L’epistemologia

L’epistemologia estratigràfica

Un exemple d’interpretació del paisatge geològic sobre les bases de l’estratigrafia pot ser el d’aquesta vista aèria obliqua dels guixos de Barbastre, presa des de Castelló de Farfanya mirant cap a Algerri (Noguera). Els guixos oligocens que alternen amb margues grises amb un gruix superior als 1000 m formen un anticlinal que comença a la serra d’Almenara i fineix sota l’encavalcament de les serres exteriors pirinenques (serra de Guara), més enllà de Peraltilla. Aquest aflorament fa més de 100 km de llargada. Els guixos són més resistents a l’erosió que els gresos i les margues que s’hi adossen i que hom veu conreats a l’esquerra de la imatge. Per això formen un relleu de crestes denudades, anomenat la serra Llarga. És drenat per petites rambles reblertes de llims, com la que és visible a primer terme. Cal observar que, damunt els guixos, no s’hi formen sòls, i per això la banda guixenca apareix pelada, completament estèril. L’anticlinal és de fons pla, i els guixos s’han plegat i desenganxat de les margues eocenes que fan de substrat a la formació.

Jordi Vidal.

L’home s’ha interessat sempre per l’edat de la Terra i s’ha preguntat com s’ha esdevingut la conformació del medi natural que ara contempla i habita i quina ha estat la seva història. Des de temps molt antics se n’han fet moltes especulacions. Si acceptem que la Terra es va formar molt abans que l’home i que ja hi havia hagut altres éssers que el precediren, cal admetre que tots els documents que podem reunir sobre la història terrestre són els enregistrats dins les roques en general i, assenyaladament, dins les roques sedimentàries, en l’ordenació seqüencial i estructural que hagin pogut adquirir. Aquestes roques sedimentàries, valgui el tòpic de la imatge, sovint han estat comparades amb les pàgines d’un llibre clos on han romàs els arguments físics i paleobiològics per a la reconstrucció de la història terrestre i dels éssers vivents que han anat poblant la Terra. És allò que hom anomena el registre estratigràfic i el registre fòssil, respectivament. La reconstrucció d’aquesta història natural del nostre planeta és encara una de les tasques més apassionants que l’home s’hagi proposat mai de realitzar. Li ha calgut, però, «descodificar» aquest registre litològic i paleontològic mitjançant unes observacions molt acurades i l’acceptació d’un conjunt de principis, de lleis geològiques, de postulats, per mitjà dels quals hom ha deduït un conjunt de fets que constitueix la historiografia geològica. Cal usar unes tècniques i uns mètodes de treball adients. Tot això és el que hom anomena epistemologia d’una ciència.

Els principis de l’estratigrafía

Vista aèria, mirant cap al nord-est, de la penya Galera amb el riu Ulldemó a primer terme, paral·lel al Matarranya (terme de Beseit, comarca del Matarranya). Els conglomerats massissos d’aquesta penya formen un breu sinclinal. Pertanyen als conglomerats marginals de la conca de l’Ebre (a l’esquerra de la imatge), els quals són encavalcats per un conjunt d’escates mesozoiques pertanyents als relleus de la zona d’enllaç de la Serralada Costanera Catalana amb la Ibèrica. La part baixa dels conglomerats de la penya Galera és encavalcada pel Mesozoic; aquest accident, però, és recobert per uns conglomerats més moderns i concordants amb els anteriors, que al seu torn són recoberts per un altre encavalcament més modern i més intern que l’anterior. L’edat d’aquests conglomerats va de l’Eocè més alt a l’Oligocè inferior.

Jordi Vidal.

Hom ha dit, enraonadament, que la geologia, en el sentit ampli que té ara, a les acaballes del segle XX, no va esdevenir una ciència amb individualitat pròpia entre les altres ciències de la natura fins que no hi fou introduïda la dimensió temps, és a dir, quan es va establir una cronologia relativa als materials i als esdeveniments que han conformat la crosta terrestre sobre la qual vivim i es van determinar els principis científics que recordarem a l’apartat següent. Això s’escaigué cap a la fi del segle XVIII i al començament del XIX amb els anomenats «fundadors de la geologia». La geologia, doncs, és una ciència jove, amb uns principis de raonament i uns mètodes que són vàlids alhora per a l’estratigrafia i la geologia. Per aquesta raó, les definicions són força pròximes. «La geologia és la ciència que té com a objecte l’estudi i la interpretació de la Terra, la seva composició, estructura i història, en la part assequible o indirectament assequible a l’observador». L’estratigrafia, d’altra banda, i citant Weller, «és la branca de la geologia que tracta de l’estudi de les roques sedimentàries i estratificades, de llur identificació i successió vertical, com també de les relacions horitzontals de les unitats estratigràfiques, i estableix les correlacions temporals entre les unes i les altres i en fa la cartografia». Heus ací, amb aquesta llarga definició, expressades totes les parts de l’estratigrafia i els seus objectius.

El principi d’uniformitarisme o d’actualisme

Els escriptors antics, com Xenòfanes (s. VII aC), Heròdot (s. V aC) i molts altres esmenten en els seus escrits la presència de certs fenòmens naturals que interpreten, podríem dir, d’una manera «correcta». Per exemple, la troballa de petxines fòssils i d’altres restes d’organismes marins dins la roca en zones muntanyoses molt allunyades de la mar. Ells explicaren aquesta presència enigmàtica afirmant que la mar havia inundat aquella contrada en temps molt remots i que, més tard, aquesta havia estat exundada per l’aixecament d’aquell vell continent. En establir aquest raonament, els autors antics aplicaren el principi d’actualisme com avui dia fan els geòlegs de manera rutinària.

El catastrofisme

Més tard, a l’edat mitjana, aquestes interpretacions foren oblidades i tot allò que podia fer referència a la constitució i a la història terrestre era explicat a la llum del Gènesi. Era evident que la breu durada que el llibre genesíac donava a la història terrestre havia d’afavorir les interpretacions que ara són qualificades de catastròfiques. Fou una via de raonament que hom seguí fins a l’entrada del segle XVIII. Els desastres naturals constituïen l’element essencial dels relats èpics humans: les inundacions, entre les quals destacava el Diluvi de Noè, les erupcions volcàniques, els terratrèmols i les onades de marea («tsunamis»), eren fenòmens devastadors, potser molt més intensos que actualment, i haurien pogut canviar la faç de la Terra en diverses ocasions. Segons aquests vells catastrofistes, per exemple, les valls eren esquerdes obertes a la terra.

En el món conceptual de la intel·ligència humana d’aquestes llargues centúries i, pràcticament fins al segle XIX, els anomenats cosmogonistes volien acceptar que la formació dels sediments i la configuració morfològica i estructural terrestre s’hauria produït com a resultat de fets cataclismàtics, imaginaris o sobrenaturals. És indubtable que en un espai de temps tan breu, com per exemple els quatre mil anys atorgats per un lector atent de la Bíblia, el nostre món s’hauria d’haver creat forçosament mitjançant una successió de catàstrofes com les acabades d’esmentar. D’ací ve el nom de teoria catastrofista, que fou donat al començament del segle passat a tot aquest conjunt de fets i d’interpretacions relatius a la formació de la Terra. Aquest catastrofisme tingué el seu apogeu amb Georges Cuvier (1769-1832) i el seu «Discours sur les révolutions de la surface du globe» (1826). Molts col·laboradors de Cuvier, com Alexandre Brongniart, Alcide d’Orbigny, a més de força altres geòlegs i paleontòlegs de gran prestigi, formaren un esplet de personatges com R. I. Murchison, A. Sedgwick, Geoffroy de Saint Hilaire i altres que no volien desviarse de la línia ortodoxa. El catastrofisme es manté latent en el pensament dels geòlegs: hi ha en la natura un bon nombre de processos geològics que s’esdevenen d’una manera sobtada i intensa i que tenen una remarcable representació en la sèrie estratigràfica. Per aquesta raó, hi ha qui parla ara d’un neocatastrofisme.

L’uniformitarisme

Des que al món hi ha l’home, per primitiu que fos, tots els actes de la natura real que no eren les pròpies accions semblaven inexplicables i, en conseqüència, sobrenaturals. Gradualment, però, anà apareixent la idea que certs esdeveniments geològics eren «naturals» o, simplement, explicables d’acord amb les propietats de les substàncies i les relacions entre causa i efecte. Això produïa un conflicte entre les causes sobrenaturals i les reals, conflicte que s’ha resolt a favor d’aquestes darreres. A aquesta manera de pensar, els anglesos li han donat el nom d’uniformitarisme pel fet que les forces que engendraven certs efectes en el passat eren uniformes i continuen essent les mateixes que operen avui. I com sigui que ara s’exerceixen lentament, aquest cúmul de processos que ha dut la Terra a l’estat actual, va necessitar una durada de molts milions d’anys, cosa que contradiu les dades literals extretes del Llibre Sagrat.

L’uniformitarisme, com ja ha estat dit, no vingué de sobte amb James Hutton, sinó que tingué diversos predecessors: Leonardo da Vinci (1452-1591) havia emès alguns raonaments en aquest sentit, però, per defugir l’ortodòxia els escriví a l’inrevés, emprant un mirall. Cap als segles XVI i XVII, alguns autors com A.L. Moro, també italià (1687-1740), el francès N. Desmarest (1725-1786), els anglesos Robert Hooke (1635-1703), Thomas Burnet, i l’alemany George Füchsel (1722-1773) ja escriviren moltes interpretacions uniformitaristes.

James Hutton (1726-1797), d’Edimburg, fou un home polifacètic: estudià química, i va ser home de lleis, metge i doctor a Leiden a 22 anys, disciplines que abandonà per les afeccions geològiques i mineralògiques. El fet de ser terratinent li permeté de viure i de fer innumerables excursions per tot el seu país, durant les quals adquirí una experiència molt considerable, que motivà les seves primeres publicacions sobre temes geològics. Per exemple, va demostrar l’origen igni del granit, en oposició amb la teoria de Werner que proposava que el granit era el producte de la petrificació de la matèria dins l’oceà primordial. Per aquesta raó, Hutton fou qualificat de plutonista, mentre que Werner ho fou de neptunista. És important per a 1’estratigrafía el fet que Hutton interpretà adequadament la discordança angular de Siccar Point (Berwickshire, Escòcia). Finalment, el 1785 presentà un resum de la seva «Teoria de la Terra» («Theory of the Earth») a la Reial Acadèmia d’Edimburg, obra que més tard publicà sencera a les «Transactions» (1795), tres anys abans del seu traspàs. En aquesta obra cabdal de la geologia universal, s’hi exposa la teoria de l’uniformitarisme. Cal dir, d’altra banda, que era escrita en un estil feixuc i prolix, segons els crítics científics de l’època. Fou gràcies al seu bon amic John Playfair —autor d’«lllustrations of the Huttonian Theory» (1802)—, que l’obra huttoniana adquirí la divulgació que mereixia. Gràcies a ell, Hutton assolí la fama, un cop mort.

Les concepcions de Hutton difereixen radicalment de les dels antics autors cosmogonistes i catastrofistes, que construïen les hipòtesis sobre bases irreals i finien en un caramull d’especulacions fantàstiques. Tota la seva vida, cercà evidències que fessin llum sobre la història del planeta. En lloc de fer conjectures i hipòtesis, procedí raonant a partir dels fets reals. Partí de la concepció que el passat de la Terra pot ser explicat, per analogia, a partir de tot allò que hom pot observar que s’esdevé ara o que ha succeït fa poc. És a dir, «el present és la clau del passat» i la dimensió temps, un punt essencial. «Solament els petits efectes de l’erosió, de la sedimentació, d’aixecament o de subsidència, tot allò que no té gaires efectes observables durant la vida d’una criatura humana, o de poques generacions, pot ser observat avui. Això no obstant, aquests processos poden acomplir el desgast (l’erosió) de les muntanyes, la construcció de deltes o fer desplaçar la línia de ribatge de la mar, si gaudim de prou temps». És com s’endevina, una teoria que pretén, a més, una continuïtat i un ciclisme de la natura sense gaires trasbalsos.

En la teoria huttoniana hi ha, doncs, un rebuig decidit a invocar unes causes inexplicables i, per tant, sobrenaturals, a l’hora d’interpretar la història natural terrestre. La uniformitat dels processos, ara i a l’antigor, n’és la clau interpretativa. Això sí, a la claror d’aquest raonament, el temps transcorregut és incommensurable. Recordem aquells 4004 anys d’antiguitat que postulaven els intèrprets de la Bíblia, o els 93 000 o 132 000 anys que Buffon preveia a les seves famoses sis «époques de la Nature» (1778) previstes fins a la fi de la Terra a causa d’un refredament generalitzat i la congelació dels vivents! Heus ací el paradigma del concordisme.

L’uniformitarisme i l’actualisme

Tall ideal de la crosta terrestre, representat al llibre «Principies of Geology» de Charles Lyell, en la traducció castellana feta per l’enginyer espanyol Joaquín Ezquerra del Bayo l’any 1847. El llibre pot ésser considerat com el primer tractat de geologia que seguia les idees huttonianes i que fou divulgat arreu del món científic. En aquest gravat, acolorit a l’original, hom hi veu compendiades les grans unitats que la componen: roques volcàniques (B), metamòrfiques (C), plutòniques (D), les roques «aquoses» o sedimentàries modernes (A), i les séries estratificades (a, b, c… i) i les grans discordances que les separen.

Jordi Vidal.

Hutton, amb l’enorme bagatge de les seves observacions, indueix una teoria de la Terra i un principi bàsic en geologia (en general, vàlid per a totes les ciències històriques) que esdevé, encara que no és l’únic, l’essència de la mateixa ciència. Aquest principi, anomenat pels geòlegs continentals (no anglòfons) principi d’actualisme (i també principi de les causes actuals), fou desenvolupat arreu del món al començament del segle XIX, i d’una manera molt particular, per Charles Lyell (1797-1875). Fou Constant Prévost el qui encunyà el terme actualisme. Els dos termes per a uns autors són sinònims, per a d’altres, no.

Lyell, com tots els autors anglesos, emprà sempre el mot uniformitarisme. Ell no solament establia que els processos geològics eren els mateixos en el passat que en el present, sinó que, a més a més, havien d’haver actuat a la mateixa velocitat i intensitat i en els mateixos «patterns or configurations». És a dir, les condicions físiques en què s’esdevenien els processos no eren gaire diferents de les d’ara. Constant Prévost (1787-1856), per contra, no admetia la segona condició. Segons ell, ni la velocitat en què actuaven les forces ni les circumstàncies ambientals no foren essencialment les mateixes que les d’avui. Per consegüent, en el desenvolupament històric d’aquest principi, els dos termes no són precisament sinònims, i per aquesta raó, fins i tot per als autors anglòfons, actualisme és preferible a uniformitarisme. Per tot això, caldria revisar l’abast semàntic del terme ‘catàstrofe’. ¿Són catàstrofes els esdeveniments sobtats, rapidíssims i violents, com el vulcanisme, els terratrèmols, les inundacions, els corrents de turbiditat, etc., que es poden comptar en minuts, hores o alguns pocs dies? ¿També són considerats com a tals altres processos més lents, com una glaciació, la dessecació de la Mediterrània o una fase orogènica (aquesta darrera concebuda segons les idees de Stille), comptabilitzats en uns quants mil·lennis? És evident que es tracta d’una qüestió de matís dins la història de la Terra, que pot alterar les interpretacions uniformitaristes en llur sentit estricte.

Hooykaas prefereix el terme actualisme sense implicar-hi necessàriament la idea que les causes antigues hagin estat distintes de les actuals, cosa que oposava l’uniformitarisme al catastrofisme. És a dir, en el sentit literal del mot, les causes antigues podrien ser d’igual natura que les actuals, però dotades d’una intensitat superior, les quals podrien abocar a uns efectes cataclísmics. En aquest cas, les causes serien, alhora, «catastròfiques» i «actualistes». Llur «sistema» és catastròfic pel que fa a la descripció històrica resultant, però el «mètode» és «actualista».

El raonament essencial en geologia per a explicar la història de la Terra es basa en el principi d’analogia. Les relacions entre causa i efecte radiquen en els processos que generen els efectes a partir d’unes causes determinades. Aquests processos són regits per unes lleis físiques constants i unes circumstàncies ambientals, geogràfiques i històriques que han anat canviant. El geòleg, segons aquest raonament actualista, dedueix les causes dels efectes que ell observa en la natura tot aplicant el principi que afirma que «el present és la clau del passat». Aquesta manera de procedir es basa en la coneixença actual dels processos que avui governen els fenòmens geològics, i aplica els models que hom estableix en fer els estudis sedimentològics, tectònics, ecològics, etc., de la natura present.

Ara bé, aquest raonament actualista té unes limitacions regides pels factors ambientals i evolutius de la Terra. D’antuvi, cal dir que les lleis físiques, preses en el sentit establert tradicionalment, no han canviat. Així ho proposa el «postulat de permanència de les lleis físiques» d’Henri Poincaré (1913), que diu: «Res no podem saber del passat si no és amb la condició d’admetre que les lleis físiques no han canviat; si admetem aquesta condició, el problema de l’evolució de les lleis no es planteja; i si, per contra, no l’admetem, el problema roman insoluble i, de la mateixa manera, pel que fa a tots els problemes del passat». No cal dir que aquesta condició és bàsica en ciència. Per exemple, els anomenats «rellotges geològics», basats en la desintegració dels elements radioactius, no serien vàlids si la llei física de desintegració radioactiva canviés o n’hagués canviat la constant de desintegració. Què passaria en astronomia si la velocitat de la llum canviés o hagués canviat amb el temps? Altrament, veient aquest postulat en sentit transcendent, tot aquest entramat de lleis físiques, immutables, en què vivim, no és potser l’essència de la creació? Si canviés el sistema de lleis físiques, o n’hi hagués un altre, podríem arribar a formar part d’un altre cosmos?

Les limitacions suara invocades fan que els processos geològics hagin canviat amb el temps. Amb raó deien els uniformitaristes que «l’època actual és un estadi evolutiu de la Terra i no la meta final; és un estat passatger. No hi ha cap motiu per a creure que l’evolució o els processos geològics de la Terra hagin estat diferents dels actuals» o, dit d’una altra manera, segons Hutton, «[..] nosaltres no apercebem cap indici del començament, ni cap pronòstic d’una fi».

Admeses aquestes proposicions, ningú no podrà dubtar que l’actualisme esdevé cada cop més difícil d’aplicar en retrocedir a temps progressivament més remots. Cal admetre que la Terra, com a ens qualsevol de l’univers, ha evolucionat en sentits molt diversos: la composició de la seva atmosfera ha canviat, de l’Arqueà ençà, envers un aire progressivament més oxigenat. L’aigua marina s’ha anat salinitzant en el transcurs del temps. La velocitat de rotació del nostre globus s’ha alentit per efecte del frec de les marees i d’altres forces i ha passat d’un any de 400 dies al Devonià als 365 dies i escaig actuals. La presència de la vida i la instal·lació de la biosfera han fet que els processos de pedogènesi i sedimentaris en general hagin experimentat una evolució amb l’aparició de les plantes superiors i que grans quantitats de carboni hagin romàs fixades en forma de roques carbonoses (lignits, hulles, hidrocarburs) o carbonàtiques (calcàries i dolomies). De fet, doncs, la Terra ha evolucionat i amb ella tots els processos geològics que van lligats a aquesta evolució ambiental i històrica.

L’uniformitarisme biològic

Hem vist fins ara que els conceptes d’uniformitarisme i d’actualisme foren àmpliament acceptats per la comunitat geològica a partir de mitjan segle XIX. En canvi, la idea que els petits i lents canvis que en el present experimenten els organismes vius poden produir, a llarg termini, grans variacions no pogué ésser aplicada a la biologia. Aquest uniformitarisme biològic és l’anomenada evolució: fou Charles Darwin (1859) el qui intentà de convèncer els científics del seu temps. Fou una tasca paral·lela a la realitzada per Hutton i Lyell. Darwin demostrà, amb dades obtingudes en l’expedició del Beagle, que aquests canvis, o transformacions, s’esdevenen actualment. Més tard volgué demostrar-los en el passat paleontològic. Tanmateix, sembla oposar-se a això el mutacionisme, amb les discontinuïtats que representa. Ramon Margalef (1985) diu, sobre aquesta qüestió, que «hom suposa una aleatorietat a la modificació d’un caràcter, com en un procés d’exploració tot seguint un mètode de Montecarlo; la probabilitat, però, que sobrevisqui l’individu que el duu sembla molt determinada per l’entorn físic i pels altres organismes de l’ecosistema. La mutació indeterminada apareix sempre desconnectada de qualsevol procés de selecció que s’esdevingui més tard». «Hom pot acceptar que no hi ha determinació estricta en les mutacions».

El principi de la successió faunística i de correlació

Així com el principi d’uniformitarisme o d’actualisme representà el fonament filosòfic i racional de la geologia, el principi de correlació paleontològica de William Smith (1769-1839) representà l’establiment de les bases de l’estratigrafia; és per això que aquest autor és unànimement reconegut com el fundador de l’estratigrafia.

William Smith, fill d’un pagès d’Anglaterra, s’afeccionà de jove a la recol·lecció dels fòssils de la seva terra oxfordiana. Aviat esdevingué un enginyer civil que dessecava aiguamolls, visitava les mines de carbó o feia canals de drenatge. Adquirí, així, una cabalosa informació i experiència sobre els terrenys primaris i secundaris del S de la seva illa. A vint-i-quatre anys (1794), fou encarregat de planificar un canal destinat al transport del carbó de Gal·les a la regió londoniana. Aquestes activitats li permeteren d’observar la successió estratigràfica tallada en els terrabuits del canal i d’enregistrar-ne el contingut petrogràfic i paleontològic de cada estrat o formació. A més a més, anà consignant aquestes observacions i els límits dels terrenys sobre el mapa topogràfic. De fet, era la primera carta geològica enllestida en el món (1799), la qual, ampliada i després de moltes incidències, va ser publicada l’any 1815 (en quinze fulls i a l’escala d’1:316.800). En aquest estudi i en altres publicacions figuren noms encunyats per ell que després es feren universals, com ara: Purbeckià, Portlandià, Cal·lovià, Bathonià, Liàsic, etc. La seva sagacitat i els coneixements que acumulà a la bona memòria li permeteren manta vegada de predir els fòssils que hom trobaria en una formació d’una localitat determinada, on mai no havia estat abans. A les primeres publicacions (1799), Smith formulà els principis estratigràfics que el feren cèlebre: el principi de successió faunística, segons el qual «l’aparició dels fòssils té un ordre dins la sèrie estratigràfica, que pot ser definit»; el principi d’identificació paleontològica, que diu que «cada unitat estratigràfica és identificable mitjançant una associació fossilífera que li és característica»; i el principi de correlació i zonació, pel qual «les esmentades associacions fossilíferes reconegudes en un estrat i en un lloc determinat poden ser reconegudes a qualsevol altre indret. Quan això es verifica, hom diu que els dos estrats són correlatius i, per consegüent, que són de la mateixa edat». Les formes fòssils que permetien de correlar foren anomenades fòssils característics, fòssils guia o també fòssils índex.

En efecte, Smith a Anglaterra i Cuvier i Brongniart a França descobriren d’una manera empírica l’enorme valor dels fòssils enregistrats en el temps estratigràfic. Aquests fòssils se succeïen d’una manera unívoca i no repetible en aplicar el principi de superposició (que tot seguit veurem) i, per tant, eren aptes per a datar i establir unitats cronostratigràfiques de validesa universal. Les conseqüències no es feren esperar; pràcticament tota l’escala de les unitats temporals fou establerta per una munió de científics de l’Europa occidental durant els cinquanta anys següents a les propostes de Smith suara esmentades.

Volem afegir que la successió paleontològica, empíricament admesa pels geòlegs francesos i anglesos, fou interpretada de manera molt diversa. Alguns autors francesos, per exemple, per explicar els «salts» faunístics observats dins la sèrie estratigràfica, argumentaven que havia d’haver existit una creació especial i immediata per a cadascuna de les espècies vivents, o que han viscut; és el creacionisme fixista, oposat al transformisme. Alcide d’Orbigny (1802-1857) ho va complicar encara més en proposar la teoria de les creacions successives, que propugnava, enfront de les teories evolucionistes del segle XIX, que cada catàstrofe o revolució provocava l’extinció de les espècies contemporànies, substituïdes per unes altres de més avançades, sorgides d’una creació. Això explicava el fet que cada estatge tenia una individualitat paleontològica, d’acord amb el segon principi de Smith, i que les ruptures sedimentàries que separaven els estatges (discordances, disconformitats) representaven revolucions o catàstrofes que havien de ser retrobades arreu del món. L’esmentat autor en comptabilitzà vint-i-set. Aquest postulat de les catàstrofes i de les creacions successives s’enfrontà, doncs, amb l’uniformitarisme de Lyell i els seus seguidors i el transformisme de Lamarck, Prévost, Darwin, Haeckel i molts altres que el refutaren definitivament.

El principi d’ordenació

Aquest principi bàsic de la geologia general, formulat per autors francesos, diu que «les masses pètries i minerals que formen l’escorça terrestre són repartides d’acord amb una ordenació que és el resultat de la gènesi d’aquestes masses i de les circumstàncies que ulteriorment les han transformades i deformades».

D’aquest principi, se’n deriva el principi de superposició, proposat per Nicolau Steno, en el seu «Prodromus» (1669) i estudiat en el país de la vall de l’Arno, prop de Florència. Constitueix la primera lliçó que rep un afeccionat a la geologia: «tota capa sedimentària és més recent que la capa que és recoberta» o, dit altrament, «els sediments més moderns es dipositen sobre els més antics, sempre que sigui conservada la posició d’origen, o que aquesta posició pugui ser reconstruïda sense cap ambigüitat». Aquest principi, que és corol·lari del d’ordenació, és aplicable també als empilaments de lava, en arqueologia i prehistòria, en què els nivells culturals o d’antics fogars es troben situats a nivells més baixos dins de les cavernes, per exemple, com més antics són.

El principi de l’horitzontalitat original, que també fou emès per Nicolau Steno, vol acceptar el fet que «en llur origen les capes que formen les successions estratigràfiques foren horitzontals, o quasi». Val a dir que aquest principi és vàlid, en general, per a les capes de precipitació química, com les evaporites o els carbonats, però que les roques terrígenes, transportades lateralment per un flux tractiu, sempre presenten un pendent original no gens menyspreable. En canvi, les roques sedimentàries detrítiques, en què les partícules han estat transportades en suspensió i deixades caure per decantació lenta, se solen dipositar al fons de la conca, lacustre, marina, etc., en posició horitzontal o recobrint el relleu del fons, de la mateixa manera que ho fa la neu en precipitar-se.

El principi d’intersecció, d’altra banda, afirma que «tota unitat litològica que en talla una altra, li és genèticament posterior». Per exemple, un filó eruptiu és posterior a l’estratificació dels terrenys que travessa. Aquest principi pot ferse extensiu a altres disposicions: una superfície d’erosió, una falla… és posterior als altres terrenys, a les altres falles o plecs, etc., que intersecta. Aquest principi és aplicable a qualsevol escala des d’una simple estructura sedimentària fins a una serralada muntanyosa. Aquestes entitats, pel fet que es van intersectant les unes amb les altres, permeten d’establir en la natura real unà ordenació fidel d’esdeveniments successius.

El principi d’inclusió ha estat molt menys tractat pels autors en iniciar l’estratigrafia, tot i que és un altre corol·lari del principi d’ordenació i que hom aplica habitualment. Diu que «si un fragment de roca A és inclòs dins una roca sedimentària que forma el banc B, B és posterior a A». És aplicable als conglomerats i és un fet comú a moltes roques detrítiques. Aquest principi també és emprat per a datar els klippes, olistòlits i d’altres materials transportats per la gravetat o altres forces com les tectòniques.

El principi d’intrusió cerca les relacions entre el continent i el contingut. Podem explicar-lo amb alguns exemples reals: les masses de lava injectades a través de les roques sedimentàries tot seguint un pla d’estatificació; són posteriors a la sèrie estratigràfica o bé, en un país càrstic, una cavitat oberta dins una roca calcària que ha estat reblida per les anomenades argiles de descalcificació. Aquest principi estableix el fet que el contingut, en aquest cas les argiles, són posteriors al continent, la caverna.

El principi dels estats intermediaris

De fet, el principi d’actualisme no és sempre aplicable. A la natura actual, hom no veu pas com es forma un granit, un gneis o un esquist metamòrfic. Per saber com s’han format o per determinar l’origen d’unes roques com les esmentades, cal fer intervenir un raonament conegut amb el nom de principi dels estats intermediaris, que pot ser definit de la manera següent: «en la natura, els dos estats extrems d’un mateix fenomen poden ser, al primer cop d’ull, tan diferents que no sembla haver-hi cap connexió possible entre ells. Però si, mitjançant una sèrie d’observacions adients, hom troba un seguit continu d’estats intermediaris, pot admetre per a tots un estat original idèntic, el qual ha estat, posteriorment, modificat per una evolució progressivament marcada en un sentit o per condicions diferents en la col·locació de les masses minerals». Així, per exemple, una argila fossilífera i un micasquist de granats són, a la primera ullada, unes roques essencialment diferents pel que fa a llur origen. És fàcil, però, de trobar totes les transicions entre aquests tipus de roques extremes, fet que demostra el nexe de metamorfisme creixent d’un extrem a l’altre dins un mateix conjunt estratificat.

Els objectius i els mètodes de l’estratigrafia

Les relacions de l’estratigrafia amb les altres ciències geològiques.

Distrimapas, original de l’autor.

Un dels objectius de l’estratigrafia és la geologia històrica, la part de la geologia que té com a missió la reconstrucció de la història terrestre des que es va formar fins al moment actual. Cal dir que els dos termes han estat considerats com a sinònims. De fet, però, l’estratigrafia forneix els mètodes per a establir la història del nostre planeta. Com deia Noel Llopis, «l’estratigrafia sense la geologia històrica romandria mancada d’objectiu; i d’altra banda, la geologia històrica sense l’estratigrafia seria una ciència mancada de mètode».

Hi ha diverses maneres d’enfocar el relat històric de la Terra. Podem concebre’n un que englobi tota la vida terrestre, des del moment de la constitució com a astre independent fins al moment actual; o, per contra, pot relatar solament un lapse concret, com pot ser l’Holocè, el Silurià, o el Proterozoic superior. A cadascun d’aquests capítols s’hauria de descriure el clima, la geografia o paleogeografia d’aquell moment, els sistemes muntanyosos, la xarxa hidrogràfica, la vulcanicitat, la presència dels éssers vius, la botànica, la zoologia, la paleoecologia, les tendències evolutives, etc. Un altra via descriptiva pot ser la narració d’algun dels aspectes esmentats, per exemple: la climatologia plioquaternària, el naixement i l’evolució de la vida o la dinàmica dels continents i dels oceans durant el Fanerozoic. És ben palès que, per a obtenir aquests coneixements, cal disposar de tota una metodologia, que en realitat es troba molt dispersa i que hom va perfeccionant any rere any. La metodologia estratigràfíca és pluridisciplinària i es basa, per consegüent, en un nombre molt elevat de recursos que no li són exclusius.

Esquema de la metodologia estratigràfica, segons C. Virgili.

Distrimapas.

La metodologia estratigràfica, com la de les altres ciències de la natura, es basa en els següents estadis del raonament: l’observació dels fets, llur anàlisi i, finalment, llur interpretació. Aquesta via del raonament pot ser desglossada en dues branques importants: la branca referida a la part física de l’estratigrafia, això és, l’estudi de les roques sedimentàrles o sedimentologia, i de llurs estructures i processos sedimentaris, que constitueixen l’objecte de la litostratigrafia; i la branca composta pel contingut paleontològic, amb l’estudi dels fòssils, la paleoecologia, la icnologia, la tafonomia, etc., que és anomenada biostratigrafia. D’ambdues branques hom fa la correlació i la síntesi, de la qual cosa s’obtenen els resultats per a procedir a la redacció històrica.

Els mètodes de l’anàlisi estratigràfica són molt diversos i, pel fet de tractar-se d’una ciència pluridisciplinària, no ens ha de sorprendre que procedeixin d’altres disciplines geològiques, a més de la geoquímica, de la geofísica i de la biologia. En els capítols vinents, hi són tractats a bastament.

Els objectius de l’estratigrafia aspiren a assolir uns graus de perfecció creixent. Hom n’esmenta tres a continuació. L’establiment de la sèrie local és el primer pas per a la consecució del sistema estratigràfic d’una regió o, especialment, d’una conca sedimentària, en fer-ne la primera exploració. Hi són definides unes unitats litostratigràfiques, i potser també biostratigràfiques, que tenen un valor local. Així, les primeres exploracions geològiques en un continent nou, en una nova àrea fins en aquest moment desconeguda, pogueren prosseguir amb independència de l’estratigrafia europea, estandarditzada. No pot sorprendre ningú que a Amèrica, o a l’Àfrica, per exemple, es faci servir una escala estratigràfica diferent per al Cenozoic. D’altra banda, hi ha certes unitats que encara no han estat correlades, de continent a continent, tal com s’esdevé amb el Precambrià o amb el Pleistocè antic i mitjà. La síntesi correlativa constitueix el segon objectiu de l’estratigrafia. A partir de les sèries locals hom fa la sèrie general, amb unes unitats vàlides per a tot el món. El terme ideal per a aquest desenvolupament estratigràfic és l’assoliment d’una escala estratigràfica universal, amb totes les unitats ben datades cronològicament en temps absoluts. La correlació enllestida entre fàcies marines i continentals i l’ompliment dels buits del Precambrià i del Plio-Pleistocè entre els més importants són part de la tasca de correlació que encara cal fer. El tercer objectiu és la geologia històrica, eina de síntesi, que es fa a poc a poc i que s’elabora per parts. Hi ha racons de la Terra més ben coneguts que d’altres, i encara romanen per a explorar més de dues-centes conques, moltes de les quals són submarines.

Finalment, cal remarcar que en alguns aspectes l’estratigrafia pot tenir caràcter aplicat i aportar dades i coneixements d’utilització fonamental per a la prospecció de certes substàncies útils d’origen sedimentan, com ara el petroli, l’aigua, els fosfats, les sals, etc. Uns altres objectius secundaris són les estratigrafies especials, com l’estratigrafia del Proterozoic, la del Quaternari, etc., que requereixen mètodes de recerca específics.