Γεωλογία

H λέξη γεωλογία προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις γη και λόγος και επομένως είναι η επιστήμη που μελετά την Γη, και κυρίως το στερεό τμήμα της, δηλαδή τα πετρώματα από τα οποία αποτελείται, τις ιδιότητες που αυτά έχουν και τις διεργασίες που τα σχηματίζουν. Στη σύγχρονη εποχή, η γεωλογία απέκτησε και μεγάλο οικονομικό ενδιαφέρον, γιατί διευκολύνει και συστηματικοποιεί την έρευνα για σημαντικά ορυκτά και ιδιαίτερα για τα φυσικά αποθέματα υδρογονανθράκων, άνθρακα, μεταλλευμάτων αλλά και νερού. Είναι ακόμη πολύ σημαντική για την κατανόηση και την προσπάθεια για πρόβλεψη αρκετών ειδών φυσικών καταστροφών. Επίσης, προσφέρει καλύτερη αξιολόγηση των περιβαλλοντολογικών προβλημάτων, καθώς μπορεί να «δει» τις κλιματικές αλλαγές που ήδη έγιναν στο παρελθόν. Παίζει ακόμη ρόλο στη γεωτεχνική μηχανική και αποτελεί ένα μεγάλο πεδίο ακαδημαϊκής αναζήτησης.
Η γεωλογία δίνει μια εικόνα για την ιστορία της Γης, βοήθησε σημαντικά στον προσδιορισμό της ηλικίας της Γης στα 4,5 δισεκατομμύρια (4.5·10⁹) χρόνια. Τεκμηρίωσε, ακόμη, ότι η Λιθόσφαιρα της Γης διαχωρίζεται σε τεκτονικές πλάκες, που κινούνται στον άνω μανδύα (ασθενόσφαιρα) μέσω διαδικασιών που χαρακτηρίζονται από τη σχετική θεωρία που ανέπτυξε. Ασχολήθηκε επίσης με τη μελέτη για την εξελισσόμενη ιστορία της ζωής στη Γη και με τα κλίματα που επικρατούσαν στο παρελθόν.
Η Αστρογεωλογία αναφέρεται στην εφαρμογή των γεωλογικών αρχών σε άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, αν και χρησιμοποιούνται και εξειδικευμένοι όροι, όπως Σεληνολογία, Αρεολογία κτλ, ανάλογα με το πλανητικό σώμα που εξετάζεται. Η λέξη «γεωλογία"»χρησιμοποιήθηκε αρχικά από τον Ζαν-Αντρέ Ντελύκ (Jean-André Deluc) το 1778 και εισήχθη ως καθιερωμένος όρος από τον Οράς-Μπενεντίκτ ντε Σωσύρ (Horace-Bénédict de Saussure) το 1779. Ένα παλαιότερο νόημα της λέξης πρωτοχρησιμοποίησε ο Ρισάρ ντε Μπυρί (Richard de Bury), για να διακρίνει μεταξύ της κοσμικής και της θεολογικής νομολογίας.

Ιστορία

Η μελέτη της φυσικής ύλης της Γης ανάγεται τουλάχιστον ως την Αρχαία Ελλάδα, στο έργο του Θεόφραστoυ (372-287 π.Χ.) Περί λίθων και στην ερμηνεία των απολιθωμάτων που έδινε, η οποία δεν ανατράπηκε παρά μόνον μετά την Επιστημονική επανάσταση. Κατά την Ρωμαϊκή Περίοδο, ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος περιέγραψε με λεπτομέρειες πολλά ορυκτά και μέταλλα που ήταν τότε σε πρακτική χρήση και ιδιαίτερα σωστά σημείωσε την προέλευση του ήλεκτρου.
Κάποιοι σύγχρονοι μελετητές, όπως ο Φίλντινγκ Χάντσον Γκάρρισον (Fielding Hudson Garrison) έχουν τη γνώμη ότι η σύγχρονη Γεωλογία άρχισε στο Μεσαιωνικό Ισλαμικό κόσμο. Ο Αμού αλ-Ράυχαν αλ Μπιρουνί (Abu al-Rayhan al-Biruni, 973-1048) ήταν ένας από τους παλαιότερους γνωστούς μωαμεθανούς γεωλόγους, που στα έργα του περιλαμβάνονται αρχαιότερα κείμενα από τη γεωλογία στην Ινδία, υποθέτοντας μάλιστα ότι η Ινδική υποήπειρος ήταν κάποτε θάλασσα. Ο μελετητής Αβικένας ('Ibn Sina, Avicenna, 981–1037) πρότεινε λεπτομερείς εξηγήσεις για την ορογένεση, την προέλευση των σεισμών και άλλα κεντρικά θέματα της σύγχρονης Γεωλογίας, που προσέφεραν μια ουσιαστική επανεκκίνηση αυτής της αργότερα αναπτυσσόμενης επιστήμης. Επίσης στην Κίνα, ο πολυμαθής Σεν Κουά (Shen Kua, 1031 - 1095) διατύπωσε μια υπόθεση για τη διαδικασία σχηματισμού της γης, βασισμένη στην παρατήρηση πετρωμάτων και ζωικών απολιθωμάτων (όστρεα), σε ένα ορεινό γεωλογικό στρώμα εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά από τον Ωκεανό. Θεώρησε πως η γη σχηματίστηκε από τη διάβρωση των ορέων και από την απόθεση ιλύος.
Στον Νικόλαο Στένο (1638–1686) αποδίδονται ο νόμος της υπαλληλίας, η αρχή του πρωταρχικού οριζόντιου χαρακτήρα, και η αρχή της πλευρικής συνέχειας: τρεις καθοριστικές αρχές της στρατιγραφίας.
Ο Γκέοργκ Μπάουερ (Georg Bauer ή Georg Agricola), γιατρός, συνέγραψε μια Σύνοψη της Μεταλλουργίας και της Εξόρυξης που εκδόθηκε το 1556. Ήταν η πρώτη συστηματική πραγματεία για την εξόρυξη και την μεταλλουργία, De re metallica libri XII, με βοήθημα το Βιβλίο των υποχθόνιων πλασμάτων (Buch von den Lebewesen unter Tage), που κάλυπτε θέματα όπως η υδροδυναμική, η αιολική ενέργεια η εξαγωγή του θείου κ.α.
Κατά τον 18° αιώνα άρχισε μια πρώτη συστηματική μελέτη των συστατικών του φλοιού της Γης (ορυκτά, πετρώματα), χωρίς όμως οργάνωση και συγκρότηση κάποιου επιστημονικού κλάδου. Η ανάγκη που προέκυψε από την αυξανόμενη δημιουργία ορυχείων, ώθησε την παρατήρηση και έρευνα προς την κατεύθυνση αυτή και έτσι πρωτοδημιουργήθηκε ως επιστήμη η Ορυκτολογία και άρχισαν να λειτουργούν τα πρώτα Σχολεία Ορυχείων (Αγγλία, Σκωτία, Γερμανία, Γαλλία). Το 1700 ο Ζαν-Ετιέν Γκετάρ (Jean-Etienne Guettard) και ο Νικολά Ντεμαρέ (Nicolas Desmarest) περιηγήθηκαν την κεντρική Γαλλία και κατέγραψαν τις παρατηρήσεις τους σε γεωλογικούς χάρτες. Ο Γκετάρ κατέγραψε πετρώματα ηφαιστειακής προέλευσης.
Το 1788 ο Τζέιμς Χάττον (James Hutton) κατέγραψε τη Θεωρία της Γης στα Πρακτικά της Βασιλικής Εταιρείας του Εδιμβούργου πού ονομάστηκε αργότερα Ομοιομορφισμός οποίος, σε αντίθεση με τον καταστροφισμό, δέχεται μια συνεχή και ομοιόμορφη διαδικασία εξέλιξης του γήινου φλοιού και διατυπώνεται ως "οι εξωτερικές και εσωτερικές διεργασίες που αναγνωρίζονται σήμερα, λειτουργούν αδιάλειπτα και με τους ίδιους ρυθμούς σ' όλο το διάστημα της γεωλογικής ιστορίας της Γης". Ο ομοιομορφισμός σταδιακά αντικαταστάθηκε και συμπληρώθηκε από τον Πραγματισμό, ο οποίος αποδίδει σαφέστερα την έννοια της συνεχιζόμενης φυσικής διεργασίας και την διατυπώνεται ως αρχή που δέχεται ότι οι ίδιοι φυσικοί νόμοι και οι ίδιες διεργασίες που κυριάρχησαν στο παρελθόν, ισχύουν και σήμερα. Η υπόθεση του πραγματισμού αποτελεί βασική αρχή για τη σύγχρονη Γεωλογία.
Η λέξη "Γεωλογία" με την έννοια της διακριτής επιστήμης χρησιμοποιήθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα. Είναι η εποχή κατά την οποία η νεαρή επιστήμη άρχισε να θεμελιώνει τις πρώτες θεωρίες και να προσκομίζει αποδείξεις για τον τρόπο δημιουργίας της Γης ως πλανήτη, της δομής και εξέλιξης του φλοιού, τον τρόπο σχηματισμού των πετρωμάτων κ.λπ. Η γεωλογία του 19ου αιώνα περιστράφηκε γύρω από το ζήτημα της ηλικίας της Γης, με εκτιμήσεις που ποίκιλαν από 100.000 έως δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Το 1811 οι Ζωρζ Κυβιέ (Georges Cuvier) και Αλεξάντρ Μπρονιάρ (Alexandre Brongniart) δημοσίευσαν την ερμηνεία τους για την αρχαιότητα της Γης, εμπνευσμένη από την ανακάλυψη του Κυβιέ απολιθωμάτων οστών ελεφάντων στο Παρίσι. Για να αποδείξουν τη θεωρία τους διατύπωσαν της αρχή της στρωματογραφικής διαδοχής των πετρωμάτων του γήινου φλοιού. Στα ίδια συμπεράσματα είχε καταλήξει, ανεξάρτητα από τη δική τους έρευνα, και ο Ουΐλιαμ Σμιθ (William Smith) με τις στρωματογραφικές έρευνες που διεξήγαγε στην Αγγλία και τη Σκωτία. Το 1827 το βιβλίο του Τσαρλς Λάιελ Αρχές της Γεωλογίας επανέλαβε τον Ομοιομορφισμό του Χάττον επηρεάζοντας τη σκέψη του Δαρβίνου (Charles Darwin) και ανέδειξε την ανάγκη διαμόρφωσης μιας ενιαίας χρονολογικής κλίμακας ως σταθερού σημείου αναφοράς.
Η σημαντικότερη πρόοδος της Γεωλογίας στον 20ο αιώνα, επανάσταση για τις Γεωεπιστήμες ήταν η ανάπτυξη της θεωρίας των τεκτονικών πλακών το 1960, η οποία επανέφερε στο προσκήνιο την ξεχασμένη θεωρία μετατόπισης των ηπείρων. Η θεωρία της μετατόπισης των ηπείρων προτάθηκε από τον Άλφρεντ Βέγκενερ (Alfred Wegener) το 1912 και τον Άρθουρ Χολμς (Arthur Holmes), αλλά δεν έγινε δεκτή έως το 1960, οπότε και αναπτύχθηκε η θεωρία των τεκτονικών πλακών.