil Grosse, quien trabajó de 1920 a 1926 para los ferrocarriles de Antioquia en búsqueda de carbón. Resultado de esos años de investigaciones fue la magistral obra El Terciario Carbonífero de Antioquia, no superada hasta ahora. Grosse paso a ser director de la Comisión Científica Nacional en 1927, y permaneció en Colombia hasta 1937, año en el cual regresó a Alemania. Sus principales publicaciones se encuentran en la Compilación de Estudios Geológicos Oficiales.
El colombiano Ricardo Lleras Codazzi, por su parte, trabajo en la Comisión, en el Ministerio de Industrias, y en la Universidad Nacional, produciendo investigaciones de altísima calidad. Fue principalmente mineralogista y petrógrafo, y escribió importantes tratados entre los cuales el mas conocido es la Introducción al estudio de los minerales de Colombia, publicado en 1903.
EL DESARROLLO GEOLÓGICO-MINERO DE LA DECADA DEL CUARENTA
En la década del cuarenta asistimos a una verdadera explosión en el desarrollo de la geología colombiana, por razones tanto de carácter externo como de carácter interno. La Segunda Guerra Mundial ha interrumpido numerosas actividades, incrementado la demanda de algunas materias primas minerales, y perturbando el abastecimiento de otras materias primas que Colombia importa.
El país ha logrado por otra parte un cierto grado de industrialización, con creciente demanda de minerales y de energía eléctrica, y la necesidad de una red de comunicaciones más amplia, haciéndose necesaria una campaña de exploración minera sistemática y de reconocimiento geológico del territorio. Durante la década del cuarenta ocurren hechos importantes como la creación del Ministerio de Minas y Petróleos, y la fundación del servicio Geológico Nacional, de Ecopetrol (1951) y del Instituto Geofísico de los Andes Colombianos.
El país ha logrado por otra parte un cierto grado de industrialización, con creciente demanda de minerales y de energía eléctrica, y la necesidad de una red de comunicaciones más amplia, haciéndose necesaria una campaña de exploración minera sistemática y de reconocimiento geológico del territorio. Durante la década del cuarenta ocurren hechos importantes como la creación del Ministerio de Minas y Petróleos, y la fundación del servicio Geológico Nacional, de Ecopetrol (1951) y del Instituto Geofísico de los Andes Colombianos.
La creación del Ministerio de Minas y Petróleos se convirtió en una imperiosa necesidad en la década de los treinta, dado el desarrollo que habían adquirido la industria petrolera y la minería de carbón. El Ministerio fue creado en 1940, para trazar políticas de explotación de recursos mineros y petroleros, y para explorar en busca de nuevos recursos. Esta última tarea fue encomendada a1 nuevo instituto del Ministerio, el Servicio Geológico Nacional, fundado igualmente en 1940.
El aporte de la industria petrolera al desarrollo de la geología colombiana es de gran importancia en la medida en que los estudios hechos para la exploración petrolera son fundamentales para el conocimiento geológico de Colombia. Desde tal punto de vista son notables los trabajos de Beck, Garner, Castor, Wheeler, Butler, Oppenheim, Nygren, y muchos otros. La institucionalización de la geología del petróleo en Colombia ocurre en 1951 con la fundación de la empresa Colombiana de Petróleos, ECOPETROL, a1 terminar las primeras concesiones petroleras y deber tomar el país su control y explotación.
Simón Sarrazola S. J., funda en 1941 el Instituto Geofísico de los Andes Colombianos, adscrito a la Universidad Javeriana, entidad que se encargará de llevar el registro de la actividad sísmica del país, con una red básica de observatorios. Verdadero impulsor del instituto es Jesús Emilio Ramírez S. J., importante figura de la ciencia colombiana, director durante más de treinta años.
EL SERVICIO GEOLÓGICO NACIONAL (1940 - 1969)
Con la creación en 1940 del Ministerio de Minas y Petróleos se reemplaza la Comisión Científica Nacional por una nueva institución adscrita a1 Ministerio, el Servicio Geológico Nacional. Sus funciones son levantar el mapa geológico del país, evaluar el potencial minero conocido, y explorar en busca de nuevos depósitos, y su creación coincide con la del Instituto de Fomento Industrial, entidad que auspicia grandes proyectos de explotación y utilización de recursos mineros. Las dos instituciones trabajan conjuntamente en proyectos como la Acería de Paz del Río (fundada en 1954), la Planta de Soda de Zipaquirá, Cementos Boyacá, y otros.
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| Planta de Acerías Paz del Río (Boyacá, Colombia) |
El Servicio Geológico empieza a funcionar con varias secciones: Estratigrafía, Paleontología, Petrográfica, Geología Económica, Ingeniería Geológica, Biblioteca, y Museo. El periodo 1940-950 corresponde a un desarrollo incipiente, que desemboca en una verdadera Edad de Oro, 1950 a 1960 aproximadamente. De 1953 a 1957 el Servicio toma el nombre de Instituto Geológico Nacional, a1 cual se anexan la Planta Metalúrgica de Medellín y los laboratorios de Fomento Minero de Pasto e Ibagué, pero sus funciones siguen siendo fundamentalmente las mismas. En 1957 el Instituto inicia la publicación del Boletín Geológico, la más importante revista científica de la geología colombiana, la cual sigue apareciendo en la actualidad.
Entre los numerosos científicos que trabajaron en el Servicio Geológico vale la pena destacar algunos de los más importantes. Enrique Hubach, nacido en Chile y de origen alemán, trabaja en Colombia desde 1923 hasta su muerte en 1968. En su obra, que quizá pueda ser considerada como la más importante de la geología colombiana en este siglo, tocó muchos aspectos de la geología del país pero sus principales aportes están en el campo de la estratigrafía y, parcialmente, en el de la geología económica.
El austriaco Hans Burgl, traído por Hubach al Servicio Geológico, se destacó en las investigaciones paleontológicas y estratigráficas, mientras que el español José Royo y Gómez fue ante todo paleontólogo. A él se debe la creación y organización del Museo Geológico, valioso centro que ha seguido funcionando hasta la actualidad, inicialmente dentro del Servicio Geológico y posteriormente dentro de INGEOMINAS. Benjamin Alvarado fue, por su parte, el más notable geólogo colombiano del Servicio Geológico, del cual fue el primer director. Trabajó con Hubach y publicó importantes trabajos sobre la geología de Colombia.
El austriaco Hans Burgl, traído por Hubach al Servicio Geológico, se destacó en las investigaciones paleontológicas y estratigráficas, mientras que el español José Royo y Gómez fue ante todo paleontólogo. A él se debe la creación y organización del Museo Geológico, valioso centro que ha seguido funcionando hasta la actualidad, inicialmente dentro del Servicio Geológico y posteriormente dentro de INGEOMINAS. Benjamin Alvarado fue, por su parte, el más notable geólogo colombiano del Servicio Geológico, del cual fue el primer director. Trabajó con Hubach y publicó importantes trabajos sobre la geología de Colombia.
DESARROLLOS RECIENTES
El desarrollo de la geología colombiana en la segunda mitad del siglo XX se caracteriza por la diversificación y la institucionalización de las investigaciones y de las actividades geológicas. Un primer paso en tal dirección es la fundaci6n de escuelas de geología, entre las cuales hay que mencionar la carrera de Geología y Geociencias de la Universidad Nacional de Colombia (1956) y la Facultad de Ingeniería de Petróleos de la Universidad Industrial de Santander (1968).
De 1963 a 1968 paralelamente a1 Servicio Geológico funciona el Inventario Minero, institución que tiene como objetivo evaluar la riqueza del país, pero ante la falta de estudios básicos el Inventario debe limitarse a iniciar una cartografía sistemática. En 1969 son unidas tres instituciones: el Servicio Geológico Nacional, el Inventario Minero, y el Laboratorio Químico Nacional, para formar el Instituto Nacional de Investigaciones Geológico-Mineras, INGEOMINAS. Sus funciones son levantar el mapa geológico del país, evaluar los recursos mineros conocidos y explorar nuevos depósitos. De esta manera se institucionalizan las investigaciones geológicas sistemáticas en Colombia.
El número de revistas científicas especializadas en geología y publicadas en Colombia ha venido en creciente aumento desde cuando apareció, el Boletín de Minas. Actualmente se editan ocho revistas geológicas en diferentes institutos y universidades. Los congresos geológicos tienen similar desarrollo desde el primero, realizado en Bogotá en 1969. Colombia ha organizado varios congresos geológicos internacionales, entre ellos el Congreso Latinoamericano de Geología en 1985 en Bogotá.
Los geólogos colombianos han conformado varias sociedades, entre las cuales hay que señalar la Sociedad Colombiana de Geología, encargada de organizar los congresos geológicos en Colombia, la Asociación de Geólogos de la Universidad Nacional, AGUNAL, y la Asociación de Ingenieros Geólogos de Minas y Petróleos, AGEMPET. En 1974 se promulgó la Ley 9 que reglamenta el ejercicio de la profesión en Colombia.
LA GEOLOGÍA Y EL DESARROLLO ECONÓMICO DEL PAÍS
El aporte de la geología a1 desarrollo económico del país tiene sus antecedentes ya en la época colonial, desde el momento en que la minería tuvo que acudir a la geología, generalmente a un nivel rudimentario, para mejorar la explotaciones o para encontrar nuevos yacimientos. Donde José Celestino Mutis entendió el problema, hasta el punto de enviar con sus propios fondos a Clemente Ruiz a Suecia a estudiar minería y mineralogía, para luego emplearlo en las minas de El Sapo.
Durante la independencia el mismo Francisco José de Caldas tuvo que dedicarse a la minería en Antioquia, para abastecer la fabrica de pólvora que había organizado en Rionegro por orden de Juan del Corral. Con las necesidades de la industrialización, el papel de la geología toma cada vez mayores proporciones y se vuelve fundamental a1 planificarse la red ferroviaria, el sistema hidroeléctrico, y el desarrollo de la gran industria. La época crucial en ese aspecto es la década del cuarenta, en la cual la geología se integra institucionalmente y en forma tangible al proceso de desarrollo técnico-industrial con la creación en 1940 del Ministerio de Minas, el Servicio Geológico Nacional, y el Instituto de Fomento Industrial.
Durante la independencia el mismo Francisco José de Caldas tuvo que dedicarse a la minería en Antioquia, para abastecer la fabrica de pólvora que había organizado en Rionegro por orden de Juan del Corral. Con las necesidades de la industrialización, el papel de la geología toma cada vez mayores proporciones y se vuelve fundamental a1 planificarse la red ferroviaria, el sistema hidroeléctrico, y el desarrollo de la gran industria. La época crucial en ese aspecto es la década del cuarenta, en la cual la geología se integra institucionalmente y en forma tangible al proceso de desarrollo técnico-industrial con la creación en 1940 del Ministerio de Minas, el Servicio Geológico Nacional, y el Instituto de Fomento Industrial.
La crisis originada por la II Guerra Mundial creó una serie de necesidades, muchas de ellas relacionadas con el abastecimiento en materias primas minerales. El Instituto de Fomento Industrial tuvo precisamente como uno de sus objetivos desarrollar la minería para que esta a su vez pudiera suplir las necesidades de la industria en materias primas, lo cual explica el que entre los proyectos adelantados por el IF1 entre 1941 y 1973 el 27% corresponda a1 sector minero. Entre ellos los más notables son la Siderúrgica de Paz del Río, la Planta de Soda de Zipaquirá, y Cementos Boyacá. En estos casos y muchos otros más se contrató a1 Servicio Geológico para la ejecución de estudios de geología y cálculos de reservas. Similar participaci6n corresponde a la geología en el desarrollo de la industria hidroeléctrica y las grandes obras de ingeniería civil, en las cuales los estudios geológicos son necesidad imperiosa.
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| Servicio Geológico Colombiano |
REFERENCIAS:
- Anguita, Francisco. Geología y Ciencias de la Tierra: Etimología y un Poco de Historia. Facultad de Ciencias Geológicas. Universidad Complutense, 28040 Madrid. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1996. (4.3), 177-180 177 I.S.S.N.: 1132-9157.
- Castaño Fernández, Santiago. Concepto y Desarrollo Histórico de la Geología. Ensayos, n° 1, pp. 197-207. 1987.
- Castaño Fernández, Santiago; Blanco Mayor, Carmelo. Sobre el Método y la Técnica en las Ciencias Geológicas. Ensayos, n° 7, pp. 233-245. 1992.
- Company Sempere, Miguel. Desarrollo Histórico de la Geología. Máster para Profesorado de Secundaria. Geología. Universidad de Granada. España. Enero de 2011.
- Historia de la Geología I.
- Historia de la Geología II.
- Historia Geológica de la Tierra. Enviado por: Lauri 15. El Rincón del Vago.
- Sánchez de la Torre, L. Geología II. Historia de la Geología. Ediciones Rialp S.A. Gran Enciclopedia Rialp, 1991.
- Sempere, Thierry. De Jenofanes A Wegener: Una BreveExcursion En La Historia Del Pensamiento Geologico. Un aporte de lasgeociencias al debate contemporâneo sobre ciencia y desarrollo. Publicaci6n Especial SGP W5 (2004) p. 217-230
- Torra, Roberto. Breve Historia de la Geología. Centro de Geociencias Aplicadas. Av. Las Heras 727 (3500) Resistencia Chaco Argentina.
- Un poco de historia de la geología
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Bien interesante el aporte amigo Santiago. Gracias.
ResponderBorrarAgradezco tan generoso comentario señor Winston, espero poder profundizar un poco más en el tema y contribuir en el conocimiento.
BorrarGracias por la extensa información, debió de darte mucho trabajo juntarla. Saludos
ResponderBorrarRecomiendo visitar mi nuevo blog 'Relatos de la Geotecnia' apenas en construcción, con contenido complementario a este blog, que permanecerá sin adiciones o modificaciones. El enlace es: https://geotecnia-sor2.blogspot.com/p/blog-page.html
ResponderBorrar¡Espero que los discípulos de la geotecnia lo encuentren de interés y utilidad!
Santiago Osorio
Muy buena información
ResponderBorrarEsperemos que el portal de libros
ResponderBorrarsea uno de los mejores y más importante para nosotros.