Istorijska geologija fokusira se na geološke procese koji mijenjaju površinu i izgled Zemlje. Koristi stratigrafiju, strukturnu geologiju i paleontologiju da odredi slijed ovih događaja. Također se fokusira na evoluciju biljaka i životinja u različitim vremenskim periodima na geološkoj skali. Otkriće radioaktivnosti i razvoj nekoliko metoda radiometrijskog datiranja u prvoj polovini 20. stoljeća omogućili su način za izvođenje apsolutne i relativne starosti geološke istorije.
Ekonomska geologija, potraga i vađenje goriva i sirovina u velikoj mjeri zavise od razumijevanja historije određenog područja. Geologija životne sredine, uključujući određivanje geološke opasnosti od zemljotresa i vulkanskih erupcija, takođe mora uključivati detaljno poznavanje geološke istorije.
Founding Scientists
Nikolai Steno, također poznat kao Niels Stensen, bio je prvi koji je uočio i predložio neke od osnovnih koncepata istorijske geologije. Jedan od ovih koncepata bio je da fosili izvorno potiču iz životaorganizmi.
James Hutton i Charles Lyell su također doprinijeli ranom razumijevanju istorije Zemlje. Hutton je prvi predložio teoriju uniformizma, koja je danas osnovni princip u svim oblastima geologije. Hutton je također podržavao ideju da je Zemlja bila prilično drevna, za razliku od tadašnjeg koncepta koji je govorio da je Zemlja stara samo nekoliko hiljada godina. Uniformizam opisuje Zemlju kao stvorenu istim prirodnim fenomenima koji su na djelu i danas.
Historija discipline
Preovlađujući koncept iz 18. veka na Zapadu bilo je verovanje da su razni kataklizmični događaji dominirali veoma kratkom istorijom Zemlje. Ovo gledište snažno su podržavali sljedbenici abrahamskih religija zasnovanih na uglavnom doslovnom tumačenju vjerskih biblijskih tekstova. Koncept uniformizma naišao je na značajan otpor i doveo do kontroverzi i debata tokom 19. veka. Mnoštvo otkrića u 20. veku pružilo je dovoljno dokaza da je istorija Zemlje proizvod i postepenih inkrementalnih procesa i iznenadnih kataklizmi. Ova vjerovanja su sada temelji istorijske geologije. Katastrofalni događaji kao što su udari meteorita i velike vulkanske eksplozije oblikuju površinu Zemlje zajedno sa postepenim procesima kao što su vremenske prilike, erozija i sedimentacija. Sadašnjost je ključ prošlosti i uključuje katastrofalne i postepene procese, što nas čini da razumijemo inženjeringgeologija istorijskih teritorija.
Geološka vremenska skala
Geološka vremenska skala je hronološki sistem datiranja koji povezuje geološke slojeve (stratigrafiju) sa određenim vremenskim intervalima. Bez osnovnog razumevanja ove skale, čovek teško da će razumeti šta proučava istorijska geologija. Ovu skalu koriste geolozi, paleontolozi i drugi naučnici da definišu i opisuju različite periode i događaje u istoriji Zemlje. U suštini, moderna istorijska geologija se zasniva na tome. Tabela geoloških vremenskih intervala predstavljena na skali je u skladu sa nomenklaturom, datumima i standardnim kodovima boja koje je uspostavila Međunarodna komisija za stratigrafiju.
Primarne i najveće jedinice za podjelu vremena su eoni, koji sukcesivno slijede jedan za drugim: Hadean, Arhej, Proterozoik i Fanerozoj. Eoni se dijele na ere, koje se pak dijele na periode, a periodi na epohe.
Prema eonima, erama, periodima i epohama, termini "anonimno", "eratem", "sistem", "serija", "faza" koriste se za označavanje slojeva stijena koji pripadaju ovim dijelovima geološke vrijeme u istoriji Zemlje.
Geolozi klasifikuju ove jedinice kao "rane", "srednje" i "kasne" kada se odnose na vreme, i "donje", "srednje" i "gornje" kada se odnose na odgovarajuće stene. Na primjer, donja jura u hronostratigrafiji odgovara ranoj juri u geohronologiji.
Istorija i starost Zemlje
Radiometrijski podaci datiranja pokazuju da je Zemlja stara oko 4,54 milijarde godina. Različiti vremenski rasponi na geološkoj vremenskoj skali obično su označeni odgovarajućim promjenama u sastavu slojeva koje ukazuju na glavne geološke ili paleontološke događaje kao što su masovna izumiranja. Na primjer, granica između krede i paleogena definirana je događajem izumiranja kreda-paleogen, koji je označio kraj dinosaura i mnogih drugih životnih grupa.
Geološke jedinice iz istog vremena, ali u različitim dijelovima svijeta često izgledaju različito i sadrže različite fosile, tako da su naslage koje pripadaju istom vremenskom periodu istorijski dobijale različita imena na različitim mjestima.
Historijska geologija sa osnovnom paleontologijom i astronomijom
Neke druge planete i mjeseci u Sunčevom sistemu imaju dovoljno čvrste strukture da vode evidenciju o vlastitoj historiji, kao što su Venera, Mars i Mjesec. Dominantne planete kao što su plinoviti divovi ne zadržavaju svoju istoriju na sličan način. Osim masivnih meteoritskih bombardovanja, događaji na drugim planetama vjerovatno su imali mali uticaj na Zemlju, a događaji na Zemlji su imali, shodno tome, mali uticaj na te planete. Dakle, izgradnja vremenske skale koja povezuje planete ima samo ograničenu vrijednost za vremensku skalu Zemlje, osim u kontekstu Sunčevog sistema. Pogledi na istorijsku geologiju drugih planeta – astropaleogeologiju – još uvijek se raspravljajunaučnici.
Otkriće Nikolaja Steno
Krajem 17. veka, Nikolaj Steno (1638-1686) formulisao je principe geološke istorije Zemlje. Steno je tvrdio da su slojevi stijena (ili slojeva) postavljeni uzastopno, a svaki od njih predstavlja "odsječak" vremena. Takođe je formulisao zakon superpozicije, koji kaže da će svaki dati sloj vjerovatno biti stariji od onih iznad njega i mlađi od onih ispod njega. Iako su Stenovi principi bili jednostavni, njihova primjena se pokazala teškom. Stenoove ideje dovele su i do otkrića drugih važnih koncepata koje koriste čak i moderni geolozi. Tokom 18. veka, geolozi su shvatili da:
- Sekvence slojeva su često erodirane, izobličene, nagnute ili čak obrnute.
- Strukovi postavljeni u isto vrijeme u različitim područjima mogu imati potpuno različite strukture.
- Slojevi bilo koje regije su samo dio duge istorije Zemlje.
James Hutton i plutonizam
Neptunističke teorije popularne u to vrijeme (koju je iznio Abraham Werner (1749-1817) na kraju 18. vijeka) bile su da su sve stijene i stijene nastale iz neke ogromne poplave. Veliki pomak u razmišljanju dogodio se kada je James Hutton iznio svoju teoriju pred Kraljevskim društvom u Edinburgu u martu i aprilu 1785. John McPhee je kasnije tvrdio da je James Hutton tog dana postao osnivač moderne geologije. Hutton je sugerirao da je unutrašnjost Zemlje veoma vruća i da je toplabio je motor koji je podstakao stvaranje novog kamenja i stena. Tada se Zemlja hladila zrakom i vodom, koji su se taložili u obliku mora - što, na primjer, djelimično potvrđuje istorijska geologija mora iznad Urala. Ova teorija, poznata kao "plutonizam", bila je veoma različita od "neptunske" teorije zasnovane na proučavanju vodenih tokova.
Otkriće drugih osnova istorijske geologije
Prvi ozbiljni pokušaji da se formuliše geološka vremenska skala koja se može primeniti bilo gde na Zemlji učinjeni su krajem 18. veka. Najuspješniji od tih ranih pokušaja (uključujući i Wernerov) podijelio je stijene zemljine kore u četiri tipa: primarne, sekundarne, tercijarne i kvartarne. Svaka vrsta stijene, prema teoriji, nastala je tokom određenog perioda u istoriji Zemlje. Dakle, moglo bi se govoriti o "tercijarnom periodu" kao i o "tercijarnim stijenama". Zaista, termin "tercijar" (danas paleogen i neogen) se i dalje često koristi kao naziv geološkog perioda nakon izumiranja dinosaurusa, dok termin "kvartar" ostaje formalni naziv za sadašnji period. Praktični problemi iz istorijske geologije dobijali su teoretičare fotelja vrlo brzo, jer je sve što su sami smislili moralo dokazati u praksi – po pravilu dugim iskopavanjima.
Sadržaj fosila u sedimentima
Identifikacija slojeva prema njihovim fosilima, koju su prvi predložili William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah iAleksandar Bronart je početkom 19. veka dozvolio geolozima da preciznije podele istoriju Zemlje. To im je također omogućilo da mapiraju slojeve duž nacionalnih (ili čak kontinentalnih) granica. Ako su dva sloja sadržavala iste fosile, onda su taloženi u isto vrijeme. Istorijska i regionalna geologija bile su od ogromne pomoći u stvaranju ovog otkrića.
Nazivi geoloških perioda
Ranim radom na razvoju geološke vremenske skale dominirali su britanski geolozi, a nazivi geoloških perioda odražavaju tu dominaciju. "Kambrij" (klasični naziv za Vels), "Ordovicij" i "Silur", nazvani po drevnim velškim plemenima, bili su periodi definisani pomoću stratigrafskih sekvenci iz Velsa. "Devon" je dobio ime po engleskom okrugu Devonshire, dok je "Carbon" dobio ime po zastarjelim mjerama uglja koje su koristili britanski geolozi iz 19. stoljeća. Perm je dobio ime po ruskom gradu Permu jer ga je definisao slojevima u toj regiji škotski geolog Roderick Murchison.
Međutim, neke periode su odredili geolozi iz drugih zemalja. Trijasko razdoblje je 1834. imenovao njemački geolog Friedrich von Alberti iz tri različita sloja (trias je latinski za "trijada"). Jurski period nazvao je francuski geolog Alexandre Bronnjart po ogromnim morskim krečnjačkim stijenama planine Jura. Period krede (od latinskog Creta, kojiprevedeno kao "kreda") prvi je identifikovao belgijski geolog Jean d'Omalius d'Halloy 1822. godine nakon proučavanja naslaga krede (kalcijum karbonata taloženog u školjkama morskih beskičmenjaka) pronađenih u zapadnoj Evropi.
Podijeljene epohe
Britanski geolozi su također bili pioniri u sortiranju perioda i njihovoj podjeli na epohe. Godine 1841. John Phillips je objavio prvu globalnu geološku vremensku skalu zasnovanu na tipovima fosila pronađenih u svakoj eri. Phillipsova skala je pomogla standardiziranju upotrebe izraza kao što su paleozoik ("stari život"), koji je proširio na duži period od prethodne upotrebe, i mezozoik ("srednji život"), koji je sam izmislio. Za one koji su i dalje zainteresovani za učenje o ovoj divnoj nauci o istoriji Zemlje, ali nemaju vremena da čitaju Phillipsa, Stenoa i Huttona, možemo savetovati Istorijsku geologiju Koronovskog.
