Historisk geologi fokuserar på de geologiska processer som förändrar jordens yta och utseende. Den använder stratigrafi, strukturell geologi och paleontologi för att bestämma sekvensen av dessa händelser. Den fokuserar också på utvecklingen av växter och djur över olika tidsperioder i geologisk skala. Upptäckten av radioaktivitet och utvecklingen av flera radiometriska dateringsmetoder under första hälften av 1900-talet gav ett sätt att härleda den geologiska historiens absoluta och relativa åldrar.
Ekonomisk geologi, sökandet efter och utvinning av bränslen och råvaror beror till stor del på att förstå ett visst områdes historia. Miljögeologi, inklusive bestämning av den geologiska risken för jordbävningar och vulkanutbrott, måste också inkludera en detaljerad kunskap om geologisk historia.
Founding Scientists
Nikolai Steno, även känd som Niels Stensen, var den första som observerade och föreslog några av de grundläggande begreppen inom historisk geologi. Ett av dessa koncept var att fossiler ursprungligen kom från levandeorganismer.
James Hutton och Charles Lyell bidrog också till den tidiga förståelsen av jordens historia. Hutton föreslog först teorin om uniformitarism, som nu är en grundläggande princip inom alla områden av geologi. Hutton stödde också tanken att jorden var ganska gammal, i motsats till dåtidens rådande koncept, som sa att jorden bara var några tusen år gammal. Uniformism beskriver jorden som skapad av samma naturfenomen som är verksamma idag.
Disciplinens historia
Det rådande 1700-talskonceptet i väst var tron att olika katastrofala händelser hade dominerat jordens mycket korta historia. Denna uppfattning stöddes starkt av anhängare av Abrahams religioner baserade på en till stor del bokstavlig tolkning av religiösa bibliska texter. Begreppet uniformitarism mötte stort motstånd och ledde till kontroverser och debatt under hela 1800-talet. En uppsjö av upptäckter under 1900-talet gav gott om bevis för att jordens historia är produkten av både gradvisa inkrementella processer och plötsliga katastrofer. Dessa föreställningar är nu grunden för historisk geologi. Katastrofala händelser som meteoritnedslag och stora vulkanexplosioner formar jordens yta tillsammans med gradvisa processer som väderpåverkan, erosion och sedimentering. Nuet är nyckeln till det förflutna och inkluderar både katastrofala och gradvisa processer, vilket får oss att förstå teknikenhistoriska territoriers geologi.
Geologisk tidsskala
Den geologiska tidsskalan är ett kronologiskt dateringssystem som länkar geologiska lager (stratigrafi) till specifika tidsintervall. Utan en grundläggande förståelse för denna skala kommer en person knappast att förstå vad historisk geologi studerar. Denna skala används av geologer, paleontologer och andra forskare för att definiera och beskriva olika perioder och händelser i jordens historia. I huvudsak bygger modern historisk geologi på det. Tabellen över geologiska tidsintervall som presenteras på skalan överensstämmer med nomenklaturen, datum och standardfärgkoder som fastställts av International Commission on Stratigraphy.
De primära och största enheterna för tidsdelning är eoner, som successivt följer varandra: Hadean, Archean, Proterozoic och Phanerozoic. Eoner är indelade i epoker, som i sin tur är indelade i perioder, och perioder är indelade i epoker.
Enligt eoner, epoker, perioder och epoker används termerna "anonym", "eratem", "system", "serie", "scen" för att beteckna bergskikten som hör till dessa geologiska sektioner tid i historien jorden.
Geologer klassificerar dessa enheter som "tidiga", "mitten" och "sena" när de hänvisar till tid, och "nedre", "mitten" och "övre" när de hänvisar till motsvarande stenar. Till exempel motsvarar nedre jura i kronostratigrafi den tidiga jura i geokronologi.
Jordens historia och ålder
Radiometriska dateringsdata indikerar att jorden är cirka 4,54 miljarder år gammal. Olika tidsspann på den geologiska tidsskalan kännetecknas vanligtvis av motsvarande förändringar i skiktsammansättningen som indikerar större geologiska eller paleontologiska händelser såsom massutrotningar. Till exempel definieras gränsen mellan Krita och Paleogen av Krita-Paleogenens utrotningshändelse, som markerade slutet för dinosaurierna och många andra livsgrupper.
Geologiska enheter från samma tid men i olika delar av världen ser ofta olika ut och innehåller olika fossil, så fyndigheter som tillhör samma tidsperiod har historiskt fått olika namn på olika platser.
Historisk geologi med grundläggande paleontologi och astronomi
Vissa andra planeter och månar i solsystemet har tillräckligt stela strukturer för att föra register över sin egen historia, som Venus, Mars och Månen. Dominerande planeter som gasjättarna behåller inte sin historia på ett jämförbart sätt. Förutom massiva meteoritbombardemang hade händelser på andra planeter förmodligen liten effekt på jorden, och händelser på jorden hade motsvarande liten effekt på dessa planeter. Att konstruera en tidsskala som länkar planeterna är alltså endast av begränsat värde för jordens tidsskala, förutom i samband med solsystemet. Perspektiv på andra planeters historiska geologi - astropaleogeologi - diskuteras fortfarandeforskare.
Upptäckt av Nikolai Steno
I slutet av 1600-talet formulerade Nikolai Steno (1638-1686) principerna för jordens geologiska historia. Steno hävdade att lagren av stenar (eller skikt) lades ner sekventiellt, och var och en av dem representerar en "bit" av tid. Han formulerade också lagen om överlagring, som säger att varje givet lager sannolikt är äldre än de ovanför och yngre än de under det. Även om Stenos principer var enkla, visade det sig att tillämpningen var svår. Stenos idéer ledde också till upptäckten av andra viktiga begrepp som även moderna geologer använder. Under 1700-talet insåg geologer att:
- Lagersekvenser är ofta eroderade, förvrängda, lutade eller till och med inverterade.
- Strater som läggs samtidigt i olika områden kan ha helt olika strukturer.
- Lakten i en viss region är bara en del av jordens långa historia.
James Hutton och Plutonism
De neptunistiska teorierna som var populära vid den tiden (utställda av Abraham Werner (1749-1817) i slutet av 1700-talet) var att alla stenar och stenar härstammade från någon enorm översvämning. En stor förändring i tänkande inträffade när James Hutton presenterade sin teori inför Royal Society of Edinburgh i mars och april 1785. John McPhee hävdade senare att James Hutton blev grundaren av modern geologi just den dagen. Hutton föreslog att jordens inre är väldigt varmt och att det är varmtvar motorn som uppmuntrade skapandet av nya stenar och stenar. Sedan kyldes jorden av luft och vatten, som satte sig i form av hav – vilket till exempel delvis bekräftas av havets historiska geologi över Ural. Denna teori, känd som "Plutonism", skilde sig mycket från den "Neptuniska" teorin baserad på studiet av vattenflöden.
Upptäckt av andra grunder för historisk geologi
De första seriösa försöken att formulera en geologisk tidsskala som kan tillämpas var som helst på jorden gjordes i slutet av 1700-talet. Det mest framgångsrika av dessa tidiga försök (inklusive Werners) delade upp jordskorpans bergarter i fyra typer: primär, sekundär, tertiär och kvartär. Varje typ av sten, enligt teorin, bildades under en viss period i jordens historia. Man skulle alltså kunna tala om såväl en "tertiärperiod" som "tertiära bergarter". Faktum är att termen "Tertiär" (nu Paleogen och Neogen) fortfarande ofta används som namn på den geologiska perioden efter dinosauriernas utrotning, medan termen "kvartär" förblir det formella namnet för den nuvarande perioden. Praktiska problem inom historisk geologi gavs till fåtöljsteoretiker mycket snabbt, eftersom allt de tänkte på på egen hand måste bevisas i praktiken - som regel genom långa utgrävningar.
Fossilinnehåll i sediment
Identifiering av skikt genom deras fossiler, först föreslog av William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah ochAlexander Bronnart i början av 1800-talet lät geologer dela upp jordens historia mer exakt. Det gjorde det också möjligt för dem att kartlägga lager längs nationella (eller till och med kontinentala) gränser. Om två skikt innehöll samma fossil, så deponerades de samtidigt. Historisk och regional geologi var till oerhörd hjälp för att göra denna upptäckt.
Namn på geologiska perioder
Tidigt arbete med utvecklingen av den geologiska tidsskalan dominerades av brittiska geologer, och namnen på de geologiska perioderna återspeglar denna dominans. "Cambrian" (det klassiska namnet för Wales), "Ordovician" och "Silur", uppkallade efter forntida walesiska stammar, var perioder definierade med stratigrafiska sekvenser från Wales. "Devon" fick sitt namn efter det engelska grevskapet Devonshire, medan "Carbon" fick sitt namn efter de föråldrade kolmåtten som användes av brittiska geologer från 1800-talet. Perm har fått sitt namn efter den ryska staden Perm eftersom den definierades med skikt i den regionen av den skotske geologen Roderick Murchison.
En del perioder har dock bestämts av geologer från andra länder. Triasperioden namngavs 1834 av den tyske geologen Friedrich von Alberti från tre distinkta lager (trias är latin för "triad"). Juraperioden namngavs av den franske geologen Alexandre Bronnjart efter de stora marina kalkstensklipporna i Jurabergen. Kritaperioden (från latinets creta, somöversatt som "krita") identifierades först av den belgiske geologen Jean d'Omalius d'Halloy 1822 efter att ha studerat kalkavlagringar (kalciumkarbonat avsatt av skal från marina ryggradslösa djur) som hittades i Västeuropa.
Delade epoker
Brittiska geologer var också banbrytande för sortering av perioder och deras indelning i epoker. År 1841 publicerade John Phillips den första globala geologiska tidsskalan baserad på de typer av fossil som finns i varje era. Phillipsskalan hjälpte till att standardisera användningen av termer som paleozoikum ("gamla livet"), som han utökade till en längre period än tidigare användning, och mesozoikum ("medelliv"), som han uppfann på egen hand. För dem som fortfarande är intresserade av att lära sig om denna underbara vetenskap om jordens historia, men som inte har tid att läsa Phillips, Steno och Hutton, kan vi ge råd om Koronovsky's Historical Geology.
