1
ISTORIA GEOLOGICA A PAMANTULUI
Geologii incearca de mult timp sa afle varsta Pamantului pe
baza urmelor gasite in roci, dar numai in ultima vreme au inceput sa
ajunga mai
aproape de raspunsuri.
Majoritatea
geologilor il considera pe James Hutton (1726 - 1797) - medic si om de
stiinta
scotian -, parintele geologiei moderne. In 1785, bazat pe propriile
studii si
observatiile facute asupra proceselor naturale, el a elaborat si a
publicat
Teoria Pamantului. El si-a dat seama ca suprafata Pamantului este in
continua
schimbare. Efectele vremii, de exemplu gerul, dezagregheaza treptat
rocile,
raurile transporta rocile tocite in lacuri si mari, care prin depunerea
lor
formeaza noi roci sedimentare impreuna cu aluviunea de nisip si namol.
Caldura si presiune
Dupa teoria lui
Hutton, caldura si presiunea au transformat depunerile adanci de
aluviuni in
roci metamorfe. El a descris si o a treia categorie de roci, in care a
enumerat
bazaltul si granitul, considerand ca acestea s-au format din
solidificarea
magmei vulcanice. Aceasta
categorie a primit denumirea de roca eruptiva sau magmatica.
Hutton a inteles
ca rocile, care candva erau ingropate in adancul pamantului, fie
acestea
magmatice sau sedimentare, de multe ori s-au ridicat si au format uscat
nou sau
munti. Ulterior si acestia s-au erodat.
Hutton era
interesat si de varsta relativa a rocilor. De exemplu, a examinat niste
roci
complexe din Scotia si a ajuns la concluzia ca acestea au fost roci
sedimentare
cand s-au format si ulterior s-au transformat in roci metamorfe. A
gasit
filoane subtiri de granit in aceste roci care s-au format din substanta
topita
presata intre straturile metamorfe.
Din aceasta a
tras concluzia ca filoanele de granit trehuie sa fie mai tinere decat
rocile
metamorfe. Totodata a mai recunoscut de uneori diferenta de varsta
dintre
partea superioara a unui strat si partea inferioara a stratului de
deasupra
acestuia, este foarte mare. Acest plan de demarcatie se numeste
discordanta sau
discontinuitate stratigrafica. Discordanta se formeaza cand inceteaza
formarea
rocilor si sunt supuse erodarii. Dupa o perioada indelungata, cand
aceste roci
ajung din nou suh nivelul marii, se formeaza roci noi deasupra lor.
Hutton era
constient ca procesele cercetate de el sunt foarte lente, si din
aceasta cauza
istoria Paimantului trebuia sa fie foarte lunga. Nu a avut
posibilitatea sa
aprecieze varsta Pamantului, dar a mentionat ca “nu am gasit urme ale
unui
inceput si nici semne care sa indice un sfarsit”.
Cartare geologica
Un inginer englez, William Smith (1769 -1839) a
adus o alta
contributie importanta Ia intelegerea timpurilor geologice. Smith a
lucrat la
constructiile canalelor destinate transporturilor de marfuri la
inceputul
revolutiei industriale britanice. In
timp cc muncitorii au sapat gropile, el a adunat fosilele gasite in
rocile din
adancul pamantului. A observat di numeroase fosile pot fi intalnite
numai in
anumite straturi de roci. La fel, a observat ca aceste straturi sunt
asezate
intotdeauna in aceeasi ordine si contin aceleasi serii de fosile.
El a ajuns Ia
concluzia ca rocile din diferite locuri care contin acelasi tipuri de
fosile au
aceeasi varsta. La fel a dedus ca rocile pot fi ordonate intr-o
secventa de
varste relative, adica se poate afirma despre ele ca unele sunt mai
vechi decat
altele, chiar daca nu se stie exact cu cat.
Pc baza datelor
adunate, in 1815 Smith a publicat harta geologica a Angliei si a Tarii
Galilor,
Aceasta a aratat locul de ridicare la suprafata a rocilor si a indicat
varsta
lor relativa, incepand de Ia vechi pana Ia mai noi.
Citirea in roci
Utilizand legea
superpozitiei, - dupa care in cazul unor roci sedimentare necrestate,
rocile
mai recente se afla deasupra rocilor mai vechi -, geologii au intocmit
harti
despre varsta relativa a rocilor. Clasificarea rocilor crestate
necesita insa
atentie sporita. De exemplu, in rocile cutate straturile se inclina
uneori pana
Ia vertical. Exista cazuri in care rocile mai vechi ajung deasupra
celor mai
noi prin rasturnare.
Din fericire,
geologii au metode de stabilire a modului de formare a rocilor
crestate. De
exemplu, pe partea superioara a unor roci au lasat urme valurile sau
vantul. De
asemenea, gaurile sapate de melci cand roca era mai moale, si alte urme
de
animale, indica tot partea superioara a rocilor.
1
Coloana timpurilor geologice
Cu ajutorul
acestor tehnici, geologii au stabilit ordinea de formare a rocilor in
diferitele parti ale lumii. Pe baza rezultatelor s-a ridicat coloana
istoriei
Pamantului.
La fel cum ne
este mai usor sa intelegem istoria omenirii daca o impartim in
civilizatii sau
in domniile unor regi ori imparati, din considerente similare geologii
au
impartit istoria Pamantului in parti cu diferite nume.
Rocile care s-au
format cu peste 590 milioane de ani in urma contin foarte putine
fosile. Pana
nu de mult, aceste roci antice au fost impartite in doua grupe. Rocile
mai
vechi care nu contin nici un fel de fosile, au fost denumite roci
Arhaice, iar
cele putin mai recente, in care fosilele sunt foarte rare, au fost
numite
Proterozoice. Rocile formate in ultimii 590 milioane de ani, in care
s-au gasit
fosile din abundenta, sunt denumite Phanerozoice.
Cele trei ere indelungate
Formele de fosile gasite in rocile Phanerozoice
sunt atat de
diverse, incat ulterior a fost nevoie sa distingem inca alte trei ere
(perioade
foarte lungi de timp): Paleozoicul (era straveche), Mezozoicul (era
mijlocie)
si Neozoicul (era noua). Fiecare era
este impartita in perioade. Prima perioada a Paleozoicolui este
Cambrianul. Actualmente,
geologii se refera la rocile formate inainte de
perioada
Cambriana ca fiind Precambriane.
Mai multe
perioade au primit numele dupa locul in care au fost studiate pentru
prima data
roci din perioada respectiva. De exemplu, perioada Cambriana a primit
numele de
La Cambria, numele latin al Tarii Galilor, iar Permianul a primit
numele dupa o
provincie ruseasca — Perm. Altele, cum sunt Ordovicianul si Silurianul
au
primit numele dupa niste triburi antice din Marea Britanie.
Perioadele Carbonifer si Cretacic sunt denumite
dupa tipul
rocilor asociate cu ele: carbunele (sau carbonul) respectiv creta (care
si in
limba latina
inseamna creta). Ca lucrurile sa fie
si mai complicate, geologii americani au impartit perioada Carbonifera
in doua:
Mississippi (sau Carboniferul Inferior) si Pennsylvania (Carboniferul
superior).
Perioade si epoci
Neozoicul se
imparte in doua perioade: Tertiar si Cuaternar. Aceste denumiri au
ramas
dintr-un sistem de clasificare mai vechi, dupa care rocile erau
impartite in
patru categorii: Primar, Secundar, Tertiar si Cuaternar. Termenii
Primar si
Secundar nu mai sunt utilizati, dar cel Tertiar si Cuaternar au
supravietuit.
O varsta este o
perioada mai scurta decat o epoca. Si in limba romana exista o
discrepanta in
utilizarea termenilor de perioada sau epoca, deoarece geologii vorbesc
despre o
perioada sau epoca Glaciara, care a aparut in cadrul Pleistocenului,
care este
o epoca. Coloana geologica a aratat varsta relativa a rocilor si a dat
nume
erelor, perioadelor si epocilor, care apoi au putut fi utilizate
orirunde in
lume, desi geologii inca nu stiau durata lor exacta.
Utilizarea fosilelor
Spre sfarsituI
secolului al XIX-lea au inceput eforturile serioase pentru determinarea
varstei
rocilor. Un geolog insemnat, Sir Charles Lyell (1797 - 1875), prieten
cu
Charles Darwin, a incercat sa determine varsta rocilor pornind de la
nomarul
fazelor evolutive intalnite Ia fosile. Bazandu-se pe aceasta el a
estimat ca
distanta in timp dintre inceputul perioadei Cambriene, cand au devenit
abundente fosilele, si pana in prezent este de circa 240 milioane de
ani. Aceste
cifre insa nu au fost corecte, fiind mai mici decat cele acceptate in
prezent.
Un mare fizician
britanic, Lord Kelvin (1824 - 1907) a incercat prin mai multe metode sa
determine varsta Pamantului. Una din metode a implicat studiul
variatiei
vitezei de rotatie a Pamantului si a cantitatii de energie degajate de
Soare.
Intr-un calcul diferit s-a bazat pe ipoteza ca globul a fost la inceput
o sfera
topita, si a incercat sa calculeze timpul necesar racirii la
temperatura
prezenta. Din calculele facute a ajuns la concluzia ca Pamantul poate
fi de cel
mult 100 milioane de ani. Si aceste calcule s-au dovedit a fi incorecte.
Stabilirea varstei absolute
Dupa descoperirea radioactivitatii (1896) s-a
demonstrat ca
cifrele stabilite de Kelvin sunt incorecte. Substantele radioactive
gasite in
unele roci emit particule cu energie mare si radiatii puternice. Din
aceasta
cauza, acestea se descompun intr-un ritm constant. De exemplu, uraniul,
care
este un element radioactiv, dupa descompunere va deveni plumb, deci
varsta
mostrelor de uraniu poate fi calculata dupa cantitatea de plumb din ele.
Utilizand metoda radioactiva, geoeogii au reusit
sa
determine varsta absoluta a rocilor, precum si datele de inceput si
durata
erelor, perioadelor si epocilor. Aceste
cifre trebuie supuse revizuirii de fiecare data cand se gasesc si se
clasifica
noi roci radioactive. Metodele radioactive au demonstrat ca varsta
Pamantului
trebuie masurata nu in milioane, ci in miliarde de ani.
|