Historisk geologi fokuserer på de geologiske processer, der ændrer jordens overflade og udseende. Den bruger stratigrafi, strukturel geologi og palæontologi til at bestemme rækkefølgen af disse begivenheder. Den fokuserer også på udviklingen af planter og dyr over forskellige tidsperioder på en geologisk skala. Opdagelsen af radioaktivitet og udviklingen af adskillige radiometriske dateringsmetoder i første halvdel af det 20. århundrede gav et middel til at udlede den geologiske histories absolutte og relative alder.
Økonomisk geologi, søgen efter og udvinding af brændstoffer og råmaterialer afhænger i høj grad af forståelsen af et bestemt områdes historie. Miljøgeologi, herunder bestemmelse af den geologiske fare ved jordskælv og vulkanudbrud, skal også omfatte en detaljeret viden om geologisk historie.
Founding Scientists
Nikolai Steno, også kendt som Niels Stensen, var den første til at observere og foreslå nogle af de grundlæggende begreber i historisk geologi. Et af disse begreber var, at fossiler oprindeligt kom fra levendeorganismer.
James Hutton og Charles Lyell bidrog også til den tidlige forståelse af Jordens historie. Hutton foreslog først teorien om uniformitarisme, som nu er et grundlæggende princip inden for alle områder af geologi. Hutton støttede også ideen om, at Jorden var ret gammel, i modsætning til datidens gængse koncept, som sagde, at Jorden kun var et par tusinde år gammel. Uniformisme beskriver Jorden som skabt af de samme naturfænomener, som er på arbejde i dag.
Disciplinens historie
Det fremherskende koncept fra det 18. århundrede i Vesten var troen på, at forskellige katastrofale begivenheder havde domineret Jordens meget korte historie. Denne opfattelse blev stærkt støttet af tilhængere af Abrahams religioner baseret på en stort set bogstavelig fortolkning af religiøse bibelske tekster. Begrebet uniformitarisme mødte betydelig modstand og førte til kontroverser og debat gennem det 19. århundrede. Et væld af opdagelser i det 20. århundrede gav rigeligt bevis på, at Jordens historie er et produkt af både gradvise inkrementelle processer og pludselige katastrofer. Disse overbevisninger er nu grundlaget for historisk geologi. Katastrofale begivenheder som meteoritnedslag og store vulkaneksplosioner former jordens overflade sammen med gradvise processer som forvitring, erosion og sedimentation. Nutiden er nøglen til fortiden og inkluderer både katastrofale og gradvise processer, som får os til at forstå ingeniørkunstengeologi af historiske territorier.
Geologisk tidsskala
Den geologiske tidsskala er et kronologisk dateringssystem, der forbinder geologiske lag (stratigrafi) til bestemte tidsintervaller. Uden en grundlæggende forståelse af denne skala vil en person næppe forstå, hvad historisk geologi studerer. Denne skala bruges af geologer, palæontologer og andre videnskabsmænd til at definere og beskrive forskellige perioder og begivenheder i Jordens historie. I det væsentlige er moderne historisk geologi baseret på det. Tabellen over geologiske tidsintervaller præsenteret på skalaen er i overensstemmelse med nomenklaturen, datoerne og standardfarvekoderne fastsat af Den Internationale Stratigrafikommission.
De primære og største enheder for tidsdeling er eoner, der successivt følger hinanden: Hadean, Archean, Proterozoic og Phanerozoic. Æoner er opdelt i epoker, som igen er opdelt i perioder, og perioder er opdelt i epoker.
Ifølge eoner, epoker, perioder og epoker bruges udtrykkene "anonym", "eratem", "system", "serie", "scene" til at betegne de klippelag, der hører til disse geologiske sektioner tid i historien Jorden.
Geologer klassificerer disse enheder som "tidlig", "midt" og "sen", når de refererer til tid, og "nedre", "midterste" og "øvre", når de henviser til de tilsvarende klipper. For eksempel svarer den nedre jura i kronostratigrafi til den tidlige jura i geokronologi.
Jordens historie og alder
Radiometriske dateringsdata indikerer, at Jorden er omkring 4,54 milliarder år gammel. Forskellige tidsrum på den geologiske tidsskala er norm alt præget af tilsvarende ændringer i lagsammensætningen, der indikerer større geologiske eller palæontologiske begivenheder såsom masseudryddelser. For eksempel er grænsen mellem Kridt og Palæogen defineret af Kridt-Paleogen-udryddelsen, som markerede afslutningen på dinosaurerne og mange andre livsgrupper.
Geologiske enheder fra samme tid, men i forskellige dele af verden, ser ofte anderledes ud og indeholder forskellige fossiler, så aflejringer, der tilhører samme tidsperiode, har historisk set fået forskellige navne forskellige steder.
Historisk geologi med grundlæggende palæontologi og astronomi
Nogle andre planeter og måner i solsystemet har stive nok strukturer til at føre optegnelser over deres egen historie, såsom Venus, Mars og Månen. Dominerende planeter som gasgiganterne bevarer ikke deres historie på en sammenlignelig måde. Bortset fra massive meteoritbombardementer havde begivenheder på andre planeter sandsynligvis ringe effekt på Jorden, og begivenheder på Jorden havde tilsvarende ringe effekt på disse planeter. At konstruere en tidsskala, der forbinder planeterne, er således kun af begrænset værdi i forhold til Jordens tidsskala, undtagen i sammenhæng med solsystemet. Perspektiver på andre planeters historiske geologi - astropaleogeologi - diskuteres stadigvidenskabsmænd.
Opdagelse af Nikolai Steno
I slutningen af det 17. århundrede formulerede Nikolai Steno (1638-1686) principperne for Jordens geologiske historie. Steno hævdede, at lagene af klipper (eller lag) blev lagt ned sekventielt, og hver af dem repræsenterer et "udsnit" af tid. Han formulerede også loven om superposition, som siger, at ethvert givet lag sandsynligvis er ældre end dem over det og yngre end dem under det. Selvom Stenos principper var enkle, viste det sig at være vanskeligt at anvende dem. Stenos ideer førte også til opdagelsen af andre vigtige begreber, som selv moderne geologer bruger. I løbet af det 18. århundrede indså geologer, at:
- Lagsekvenser er ofte eroderet, forvrænget, vippet eller endda omvendt.
- Strater lagt på samme tid i forskellige områder kan have helt forskellige strukturer.
- Lagene i en given region er kun en del af Jordens lange historie.
James Hutton og plutonisme
De neptunistiske teorier, der var populære på det tidspunkt (opstillet af Abraham Werner (1749-1817) i slutningen af det 18. århundrede) var, at alle sten og sten stammede fra en eller anden enorm oversvømmelse. Et stort skift i tænkningen skete, da James Hutton præsenterede sin teori for Royal Society of Edinburgh i marts og april 1785. John McPhee hævdede senere, at James Hutton blev grundlæggeren af moderne geologi samme dag. Hutton foreslog, at det indre af Jorden er meget varmt, og at det er varmtvar motoren, der tilskyndede til skabelsen af nye sten og klipper. Derefter blev Jorden afkølet af luft og vand, som lagde sig i form af hav – hvilket for eksempel til dels bekræftes af havets historiske geologi over Ural. Denne teori, kendt som "Plutonisme", var meget forskellig fra den "neptunske" teori baseret på studiet af vandstrømme.
Opdagelse af andre grundlag for historisk geologi
De første seriøse forsøg på at formulere en geologisk tidsskala, der kan anvendes over alt på Jorden, blev gjort i slutningen af det 18. århundrede. Det mest succesrige af disse tidlige forsøg (inklusive Werners) opdelte jordskorpens klipper i fire typer: primær, sekundær, tertiær og kvartær. Hver type klippe er ifølge teorien dannet i løbet af en bestemt periode i Jordens historie. Således kunne man tale om en "tertiær periode" såvel som "tertiære bjergarter". Begrebet "Tertiær" (nu Palæogen og Neogen) bruges stadig ofte som navnet på den geologiske periode efter dinosaurernes udryddelse, mens udtrykket "kvartær" forbliver det formelle navn for den nuværende periode. Praktiske problemer i historisk geologi fik lænestolsteoretikere meget hurtigt, fordi alt, hvad de selv tænkte på, skulle bevises i praksis - som regel gennem lange udgravninger.
Fossilindhold i sedimenter
Identifikation af lag ved deres fossiler, først foreslået af William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah ogAlexander Bronnart tillod i begyndelsen af det 19. århundrede geologer at opdele Jordens historie mere præcist. Det gav dem også mulighed for at kortlægge lag langs nationale (eller endda kontinentale) grænser. Hvis to lag indeholdt de samme fossiler, så blev de aflejret på samme tid. Historisk og regional geologi var til enorm hjælp til at gøre denne opdagelse.
Navne på geologiske perioder
Tidligt arbejde med udviklingen af den geologiske tidsskala blev domineret af britiske geologer, og navnene på de geologiske perioder afspejler denne dominans. "Cambrian" (det klassiske navn for Wales), "Ordovician" og "Silur", opkaldt efter gamle walisiske stammer, var perioder defineret ved hjælp af stratigrafiske sekvenser fra Wales. "Devon" blev opkaldt efter det engelske grevskab Devonshire, mens "Carbon" blev opkaldt efter de forældede kulmål, der blev brugt af britiske geologer fra det 19. århundrede. Perm blev opkaldt efter den russiske by Perm, fordi den blev defineret ved hjælp af lag i denne region af den skotske geolog Roderick Murchison.
Nogle perioder er dog blevet bestemt af geologer fra andre lande. Triasperioden blev navngivet i 1834 af den tyske geolog Friedrich von Alberti fra tre forskellige lag (trias er latin for "triade"). Juraperioden blev opkaldt af den franske geolog Alexandre Bronnjart efter de enorme marine kalkstensklipper i Jurabjergene. Kridttiden (fra det latinske creta, somoversat som "kridt") blev først identificeret af den belgiske geolog Jean d'Omalius d'Halloy i 1822 efter at have studeret kalkaflejringer (calciumkarbonat aflejret af skaller fra marine hvirvelløse dyr) fundet i Vesteuropa.
Opdelte epoker
Britiske geologer var også pionerer i sorteringen af perioder og deres inddeling i epoker. I 1841 udgav John Phillips den første globale geologiske tidsskala baseret på de typer fossiler, der blev fundet i hver æra. Phillips-skalaen hjalp med at standardisere brugen af begreber som palæozoikum ("gamle liv"), som han udvidede til en længere periode end tidligere brug, og mesozoikum ("midtliv"), som han opfandt på egen hånd. For dem, der stadig er interesserede i at lære om denne vidunderlige videnskab om jordens historie, men ikke har tid til at læse Phillips, Steno og Hutton, kan vi rådgive Koronovsky's Historical Geology.
