Historisk geologi fokuserer på de geologiske prosessene som endrer jordens overflate og utseende. Den bruker stratigrafi, strukturell geologi og paleontologi for å bestemme rekkefølgen av disse hendelsene. Den fokuserer også på utviklingen av planter og dyr over ulike tidsperioder på en geologisk skala. Oppdagelsen av radioaktivitet og utviklingen av flere radiometriske dateringsmetoder i første halvdel av 1900-tallet ga et middel til å utlede den geologiske historiens absolutte og relative alder.
Økonomisk geologi, leting etter og utvinning av drivstoff og råvarer avhenger i stor grad av å forstå historien til et bestemt område. Miljøgeologi, inkludert å bestemme den geologiske faren for jordskjelv og vulkanutbrudd, må også inkludere en detaljert kunnskap om geologisk historie.
Founding Scientists
Nikolai Steno, også kjent som Niels Stensen, var den første som observerte og foreslo noen av de grunnleggende begrepene i historisk geologi. Et av disse konseptene var at fossiler opprinnelig kom fra levendeorganismer.
James Hutton og Charles Lyell bidro også til den tidlige forståelsen av jordens historie. Hutton foreslo først teorien om uniformitarisme, som nå er et grunnleggende prinsipp i alle områder av geologi. Hutton støttet også ideen om at jorden var ganske gammel, i motsetning til datidens rådende konsept, som sa at jorden bare var noen få tusen år gammel. Uniformisme beskriver jorden som skapt av de samme naturfenomenene som er i arbeid i dag.
Disiplinens historie
Det rådende konseptet fra 1700-tallet i Vesten var troen på at forskjellige katastrofale hendelser hadde dominert jordens svært korte historie. Dette synet ble sterkt støttet av tilhengere av Abrahams religioner basert på en stort sett bokstavelig tolkning av religiøse bibelske tekster. Begrepet uniformitarisme møtte betydelig motstand og førte til kontroverser og debatt gjennom hele 1800-tallet. En mengde funn på 1900-tallet ga rikelig bevis på at jordens historie er et produkt av både gradvise inkrementelle prosesser og plutselige katastrofer. Disse troene er nå grunnlaget for historisk geologi. Katastrofale hendelser som meteorittnedslag og store vulkanske eksplosjoner former jordoverflaten sammen med gradvise prosesser som forvitring, erosjon og sedimentering. Nåtiden er nøkkelen til fortiden og inkluderer både katastrofale og gradvise prosesser, som får oss til å forstå ingeniørkunstengeologi for historiske territorier.
Geologisk tidsskala
Den geologiske tidsskalaen er et kronologisk dateringssystem som knytter geologiske lag (stratigrafi) til bestemte tidsintervaller. Uten en grunnleggende forståelse av denne skalaen, vil en person neppe forstå hva historisk geologi studerer. Denne skalaen brukes av geologer, paleontologer og andre forskere for å definere og beskrive ulike perioder og hendelser i jordens historie. I hovedsak er moderne historisk geologi basert på det. Tabellen over geologiske tidsintervaller presentert på skalaen er i samsvar med nomenklaturen, datoene og standard fargekoder fastsatt av International Commission on Stratigraphy.
De primære og største enhetene for tidsinndeling er eoner, som suksessivt følger hverandre: Hadean, Archean, Proterozoic og Phanerozoic. Eoner er delt inn i epoker, som igjen er delt inn i perioder, og perioder er delt inn i epoker.
I følge eoner, epoker, perioder og epoker brukes begrepene "anonym", "eratem", "system", "serie", "scene" for å betegne berglagene som tilhører disse delene av geologisk tid i historien Jorden.
Geologer klassifiserer disse enhetene som "tidlig", "midt" og "sen" når de refererer til tid, og "nedre", "midt" og "øvre" når de refererer til de tilsvarende bergartene. For eksempel tilsvarer nedre jura i kronostratigrafi den tidlige jura i geokronologi.
Jordens historie og alder
Radiometriske dateringsdata indikerer at jorden er omtrent 4,54 milliarder år gammel. Ulike tidsspenn på den geologiske tidsskalaen er vanligvis preget av tilsvarende endringer i lagsammensetningen som indikerer store geologiske eller paleontologiske hendelser som masseutryddelser. For eksempel er grensen mellom kritt og paleogen definert av utryddelsen av kritt-paleogen, som markerte slutten på dinosaurene og mange andre livsgrupper.
Geologiske enheter fra samme tid, men i forskjellige deler av verden, ser ofte forskjellige ut og inneholder forskjellige fossiler, så forekomster som tilhører samme tidsperiode har historisk sett fått forskjellige navn på forskjellige steder.
Historisk geologi med grunnleggende paleontologi og astronomi
Noen andre planeter og måner i solsystemet har stive nok strukturer til å holde oversikt over sine egne historier, som Venus, Mars og Månen. Dominerende planeter som gassgigantene beholder ikke historien sin på en sammenlignbar måte. Bortsett fra massive meteorittbombardementer, hadde hendelser på andre planeter sannsynligvis liten effekt på jorden, og hendelser på jorden hadde tilsvarende liten effekt på disse planetene. Å konstruere en tidsskala som forbinder planetene er derfor av begrenset verdi i forhold til jordens tidsskala, bortsett fra i sammenheng med solsystemet. Perspektiver på den historiske geologien til andre planeter - astropaleogeologi - diskuteres fortsattforskere.
Oppdagelse av Nikolai Steno
På slutten av 1600-tallet formulerte Nikolai Steno (1638-1686) prinsippene for jordens geologiske historie. Steno hevdet at lagene av bergarter (eller lag) ble lagt ned sekvensielt, og hver av dem representerer en "bit" av tid. Han formulerte også loven om superposisjon, som sier at et gitt lag sannsynligvis vil være eldre enn de over det og yngre enn de under det. Selv om Stenos prinsipper var enkle, viste det seg å være vanskelig å anvende dem. Stenos ideer førte også til oppdagelsen av andre viktige konsepter som selv moderne geologer bruker. I løpet av 1700-tallet innså geologer at:
- Lagsekvenser er ofte erodert, forvrengt, vippet eller til og med invertert.
- Strater som legges samtidig i forskjellige områder kan ha helt forskjellige strukturer.
- Slagene i en gitt region er bare en del av jordens lange historie.
James Hutton og plutonisme
De neptunistiske teoriene som var populære på den tiden (utgitt av Abraham Werner (1749-1817) på slutten av 1700-tallet) var at alle steiner og bergarter stammet fra en eller annen stor flom. Et stort tankeskifte skjedde da James Hutton presenterte teorien sin for Royal Society of Edinburgh i mars og april 1785. John McPhee hevdet senere at James Hutton ble grunnleggeren av moderne geologi samme dag. Hutton antydet at det indre av jorden er veldig varmt, og at det er varmtvar motoren som oppmuntret til å lage nye steiner og bergarter. Deretter ble jorden avkjølt av luft og vann, som la seg i form av hav – noe som for eksempel delvis bekreftes av havets historiske geologi over Ural. Denne teorien, kjent som "Plutonisme", var veldig forskjellig fra den "neptunske" teorien basert på studiet av vannstrømmer.
Oppdagelse av andre grunnlag for historisk geologi
De første seriøse forsøkene på å formulere en geologisk tidsskala som kan brukes hvor som helst på jorden ble gjort på slutten av 1700-tallet. Det mest vellykkede av disse tidlige forsøkene (inkludert Werners) delte bergartene i jordskorpen inn i fire typer: primær, sekundær, tertiær og kvartær. Hver type stein, ifølge teorien, dannet seg i løpet av en viss periode i jordens historie. Dermed kan man snakke om en "tertiær periode" så vel som "tertiær bergarter". Begrepet "Tertiær" (nå Paleogen og Neogen) brukes fremdeles ofte som navnet på den geologiske perioden etter utryddelsen av dinosaurene, mens begrepet "kvartær" forblir det formelle navnet for den nåværende perioden. Praktiske problemer i historisk geologi ble levert til lenestolteoretikere veldig raskt, fordi alt de tenkte på på egenhånd måtte bevises i praksis - som regel gjennom lange utgravninger.
Fossilinnhold i sedimenter
Identifisering av lag ved deres fossiler, først foreslått av William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah ogAlexander Bronnart på begynnelsen av 1800-tallet lot geologer dele jordens historie mer nøyaktig. Det tillot dem også å kartlegge lag langs nasjonale (eller til og med kontinentale) grenser. Hvis to lag inneholdt de samme fossilene, ble de avsatt samtidig. Historisk og regional geologi var til enorm hjelp for å gjøre denne oppdagelsen.
Navn på geologiske perioder
Tidlig arbeid med utviklingen av den geologiske tidsskalaen ble dominert av britiske geologer, og navnene på de geologiske periodene gjenspeiler denne dominansen. "Cambrian" (det klassiske navnet på Wales), "Ordovician" og "Silur", oppk alt etter eldgamle walisiske stammer, var perioder definert ved hjelp av stratigrafiske sekvenser fra Wales. "Devon" ble oppk alt etter det engelske fylket Devonshire, mens "Carbon" ble oppk alt etter de foreldede kullmålene som ble brukt av britiske geologer fra 1800-tallet. Perm ble oppk alt etter den russiske byen Perm fordi den ble definert ved bruk av lag i den regionen av den skotske geologen Roderick Murchison.
Noen perioder er imidlertid bestemt av geologer fra andre land. Triasperioden ble navngitt i 1834 av den tyske geologen Friedrich von Alberti fra tre forskjellige lag (trias er latin for "triade"). Juraperioden ble oppk alt av den franske geologen Alexandre Bronnjart etter de enorme marine kalksteinene i Jurafjellene. krittperioden (fra det latinske creta, somoversatt som "kritt") ble først identifisert av den belgiske geologen Jean d'Omalius d'Halloy i 1822 etter å ha studert krittavsetninger (kalsiumkarbonat avsatt av skjellene til marine virvelløse dyr) funnet i Vest-Europa.
Delte epoker
Britiske geologer var også pionerer for sortering av perioder og deres inndeling i epoker. I 1841 publiserte John Phillips den første globale geologiske tidsskalaen basert på fossiltypene som ble funnet i hver epoke. Phillips-skalaen bidro til å standardisere bruken av begreper som Paleozoic ("gamle liv"), som han utvidet til en lengre periode enn tidligere bruk, og Mesozoic ("midtliv"), som han fant opp på egen hånd. For de som fortsatt er interessert i å lære om denne fantastiske vitenskapen om jordens historie, men som ikke har tid til å lese Phillips, Steno og Hutton, kan vi gi råd til Koronovsky's Historical Geology.
