הצגת המקור של הדף "היסטוריה של הגאולוגיה"

'''היסטוריה של הגאולוגיה''' עוסקת בהתפתחות מדע הטבע של ה[[גאולוגיה]]. גאולוגיה היא המחקר המדעי של מקורו, ההיסטוריה והמבנה של [[כדור הארץ]].

[[גאולוג]]ים אומדים את גילו של [[כדור הארץ]] בכ-4.6 מיליארד שנה ופיתחו שיטות להבנת מבנהו, החומרים המרכיבים אותו ותהליכים המתרחשים בו. כך, למשל, הועלתה [[המאה ה-20|במאה ה-20]] [[תאוריה מדעית]] הטוענת כי ה[[ליתוספירה]] – המורכבת מ[[קרום כדור הארץ]] ושכבת [[מעטפת כדור הארץ]] העליונה – מתחלקת ל[[טקטוניקת הלוחות|לוחות טקטוניים]] המתרחקים זה מזה, מתקרבים זה לזה ומחליקים זה לצד זה בתהליכים טקטונים. תאוריה זו נשענת על מספר תצפיות, כאשר אחת מהן היא מציאתם של [[מאובן|מאובנים]] דומים ביבשות המרוחקות היום זו מזו מרחק רב. תאוריות כאלו ואחרות הן תוצר של מחקר מדעי ממושך. בחינת ההיסטוריה של המחקר הגאולוגי מלמדת על ההתקדמות שחלה בהבנה של מבנה כדור הארץ והתהליכים המתרחשים בו.

==העת העתיקה==
=== מיתולוגיות ואמונות ===
[[קובץ:Alfl arrowheads from flint 20060717161306.jpg|שמאל|ממוזער|250px|ראשי חץ מ[[צור (סלע)|צור]]]]
בני האדם ה[[פרהיסטוריה|קדמונים]] למדו לנצל את [[משאב טבע|משאבי הטבע]] השונים – לא רק לצורכי הישרדות – אלא גם לצורכי [[מסחר]], [[קישוט]] ו[[פולחן]] דתי. דתות קדומות רבות הקצו [[אל]] לכל תופעת טבע, והתפתחו [[מיתולוגיה|מיתולוגיות]], מסורות ואמונות שונות בניסיון להסביר אותן תופעות.

באירופה למשל, נתפסו [[הר געש|הרי געש]] כסדנאות תת-קרקעיות של האל [[וולקן (מיתולוגיה)|וולקן]], המכין נשק לגיבורי מלחמה, וכי עבודתו אחראית לרעידות אדמה ול[[התפרצות געשית|התפרצויות געשיות]]. ב[[סמואה]], רווחה האמונה כי אחד האלים קטע את ידו של אל יריב וכלא אותו בארובה תת-קרקעית, כשהאל הכלוא מנסה להשתחרר מן הארובה – נוצרות [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]], ואילו היו לאל הכלוא שתי ידיים – הרעידות היו כה חזקות עד כי האיים היו נחרבים.{{הערה|[[עמנואל מזור]], '''גאולוגיה בפטיש ישראלי''', [[האוניברסיטה הפתוחה]], 1994, עמ' 3}}

גם ה[[תנ"ך]] מכיל התייחסויות רבות לאירועים שניתן לפרש כתופעות גאולוגיות, למשל, המטרת [[גפרית]] ואש על [[סדום ועמורה]]<ref>{{תנ"ך|בראשית|יט|כד|כה}}.</ref> או הפסוק<ref>{{תנ"ך|תהילים|יח|ח}}.</ref>: {{ציטוטון|וַתִּגְעַשׁ וַתִּרְעַשׁ הָאָרֶץ וּמוֹסְדֵי הָרִים יִרְגָּזוּ וַיִּתְגָּעֲשׁוּ כִּי חָרָה לוֹ}} – שניתן לפרש כ[[רעידת אדמה]]. גם סיפורים מקראיים אחרים קיבלו "פרשנות גאולוגית", כמו [[קריעת ים סוף]] בספר [[שמות]], בקיעת [[הר הזיתים]]<ref>{{תנ"ך|זכריה|יד|ד}}.</ref> ורבים אחרים.

=== הפילוסופים ביוון העתיקה ===
היסודות המדעיים של הגאולוגיה טמונים ב[[יוון העתיקה]], ששם אף נמצאו העדויות הראשונות לניסיון מעמיק למצוא ולתעד הסברים על תופעות הטבע הנצפות הקשורות בכדור הארץ, כבר החל מה[[המאה ה-6 לפנה"ס|מאה ה־6 לפנה"ס]].

[[תאלס|תלס ממילטוס]] ([[המאה ה-6 לפנה"ס|625–547 לפנה"ס]]) העלה תאוריות שונות לגבי נושאים בגאולוגיה. לפי עדותו של אריסטו, תאלס חשב שהאדמה צפה על גבי המים.{{הערה|שם=iep|Patricia O’Grady, [https://iep.utm.edu/thales/#SH6c Thales of Miletus (c. 620 B.C.E.—c. 546 B.C.E.)], [[האנציקלופדיה האינטרנטית לפילוסופיה]]}} תאוריה זו נדחתה על ידי המדע, אך יש לה דמיון ל[[טקטוניקת הלוחות]] בהבדל שהנוזל המודבר אינו מים אלה מגמה רותחת.

התיאוריה של תאלס לגבי הגורם ל[[רעידת אדמה|רעידות אדמה]] עולה בקנה אחד עם ההשערה שלו שהאדמה צפה על פני המים. לפי עדותו של [[אאטיוס (דוקסוגרף)|אאטיוס]], תאלס ו[[דמוקריטוס]] ([[המאה ה-5 לפנה"ס|460–371 לפנה"ס]]) חשבו שהמים הם הגורם לרעידות אדמה. [[סנקה]] ייחס לתאלס תיאוריה לפיה רעידות בכדור הארץ נובעות מסערות באוקיינוסים. למרות שהתיאוריה שגויה, ההשערה של תאלס היא רציונלית מכיוון שהיא מספקת הסבר שאינו פעולה של ישות נסתרת כלשהי. זוהי נחשבת התקדמות לתפיסה ההומרית המסורתית שרעידות אדמה נבעו מכעסו של פוסידון.{{הערה|שם=iep}}

היו תיאוריות נוספות של פילוסופים יוונים קדומים על רעידות אדמה. במהלך חייו של הפילוסוף היווני [[אנכסגורס]] במאה ה-5 לפנה"ס עד המאה ה-14 לספירה, רעידות אדמה יוחסו בדרך כלל ל"אוויר (אדים) בחללי כדור הארץ." הפילוסוף היווני [[אנכסימנס]] (585–526 לפנה"ס), טען לפיהן אפיזודות שיפוע קצרות של יובש ורטיבות גרמו לפעילות סיסמית. הפילוסוף הרומאי [[פליניוס הזקן]] כינה רעידות אדמה "סופות רעמים תת-קרקעיות".

[[פיתגורס]] ראה אניות מתקרבות והבחין כי את תורניהן ניתן לראות לפני הגוף, ומכך הסיק כי [[כדור הארץ|צורת הארץ כדורית]], זאת בתקופה בה רבים האמינו כי הארץ שטוחה.

[[קסנופנס]] תיעד [[מאובן|מאובנים]] שמצא בהרים וכמוהו גם ה[[פילוסוף]] הנודע [[הרודוטוס]]; ו[[אמפדוקלס]] השאיר תיאור מפורט ראשון של התפרצות [[הר געש|הר הגעש]] [[אטנה]].

שאלה מרכזית שהעסיקה את הפילוסופים היוונים הייתה "ממה מורכב העולם?". תשובתו של אמפדוקלס לכך הייתה שכל המצוי בעולם מורכב מתערובות של [[ארבעת היסודות|ארבעת היסודות הראשוניים]], כפי שהאמינו בתקופתו – [[אש]], [[אוויר]], [[אדמה]] ו[[מים]]. אמפדוקלס טען כי יסודות אלה – שהם כשלעצמם נצחיים ובלתי משתנים – התקיימו מאז ועולם ויתקיימו לנצח, וכי כל השינויים הנראים בעולמנו הם שינויים כמותיים ולא איכותיים{{הבהרה}}.

[[אריסטו]] פיתח מודל, בהתבססו על ארבעת היסודות של אמפדוקלס, שלפיו שולטות בעולם ארבע תכונות: חום וקור, יובש ולחות, שצירופיהן יוצרים את ארבעת היסודות: חום ויובש יוצרים את האש; חום ולחות יוצרים את האוויר; קור ויובש יוצרים את האדמה; קור ולחות יוצרים את המים. ההבדלים בין חומרים הוסברו על ידי שוני ביחסים הכמותיים שבין התכונות. [[תאוריה]] זו הסבירה, למשל, כיצד חימום של מים הופך אותם ל[[אדים]] (אוויר) ומשאיר כלי ריק (אדמה). בתאוריה זו מופיעים הניצנים הראשונים ל[[מדעי הטבע]] – חיפוש גורם משותף למספר רב של תופעות והתבססות על [[תצפית (מדע)|תצפיות]]. אריסטו גם גרס כי הבנת העולם ניתנת להשגה רק באמצעות חשיבה [[לוגיקה|לוגית]] המבוססת על מידע שנרכש באמצעות ה[[חושים]], כל כמה שידע זה עשוי להיות פגום. הוא היה, ככל הנראה, הראשון לבסס [[תאוריה מדעית]] על בסיס תצפיות, למשל, לאחר שהבחין בסימנים של [[סחף]] ו[[הרבדה]] באדמה – הסיק שכדור הארץ משתנה ובקצב מאוד איטי, כל כך איטי שאינו ניתן להבחנה במהלך חייו של אדם אחד.

עיסוקים קדומים בגאולוגיה היו גם בעבודתו "על אבנים" תיאר [[תאופרסטוס]], תלמידו של אריסטו, [[עפרה (מחצב)|עפרות]] ו[[מינרל]]ים רבים מ[[מכרה|מכרות]] מקומיים. הוא דן בסוגים שונים של [[שיש]] וחומרי בנייה אחרים, כמו [[אבן גיר]], ועשה ניסיון ראשוני לסווג את התכונות השונות של המינרלים, כגון [[קשיות]]. כמו כן אצל חברי ה[[האסכולה האטומיסטית|אטומיסטים]] – [[לוקיפוס]] ותלמידו [[דמוקריטוס]] – שטענו כי כל החומרים מורכבים מגופיפים, חלקי יסוד שאי-אפשר לחלקם – [[אטום|אטומים]] (ביוונית: אטומוס), ולטענתם, כל החומרים מורכבים מצירוף של אטומים שונים ביחסים משתנים, ויוצרים את תכונות החומר: קור, חום, צבע וקשיות. וכן גם במשנתו של [[ארטוסתנס]], הספרן המפורסם מ[[אלכסנדריה]], הצליח בדיוק מפתיע לחשב את [[קוטר]] כדור הארץ על ידי שימוש ב[[צל]] ובחוקי ה[[גאומטריה]].

===מדידת היקף כדור הארץ===
[[קובץ:Eratosthenes.svg|ממוזער|250px|איור הממחיש את מדידת היקף כדור הארץ שביצע ארטוסתנס:
{{ש}}S – [[אסואן]], שבה בעת המדידה השמש בדיוק ב[[זניט (אסטרונומיה)|זניט]]
{{ש}}A – [[אלכסנדריה]], שם מדד ארטוסתנס את אורך הצל שמטיל עמוד אנכי
{{ש}}<math>\varphi</math> – הזווית בין קרני השמש לעמוד באלכסנדריה
{{ש}}<math>\delta</math> – המרחק בין הערים
]]
[[ארטוסתנס]] היה מתמטיקאי, גאוגרף ואסטרונום יווני שחי במאה ה-3 לספירה. לא רק הבין שכדור הארץ הוא עגול, הוא גם מצא דרך מחוכמת ופשוטה להעריך את היקפו של כדור הארץ.

ארטוסתנס ידע שהעיר [[אסואן]] שב[[מצרים העתיקה|מצרים]] שוכנת על [[חוג הסרטן]], ולכן, בצהרי [[מועד ההיפוך]] של הקיץ, עומדת [[השמש]] בדיוק מעל לראשו של הצופה, ב[[זניט (אסטרונומיה)|זניט]]. בעירו, [[אלכסנדריה]], הצפונית יותר, מדד ארטוסתנס את אורך הצל שמטיל עמוד אנכי ומצא שאורכו שווה ל-<math>\frac{1}{8}</math> גובה העמוד; על פי הכלל <math>\arctan{\left(\frac{1}{8}\right)}\approx7.2</math>, נובע כי הזווית בין קרני השמש לעמוד האנכי היא 7.2 מעלות. לכן, אורך זה הוא <math>\frac{7.2}{360} = \frac{1}{50}</math> של המעגל. אם מניחים שאלכסנדריה נמצאת במדויק מצפון לאסואן, נובע מן המדידות הללו כי המרחק מאסואן לאלכסנדריה הוא החלק האחד מחמשים מהיקפו של כדור הארץ (במעגל העובר דרך מרכז הכדור, ודרך אסואן ואלכסנדריה).

מדיווחי הנוסעים בשיירות הסחר היה ידוע לאנשי אלכסנדריה כי המרחק מעירם לאסואן הוא כ-5,000 [[סטדיה|סטדיות]], שהן כ-925 [[קילומטר]]ים – וכך העריך ארטוסתנס את היקף כדור הארץ ב-250,000 סטדיות. בתקופתו של [[הרודוטוס]], כמאתיים שנה לפני ארטוסתנס, היה אורך הסטדיה 185 מטרים – ואם כיוון ארטוסתנס לסטדיות באורך כזה, הרי שלפי האומדן שלו היקף כדור הארץ הוא כ־46,250 קילומטרים – סטיה של 15% בלבד מן ההיקף האמיתי.

מספר גורמי [[שגיאה]] פגמו בדיוק המדידה המקורית של ארטוסתנס. אסואן אינה ממוקמת בדיוק על חוג הסרטן. המרחק בין הערים אינו 925 קילומטר. בנוסף, השמש אינה מקור אור נקודתי. הגורם העיקרי לחוסר הדיוק הוא הקושי למדוד את מרחקה של השמש מן הזנית בצהרי היום: בעין בלתי מזוינת, מוגבל הדיוק של מדידה כזו לכרבע מעלה. הדיוק של מדידת ארטוסתנס נובע בחלקו מקיזוז בין גורמי השגיאה השונים.

התוצאה שקיבל ארטוסתנס התקבלה בהערכה בין בני דורו, ונחשבה אמינה עוד מאות שנים אחר-כך, עד להופעת הקרטוגרפיה של [[תלמי (אסטרונום)|תלמי]], שבה חושב היקף כדור-הארץ באופן שגוי ביותר.

=== רומא העתיקה ===
מאוחר יותר, בתקופת [[רומא העתיקה]], עסק [[פליניוס הזקן]], ביצירתו "[[תולדות הטבע]]", בדיון נרחב על מינרלים ו[[מתכת|מתכות]] שהיו בשימוש נפוץ. הוא סיווג נכונה את ה[[ענבר]] כ[[שרף]] מאובן על פי החרקים שנכלאו בו, והניח את היסוד למדע ה[[קריסטלוגרפיה]] בזהותו את [[צורות של גבישים|צורות ההתגבשות]] של ה[[יהלום]].

==ימי הביניים==
[[קובץ:The_fossils_from_Cretaceous_age_found_in_Lebanon.jpg|שמאל|ממוזער|250px|חסילון מאובן]]
מדענים שונים, כמו [[היסטוריון]] הרפואה {{קישור שפה|אנגלית|Fielding Hudson Garrison|פילדינג ה' גאריסון}} (1870–1935), מחזיקים בדעה שמקורה של הגאולוגיה המודרנית ב{{ה|עולם המוסלמי}}. ב"מבוא להיסטוריה של הרפואה" (An ''Introduction to the History of Medicine'') משנת 1913, כתב גאריסון: {{ציטוטון|ה[[סרצנים]] עצמם היו מחוללים לא רק של ה[[אלגברה]], ה[[כימיה]] והגאולוגיה, אלא של הרבה שיפורים ושכלולים לכאורה של הציוויליזציה, כמו תאורת הרחוב, שמשת החלון, זיקוקים, כלי מיתר, פירות מתורבתים, בשמים, תבלינים ועוד}}.

[[אבו א-ריחאן אל-בירוני|אבו א־ריחאן אל־בירוני]], שהיה אחד מראשוני ה[[גאולוג]]ים המוסלמיים, כתב על הגאולוגיה של [[הודו]]{{הערה|מתורגם מ-[[:en: History of geology#Origins of geology |מקורות הגאולוגיה]]}}: {{ציטוטון|אבל אם אתה רואה את אדמת הודו במו עיניך ומהרהר על טבעה, אם אתה שוקל את האבנים המעוגלות הנמצאות בארץ בכל עומק שתחפור, אבנים שהן ענקיות ליד ההרים במקום שהנהרות זורמים בפראות; אבנים שהן קטנות במרחק גדול מן ההרים ובמקום שהזרם איטי יותר; אבנים הנראות כתושות לחול במקום שהזרימה מתחילה לדעוך ליד שפכם או ליד הים – אם אתה שוקל את כל אלה אתה יכול בקושי רב שלא לחשוב כי הודו הייתה פעם ים אשר התמלא בהדרגה על ידי סחף הנחלים}}.

[[אבן סינא]] הניב תרומה משמעותית למדעי הטבע בחיבור האנציקלופדי "כיתאב אל שיפאא'" (ספר הריפוי), ובו – במאמר על [[מינרלוגיה]] ו[[מטאורולוגיה]] – מופיעים הסברים על היווצרותם של [[הרים]], תרומתם של הרים ביצירת [[עננים]], מקורותיהם של המים ושל [[רעידות אדמה]], היווצרותם של [[מינרלים]] ורבגוניות פני הקרקע של כדור הארץ. תפישות אלה כלולות גם ב"תאוריה של הארץ" של [[ג'יימס האטון]]. הבריטים – הפילוסוף [[סטיבן טולמין]] והסופרת [[ג'ון גודפילד]] – העירו בשנת 1965 על תרומתו של אבן סינא{{הערה|מתורגם מ-[http://muslimheritage.com/topics/default.cfm?ArticleID=319 תרומתו של אבן סינא להתפתחות מדעי כדור הארץ]}}: {{ציטוטון|כבר בשנת 1,000 לספירה הציע אבן סינא היפותזה על מקורם של רכסי הרים, שהעולם הנוצרי החשיב לקיצונית שמונה מאות שנים מאוחר יותר.}}

אחד מן המדענים המעניינים ב[[סין (אזור)|סין]] של [[ימי הביניים]] – היה [[שן קואו]], מלומד ו[[איש אשכולות]], שעסק בתחומי מדע רבים בני זמנו. בתחום הגאולוגיה היה שן קואו אחד מן המדענים הראשונים שניסח תאוריה ב[[גאומורפולוגיה]] המבוססת על תצפיותיו בהתרוממות משקעים, [[סחיפת קרקע]]ות, [[הרבדה]] של [[טין]] ו[[מאובן|מאובנים]] ימיים שנמצאו ב[[הרי טאיחאנג]], מאות קילומטרים מן [[האוקיינוס השקט]]. בנוסף, הוא ניסח תאוריה של שינוי [[אקלים]] הדרגתי לאחר שצפה ב[[במבוק]] [[מאובן]] עתיק שנמצא במעבה האדמה ליד העיר ינ'אן, במצב שימור טוב בשל תנאי האקלים היבש של מחוז [[שאאנשי]].

[[לאונרדו דה וינצ'י]] התעניין בתחומי מדע רבים ועסק לא מעט בגאולוגיה, במבנה הקרקע ובחקר מאובנים, והבחין שה[[מאובנים]] הנמצאים בסלע היו פעם יצורים חיים. ל[[תובנה]] דומה הגיע מעט אחריו גם [[ניקולאוס סטנו]].

== תקופת הרנסאנס ==
[[גאורגיוס אגריקולה]] היה רופא גרמני שטיפל בכורים באחד מאזורי המכרות ב[[גרמניה]]. שמו המקורי היה גאורג באוור ו"אגריקולה" הוא כינוי שניתן לו שפירושו ב[[לטינית]]: [[איכר]]. אגריקולה התעניין ב[[סלע]]ים וב[[מינרל]]ים, מתוך כוונה למצוא חומרים שיוכלו לשמשו למטרות רפואיות. הוא פרסם ספרים אחדים על סלעים ומינרלים, שאחד מהם שימש מקור מידע עיקרי לחוקרים, לכורים ולמעבדי מתכות במשך כמאתיים שנה. בשל גישתו המדעית נחשב אגריקולה לאבי התורה של חקר המינרלים – ה[[מינרלוגיה]].

[[ג'ורג' אוון]] ה[[ויילס|וולשי]] למד [[טופוגרפיה]], ובמהלך לימודיו ערך תצפיות שיטתיות על הגאולוגיה של ויילס ובעיקר על שכבות [[אבן גיר]] ו[[פחם]]. אף שלא יסד [[תאוריה]] גאולוגית על היווצרותן של השכבות וכתביו לא התפרסמו עד 1796, הוא זכה למוניטין רב ונחשב לאבי המחקר הגאולוגי הבריטי.[[קובץ:Niels stensen.jpg|שמאל|ממוזער|250px|[[ניקולאוס סטנו]]]]
[[ניקולאוס סטנו]] מ[[דנמרק]] תרם רבות ל[[פלאונטולוגיה]] והניח את היסודות למדעי ה[[סטרטיגרפיה]] וה[[קריסטלוגרפיה]]. לזכותו נזקפים ניסוחם של עקרונות יסוד בסטרטיגרפיה כ[[עקרון הסופרפוזיציה (גאולוגיה)|עקרון הסופרפוזיציה]] ו[[עקרון האופקיות המקורית]] המפורטים בהמשך. סטנו ניסח עקרון נוסף הידוע בפשטות כ"חוק סטנו", או "חוק הזוויות הקבועות של סטנו": כשהוא מסתמך על מחקר גבישי ה[[קוורץ]] קבע סטנו שהזוויות בין פאות מקבילות בגבישים מאותו חומר זהות בכל הדגימות של המינרל או החומר. עיקרון זה היווה פריצת דרך מהותית והוא מונח בבסיס המחקרים שנעשו אחר כך על [[מבנה גבישי|מבנה הגביש]].

ב[[המאה ה-17|מאה ה־17]] הבחינו אנשי דת שבכל תרגומי ה[[תנ"ך]] ו[[הברית החדשה]] – רק הפרטים הגאולוגים ו[[גאוגרפיה|הגאוגרפים]] היו זהים בכל הגרסאות. בעקבות כך התעוררה התעניינות כללית בגאולוגיה, שמטרתה הייתה ליצור תאוריה גאולוגית ה[[עולה בקנה אחד]] עם הסיפור התנ"כי, בפרט על המבול. על פי התאוריה, הסטרטות השונות תואמות את המאורעות התנכ"יים. ואכן, התאוריה הרווחת נשענה על ספרו של [[ויליאם ויסטון]] "תאוריה חדשה של הארץ" (''A New Theory Of The Earth'') שהתפרסם ב־1696,{{כ}}{{הערה|[http://books.google.com/books?id=hvoqAAAAYAAJ&pg=RA1-PA439&lpg=RA1-PA439&dq=%22The+New+Theory+of+the+Earth%22&source=bl&ots=s1mMDUwUE8&sig=Y9oFsMpQn1yJRDfcrQMZH4jReuY&hl=iw&ei=xOJSTPuuH4eoOLKsmZ8O&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CBUQ6AEwAw#v=onepage&q&f=false '''תאוריה חדשה של הארץ'''] בגוגל ספרים}} ובו ויסטון טוען בזכות התרחשותו של [[המבול|מבול]] על פי הראיות שמספקות הסטרטות של כדור הארץ.

== המאה ה־18: התבססות כענף מדעי ==
=== המונח "גאולוגיה" ===
באמצע [[המאה ה-18|המאה ה־18]] התבססה הגאולוגיה כענף [[מדע]]י. מוזיאון הטבע הלאומי הצרפתי היה הראשון לקבוע משרת הוראה לתחום זה כבר ב־1741. היה זה צעד חשוב לקראת התפתחות הגאולוגיה ובהכרת חשיבות הפצתו הרחבה של הידע. ב־1749 פרסם חוקר הטבע הצרפתי [[ז'ורז'-לואי לקלר דה בופון|ז'ורז'־לואי לקלר דה בופון]] את ספריו ''Histoire Naturelle'', שבהם תקף בגלוי את "תאוריה חדשה על הארץ" של ויליאם ויסטון, ובעקבות ניסויים שערך טען שכדור הארץ אינו בן 6,000 שנה אלא כבן 75,000 שנה. לקלר אמנם התווה את השם '''גאולוגיה''' בהקשר למחקר כדור הארץ באותם ימים, אך המונח לא התקבל היטב עד פרסום [[האנציקלופדיה הגדולה]] בשנת 1751 בידי [[דני דידרו]]. השימוש הראשון במושג נעשה בפרסומים מקצועיים של שני מדענים שווייצריים: הגאולוג וה[[מטאורולוגיה|מטאורולוג]] [[ז'אן-אנדרה דלוק|ז'אן־אנדרה דלוק]] ו[[הוראס-בנדיקט דה סוסיר|הוראס־בנדיקט דה סוסיר]]. שימוש מוקדם במושג "גאולוגיה" נעשה על ידי [[רישאר אונז'רוויל]] המוכר גם כ"רישאר דה בירי", על מנת להבדיל בין עקרונות תאולוגיים־רוחניים לעקרונות מדעיים־ארציים.

=== המחקר המדעי מול התיאור המקראי ===
[[קובץ:Georgius Agricola Erzsucher.jpg|שמאל|ממוזער|250px|תחריט עץ המתאר [[כרייה]] מספרו של [[גאורגיוס אגריקולה]] "טבעם של המינרלים" שיצא בבזל בשנת 1556]]
עוד מאותה התקופה היה פרסומו הפילוסוף [[עמנואל קאנט]], בשנת 1755 – "היסטוריה אוניברסלית ותאוריה של השמים" (''Allgemeine Naturgeschichte und Theories des Himmels'') ובו הדעה שהיווצרות כדור הארץ אינה קשורה כלל לדת או לאלוהים. כמו כן, היו המינרלוג [[ז'אן-אטיין גוטאר|ז'אן־אטיין גוטאר]] והגאולוג [[ניקולא דמארה]] שטיילו במרכז [[צרפת]] ותיעדו את תצפיותיהם ב[[מפה גאולוגית|מפות גאולוגיות]]. גוטאר תיעד גם את תצפיותיו על היסודות הגעשיים של אזור זה. עד שנות ה־70 של המאה ה־18, כבר היה חקר כדור הארץ עיסוק נפוץ, והתערערה התפישה שלפיה הסיפור המקראי הוא מקור מהימן לצורך מחקר גאולוגי. עם זאת, מדע הגאולוגיה לא נכלל ב[[אנציקלופדיה בריטניקה]] עד למהדורה הרביעית שיצאה לאור בשנת 1809.

העניין המתגבר בטבעו ובמקורו של כדור הארץ עורר עניין במינרלים ובמרכיבים אחרים של [[קרום כדור הארץ]]. יותר מכך, התגברות החשיבות הכלכלית של [[כרייה]] ב[[אירופה]] החל מאמצע המאה ה־18 וניצניה של [[המהפכה התעשייתית]] הפכה את הידע המדויק על [[עפרה (מחצב)|עפרות]] ותפוצתן לחיונית ביותר. מלומדים החלו ללמוד את הרכב כדור הארץ באופן שיטתי, תוך השוואה מפורטת ותיאור לא רק של האדמה אלא גם על מציאותן של [[מתכות יקרות]] למחצה שחשיבותן הלכה ועלתה. ככל שניתן היה למצוא ביעילות רבה יותר אדמת מכרות פורייה ולזהות עפרות המכילות מתכות, ניתן היה להפיק מכך רווח גדול יותר. דחף זה להצלחה כלכלית הזין את הגאולוגיה והציב אותה במרכז ההתעניינות, והפך אותה לנושא נחשק. עם גדילת מספר האנשים שבחרו ללמוד אותה, התרבו התצפיות והתווסף ידע רב יותר על כדור הארץ.

צורך כלכלי זה הביא את [[אברהם גוטלוב ורנר]] לפרסם בשנת 1774 את הספר "על טבעם החיצוני של מינרלים",{{הערה|Abraham Gottlob Werner, [http://digi.ub.uni-heidelberg.de/diglit/werner1774 Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien], Universitätsbibliothek Heidelberg|כיוון=שמאל}} אשר הביא לו הכרה נרחבת מאחר שהציג פירוט שיטתי לזיהוי מינרלים הנשען על תכונותיהם החיצוניות. ורנר גם הציע תאוריה לפיה היה כדור הארץ בתחילתו מכוסה מים וכך נוצרו שכבות הסלעים שאנחנו מכירים היום. התאוריה נקראה [[נפטוניזם]] על שמו של [[נפטון (מיתולוגיה)|נפטון]], אל הים במיתולוגיה הרומית. התאוריה ניסתה ליישב בין הראיות הגאולוגיות לסיפור התנ"כי. תומכי ורנר נטו להיות "קטסטרופיסטים" – שהגנו על התפיסה לפיה שינויים גאולוגיים התרחשו באירועים קטסטרופיים בממדים עצומים כמו [[המבול]], ולא בהשתנות איטית לאורך מיליוני שנים.

חוקר הטבע הסקוטי [[ג'יימס האטון]] יצא בשנת 1785 נגד הנפטוניזם של ורנר עם תאוריה משלו שכונתה [[פלוטוניזם]] על שם [[פלוטו (מיתולוגיה)|פלוטו]] – אל השאול במיתולוגיה הרומית. הוא הציג אותה במאמר "תאוריה של הארץ" (''Theory of the Earth''), אותו הגיש ל"אגודה המלכותית של אדינבורו" בשנת 1788. ההנחה שנמצאה ביסוד השקפתו כי התהליכים המעצבים את פני כדור הארץ הם איטיים ואחידים (אוניפורמיים) הובילה אותו לנסח את [[עקרון האחידות]]. לפי האטון, הרים נוצרו באיטיות על ידי התכה איטית של חומר במעמקי האדמה כתוצאה מהלחץ העצום של מי הים, נשחקו והורבדו כסלעי משקע ב[[מעמקי הים]] וסלעים אלה התרוממו והפכו לאדמה יבשה, שנסחפת לים וחוזר חלילה – תאוריה זו, כמובן, אינה מקובלת היום. תהליך זה, לדבריו, נמשך כל העת ואורך זמן רב ביותר. לכן, כך האמין, כדור הארץ הוא עתיק מאוד – "בלי סימן של ראשית ובלי סימן של אחרית" – כלשונו, ובוודאי שאינו בן 6,000 שנה כפי שנטען התנ"ך. תאוריה זו תאמה את השקפתו הדתית ה[[דאיזם|דאיסיטית]], לפיה העולם הוא מכונה מושלמת שנוצרה על ידי האל. ההשקפה הדאיסטית הייתה פופולרית בתקופתו ושימשה אלטרנטיבה לפירוש מילולי של כתבי הקודש.

בהכללה, אם כן, בסוף המאה ה־18 ובתחילת המאה ה־19 היו שתי תפיסות מנוגדות. אחת, המזוהה עם ורנר ואחרים, האמינה שכדור הארץ צעיר, בקטסטרופות, ובמים כמחוללי השינוי העיקרי. תפיסה זו נטתה לפירוש מילולי של התנ"ך. התפיסה השנייה, המזוהה עם האטון ואחרים, האמינה שכדור הארץ עתיק, בשינוי איטי ואחיד, ובחום ובלחץ כמחוללי השינוי העיקריים. תפיסה זו עלתה בקנה אחד עם השקפה דתית דאיסטית. בוויכוח בין שתי הגישות הייתה ידם של ה"פלוטוניסטים", חסידיו של האטון, על העליונה. הם האמינו כי סלעים נוצרים בתהליכים [[התפרצות געשית|געשיים]] מהשקעה של [[לבה]] הפורצת מ[[הר געש|הרי געש]], והצליחו להסביר הימצאותם של סלעים מותכים כגון בזלת טוב יותר מה"נפטוניסטים" – חסידיו של ורנר – שהתקשו להסביר כיצד היו יכולים להיווצר סלעים כאלה בכח המים והרוח בלבד. עבודתם של האטון ערערה על התאוריות המקובלות אז על גילו הצעיר של הארץ. ערעור זה סימן נקודת מפנה במחקר כדור הארץ. חיזוק נוסף נגד הקטסטרופיסטים היה הספר "עקרונות הגאולוגיה" (''Principles of Geology'') שפרסם הגאולוג הסקוטי [[צ'ארלס לייל]] ב־1830 וזכה להצלחה. בספר זה הציג לייל הוכחות משכנעות מרחבי [[אירופה]] לתאוריות של האטון, ואת [[עקרון האחידות]] סיכם לייל בביטוי: "ההווה הוא המפתח לעבר".

== המאה ה־19: תמריצים כלכליים למחקר הגאולוגי ==
=== פיתוח לוח הזמנים הגאולוגי ===
[[קובץ:Smith fossils2.jpg|שמאל|ממוזער|250px|איור [[מאובן|מאובנים]] מתוך "זיהוי שכבות סלע בעזרת מאובנים של בעלי חיים" של [[ויליאם סמית]] משנת 1816]]
מניעים כלכליים ביישום מידע גאולוגי הביאו ממשלות לתמוך במחקר הגאולוגי. במהלך המאה ה־19 מימנו ממשלות רבות [[סקר גאולוגי|סקרים גאולוגיים]] אשר סיפקו [[מפה גאולוגית|מפות גאולוגיות]] של אזורים נרחבים וסיפקו מידע על מיקומם של [[מינרל]]ים שימושיים – מידע בעל חשיבות לתעשיית המכרות של אותן מדינות. מחקר גאולוגי במימון ממשלתי איפשר לרבים ללמוד גאולוגיה, להיעזר בטכנולוגיה ובטכניקות מתקדמות ולהרחיב את המחקר הגאולוגי.

בתחילת המאה ה־19 הורכב [[טור סטרטיגרפי|הטור הסטרטיגרפי]] המתאר את סדר שכבות הסלעים בכדור הארץ ואשר נשען על מידע שסיפקו הנפטוניסטים והפלוטוניסטים של המאה ה־18. להרכבת הטור תרמו הביולוג [[ז'ורז' קיווייה]] וה[[מינרלוג]] [[אלכסנדר ברוניאר]], שניהם מ[[צרפת]], שפרסמו בשנת 1811 את "תיאור הגאולוגיה של סביבות פאריז" (''Description Geologiques des Environs de Paris''), והמודד האנגלי [[ויליאם סמית]]. עבודתם של השלושה הולידה את ה[[סטרטיגרפיה]], מיפוי שכבות הסלע בכדור הארץ.

סמית עצמו אחראי למהפכה גאולוגית חשובה – קביעת גילן של שכבות סלע ויצירת היסוד לבניית [[לוח הזמנים הגאולוגי]]. כאספן [[מאובן|מאובנים]] מושבע הוא הבחין בשיטתיות בהימצאותם במקומות שונים, ומצא קשר בין שכבות סלע שונות למאובנים שמצא בהן. סמית ערך חתך דרך שכבות סלע וגילה בהן סדר הופעה זהה של מאובנים, באמצעותם קבע גיל יחסי לשכבות הסלע. על פי גודלם וסוגם של המאובנים, הגדיר סמית 3 [[יחידת זמן גאולוגית|עידנים]] גאולוגיים חשובים: [[פלאוזואיקון|עידן הפלאוזואיקון]] – עידן בעלי החיים הקדומים, [[מזוזואיקון|עידן המזוזואיקון]] – עידן בעלי החיים התיכוניים, ו[[קנוזואיקון|עידן הקנוזואיקון]] – עידן בעלי החיים החדשים. ב־1815 פרסם סמית מפה של אנגליה ובה סימן את השכבות לפי המאובנים שבהן וב־1816 את "זיהוי שכבות סלע בעזרת מאובנים של בעלי חיים" (''Strata Identified by Organized Fossils'').

=== תורת האבולוציה של דרווין ===
{{הפניה לערך מורחב|אבולוציה}}
[[קובץ:Darwin's finches.jpeg|שמאל|ממוזער|250px|ארבעה מינים של [[פרושי דרווין]] שההבדלים ביניהם תרמו להבנתו של דרווין את הברירה הטבעית]]
"עקרונות הגאולוגיה" של לייל היה בן לוויה במסעותיו של חוקר הטבע והגאולוג [[צ'ארלס דרווין]]. דרווין עצמו ערך תצפיות שקיבלו אישור מ"עקרון האחידות". בשנת 1858, הציעו צ'ארלס דרווין ו[[אלפרד ראסל וולאס]] את תורת ה[[אבולוציה]] המונעת במנגנון [[ברירה טבעית|הברירה הטבעית]] ל[[החברה הלינאית של לונדון|חברה הלינאית של לונדון]], אשר בעקבותיה פרסם דרווין את ספריו "[[מוצא המינים]]" ו"[[מוצא האדם (ספר)|מוצא האדם]]". הוא הניח כי האדם אינו נזר הבריאה{{הבהרה}}, אלא חוליה אחת ברצף התפתחות של עולם החי והצומח, המתרחשת מתוך ברירה טבעית בעולם שאינו קבוע אלא משתנה בהתמדה במשך מיליוני שנים. צ'ארלס דרווין – שהיה ביסודו גאולוג – נטל עמו פטיש גאולוגי במסעותיו והסביר בצורה סבירה תופעות של התהוות הרים, רעידות אדמה ושוניות אלמוגים. התאוריה שלו על [[אבולוציה]] של מינים על ידי מנגנון ה[[ברירה טבעית|ברירה הטבעית]] נמצאת ביסודם של [[לוח הזמנים הגאולוגי]] וה[[פלאונטולוגיה]].

[[מוצא המינים]] היווה חוליה מאוחרת בשרשרת של רעיונות אבולוציוניים שונים שבוטאו על ידי מלומדים רבים בתקופות שונות. ה[[פילוסופיה יוונית|פילוסוף היווני]] [[אנכסימנדרוס]] ביטא רעיונות דומים כבר במאה ה־6 לפנה"ס. מאוחר יותר ביטאו רעיונות כאלה גם הפילוסוף הסיני [[ז'ואנגזי]] בן המאה ה־4 לפנה"ס, הפילוסוף היווני [[אמפדוקלס]], הפילוסוף הרומאי [[לוקרטיוס]], הביולוג הערבי [[אל חזיז]] בן [[המאה ה-8|המאה ה־8]], הפילוסוף הפרסי [[אבן מיסקווית]] בן [[המאה ה-10|המאה ה־10]] ומלומדים רבים נוספים.

עם התרחבות הידע בביולוגיה במאות ה־18 וה־19 הופיע מגוון רחב של רעיונות דומים. אחד מן הבולטים בהם היו ה[[לאמארקיזם]] – תאוריה אבולוציונית שפיתח [[ז'אן-בטיסט דה לאמארק|ז'אן־בטיסט דה לאמארק]], שגרסה כי ניסיון החיים של ההורה גורם לשוני בתכונות צאצאיו. קדם ללאמארק סבו של צ'ארלס דרווין – [[ארסמוס דרווין]] – רופא, פילוסוף של הטבע וממציא חשוב, שעסק ברעיון האבולוציה משנת 1770. בספר משנת 1791 "הגנים הבוטניים" (''Botanic Gardens'') כתב על החיים שנוצרו בים והתפתחו בהדרגה.{{הערה|[http://www.hachotam.org/MetLet/107/darwin.htm ראסל גריג, דרוויניזם – הכל נשאר במשפחה]}} ספרו המוכר והחשוב ביותר של ארסמוס דרווין נקרא "זונומיה, חוקי החיים האורגניים" (''Zoonomia, the Laws of Organic Life'') והוא יצא לאור בשני כרכים (ב־1792 וב־1796), העוסקים ב[[מחקר רפואי]] שערך. ארסמוס טען כי מיליוני שנים לפני שנוצר המין האנושי נוצרו כל בעלי החיים מיצור [[חד-תאיים|חד־תאי]] שממנו התפתחו איברים נוספים. במקום אחר כתב כי כל הצמחייה ובעלי החיים הקיימים היום נוצרו באופן ספונטני מצורות חיים מיקרוסקופיות שחיו באוקיינוס. כשהיה בן 18 קרא צ'ארלס דרווין את "זוּנומיה", ואף שניסה להתכחש לספרו של סבו כאשר ספג ביקורות קשות על דעותיו, למרבית כתביו של צ'ארלס דרווין יש מקבילות בכתביו של הסב ארסמוס.

== המאה ה־20: גילוי נדידת היבשות ==
[[קובץ:Snider-Pellegrini Wegener fossil map.gif|שמאל|ממוזער|250px|פיזור מאובנים ביבשות השונות]]
במאה ה־19 אמד עולם המדע את גילו של כדור הארץ במושגים של מיליוני שנים ובתחילת [[המאה ה-20|המאה ה־20]] הוערך בכ־2 מיליארד שנה, תוך שימוש בכלים [[רדיולוגיה|רדיולוגים]]. [[תיארוך רדיומטרי]] קבע את גילם של מינרלים וסלעים – מידע הנחוץ לקביעת גיל הארץ, ובמחצית השנייה של המאה ה־20 הצטברו ראיות גאופיזיות רבות שהעמידו את אומדן [[גיל כדור הארץ]] על 4.6 מיליארד שנה. גילוי זה, הנשען על מידע מדעי אמין, הביא לדיוק בבניית [[לוח הזמנים הגאולוגי|לוח זמנים גאולוגי]] ולניפוי תאוריות שלא עלו בקנה אחד עם ראיות מדעיות.

בידיעת סדר השכבות הנכון טמונה תועלת כלכלית. אחד הראשונים שגילה זאת היה [[האנס מרנסקי]], [[גאולוג]] [[דרום אפריקה|דרום אפריקאי]]. למרנסקי – שעסק בגילוי מחצבים – נודע על [[מחשוף (גאולוגיה)|מחשוף]] המכיל פלטינה בריכוז בעל ערך כלכלי. הוא חישב מחשופים ידועים של אותה יחידה [[סטרטיגרפיה|סטרטיגרפית]], בחר את הרחוק בהם – 40 ק"מ מן הראשונה – וגילה גם בו בצר [[פלטינה]]. כך חישב את השכבה כולה, אשר במשך עשורים רבים שימשה מכרה עצום ממדים לעפרות פלטינה.

[[אלפרד וגנר]], [[מדען]] גרמני רב תחומי, הבחין כי קווי החוף של [[אפריקה]] ושל שתי ה[[אמריקה|אמריקות]] דומים, והניח כי כל היבשות נקרעו מ[[יבשת על]] קדומה – [[פנגיאה]] – ולאחר מכן נסחפו כרפסודות על קרקעית האוקיינוס והגיעו בסופו של דבר למקומן הנוכחי. ב־1912 הציג וגנר את [[נדידת היבשות|תאוריית נדידת היבשות]] שנשענה על עדויות מאובנים, אשר בעזרתה ניתן היה להבין גם את תהליכי היווצרות רכסי ההרים הגדולים ([[אורוגנזה]]). בשנת 1915 התפרסם ספרו "מקור היבשות והאוקיינוסים",{{הערה|[http://www.gutenberg.org/ebooks/45460 Die Entstehung der Kontinente und Ozeane], ב[[פרויקט גוטנברג]]}} אך עברו כמעט חמישים שנה עד שרעיונותיו של וגנר התקבלו בעולם המדע.

בשנת 1960 נמצאו ההוכחות שתמכו בתאוריית [[נדידת היבשות]], והיא התחלפה בתפישת [[טקטוניקת הלוחות|הלוחות הטקטוניים]] שנשענה על מידע מוצק. עד לסופו של אותו עשור כבר נתמכה תאוריה זו על ידי מרבית הגאולוגים. עדויות אלה הציגו תנועה צידית של יבשות והוכיחה כי ה[[קרום כדור הארץ|קרום]] האוקייני צעיר מן הקרום היבשתי. עדויות אלה גם תמכו בתאוריית [[התפשטות קרקעית הים]] שהוצעה על ידי ה[[אוקיינוגרפיה|אוקיינוגרף]] וה[[גאופיזיקה|גאופיזיקאי]] [[רוברט סינקלר דיץ]] ועמיתו הגאולוג [[הארי האמונד הס]]. התאוריה שלהם גרסה כי [[קרקעית הים]] מתפשטת מ[[רכס מרכז אוקייני|רכסים מרכז אוקייניים]] הפולטים [[לבה]] ובונים קרום ימי [[בזלת]]י הנדחק לצדדים כאשר נוצר קרום חדש. התרחשות כזו ניתן לראות ב[[הרכס המרכז-אטלנטי|רכס המרכז־אטלנטי]], שבאחת מן הפסגות הבולטות שלו נמצא האי ה[[איסלנד]]י. תאוריה נוספת שנתמכה באותן עדויות היא ה[[פלאומגנטיזם]], שהוצעה על ידי הגאופיזיקאי הבריטי [[סטנלי קית רנקורן]] והצביעה על [[שינויים בשדה המגנטי]] של כדור הארץ במהלך התפתחותו, שינויים אשר השאירו את חותמם על מינרלים וסלעים מגנטיים. כדי לאמת תאוריות אלה נעשה על ידי [[נאס"א]] והמכון הגאולוגי הלאומי של ארצות הברית (USGS) שימוש ב[[לוויין|לוויינים]] החל מתחילת שנות ה־70, ב[[תוכנית לאנדסאט]].{{הערה|[https://landsat.gsfc.nasa.gov/ תוכנית לנדסאט]}} משימות אלה הציגו תמונות של כדור הארץ שעזרו רבות להבנת תהליכים גאולוגיים שהתרחשו בו.

==גאולוגיה מודרנית==
הגאולוגיה המודרנית עדיין חוקרת את [[כדור הארץ]] על כל רבדיו, אך אינה מסתפקת בכך. בשנת 1969, עם נחיתתו של [[ניל ארמסטרונג|האדם הראשון]] על [[הירח]], נולד תחום גאולוגי חדש: [[מדעים פלנטריים|גאולוגיה פלנטרית]]. חקר הגאולוגיה של הירח היה משימתו הראשונה של תחום זה, ומדענים כ[[יוג'ין שומייקר]] נטלו אותו בלילה אחד מידיהם של ה[[טייס חלל|אסטרונאוט]]ים. התפתחות זו שינתה גם את התפישה הגאולוגית המסורתית שראתה בכדור הארץ יחידה עצמאית ובלתי תלויה, והביאה למחקרים חדשים על היווצרותו והתפתחותו של כדור הארץ בתוך [[מערכת השמש]].

==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים}}

{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:גאולוגיה]]
[[קטגוריה:היסטוריה של המדע]]
[[קטגוריה:מדע ודת]]