Историческата геология се фокусира върху геоложките процеси, които променят повърхността и външния вид на Земята. Той използва стратиграфия, структурна геология и палеонтология, за да определи последователността на тези събития. Той също така се фокусира върху еволюцията на растенията и животните през различни периоди от време в геоложки мащаб. Откриването на радиоактивността и разработването на няколко метода за радиометрично датиране през първата половина на 20-ти век предостави средство за извеждане на абсолютната и относителната възраст на геоложката история.
Икономическата геология, търсенето и добива на горива и суровини до голяма степен зависят от разбирането на историята на дадена област. Геологията на околната среда, включително определянето на геоложкия риск от земетресения и вулканични изригвания, също трябва да включва подробно познаване на геоложката история.
Учени-основатели
Николай Стено, известен също като Нилс Стенсен, е първият, който наблюдава и предлага някои от основните концепции на историческата геология. Една от тези концепции беше, че вкаменелостите първоначално идват от живиорганизми.
Джеймс Хътън и Чарлз Лайел също допринесоха за ранното разбиране на историята на Земята. Хътън за първи път предложи теорията на униформизма, която сега е основен принцип във всички области на геологията. Хътън също подкрепя идеята, че Земята е била доста древна, за разлика от преобладаващата концепция от времето, според която Земята е била само на няколко хиляди години. Униформизмът описва Земята като създадена от същите природни феномени, които действат днес.
История на дисциплината
Доминиращата концепция от 18-ти век на Запад е вярата, че различни катаклизмични събития са доминирали в много кратката история на Земята. Тази гледна точка беше силно подкрепена от привържениците на авраамските религии, базирани на до голяма степен буквално тълкуване на религиозни библейски текстове. Концепцията за униформизма срещна значителна съпротива и доведе до противоречия и дебати през 19-ти век. Множество открития през 20-ти век предоставиха достатъчно доказателства, че историята на Земята е продукт както на постепенни нарастващи процеси, така и на внезапни катаклизми. Тези вярвания сега са в основата на историческата геология. Катастрофични събития като метеоритни удари и големи вулканични експлозии оформят земната повърхност заедно с постепенни процеси като изветряне, ерозия и седиментация. Настоящето е ключът към миналото и включва както катастрофални, така и постепенни процеси, което ни кара да разберем инженерствотогеология на историческите територии.
Геоложка времева скала
Геоложката времева скала е хронологична система за датиране, която свързва геоложките слоеве (стратиграфия) с определени интервали от време. Без елементарно разбиране на тази скала, човек едва ли ще разбере какво изучава историческата геология. Тази скала се използва от геолози, палеонтолози и други учени за дефиниране и описание на различни периоди и събития от историята на Земята. По същество съвременната историческа геология се основава на него. Таблицата на геоложките времеви интервали, представена в скалата, е в съответствие с номенклатурата, датите и стандартните цветови кодове, установени от Международната комисия по стратиграфия.
Основните и най-големите единици за деление на времето са еони, следващи последователно един след друг: Хадеан, Архей, Протерозой и Фанерозой. Еоните са разделени на ери, които от своя страна са разделени на периоди, а периодите са разделени на епохи.
Според еони, ери, периоди и епохи, термините "анонимен", "ератем", "система", "серия", "етап" се използват за обозначаване на скалните слоеве, които принадлежат към тези участъци от геоложки време в историята на Земята.
Геолозите класифицират тези единици като "ранни", "средни" и "късни", когато се позовават на времето, и "долни", "средни" и "горни", когато се отнасят до съответните скали. Например, долната юра в хроностратиграфията съответства на ранната юра в геохронологията.
История и възраст на Земята
Радиометричните данни за датиране показват, че Земята е на около 4,54 милиарда години. Различните периоди от време в геоложката времева скала обикновено са белязани от съответните промени в състава на пластовете, които показват големи геоложки или палеонтологични събития, като масови изчезвания. Например, границата между Креда и Палеоген се определя от събитието на изчезване през Креда-Палеоген, което бележи края на динозаврите и много други групи от живот.
Геоложки единици от едно и също време, но в различни части на света често изглеждат различно и съдържат различни вкаменелости, така че депозитите, принадлежащи към един и същ период от време, исторически са били давани различни имена на различни места.
Историческа геология с основна палеонтология и астрономия
Някои други планети и луни в Слънчевата система имат достатъчно твърди структури, за да водят записи на собствената си история, като Венера, Марс и Луната. Доминиращи планети като газовите гиганти не запазват своята история по подобен начин. Освен масивни метеоритни бомбардировки, събитията на други планети вероятно са имали малък ефект върху Земята и събитията на Земята са имали съответно малък ефект върху тези планети. По този начин конструирането на времева скала, която свързва планетите, има само ограничена стойност спрямо времевата скала на Земята, освен в контекста на Слънчевата система. Все още се обсъждат перспективите за историческата геология на други планети – астропалеогеологиятаучени.
Откриване на Николай Стено
В края на 17-ти век Николай Стено (1638-1686) формулира принципите на геоложката история на Земята. Стено твърди, че слоевете скали (или пластове) са положени последователно и всеки от тях представлява „отрезък“от време. Той също така формулира закона за суперпозицията, който гласи, че всеки даден слой вероятно е по-стар от тези над него и по-млад от тези под него. Въпреки че принципите на Стено бяха прости, тяхното прилагане се оказа трудно. Идеите на Стено доведоха и до откриването на други важни концепции, които дори съвременните геолози използват. През 18-ти век геолозите осъзнават, че:
- Последователностите на слоевете често са ерозирани, изкривени, наклонени или дори обърнати.
- Пластите, положени по едно и също време в различни области, могат да имат напълно различни структури.
- Слоевете на всеки даден регион са само част от дългата история на Земята.
Джеймс Хътън и плутонизъм
Нептунистките теории, популярни по онова време (изложени от Ейбрахам Вернер (1749-1817) в края на 18-ти век) са, че всички скали и скали произлизат от някакъв огромен наводнение. Голяма промяна в мисленето настъпва, когато Джеймс Хътън представя теорията си пред Кралското общество на Единбург през март и април 1785 г. По-късно Джон Макфий твърди, че Джеймс Хътън става основател на съвременната геология същия ден. Хътън предположи, че вътрешността на Земята е много гореща и че е топлабеше двигателят, който насърчи създаването на нови камъни и скали. Тогава Земята беше охладена от въздух и вода, които се настаниха под формата на морета - което, например, отчасти се потвърждава от историческата геология на морето над Урал. Тази теория, известна като "плутонизъм", беше много различна от "нептуновата" теория, базирана на изследването на водните потоци.
Откриване на други основи на историческата геология
Първите сериозни опити за формулиране на геоложка времева скала, която може да се приложи навсякъде по Земята, са направени в края на 18-ти век. Най-успешният от тези ранни опити (включително този на Вернер) разделя скалите на земната кора на четири типа: първичен, вторичен, третичен и четвъртичен. Всеки вид скала, според теорията, се е образувал през определен период от историята на Земята. Така може да се говори както за „терциерен период”, така и за „третични скали”. Всъщност терминът "Терциер" (сега Палеоген и Неоген) все още често се използва като име на геоложкия период след изчезването на динозаврите, докато терминът "Кватернер" остава официалното име за текущия период. Практическите проблеми в историческата геология бяха предоставени на теоретиците на фотьойлите много бързо, защото всичко, което измислят сами, трябваше да бъде доказано на практика - като правило, чрез дълги разкопки.
Съдържание на изкопаеми в седименти
Идентифициране на пластовете по техните вкаменелости, предложено за първи път от Уилям Смит, Жорж Кювие, Жан д'Амалий д'Ала иАлександър Бронарт в началото на 19 век позволява на геолозите да разделят по-точно историята на Земята. Освен това им позволи да картографират слоеве по национални (или дори континентални) граници. Ако две страта съдържат едни и същи вкаменелости, тогава те са били отложени по едно и също време. Историческата и регионалната геология бяха от огромна помощ за това откритие.
Имена на геоложки периоди
Ранната работа по разработването на геоложката времева скала беше доминирана от британски геолози и имената на геоложките периоди отразяват това господство. "Камбрий" (класическото име за Уелс), "Ордовик" и "Силур", кръстени на древни уелски племена, са периоди, определени с помощта на стратиграфски последователности от Уелс. „Девън“е кръстен на английското графство Девоншир, докато „Въглерод“е кръстен на остарелите въглищни мерки, използвани от британските геолози от 19-ти век. Пермският е кръстен на руския град Перм, защото е определен с помощта на пластове в този регион от шотландския геолог Родерик Мърчисън.
Някои периоди обаче са определени от геолози от други страни. Триасният период е наречен през 1834 г. от немския геолог Фридрих фон Алберти от три отделни слоя (trias е латински за "триада"). Юрският период е кръстен от френския геолог Александър Броняр на името на огромните морски варовикови скали на планината Юра. Креда (от латинското creta, коетопреведено като "креда") е идентифициран за първи път от белгийския геолог Жан д'Омалиус д'Халой през 1822 г. след проучване на кредови отлагания (калциев карбонат, отложен от черупките на морските безгръбначни), открити в Западна Европа.
Разделени епохи
Британските геолози също са пионери в сортирането на периоди и тяхното разделяне на епохи. През 1841 г. Джон Филипс публикува първата глобална геоложка времева скала, базирана на видовете вкаменелости, открити във всяка ера. Скалата на Филипс помогна да се стандартизира използването на термини като палеозой („стар живот“), който той разшири до по-дълъг период от предишната употреба, и мезозой („среден живот“), който той измисли сам. За тези, които все още се интересуват от тази прекрасна наука за историята на Земята, но нямат време да четат Филипс, Стено и Хътън, можем да посъветваме Историческата геология на Короновски.
