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Miguel Ángel García
Ciencias geológicas
LA GEOLOGÍA COMO CIENCIA. HISTORIA DE LA GEOLOGÍA
 
CIENCIA DE LA GEOLOGÍA. MÉTODO CIENTÍFICO

Geología → estudia la Tierra, su comp., su estructura, su dinámica y su pasado.
Es una ciencia descriptiva, pero tb. busca el por qué de los fenómenos observados, su mutua dependencia, las leyes que los rigen y la sucesión de hechos que constituyen la hª de la Tierra.
Ver ramas de la Geología.
Sigue el método científico.

La “observación” en Geología tiene la dificultad de la lentitud de los procesos geológicos. Por ello, se asumen unos principios y se tiene en cuenta el factor tiempo (ej.: la edafogénesis es el proceso geológico más rápido: 10.000 años).

Cálculos históricos de la edad de la Tierra:
- Arzobispo USSHER: 4.004 aC.
- BUFFON (XVIII): 75.000 años (basándose en la Ley de Gravitación de NEWTON).
- DARWIN: >300 m.a. (basado en la v. de sedim. de una zona del SE de Inglaterra).
- KELVIN (XIX): 98 m.a. (basado en cálculo termodinámicos).
- READE (opositor de KELVIN): > 600 m.a.

Con el descubrimiento de la radiactividad (BECQUEREL, 1896), se desarrollaron técnicas de datación, que han permitido encontrar r. de unos 3800 m.a., estimándose la edad de la Tierra en unos 4600 m.a.

Los fenómenos geológicos son función del tiempo. Unidad de tiempo: 1 cron = 1 millón de años. Tb. hay que tener en cuenta el “efecto de perspectiva temporal”: nos presenta como muy próximos entre sí, fenómenos geológicos que han ocurrido muy separados entre sí en el tiempo. Este efecto de perspectiva es tanto más acusado, cuanto más antiguos sean los acontecimientos.

Ejs. de “reloj geológico”:

• Si contásemos un nº/s y continuáramos 24 h/día, 7 días / semana, y nunca paráramos, tardaríamos unos 150 años en alcanzar los 4.500 m.a. de la historia de la Tierra.

• Si comprimimos los 4600 m.a. de la hª de la Tierra en un año, 1 día ≈ 12 m.a.; entonces:
En abril aparecen las primeras formas de vida.
El 29 de Nov. aparecen las primeras plantas terrestres.
El 18 de Dic. es la época de la abundancia de los reptiles.
El 27 de Dic. se produce la abundancia de los mamíferos.
El 31 de Dic., a las 10 de la noche, apareció el hombre.

La unidad de estudio, considerada la Geología como ciencia histórica, es el suceso geológico, que se define por tres parámetros:
- espacio
- tiempo
- energía (manifestada a través de un proceso).
La E se degrada a lo largo del tiempo para dar lugar a un proceso o fenómeno geológico. Los sucesos geológicos ocurren en el espacio, en el tiempo y en un amb. determinado, y dan lugar a fenómenos y procesos geológicos, que son la manifestación de una variación de la E a lo largo del tiempo.

MÉTODOS DE TRABAJO

- Brújula con clinómetro, para medir direcciones y buzamientos.
- Martillo de geólogo, lupas de bolsillo, cuaderno de campo, mapas topográficos y geológicos,... Testigos.
- Análisis químicos y físicos.

ANÁLISIS Y MÉTODOS FÍSICOS
Difracciónde rayos X Métodos del cristal único Método de Laue Para estudiar la estructura cristalina (simetría y ejes)
Mét. del cristal móvil
Mét. del polvo Para reconocer y caracterizar sp minerales
Espectrografía infrarroja Para conocer la estructrura cristalina. El espectro infrarrojo da datos sobre los enlaces químicos.
Espectrografía de fluorescencia de rayos X Para ver la composición de una sust. sólida o líquida: se identifican los elementos y su concentración.
Microscopio petrográfico Elementos: polirizador, analizador, nícoles (→ colores de interferencia), lente de Bertrand-Amici (→ figuras de interferencia), cuña de cuarzo,...
Fotos estereoscópicas Esterescopio → efecto estereoscópico.
Teledetección Pasiva Reflexión de la radiación solar
Activa Emisión de la radiación del propio objeto de estudio.
Emisión reflejada de la enviada por el sensor (microondas, láser).
Infrarrojo próximo (0.7-1.3 μm) → diferenciar masas veg.
Infrarrojo térmico (8-14 μm) → para estudiar la temperatura superfical del planeta
Combinando varias imágenes monoespectrales se obtiene una imagen multiespectral. Combinándolas con el espectro visible, obtenemos imágenes en falso color.
Sistemas de información geográfica (SIG)
Sistemas de posicionamiento global (GPS)

 
ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA GEOLOGÍA

A) Etapa de observación y descripción (hasta el s. XIX)

Hasta mediados del s. XIX el conocimiento geológico se basaba en especulaciones más que en observaciones.
Se creía en las Teorías catastróficas (catastrofismo), condicionadas por ideas religiosas. CUVIER (fundador de la Paleontología) fue uno de sus más apasionados defensores: la Tierra pasa por una serie de periodos en los que la vida se desenvuelve normalmente, separados por épocas catastróficas que habrían borrado todo rastro de vida (el diluvio universal sería la última de estas catástrofes).

El primer progreso lo dio JAMES HUTTON → uniformismo (Theory of the Earth, 1788): “Las leyes y procesos naturales ha permanecido uniformes a lo largo del tiempo”.
Uniformismo:
- metodologico → las leyes naturales son ctes. en el tiempo y en el espacio = actualismo.
- sustantivo → uniformidad de las condiciones materiales y de la velocidad de los procesos.

CHARLES LYELL → actualismo (Principles of Geology, 1832) : “Los fenómenos geológicos han ocurrido siempre de la misma forma que en la actualidad, por lo que podemos aplicar la experiencia del presente a la reconstrucción del pasado y a la predicción del futuro”. Animales análogos a los actuales han vivido siempre en cond. equivalentes.
Expuso que el tiempo es inmenso → los agentes geológicos que han modelado la superf. terrestre han actuado y actúan de forma continuada e imperceptible; a base de acumular pequeños cambios se pueden obtener grandes transformaciones (esta idea dio pie a DARWIN para elaborar su tª sobre el origen y evolución de las sp).

Pero el actualismo no se puede llevar al extremo: en épocas pasadas de las hª de la Tierra pueden haber pasado cosas que ya no ocurran, bien porque no se repitan las mismas circunstancias que las originaron o bien porque se trate de procesos irreversibles y únicos, aunque las leyes físico-químicas y biológicas hayan permanecido iguales.
Ej.: el cambio de la atmósfera primitiva a la actual. La atmósfera primitiva tenía carácter reductor, con gases como metano, amoniaco y ác. sulfúrico. En estas cond. habrían tenido lugar toda una serie de reacciones químicas que ya no ocurren en la actualidad. La transformación de esta atm., sin O2 libre, en la actual, fue consecuencia, primero de la acción de las radiaciones ultravioletas, y luego de la fotosíntesis de las algas.

A partir del p. del actualismo, se pasa a una fase de descripción e investigación sistemática de minerales, rocas y fósiles, completándose con el microscopio polarizante.

B) Etapa del desarrollo de la Geología como ciencia

Se da en el s. XX, aunque se considera a HUTTON el padre de la Geología.
SUEES (La faz de la Tierra, 1909) hizo la primera síntesis de los conocimientos geológicos.
ALFRED WEGENER (1920) hizo la 1ª interpretación dinámica de la Tierra.
Se produce la especialización de los conocimientos, surgiendo las distintas disciplinas geológicas.

C) Etapa experimental (actual)

Actualm. hay dos tendencias geológicas, que se quieren armonizar, basadas en la tª integradora de la Tectónica de Placas (tª de la dinámica global), la cual permite hacer predicciones:
(i) Hacer modelos experimentales de los procesos geológicos, lo que permite hacer predicciones.
(ii) Considerar a la Geología solamente como una ciencia histórica, dejando las cuantificaciones para las CC. físicas.

Ver TEORÍAS COSMOGÓNICAS DEL SIGLO XVII.
Ver NEPTUNISTAS, VULCANISTAS Y PLUTONISTAS (SIGLO XVIII-XIX).
Ver CATASTROFISTAS Y UNIFORMITARISTAS.
Ver la INTERPRETACIÓN DEL REGISTRO FÓSIL.
 
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