Se ha dicho que las piedras son obras de arte de la naturaleza, como si estuvieran hechas del cielo y fueran impecables. La cristalina, resplandeciente con una luz de ensueño; El jade esmeralda, cálido como el jade, hace que la gente sienta lástima. También están los granitos moteados y los mármoles pintorescos, como un cuadro artístico natural. Y en los rincones de nuestras vidas, la piedra es una existencia indispensable. La mampostería para la construcción, la pizarra para los pavimentos e incluso los fertilizantes en la agricultura desempeñan un papel importante en silencio.

¿Cómo surgieron las piedras, estos seres ordinarios y milagrosos? Hagamos un viaje por la evolución de la naturaleza lleno de maravillas y misterios.

El primer enfrentamiento entre agua y fuego.

En el proceso de comprensión del mundo, cuando la ciencia aún no se ha convertido en una herramienta eficaz, muchas personas intentan encontrar respuestas en las leyendas. Por ejemplo, Nuwa repara el cielo, Dayu controla el agua, el Arca de Noé, etc., y existen leyendas similares sobre piedras en muchas civilizaciones antiguas chinas y extranjeras.

Aunque los antiguos eruditos no respondieron directamente a la pregunta de 'cómo se forman las piedras', algunos filósofos han respondido 'cuál es el origen de todas las cosas', y el famoso pensador, científico y filósofo Tales de la antigua Grecia propuso que el agua es el origen del mundo. Se dice que Tales era un gran admirador del agua y, después de estudiar el ascenso y descenso anual del río Nilo en Egipto, descubrió que cada vez que la inundación retrocedía, dejaba sedimentos fértiles e innumerables larvas. Así, Tales llegó a la conclusión de que 'todas las cosas se originan a partir del agua'. Más tarde, apareció en la antigua Grecia un famoso filósofo llamado Heráclito. Creía que el origen de todas las cosas es el fuego, y que todo en el mundo es producido por el fuego, y que incluso si todas las cosas mueren, deben volver al fuego. Según estos dos filósofos, el origen de todas las cosas es 'agua' o 'fuego', por lo que nuestras rocas también están formadas por 'agua' o 'fuego'. Esta es también la primera 'batalla entre fuego y agua' de la historia.

La 'Lucha del Fuego y el Agua'

• Historia geológica También existe una famosa 'lucha entre el fuego y el agua' que ocurrió en los siglos XVII y XVIII.

Woodward es profesor de medicina en el Greyham College del Reino Unido y geólogo. Es un ávido coleccionista de fósiles y ha conservado muchos especímenes fósiles. En el siglo XVII, cuando la religión todavía era muy poderosa, la conciencia de la gente estaba consciente o inconscientemente influenciada por la leyenda bíblica del diluvio de Noé. Él cree que una vez la inundación destrozó la tierra, arrastrando rocas, tierra y todo tipo de escombros en la superficie, y el océano que se formó era una mezcla de diversos materiales. Cuando las aguas de la inundación retrocedieron, el material se fue asentando lentamente y así es como se formaron estos fósiles. y publicó sus ideas en el libro 'La Tentación de la Historia Natural de la Tierra'. En el siglo XVIII, algunos de los primeros eruditos habían clasificado todas las rocas que habían observado (principalmente granito, esquisto, etc.) como secuencias demasiado simplificadas de rocas 'primarias' cristalinas duras, y creían que todas se formaban al mismo tiempo que la roca. tierra. Estas rocas también se conocen como 'rocas secundarias', que son capas de roca sedimentaria ricas en fósiles que a menudo están plegadas o deformadas. Como resultado, los primeros eruditos creían que las formaciones rocosas 'secundarias' eran los principales sedimentos durante la época del Diluvio de Noé. Las capas 'secundarias' están cubiertas de sedimentos sueltos y rocas sedimentarias, conocidas como 'rocas terciarias', que se cree que se formaron después del Gran Diluvio. Esto también formó el prototipo de la 'teoría de la formación de agua'.

El hidrólogo más famoso fue el naturalista alemán Abraham · Gottlob · Werner. Werner es profesor de mineralogía en la Escuela de Minas de Friburgo. Nacido en una familia de mineros, desarrolló desde temprana edad un gran interés por la mineralogía, y no sólo coleccionó con avidez todo tipo de minerales, sino que también estudió las rocas en profundidad. Werner sostiene que todas las rocas de la Tierra están 'cristalizadas' o 'preasentadas' desde las profundidades del océano. También propuso que la Tierra estaba originalmente rodeada por un 'océano primordial', que el agua era la fuerza geológica más importante y que todas las formaciones rocosas se formaban por cristalización, precipitación química y deposición mecánica en el agua de mar. Se depositan en orden secuencial, con los primeros depósitos ubicados debajo y los últimos depósitos cuanto más arriba suben. Los primeros en depositarse fueron el granito, conocido como las 'capas primordiales', que fueron las primeras rocas que cubrieron la superficie terrestre y son las formaciones rocosas más abundantes de la Tierra. Posteriormente, el nivel del agua del océano primordial disminuyó gradualmente y la 'capa primordial' quedó expuesta al agua, erosionada y luego depositada nuevamente, que es el segundo lote de rocas, principalmente arenisca gruesa, piedra caliza, etc. que es la 'capa de transición'. Finalmente, la 'capa de transición' se deposita con capas de rocas fosilizadas, que son capas 'aluviales' de sedimentos sueltos. En 1787 publicó una clasificación y descripción concisa de las formaciones rocosas, en la que dividió los estratos de la región sajona de antiguos a nuevos.

Y se dice que sus conferencias eran divertidas y muy personales, y casi todos los que escuchaban sus conferencias se convertían en sus seguidores. Con su elocuencia y carisma, las ideas de Werner se hicieron muy populares en Europa y sus seguidores se extendieron por todas las universidades del país. Incluso el gran poeta y naturalista Goethe creía firmemente en la teoría del agua. En el cuarto acto de Fausto hay un diálogo entre acuatistas y piroteístas, en el que Mefistófeles (el diablo en Fausto) es aparentemente el portavoz de las malvadas miras pirotécnicas.

Por tanto, durante mucho tiempo, la teoría de la hidratación dominó el mundo académico. Sin embargo, todavía hay algunas cuestiones que esta teoría no puede explicar claramente y que a menudo son cuestionadas o incluso debatidas. Por ejemplo, en 1774, el geólogo francés Nicolas · Dermare señaló que los conos volcánicos y los flujos de lava erosionados del grupo volcánico extinto en la región de Auvernia, en el sur de Francia, indicaban que alguna vez había hecho erupción un volcán activo. Estos basaltos son interpretados por Demaré como ígneos.

El representante de la 'teoría ígnea' es James · Hutton, un genio escocés nacido en Edimburgo, de quien se dice que asistió a la escuela primaria local desde que era niño y luego ingresó a la Universidad de Edimburgo para estudiar medicina, y Estaba muy interesado en la medicina y la química. Pero finalmente se dedicó a la abogacía y trabajó como aprendiz de abogado durante un tiempo. Quizás debido a su afición, pasó mucho tiempo experimentando con la química y trabajó con amigos para desarrollar un método barato para producir cloruro de amonio, lo que le hizo ganar mucho dinero y luego administró su propia granja. James · Hutton, que tenía dinero y ocio, comenzó sus estudios de geología y mostró un gran interés por la geología, observando a menudo con curiosidad cada bache, barranco y lecho de río que veía. Al final fue autodidacta y logró resultados fructíferos.

Después de una larga expedición, se topó con la grava del río Tilt, que fluye hacia el sur desde Cairngorms en las Tierras Altas del norte de Edimburgo, repleto de guijarros de granito y antiguas rocas metamórficas. De esto dedujo que debían haber estos dos tipos de rocas en el lecho del río, y que una investigación río arriba podría haber llevado a la unión de las dos. Así que subió por Tilt Gorge y descubrió lo que había estado buscando: granito rojo ladrillo que atravesaba las rocas metamórficas más antiguas y alteraba las rocas circundantes (este tipo de relación de 'cortamiento' en el campo todavía se utiliza). utilizado en geología hoy para determinar qué tan temprano o tarde se formaron las rocas). Esto sugiere que el granito de aquella época fue invadido después de la formación de la capa de roca suprayacente. Es decir, la edad del granito debería ser más joven que la de la roca circundante, y aquí se produce un fenómeno de fusión. Esto sugiere que el granito se forma después del enfriamiento de la lava al rojo vivo, en lugar de cristalizar en el agua. Obviamente, esto era inconsistente con la 'teoría del agua' predominante en ese momento.

Pero Hutton necesitaba pruebas más contundentes: signos de flujos de lava introduciéndose en capas de rocas sedimentarias formadas en el agua. Una vez, mientras caminaba por las colinas del sur de Edimburgo, Hutton vio la montaña Arthur's Seat, una cadena montañosa que se eleva sobre la ciudad, y los acantilados de Salisbury en el lado norte de la cadena montañosa son acantilados que sobresalen de una antigua roca volcánica. Finalmente, encontró lo que buscaba en la ladera suroeste del acantilado: lava basáltica invadiendo las capas de rocas sedimentarias y deformándolas. Este lugar es ahora tan famoso que se le conoce como la 'Sección Hutton'. Durante la enseñanza de muchos cursos de geología, los profesores regularmente traen a los estudiantes aquí para excursiones y pasantías.

Sin embargo, el estudio de la geología se basa demasiado en la observación y carece de investigación experimental, por lo que es difícil probar una nueva teoría cuando se propone. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, alguna vez fue un apasionado de la química, que es la clave para comprender los efectos de las altas temperaturas en las rocas. En 1768, Hutton trabajó con su amigo Blake, quien dedujo la presencia de calor latente y la importante influencia de la presión sobre el punto de fusión de la materia. En 1792, Hall (originalmente un oponente de Hutton, que había realizado muchos viajes de campo con Hutton y finalmente se convirtió en un defensor de la teoría de la ignición a través de una serie de experimentos) llevó a cabo un experimento. Calentó un trozo de basalto para fundirlo y luego lo enfrió lentamente, como resultado de lo cual la roca recristalizó en basalto. Este es el primer experimento geológico que muestra cómo se ve la roca fundida en la naturaleza. Este fue un fuerte apoyo para la escuela ígnea, que también condujo a la creación de la petrología experimental, y se formó la 'teoría de las rocas ígneas'.

Las ideas principales de la 'teoría ígnea' incluyen: el ígneo es el principal proceso geológico, y el granito y el basalto en la tierra están formados por magma; La hidratación también es un proceso geológico importante, en el que las rocas terrestres son erosionadas por el viento, la lluvia y el agua que fluye, luego fluyen hacia el océano y se depositan, consolidándose para formar rocas y elevándose del mar para formar tierra. Esto también significa que, aunque Hutton propuso la idea de la 'teoría ígnea', no negó completamente la 'teoría del agua'.

El propio Hutton compiló sus puntos de vista en un libro llamado 'Teoría de la Tierra', pero, por un lado, porque los puntos de vista de Hutton todavía eran muy avanzados para la gente de la época y, por otro lado, sus palabras tontas y sus narrativas secas realmente no lo hicieron. No entendía de qué estaban hablando sus lectores. Por esta razón, su excelente amigo, el profesor de Matemáticas de la Universidad de Edimburgo, Plefel, también reorganizó deliberadamente las ideas de Hutton y escribió el libro 'Una explicación de la teoría de la Tierra de Hutton', que mejoró la situación.

¿Cómo se forman exactamente las piedras?

El agua es un tallador tierno como el agua. Fluye lentamente, transportando minerales que han sido precipitados con el tiempo y condensados ​​en capas de roca sólida. La teoría de la formación del agua descrita por el geólogo alemán Werner es como una hermosa música que muestra al máximo el poder del agua. Fuego, es un apasionado bailarín en las profundidades de la tierra. Es caliente y salvaje, surge profundamente en la corteza terrestre, a veces entra en erupción y se enfría para formar rocas ígneas duras. La teoría ígnea propuesta por el geólogo escocés Hutton es como un magnífico fuego artificial que muestra la infinita vitalidad y creatividad del interior de la Tierra.

Por supuesto, desde la perspectiva actual, la teoría hidrogenética y la teoría ígnea tienen su propia exactitud: la teoría hidrogenética explica hasta cierto punto el origen de los fósiles y la disposición de los estratos, pero enfatiza demasiado el 'poder de Dios' nihilista e intenta compensarlo mediante especulaciones cuando las pruebas sean insuficientes; La teoría ígnea es una buena explicación para la formación de rocas magmáticas y, en comparación con la teoría hidrogénica, reconoce la influencia de varios factores dinámicos en las formas geológicas del relieve y enfatiza las fuerzas de la naturaleza. Durante la evolución de la tierra, la energía térmica del interior de la tierra es la principal energía que provoca los procesos geológicos, mientras que la energía externa proviene principalmente de la energía de la radiación solar. Desde este punto de vista, la teoría pirotécnica es más ventajosa. Al mismo tiempo, la teoría del hidráulicaismo enfatiza la brusquedad de la ocurrencia de inundaciones y la formación de estratos, y la teoría de la formación ígnea enfatiza la continuidad de los procesos volcánicos y magmáticos, y ambas están entrelazadas con la 'teoría homogénea' y la 'teoría homogénea'. 'teoría catastrófica'.

Según la investigación científica moderna, dividimos las rocas terrestres en tres categorías: rocas ígneas, rocas sedimentarias y rocas metamórficas. Entre ellas, la gran mayoría son rocas ígneas, distribuidas desde el suelo hasta una profundidad de hasta 16 kilómetros, que se forman por la entrada de magma a la litosfera o la condensación de la superficie de la tierra en un estado sólido. Las rocas sedimentarias son un tipo de roca que se forma a poca profundidad en la superficie o cerca de ella. Es una roca formada por productos de la meteorización, materiales volcánicos, materiales orgánicos y otros materiales detríticos mediante transporte, sedimentación y petrificación a temperatura y presión ambiente. De cualquier manera, el material detrítico es transportado y luego depositado en un ambiente adecuado, donde se petrifica hasta convertirse en roca sedimentaria dura después de un largo proceso de compactación. La roca metamórfica se refiere a la formación y desarrollo de la corteza terrestre, la formación temprana de rocas, incluidas las rocas sedimentarias, las rocas magmáticas, debido a los cambios posteriores en el entorno geológico y las condiciones físicas y químicas, en el estado sólido del ajuste de la composición mineral, estructural. cambios e incluso cambios de composición química, y la formación de una nueva roca, este tipo de roca se llama roca metamórfica. Y los tres también pueden transformarse y circular entre sí.

Aunque las conclusiones de los geólogos anteriores no eran del todo correctas, la serie de geólogos de Hutton, su dedicación a la verdad y su inquebrantable búsqueda de la ciencia, incluso después de cientos de años de polvo, todavía brillan como el sol y nos guían hacia los picos más altos de las montañas.