As ciências geológicas estão experimentando nas últimas décadas uma revolução comparada com a revolução Coperniana na Astronomia, darwiniana na Biologia e Einsteniana na Física. Estas profundas mudanças na ciências foram todas focalizadas no simples conceito: na Astronomia -Heliocentrismo, na biologia - Evolução e na física - Teoria da Relatividade. Na geologia o conceito tem sido drift (separação) continental, primeira teoria desenvolvida numa integrada teoria do meteorologista alemão Alfred Wegener, consequentemente a revolução na Geologia pode ser chamada de Wegeneriana.
Atenção aos problemas geológicas pelos cientistas de outros campos tem dado novas direções a ênfases nas ciências da Terra, particularmente, estudos das bacias oceânicas e da Lua. Químicos, físicos, astrônomos e oceanografistas tem sido atraídos pelo excitante pretexto de conseguir um grande entendimento da origem e desenvolvimento da Terra. Novos campos criados, geoquímica marinha, geofísica marinha, astrofísica refletem este interdisciplinar interesse.
Mais especialmente, as ciências marinhas tem radicalmente mudado sua visão na estabilidade da Crosta da Terra. Por anos geólogos acreditavam que a terra seria um corpo relativamente rígida e que apenas pequenos movimentos deveriam ocorrer. Nos anos da década de 60 estudos oceanográficos e sísmicos(propagação de ondas sísmicas) chegaram a impressionantes evidências de criação de novos assoalhos oceânicos em Cadeias meso-oceânicas e pelo movimento de enormes blocos através destas cadeias.
Como resultados destes estudos, o conceito de expansão do assoalho oceânico tem recebida ampla aceitação. Estudos paleontológicos, paleogeográficos paleoclimáticos e geocronológicos tem levado a suportar adicionalmente a Weneger, na proposição que os continentes foram apenas partes de uma simples massa terrestre. a mesma linha de evidência sugere que esta massa terrestre tinha sido formado inicialmente (primordialmente) pela aglutinação e/ou junção de várias pequenas massas continentais. Além do mais, a presença de antigos cinturões montanhosos em margens destes antigos blocos continentais indicam que estes tinham sido um mergulho do assoalho oceânico nas margens de um bloco continental ou outros por várias vezes por vários bilhões de anos (Tectônica de Placas - subducção tipo andino).
Primeiros conceitos
Primeiras investigações da Terra foram confinadas primariamente à isoladas observações de fatores geológicos: apenas mínima especulação foi focado na sua origem. Poucas foram da cunho científico, sendo que apenas nos séculos XVI e XVII que os princípios fundamentais de geologia foram estabelecidos. Estes princípios desenvolveram as bases para reunir um confiável fundamento e desenvolvimento da Terra e da Vida.
Os antigos filósofos gregos e romanos acreditavam que a Terra tinha sido uma mercê de bons caprichos, uma suposição de todos, mas desanimados aos estudos dos fatores geológicos. No entanto, Xenófanes (V a.C.) estudou peixes fósseis e conchas marinhas na Itália e concluiu que o mar tinha apenas soterrado as áreas onde se encontravam os fósseis.
A importância da água no formato da Terra tanto pela erosão como pela deposição, foram percebidas por Aristóteles nos século IV a.C., no delta do Rio Nilo, que tinha sido formado pela deposição de sedimentos do rio. Ele também sugeriu que a deposição destes sedimentos deslocava a água do mar e assim causava elevação do nível do mar.
Strab, um grego que viveu na Ásia Menor, durante o sec. I d.C., estabeleceu que a Terra foi freqüentemente soerguida por seguidos terremotos e que este tipo de soerguimento tinha sido importante na formação da Terra, como também, reconheceu que a Terra deve ter soerguido (elevado) rapidamente sem perceptível perturbação.
Neste período a Europa concentrava-se mais em defender-se das invasões do que as causas da ciência.
Durante sec. XI d.C., o filósofo Avicenna que discordava de Aristóteles, pois este achava que os meteoros eram provenientes da crosta terrestre e que eram lançados "aos céus" impelidos por fortes ventos. Além de outras causas, Avicenna tentou explicar a formação das montanhas por erosão diferencial provocada pelos ventos e pelas águas correntes de grandes enchentes, onde o pico (porções mais elevadas) mostraram-se mais resistentes e os vales, corresponderiam as rochas menos resistentes.
Quatrocentos anos depois de Avicenna, Leonardo da Vinci (1452-1519) observou e especulou na origem de inúmeros fatores geológicos. Ele reconheceu a natureza orgânica dos fósseis e postulou que formas marinhas que foram encontradas em rochas acima do nível do mar indicariam que a Terra havia sido elevada ou que o nível do mar havia abaixado.
Princípios de Steno (século XVII)
Steno em 1669, publicou um estudo da região montanhosa de Toscana, Itália, o propôs neste trabalho princípios geológicos básicos de grande importância, tais como, que os estratos sedimentares depositaram camada sobre camada ("bolo da camadas") onde as camadas mais jovens encontram-se sobre as camadas mais velhas, as de baixo, e que os estratos depositaram-se em camadas horizontais.
Observações de Steno, hoje conhecida como princípios da superposição e princípios da original horizontalidade tem levado geólogos a determinar idade dos estratos, no reconhecimento de rochas deformadas e na comparação de unidades de rochas estruturalmente complexas com seqüências em áreas que não se encontram significativamente deformadas. Os princípios são básicos na reconstrução da Geologia Estrutural Regional e a própria Geologia Histórica da Terra.
Muitas das idéias de Steno foram rejeitadas por seus contemporâneos, sendo que apenas no século XIX, que estes princípios finalmente receberam geral aceitação.
Catastrofismo
Ainda no século XIX, igreja e cientistas pareciam acreditar que a Terra havia sido criada apenas a poucos milhares de anos. Com o pouco tempo para a formação e desenvolvimento da Terra não seria surpreendente que muitos cientistas acreditassem que forças repentinas, violente ou catastrófica tenham formado a superfície terrestre. Esta filosofia era conhecida como "catastrofismo" onde alguns catastrofistas foram convencidos que canions, tal como Grand Canyon" foi simplesmente uma grande fratura (rachadura) no assoalho formado durante uma série de violentos terremotos e que maremotos e enchentes foram causados por imensos meteoritos ou cometas que atingiram a Terra.
Outros catastrofistas postularam que as espessas seqüências de rochas da crosta terrestre tenham sido depositadas durante a enchente mundial descrita na Bíblia, que ‚ enchente de Noah (Noé). Eles através dos fósseis fundamentaram que as rochas foram os remanescentes de organismos mortos pelo "diluvio". Ainda outros compreenderam a dificuldade em relatar as aparentes mudanças nos fósseis de camadas mais velhas e mais novas, com apenas uma enchente.
Willian Buckland, teologista, que foi professor popular de Geologia da Universidade de Oxford (Inglaterra) durante o início do séc. XIX, acompanhou esta discrepância com adição de mais de duas enchentes mundiais do dilúvio original. Isto induziu no ponto de vista que praticamente toda vida tinha sido sucessivamente "lavada" por tais enchentes e substituídas por novas formas, que resultaram de separadas criações divinas.
George Cuvier (1769-1832) reconhecido paleontólogo de vertebrados da época, propôs que todos os organismos que haviam existido por tempos e tempos na Europa tinham morridos por uma série de enchentes, Cuvier, postulou que estes organismos tinham subseqüentemente sido substituídos por migração de outras localidades. Ele acreditava que as enchentes foram causadas por "um episódio mais espontâneo do que gradual" de subsidência (abaixamento) crustal, que alternou-se com inesperados soerguimentos (elevações) crustais. Cuvier foi um homem influente daqueles catastrofistas, tanto na Europa como na América do Norte.
Embora muitos catastrofistas do que propuseram foram relatados por eventos naturais, eles foram distorcidos por grosseiros exageros de escala.
Por exemplo, soerguimento e subsidência da crosta ocorre, mas geralmente numa taxa reduzida. Terremotos causam rachaduras na Terra, mas a amplitude de tais rachaduras não ‚ geralmente maior do que poucos metros. Enchentes são comuns, mas sempre limitadas em extensão, nunca envolvendo um continente inteiro, muito menos a Terra inteira.
Netunistas
A escola netunista foi estabelecida no final dão século XVIII, por Abraham Werner (professor da Academia de Mineração de Freiberg, Alemanha), estabelecendo que a maioria das rochas haviam sido formadas por precipitação química num Mar Universal, embora ele houvesse observado apenas as rochas nas vizinhanças de Freiberg, Wener assumiu que a formação das foram as mesmas.
Werner, chamou de formação mais velha da Terra de "primitiva" ou "primária" que consistiu de granito e presumivelmente que tida sido precipitada no escuro, mar universal no núcleo dos continentes. ele assumiu que tenha vindo a ser subseqüentemente misturado com gnaisse, xisto, basalto e mármore. O estrato "transicional" também considerada principalmente de precipitados, mas incluindo alguns sedimentos, de ilhas primárias alteradas que foram expostas como retratado no mar. Rochas neste estrato transiconal incluíam esporadicamente fósseis, grauvacas e calcários.
Como a água do mar recuava, de acordo com os netunistas, arenito, conglomerados, calcário e carvão vieram a ser mais abundantes. Esta divisão, o "Flotz" foi caracterizada pelas expressivas inclinações das camadas, devido presumivelmente da precipitação em rampas inclinadas de montanhas submarinas e pelo deslizamento de sedimentos leves em rampas inclinadas. Os depósitos mais jovens o "aluvionar" foram depositados por transporte seguido de retrocedimento do mar para os continentes. Esta categoria inclui argila, areia e cascalho a alguns materiais vulcânicos. Werner acreditava que erupções foram de menor importância e foram causadas pela queima de camadas de carvão no "flotz".
Uniformitarismo
James Hutton (1788), geólogo escocês, publicou um trabalho entitulado de "Theory of the Earth" (Teoria da Terra), sendo que este trabalho correspondeu a um trabalho básico para a ciência geológica moderna e acarretou no eventual abandono do netunismo e catastrofismo.
A formação das rochas antigas, de acordo com Hutton poderia ser explicada sem envolver outro processos do que aquela que pode ser observado diretamente. Hutton acreditava que muitos fenômenos geológicos podem ser entendidos através de cuidadosas observações de processos modernos e todos aquelas processos que operaram no passado, também operam no presente tempo. A constância destes processos vieram a ser a essência do "princípio do uniformitarismo". A história da Terra poderia então ser interpretada sem necessidade de preditações catastróficas, intervenção divina ou processos que não seriam observados ou testados. A frase "o presente é a chave do passado" resume o conceito do uniformitarismo.
Quando Hutton, publicou esta idéia, Werner havia sido professor em Greiberg por 20 anos e a filosofia netunista foi amplamente aceita. Hutton insistiu que foram cristalizados de reservatórios de rochas quentes situados na profundidade da Terra e que basaltos tenha fluido de vulcões que tinham partes superficiais, em muitos casos. Parte destes foram obliterados pela erosão. Hutton também observou que areia e lama foram transportados para o mar por rios e que os sedimentos foram depositados no oceano. Arenito e argilito foram formados pelo endurecimento ou litificação destes sedimentos, enquanto a cimentação de pequenos fragmentos de conchas calcárias produziram os calcários.
Uniformitarismo teve suporte incrementado pelo grupo de geólogos conhecidos como "plutonistas", pois eles confiavam na importância do calor como um fator na formação de certas rochas. o debate que envolveu netunistas e plutonistas foi um dos mais severos e dramáticos choques em disciplinas de geologia. Os netunistas persistiam em caracterizar que basaltos foram precipitados quimicamente no mar, e o plutonismo os basaltos cristalizaram de um magma.
O trabalho de Nicholas Dasmarest (1725-1815) em basaltos na França, suportou o plutonismo, como também caracterizou vestígios de cones vulcânicos extintos, que foram idênticos em forma de vulcões ativos, como Vesúvio (Itália), concluindo que basaltos tinham sido cristalizados de lava. Tais observações combinadas com eventual teoria de Werner, deram um ultimato para o abandono do netunismo.
Catastrofismo, gradualmente também perdeu considerável suporte, em favor do uniformitarismo. De fato, charles Lyell usou o princípio do uniformitarismo, unificando tema num livro texto, Princípios de Geologia, com primeiro volume aparecendo em 1830.
Lyel, usou uma de suas vocações para estudar os problemas no campo, que vieram a convencer do valor das observações diretas, suportando o uniformitarismo, e postulou que processos geológicos ocorreram quase na mesma taxa no passado como no presente. Uniformitarismo na taxa de mudança veio ser conhecida como gradualismo. Muitos dos relatos geológicos indicam que processos geológicos nem sempre operaram na mesma taxa ou intensidade hoje que ocorreram no passado. Atividade vulcânica, glaciação e taxas de deposição, além de outros fatores, tem variado consideravelmente de tempos em tempos no decorrer da história geológica da Terra.
Mapas Geológicos
Antes da evolução dos estudos geológicos, ou seja, antes do século XVIII, existiam apenas descrições e trabalhos isolados), Willian Smith (Inglês) no final do século XVIII observou a havia relações entre unidades rochosas de diferentes localidades. Enquanto supervisionava a abertura de um canal no oeste da Inglaterra, traçou certa unidade rochosa por centenas de milhas quadradas e sempre fundamentado numa mesma seqüência. Também observou no país que cada nível estratigráfico (camadas semelhantes) apresentava um distinto conteúdo de fósseis, e que o mesmo estrato foi caracterizado na mesma ordem e que continha o mesmo fóssil. Estas observações deram base para os princípios da sucessão da fauna e flora que enfatiza a sucessão de assembléias fosseis através do tempo geológico e a correlação da seqüência rochosa baseada em tais assembléias fósseis.
Usando as características litológicas e conteúdo fóssil como meio de traçar os estratos, Willian Strata Smith, como ficou conhecido. Smith publicou em 1815, um mapa da Grã-Bretanha, mostrando os limites entre as diferentes unidades rochosas.
Separação Continental
Primeiros mapas do mundo claramente ilustravam as linhas de costa da África e América do Sul. No início, em 1801, Alexandre von Humboldt apontou não apenas que as linhas de costa destes dois continentes eram paralelas como também que as rochas de ambos os lados eram similares. Da mesma forma, von Humboldt postulou que tal fenômeno havia resultado da simples erosão de um grande continente por correntes marinhas.
Antônio Snider em 1858, sugeriu que a similaridade das linhas de costa dos lados opostos do Atlântico tinha sido devido a uma separação catastrófica, sugerindo ainda que a Am‚rica devia ser o antigo continente Atlantis. No mesmo tempo, no entanto o mundo científico não considerava seriamente a possibilidade da separação continental.
Na primeira parte do século XX, o meteorologista Alfred Weneger, também veio a se impressionar com a similaridade das linhas de costa opostas, fundamentando o integrado problema e por v rios anos reunindo dados climáticos, paleontológicos e a história estrutural dos continentes. Em 1915, Weneger através de suas observações e interpretações postuladas no livro "The origin of continents and oceans" - a origem dos continentes e oceanos, propondo que os presentes continentes uma vez compuseram uma grande massa terrestre que ele nomeou de Pangea
De acordo com Weneger, Pangea veio a se separar em partes (rachar-se) e os continentes individualizados (as partes resultantes da separação) começaram a se movimentar para as posições presentes durante a Era Mesozóica (aproximadamente 225 Ma início). No trabalho Weneger também provou evidência de movimento do polo rotacional da Terra relativo ao Pangea. Acredita-se que há tanto uma elevação crustal da Terra relativa aos pólos, tanto quanto deslocamentos dos continentes individualizados.
O livro de Weneger. traduzido para o Inglês em 1924, originalmente em alemão, criou uma "tempestade” de controvérsia entre geólogos e geofísicos. Muitos destes rejeitaram as conclusões de Weneger e a evidência suportando a separação continental, porque o autor tinha faltado em oferecer um mecanismo realmente convincente e por causa de alguns erros menores e inconsistentes.
Em 1950, os resultados das medidas dos antigos campos magnéticos da Terra mostrou uma evidência quantitativa tanto da separação dos continentes como dos movimentos dos pólos relativo aos continentes. No mesmo período, o geólogo australiano Samuel Warren Carey mostrou que as costas da África e Am‚rica do Sul uniram-se exatamente numa profundidade de 2000 metros do nível do mar
A maioria dos cientistas da terra não suportaram o conceito de separação continental (Deriva Continental), no entanto, até a publicação dos estudos de anomalias geomagnéticas marinhas associadas com cadeias meso-oceânicas, tal como, Dorsal Meso-Oceânica e Ascenção do Leste Pacifico. Estes estudos apresentaram evidências de movimentos de grandes blocos no assoalho oceânico relativo a um outro.
Em 1968, W. Jason Morgan introduziu o conceito de Tectônica de Placas, em que a crosta terrestre ‚ considerada se dividida numa série de placas rígidas limitadas por cadeias meso-oceânicas, fossas oceânicas, grandes falhas (descontinuidades, rachaduras) e ativos cinturões de dobramento.
De acordo com esta teoria os movimentos dos continentes e o assoalho oceânico são partes dos movimentos de placas em grande escala.
Um breve histórico dos estudos geológicos realizados no Brasil estão relatados em Leinz & Amaral (várias edições).
Bibliografia consultada
Leinz, V. & Amaral, S.E. do - 1985 - Geologia Geral. Nona Edição Editora Companhia Nacional, São Paulo (parte introdutória), 397p.
Eicher, Don, L. - 1968- Tempo Geológico . Tradução de J.E.S. Farjallat -1969. Terceira Reimpressão, 1982. Ed. Edgard blucher Ltda., 172p.
Seyfert, C.K. & Lestre, A.S.- 1973- Earth History and Plate Tectonics: an introduction to Historical Geology. Copyright. USA, 504p. Capitulo 1 Introduction :1-12.
