Zgodovinska geologija se osredotoča na geološke procese, ki spreminjajo zemeljsko površino in videz. Za določitev zaporedja teh dogodkov uporablja stratigrafijo, strukturno geologijo in paleontologijo. Osredotoča se tudi na razvoj rastlin in živali v različnih časovnih obdobjih v geološkem merilu. Odkritje radioaktivnosti in razvoj več metod radiometričnega datiranja v prvi polovici 20. stoletja sta omogočila izpeljavo absolutne in relativne starosti geološke zgodovine.
Ekonomska geologija, iskanje in pridobivanje goriv in surovin je v veliki meri odvisno od razumevanja zgodovine določenega območja. Okoljska geologija, vključno z določanjem geološke nevarnosti potresov in vulkanskih izbruhov, mora vključevati tudi podrobno poznavanje geološke zgodovine.
Founding Scientists
Nikolai Steno, znan tudi kot Niels Stensen, je bil prvi, ki je opazoval in predlagal nekatere osnovne koncepte zgodovinske geologije. Eden od teh konceptov je bil, da so fosili izvirali iz življenjaorganizmi.
James Hutton in Charles Lyell sta prav tako prispevala k zgodnjemu razumevanju zgodovine Zemlje. Hutton je najprej predlagal teorijo uniformitarizma, ki je danes osnovno načelo na vseh področjih geologije. Hutton je podprl tudi idejo, da je bila Zemlja precej starodavna, v nasprotju s takrat prevladujočim konceptom, ki je govoril, da je Zemlja stara le nekaj tisoč let. Uniformizem opisuje Zemljo, kot so jo ustvarili isti naravni pojavi, ki delujejo danes.
Zgodovina discipline
Prevladujoči koncept 18. stoletja na Zahodu je bilo prepričanje, da so različni kataklizmični dogodki prevladovali v zelo kratki zgodovini Zemlje. To stališče so močno podprli privrženci abrahamskih religij, ki temeljijo na večinoma dobesedni razlagi verskih svetopisemskih besedil. Koncept uniformitarizma je naletel na precejšen odpor in je povzročil polemike in razprave skozi vse 19. stoletje. Številna odkritja v 20. stoletju so zagotovila dovolj dokazov, da je zemeljska zgodovina produkt tako postopnih napredujočih procesov kot nenadnih kataklizm. Ta prepričanja so zdaj temelji zgodovinske geologije. Katastrofalni dogodki, kot so udarci meteoritov in velike vulkanske eksplozije, oblikujejo zemeljsko površino skupaj s postopnimi procesi, kot so preperevanje, erozija in sedimentacija. Sedanjost je ključ do preteklosti in vključuje tako katastrofalne kot postopne procese, zaradi česar razumemo inženirskogeologija zgodovinskih ozemelj.
Geološka časovna lestvica
Geološka časovna lestvica je kronološki sistem datiranja, ki povezuje geološke plasti (stratigrafijo) z določenimi časovnimi intervali. Brez osnovnega razumevanja te lestvice človek težko razume, kaj preučuje zgodovinska geologija. To lestvico uporabljajo geologi, paleontologi in drugi znanstveniki za opredelitev in opis različnih obdobij in dogodkov v zgodovini Zemlje. V bistvu na njem temelji sodobna zgodovinska geologija. Tabela geoloških časovnih intervalov, predstavljenih na lestvici, je skladna z nomenklaturo, datumi in standardnimi barvnimi kodami, ki jih je določila Mednarodna komisija za stratigrafijo.
Primarne in največje enote delitve časa so eoni, ki si zaporedoma sledijo: hadejski, arhejski, proterozojski in fanerozojski. Eoni so razdeljeni na ere, ki pa se delijo na obdobja, obdobja pa na epohe.
Po eonih, obdobjih, obdobjih in epohah se izrazi "anonimno", "eratem", "sistem", "serija", "stopnja" uporabljajo za označevanje kamnin, ki spadajo v te odseke geološke čas v zgodovini Zemlje.
Geologi razvrščajo te enote kot "zgodnje", "srednje" in "pozne", ko se nanašajo na čas, in "spodnje", "srednje" in "zgornje", ko se nanašajo na ustrezne kamnine. Na primer, spodnja jura v kronostratigrafiji ustreza zgodnji juri v geokronologiji.
Zgodovina in starost Zemlje
Radiometrični podatki kažejo, da je Zemlja stara približno 4,54 milijarde let. Različna časovna obdobja na geološki časovni lestvici so običajno označena z ustreznimi spremembami v sestavi plasti, ki kažejo na večje geološke ali paleontološke dogodke, kot so množična izumrtja. Na primer, meja med kredo in paleogenom je določena z dogodkom izumrtja med kredo in paleogenom, ki je zaznamoval konec dinozavrov in mnogih drugih življenjskih skupin.
Geološke enote iz istega časa, vendar na različnih delih sveta pogosto izgledajo drugače in vsebujejo različne fosile, zato so bila nahajališča, ki pripadajo istemu časovnemu obdobju, v zgodovini dobila različna imena na različnih mestih.
Zgodovinska geologija z osnovno paleontologijo in astronomijo
Nekateri drugi planeti in lune v sončnem sistemu imajo dovolj toge strukture, da vodijo evidence o lastni zgodovini, kot so Venera, Mars in Luna. Dominantni planeti, kot so plinski velikani, ne ohranjajo svoje zgodovine na primerljiv način. Razen množičnega bombardiranja meteoritov so dogodki na drugih planetih verjetno imeli majhen učinek na Zemljo in dogodki na Zemlji so imeli na te planete ustrezno majhen učinek. Tako ima izgradnja časovne lestvice, ki povezuje planete, le omejeno vrednost za zemeljsko časovno lestvico, razen v kontekstu sončnega sistema. O pogledih na zgodovinsko geologijo drugih planetov - astropaleogeologijo - se še vedno razpravljaznanstveniki.
Odkritje Nikolaja Stena
Ob koncu 17. stoletja je Nikolaj Steno (1638-1686) oblikoval načela geološke zgodovine Zemlje. Steno je trdil, da so bile plasti kamnin (ali plasti) položene zaporedno in vsaka od njih predstavlja "rezino" časa. Oblikoval je tudi zakon superpozicije, ki pravi, da je vsaka določena plast verjetno starejša od tistih nad njo in mlajša od tistih pod njo. Čeprav so bila Stenova načela preprosta, se je njihova uporaba izkazala za težko. Stenove ideje so pripeljale tudi do odkritja drugih pomembnih konceptov, ki jih uporabljajo celo sodobni geologi. V 18. stoletju so geologi spoznali, da:
- Zaporedja plasti so pogosto erodirana, popačena, nagnjena ali celo obrnjena.
- Proteži, položeni hkrati na različnih območjih, imajo lahko popolnoma različne strukture.
- Plasti katere koli regije so le del dolge zgodovine Zemlje.
James Hutton in plutonizem
Neptunistične teorije, priljubljene v tistem času (koje jih je postavil Abraham Werner (1749-1817) ob koncu 18. stoletja), so bile, da vse kamnine in skale izvirajo iz neke velike poplave. Velik premik v razmišljanju se je zgodil, ko je James Hutton marca in aprila 1785 predstavil svojo teorijo pred Kraljevo družbo v Edinburghu. John McPhee je pozneje trdil, da je James Hutton tisti dan postal ustanovitelj sodobne geologije. Hutton je predlagal, da je notranjost Zemlje zelo vroča in da je toplaje bil motor, ki je spodbujal nastajanje novih kamnov in skal. Nato sta Zemljo ohlajala zrak in voda, ki sta se naselila v obliki morij – kar na primer delno potrjuje zgodovinska geologija morja nad Uralom. Ta teorija, znana kot "plutonizem", se je zelo razlikovala od "neptunske" teorije, ki temelji na preučevanju vodnih tokov.
Odkritje drugih temeljev zgodovinske geologije
Prvi resni poskusi oblikovanja geološke časovne lestvice, ki bi jo lahko uporabili kjerkoli na Zemlji, so bili izvedeni konec 18. stoletja. Najuspešnejši od teh zgodnjih poskusov (vključno z Wernerjevim) je kamnine zemeljske skorje razdelil na štiri vrste: primarne, sekundarne, terciarne in kvartarne. Vsaka vrsta kamnin je po teoriji nastala v določenem obdobju v zgodovini Zemlje. Tako bi lahko govorili o "terciarnem obdobju" kot tudi o "terciarnih kamninah". Dejansko se izraz "terciar" (zdaj paleogen in neogen) še vedno pogosto uporablja kot ime geološkega obdobja po izumrtju dinozavrov, medtem ko izraz "kvartar" ostaja uradno ime za trenutno obdobje. Teoretikom foteljev so praktične probleme v zgodovinski geologiji zelo hitro ponudili, kajti vse, kar so si sami zamislili, je bilo treba dokazati v praksi – praviloma z dolgimi izkopavanji.
vsebnost fosilov v sedimentih
Identifikacija plasti po njihovih fosilih, ki so jo prvi predlagali William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah inAlexander Bronnart je v začetku 19. stoletja geologom omogočil natančnejšo razdelitev zgodovine Zemlje. Omogočil jim je tudi kartiranje plasti vzdolž državnih (ali celo celinskih) meja. Če sta dve plasti vsebovali enake fosile, so bili odloženi hkrati. Zgodovinska in regionalna geologija sta bili v veliko pomoč pri tem odkritju.
Imena geoloških obdobij
Zgodnje delo na razvoju geološke časovne lestvice je prevladovalo britanski geologi in imena geoloških obdobij odražajo to prevlado. "Kambrij" (klasično ime za Wales), "ordovicij" in "silur", poimenovana po starodavnih valižanskih plemenih, so bila obdobja, opredeljena s stratigrafskimi zaporedji iz Walesa. "Devon" je dobil ime po angleški grofiji Devonshire, medtem ko je "Carbon" dobil ime po zastarelih merilih premoga, ki so jih uporabljali britanski geologi iz 19. stoletja. Perm je dobil ime po ruskem mestu Perm, ker ga je na podlagi plasti v tej regiji opredelil škotski geolog Roderick Murchison.
Vendar so nekatera obdobja določili geologi iz drugih držav. Triasno obdobje je leta 1834 poimenoval nemški geolog Friedrich von Alberti iz treh različnih plasti (trias je latinsko za "triado"). Jursko obdobje je francoski geolog Alexandre Bronnjart poimenoval po ogromnih morskih apnenčastih kamninah gorovja Jura. Kredno obdobje (iz latinskega creta, kiprevedeno kot "kreda") je prvi identificiral belgijski geolog Jean d'Omalius d'Halloy leta 1822 po preučevanju nahajališč krede (kalcijev karbonat, ki jih odlagajo lupine morskih nevretenčarjev), najdenih v Zahodni Evropi.
razdeljene epohe
Britanski geologi so tudi pionirji razvrščanja obdobij in njihove delitve na epohe. Leta 1841 je John Phillips objavil prvo globalno geološko časovno lestvico, ki temelji na vrstah fosilov, najdenih v vsakem obdobju. Phillipsova lestvica je pomagala standardizirati uporabo izrazov, kot sta paleozoik ("staro življenje"), ki ga je razširil na daljše obdobje od prejšnje uporabe, in mezozoik ("srednje življenje"), ki si ga je sam izmislil. Za tiste, ki se še vedno zanimajo za spoznavanje te čudovite znanosti o zgodovini zemlje, vendar nimate časa brati Phillipsa, Stena in Huttona, lahko svetujemo Zgodovinsko geologijo Koronovskega.
