Istorinė geologija daugiausia dėmesio skiria geologiniams procesams, kurie keičia Žemės paviršių ir išvaizdą. Šių įvykių sekai nustatyti naudojama stratigrafija, struktūrinė geologija ir paleontologija. Jame taip pat daugiausia dėmesio skiriama augalų ir gyvūnų evoliucijai skirtingais laikotarpiais geologiniu mastu. Pirmoje XX amžiaus pusėje atradus radioaktyvumą ir sukūrus keletą radiometrinių datavimo metodų, buvo galima nustatyti absoliutų ir santykinį geologijos istorijos amžių.
Ekonominė geologija, kuro ir žaliavų paieška ir gavyba labai priklauso nuo konkrečios vietovės istorijos supratimo. Aplinkos geologija, įskaitant žemės drebėjimų ir ugnikalnių išsiveržimų geologinio pavojaus nustatymą, taip pat turi apimti išsamias geologijos istorijos žinias.
Mokslininkai įkūrėjai
Nikolajus Steno, dar žinomas kaip Nielsas Stensenas, pirmasis pastebėjo ir pasiūlė kai kurias pagrindines istorinės geologijos sąvokas. Viena iš šių sąvokų buvo ta, kad fosilijos iš pradžių atsirado iš gyvenimoorganizmai.
Jamesas Huttonas ir Charlesas Lyellas taip pat prisidėjo prie ankstyvo Žemės istorijos supratimo. Huttonas pirmą kartą pasiūlė uniformitarizmo teoriją, kuri dabar yra pagrindinis principas visose geologijos srityse. Huttonas taip pat palaikė idėją, kad Žemė buvo gana sena, priešingai to meto vyraujančiai sampratai, teigiančiai, kad Žemei tebuvo keli tūkstančiai metų. Uniformizmas apibūdina Žemę kaip sukurtą tų pačių gamtos reiškinių, kurie veikia ir šiandien.
Disciplės istorija
Vakaruose vyraujanti XVIII amžiaus samprata buvo įsitikinimas, kad įvairūs kataklizminiai įvykiai dominavo per labai trumpą Žemės istoriją. Šią nuomonę tvirtai palaikė abraomiškų religijų, pagrįstų daugiausia pažodiniu religinių Biblijos tekstų aiškinimu, šalininkai. Unitarizmo samprata sulaukė didelio pasipriešinimo ir sukėlė ginčus bei diskusijas visą XIX amžių. Daugybė XX amžiaus atradimų pateikė daug įrodymų, kad Žemės istorija yra tiek laipsniškų laipsniškų procesų, tiek staigių kataklizmų rezultatas. Šie įsitikinimai dabar yra istorinės geologijos pagrindas. Katastrofiniai įvykiai, tokie kaip meteoritų smūgiai ir dideli ugnikalnių sprogimai, formuoja Žemės paviršių kartu su laipsniškais procesais, tokiais kaip oro sąlygos, erozija ir sedimentacija. Dabartis yra raktas į praeitį ir apima katastrofiškus ir laipsniškus procesus, todėl suprantame inžinerijąistorinių teritorijų geologija.
Geologinė laiko skalė
Geologinė laiko skalė yra chronologinė datavimo sistema, susiejanti geologinius sluoksnius (stratigrafiją) su konkrečiais laiko intervalais. Neturėdamas elementaraus šio masto supratimo, žmogus vargu ar supras, ką studijuoja istorinė geologija. Šią skalę geologai, paleontologai ir kiti mokslininkai naudoja įvairiems Žemės istorijos laikotarpiams ir įvykiams apibrėžti ir aprašyti. Iš esmės tuo remiasi šiuolaikinė istorinė geologija. Skalėje pateikta geologinių laiko intervalų lentelė atitinka Tarptautinės stratigrafijos komisijos nustatytą nomenklatūrą, datas ir standartinius spalvų kodus.
Pirminis ir didžiausias laiko padalijimo vienetas yra eonai, einantys vienas po kito: Hadėjas, Archėjinis, Proterozojaus ir Fanerozojus. Eonai skirstomi į eras, kurios, savo ruožtu, skirstomos į laikotarpius, o laikotarpiai – į epochas.
Pagal eonus, epochas, laikotarpius ir epochas, terminai „anoniminis“, „eratem“, „sistema“, „serija“, „stadija“vartojami uolienų sluoksniams, priklausantiems šioms geologinėms sekcijoms, apibūdinti. laikas Žemės istorijoje.
Geologai skirsto šiuos vienetus į „ankstyvuosius“, „vidurinius“ir „vėlyvuosius“, kai kalbama apie laiką, ir „apatinį“, „vidurinį“ir „viršutinį“, kai kalbama apie atitinkamas uolienas. Pavyzdžiui, žemutinė jura chronostratigrafijoje atitinka ankstyvąją jurą pagal geochronologiją.
Žemės istorija ir amžius
Radiometriniai datavimo duomenys rodo, kad Žemei yra apie 4,54 mlrd. metų. Skirtingi laiko tarpai geologinėje laiko skalėje paprastai yra pažymėti atitinkamais sluoksnių sudėties pokyčiais, kurie rodo didelius geologinius ar paleontologinius įvykius, tokius kaip masinis išnykimas. Pavyzdžiui, ribą tarp kreidos ir paleogeno apibrėžia kreidos ir paleogeno išnykimo įvykis, kuris pažymėjo dinozaurų ir daugelio kitų gyvybės grupių pabaigą.
Geologiniai vienetai iš to paties laiko, bet skirtingose pasaulio vietose dažnai atrodo skirtingai ir juose yra skirtingų fosilijų, todėl tam pačiam laikotarpiui priklausantys telkiniai istoriškai skirtingose vietose buvo pavadinti skirtingais pavadinimais.
Istorinė geologija su pagrindine paleontologija ir astronomija
Kai kurios kitos Saulės sistemos planetos ir mėnuliai turi pakankamai tvirtą struktūrą, kad galėtų saugoti savo istorijas, pavyzdžiui, Veneros, Marso ir Mėnulio. Dominuojančios planetos, tokios kaip dujų milžinai, neišlaiko savo istorijos panašiai. Išskyrus didžiulius meteoritų bombardavimus, įvykiai kitose planetose tikriausiai turėjo mažai įtakos Žemei, o įvykiai Žemėje turėjo atitinkamai mažai įtakos toms planetoms. Taigi laiko skalės sukūrimas, jungiantis planetas, yra tik ribotas, palyginti su Žemės laiko skale, išskyrus Saulės sistemos kontekstą. Dėl kitų planetų istorinės geologijos perspektyvos – astropaleogeologijos – vis dar diskutuojamamokslininkai.
Nikolajaus Steno atradimas
XVII amžiaus pabaigoje Nikolajus Steno (1638-1686) suformulavo Žemės geologinės istorijos principus. Steno teigė, kad uolienų sluoksniai (arba sluoksniai) buvo klojami nuosekliai ir kiekvienas iš jų yra laiko „gabalas“. Jis taip pat suformulavo superpozicijos dėsnį, kuris teigia, kad bet kuris sluoksnis gali būti senesnis už esančius virš jo ir jaunesnis už esančius žemiau. Nors Steno principai buvo paprasti, juos pritaikyti pasirodė sunku. Steno idėjos paskatino atrasti ir kitas svarbias sąvokas, kurias naudoja net šiuolaikiniai geologai. XVIII amžiuje geologai suprato, kad:
- Sluoksnių sekos dažnai būna erozuotos, iškraipytos, pasvirusios ar net apverstos.
- Sluoksniai, išdėstyti vienu metu skirtingose srityse, gali turėti visiškai skirtingą struktūrą.
- Bet kurio regiono sluoksniai yra tik dalis ilgos Žemės istorijos.
Jamesas Huttonas ir plutonizmas
Tuo metu populiarios neptunistų teorijos (18 a. pabaigoje išdėstė Abrahamas Werneris (1749–1817)), kad visos uolos ir uolos atsirado dėl didžiulio potvynio. Didelis mąstymo pokytis įvyko, kai Jamesas Huttonas 1785 m. kovo ir balandžio mėn. Edinburgo karališkajai draugijai pristatė savo teoriją. Johnas McPhee vėliau teigė, kad Jamesas Huttonas tą pačią dieną tapo moderniosios geologijos įkūrėju. Huttonas teigė, kad Žemės vidus yra labai karštas ir šiltasbuvo variklis, paskatinęs kurti naujus akmenis ir uolas. Tada Žemę atvėsino oras ir vanduo, kurie nusėdo jūrų pavidalu – ką, pavyzdžiui, iš dalies patvirtina istorinė jūros virš Uralo geologija. Ši teorija, žinoma kaip „plutonizmas“, labai skyrėsi nuo „Neptūno“teorijos, pagrįstos vandens srautų tyrimu.
Kitų istorinės geologijos pagrindų atradimas
Pirmieji rimti bandymai suformuluoti geologinę laiko skalę, kurią būtų galima pritaikyti bet kurioje Žemės vietoje, buvo atlikti XVIII amžiaus pabaigoje. Sėkmingiausi iš tų ankstyvųjų bandymų (įskaitant Wernerio) žemės plutos uolienas suskirstė į keturis tipus: pirminę, antrinę, tretinę ir ketvirtinę. Kiekviena uolienų rūšis, remiantis teorija, susiformavo per tam tikrą Žemės istorijos laikotarpį. Taigi būtų galima kalbėti apie „tretinį laikotarpį“ir „tretinio laikotarpio uolienas“. Iš tiesų, terminas „tretinis“(dabar paleogenas ir neogenas) vis dar dažnai vartojamas kaip geologinio laikotarpio pavadinimas po dinozaurų išnykimo, o terminas „Kvarteras“išlieka formalus dabartinio laikotarpio pavadinimas. Praktinės istorinės geologijos problemos fotelių teoretikams buvo pateiktos labai greitai, nes viskas, ką jie sugalvojo patys, turėjo būti įrodyta praktiškai – paprastai per ilgus kasinėjimus.
Fosilijų kiekis nuosėdose
Sluoksnių identifikavimas pagal jų fosilijas, pirmą kartą pasiūlė Williamas Smithas, Georgesas Cuvier, Jeanas d'Amalius d'Allah irAleksandras Bronnartas XIX amžiaus pradžioje leido geologams tiksliau suskirstyti Žemės istoriją. Tai taip pat leido jiems nustatyti sluoksnius palei nacionalines (ar net žemynines) ribas. Jei dviejuose sluoksniuose buvo tos pačios fosilijos, tada jie buvo nusodinti tuo pačiu metu. Istorinė ir regioninė geologija labai padėjo padaryti šį atradimą.
Geologinių laikotarpių pavadinimai
Ankstyvajame geologinio laiko skalės vystymosi darbe dominavo britų geologai, o geologinių laikotarpių pavadinimai atspindi šį dominavimą. „Kambris“(klasikinis Velso pavadinimas), „Ordovician“ir „Silur“, pavadinti senovės valų genčių vardais, buvo laikotarpiai, apibrėžti naudojant Velso stratigrafines sekas. „Devonas“buvo pavadintas Anglijos Devonšyro grafystės vardu, o „Carbon“buvo pavadintas pagal pasenusias anglies matavimo priemones, kurias naudojo XIX amžiaus britų geologai. Permas buvo pavadintas Rusijos miesto Permės vardu, nes jį pagal šio regiono sluoksnius apibrėžė škotų geologas Roderickas Murchisonas.
Tačiau kai kuriuos laikotarpius nustatė kitų šalių geologai. Triaso periodą 1834 m. pavadino vokiečių geologas Friedrichas von Alberti iš trijų skirtingų sluoksnių (trias lotyniškai reiškia „triada“). Juros periodą prancūzų geologas Alexandre'as Bronnjartas pavadino didžiulių Juros kalnų jūrinių kalkakmenio uolienų vardu. Kreidos periodas (iš lot. creta, kurisišverstas kaip „kreida“) pirmą kartą nustatė belgų geologas Jeanas d'Omalius d'Halloy'us 1822 m., ištyręs Vakarų Europoje rastas kreidos nuosėdas (kalcio karbonatą, kurį nusėda jūros bestuburių kiautai).
Paskirstytos epochos
Britų geologai taip pat ėmėsi laikotarpių rūšiavimo ir skirstymo į epochas pradininkais. 1841 m. Johnas Phillipsas paskelbė pirmąją pasaulinę geologinę laiko skalę, pagrįstą kiekvienoje epochoje rastų fosilijų tipais. Phillipso skalė padėjo standartizuoti tokių terminų kaip paleozojus („senasis gyvenimas“), kurį jis pratęsė iki ilgesnio laikotarpio nei anksčiau vartojęs, ir mezozojus („vidutinis gyvenimas“), kurį jis pats sugalvojo, vartojimą. Tiems, kurie vis dar nori sužinoti apie šį nuostabų žemės istorijos mokslą, bet neturi laiko skaityti Phillipso, Steno ir Huttono, galime patarti Koronovskio istorinei geologijai.
