Η ιστορική γεωλογία εστιάζει στις γεωλογικές διεργασίες που αλλάζουν την επιφάνεια και την εμφάνιση της Γης. Χρησιμοποιεί στρωματογραφία, δομική γεωλογία και παλαιοντολογία για να προσδιορίσει την αλληλουχία αυτών των γεγονότων. Επικεντρώνεται επίσης στην εξέλιξη των φυτών και των ζώων σε διαφορετικές χρονικές περιόδους σε γεωλογική κλίμακα. Η ανακάλυψη της ραδιενέργειας και η ανάπτυξη αρκετών μεθόδων ραδιομετρικής χρονολόγησης στο πρώτο μισό του 20ού αιώνα παρείχαν ένα μέσο για τον προσδιορισμό των απόλυτων και σχετικών ηλικιών της γεωλογικής ιστορίας.
Η οικονομική γεωλογία, η αναζήτηση και η εξόρυξη καυσίμων και πρώτων υλών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την κατανόηση της ιστορίας μιας συγκεκριμένης περιοχής. Η περιβαλλοντική γεωλογία, συμπεριλαμβανομένου του προσδιορισμού του γεωλογικού κινδύνου από σεισμούς και ηφαιστειακές εκρήξεις, πρέπει επίσης να περιλαμβάνει λεπτομερή γνώση της γεωλογικής ιστορίας.
Ιδρυτές Επιστήμονες
Nikolai Steno, επίσης γνωστός ως Niels Stensen, ήταν ο πρώτος που παρατήρησε και πρότεινε μερικές από τις βασικές έννοιες της ιστορικής γεωλογίας. Μία από αυτές τις έννοιες ήταν ότι τα απολιθώματα προήλθαν αρχικά από ζωντανή ζωήοργανισμών.
Ο James Hutton και ο Charles Lyell συνέβαλαν επίσης στην πρώιμη κατανόηση της ιστορίας της Γης. Ο Χάτον πρότεινε για πρώτη φορά τη θεωρία της ομοιομορφίας, η οποία είναι πλέον βασική αρχή σε όλους τους τομείς της γεωλογίας. Ο Χάτον υποστήριξε επίσης την ιδέα ότι η Γη ήταν αρκετά αρχαία, σε αντίθεση με την επικρατούσα αντίληψη της εποχής, που έλεγε ότι η Γη ήταν μόλις μερικές χιλιάδες χρόνια. Ο ομοιομορφισμός περιγράφει τη Γη ως δημιουργήθηκε από τα ίδια φυσικά φαινόμενα που λειτουργούν σήμερα.
Ιστορία της πειθαρχίας
Η κυρίαρχη αντίληψη του 18ου αιώνα στη Δύση ήταν η πεποίθηση ότι διάφορα κατακλυσμικά γεγονότα είχαν κυριαρχήσει στην πολύ σύντομη ιστορία της Γης. Αυτή η άποψη υποστηρίχθηκε σθεναρά από τους οπαδούς των Αβρααμικών θρησκειών που βασίζονται σε μια σε μεγάλο βαθμό κυριολεκτική ερμηνεία των θρησκευτικών βιβλικών κειμένων. Η έννοια της ομοιομορφίας συνάντησε σημαντική αντίσταση και οδήγησε σε διαμάχες και συζητήσεις σε όλο τον 19ο αιώνα. Μια πληθώρα ανακαλύψεων τον 20ο αιώνα παρείχε άφθονες αποδείξεις ότι η ιστορία της Γης είναι προϊόν τόσο σταδιακών σταδιακών διαδικασιών όσο και ξαφνικών κατακλυσμών. Αυτές οι πεποιθήσεις αποτελούν πλέον τα θεμέλια της ιστορικής γεωλογίας. Καταστροφικά γεγονότα όπως προσκρούσεις μετεωριτών και μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις διαμορφώνουν την επιφάνεια της Γης μαζί με σταδιακές διεργασίες όπως η διάβρωση, η διάβρωση και η καθίζηση. Το παρόν είναι το κλειδί για το παρελθόν και περιλαμβάνει τόσο καταστροφικές όσο και σταδιακές διαδικασίες, που μας κάνουν να κατανοήσουμε τη μηχανικήγεωλογία ιστορικών περιοχών.
Γεωλογική κλίμακα χρόνου
Η γεωλογική κλίμακα χρόνου είναι ένα σύστημα χρονολογικής χρονολόγησης που συνδέει τα γεωλογικά στρώματα (στρωματογραφία) με συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Χωρίς μια βασική κατανόηση αυτής της κλίμακας, ένα άτομο δύσκολα θα καταλάβει τι μελετά η ιστορική γεωλογία. Αυτή η κλίμακα χρησιμοποιείται από γεωλόγους, παλαιοντολόγους και άλλους επιστήμονες για να ορίσουν και να περιγράψουν διάφορες περιόδους και γεγονότα στην ιστορία της Γης. Ουσιαστικά πάνω της βασίζεται η σύγχρονη ιστορική γεωλογία. Ο πίνακας των γεωλογικών χρονικών διαστημάτων που παρουσιάζεται στην κλίμακα είναι συνεπής με την ονοματολογία, τις ημερομηνίες και τους τυπικούς χρωματικούς κώδικες που καθορίστηκαν από τη Διεθνή Επιτροπή Στρωματογραφίας.
Οι κύριες και μεγαλύτερες μονάδες διαίρεσης του χρόνου είναι οι αιώνες, διαδοχικά διαδοχικά: Άδης, Αρχαίος, Προτεροζωικός και Φανεροζωικός. Οι αιώνες χωρίζονται σε εποχές, οι οποίες με τη σειρά τους χωρίζονται σε περιόδους και οι περίοδοι χωρίζονται σε εποχές.
Σύμφωνα με αιώνες, εποχές, περιόδους και εποχές, οι όροι "ανώνυμος", "eratem", "σύστημα", "σειρά", "στάδιο" χρησιμοποιούνται για να προσδιορίσουν τα στρώματα πετρωμάτων που ανήκουν σε αυτά τα τμήματα της γεωλογικής χρόνος στην ιστορία Γη.
Οι γεωλόγοι ταξινομούν αυτές τις μονάδες ως "πρώιμες", "μεσαίες" και "όψιμες" όταν αναφέρονται στον χρόνο και "κάτω", "μεσαία" και "άνω" όταν αναφέρονται στα αντίστοιχα πετρώματα. Για παράδειγμα, το Κάτω Ιουράσιο στη χρονοστρωματογραφία αντιστοιχεί στο πρώιμο Ιουράσιο στη γεωχρονολογία.
Ιστορία και ηλικία της Γης
Τα δεδομένα ραδιομετρικής χρονολόγησης δείχνουν ότι η Γη είναι περίπου 4,54 δισεκατομμυρίων ετών. Διαφορετικά χρονικά διαστήματα στη γεωλογική χρονική κλίμακα συνήθως χαρακτηρίζονται από αντίστοιχες αλλαγές στη σύνθεση των στρωμάτων που υποδεικνύουν μεγάλα γεωλογικά ή παλαιοντολογικά γεγονότα, όπως μαζικές εξαφανίσεις. Για παράδειγμα, το όριο μεταξύ του Κρητιδικού και του Παλαιογένους ορίζεται από το γεγονός της εξαφάνισης Κρητιδικού-Παλαιογένους, το οποίο σηματοδότησε το τέλος των δεινοσαύρων και πολλών άλλων ομάδων ζωής.
Γεωλογικές μονάδες της ίδιας εποχής αλλά σε διαφορετικά μέρη του κόσμου συχνά φαίνονται διαφορετικές και περιέχουν διαφορετικά απολιθώματα, επομένως τα κοιτάσματα που ανήκουν στην ίδια χρονική περίοδο έχουν ιστορικά δοθεί διαφορετικά ονόματα σε διαφορετικά μέρη.
Ιστορική γεωλογία με βασική παλαιοντολογία και αστρονομία
Μερικοί άλλοι πλανήτες και φεγγάρια στο ηλιακό σύστημα έχουν αρκετά άκαμπτες δομές για να κρατούν αρχεία των δικών τους ιστοριών, όπως η Αφροδίτη, ο Άρης και η Σελήνη. Οι κυρίαρχοι πλανήτες όπως οι γίγαντες του αερίου δεν διατηρούν την ιστορία τους με συγκρίσιμο τρόπο. Εκτός από τους μαζικούς βομβαρδισμούς μετεωριτών, τα γεγονότα σε άλλους πλανήτες πιθανώς είχαν μικρή επίδραση στη Γη και τα γεγονότα στη Γη είχαν αντίστοιχα μικρή επίδραση σε αυτούς τους πλανήτες. Έτσι, η κατασκευή μιας χρονικής κλίμακας που συνδέει τους πλανήτες έχει περιορισμένη μόνο αξία στη χρονική κλίμακα της Γης, εκτός από το πλαίσιο του ηλιακού συστήματος. Οι προοπτικές για την ιστορική γεωλογία άλλων πλανητών - η αστροπαλαιογεωλογία - είναι ακόμα υπό συζήτησηεπιστήμονες.
Ανακάλυψη του Νικολάι Στένο
Στα τέλη του 17ου αιώνα, ο Νικολάι Στένο (1638-1686) διατύπωσε τις αρχές της γεωλογικής ιστορίας της Γης. Ο Steno υποστήριξε ότι τα στρώματα των βράχων (ή τα στρώματα) τοποθετήθηκαν διαδοχικά και καθένα από αυτά αντιπροσωπεύει μια «φέτα» του χρόνου. Διατύπωσε επίσης τον νόμο της υπέρθεσης, ο οποίος δηλώνει ότι κάθε δεδομένο στρώμα είναι πιθανό να είναι παλαιότερο από αυτά που βρίσκονται πάνω από αυτό και νεότερο από αυτά που βρίσκονται κάτω από αυτό. Αν και οι αρχές του Steno ήταν απλές, η εφαρμογή τους αποδείχθηκε δύσκολη. Οι ιδέες του Steno οδήγησαν επίσης στην ανακάλυψη άλλων σημαντικών εννοιών που χρησιμοποιούν ακόμη και οι σύγχρονοι γεωλόγοι. Κατά τη διάρκεια του 18ου αιώνα, οι γεωλόγοι συνειδητοποίησαν ότι:
- Οι ακολουθίες επιπέδων συχνά διαβρώνονται, παραμορφώνονται, γέρνουν ή ακόμη και αναστρέφονται.
- Στρώματα που τοποθετούνται ταυτόχρονα σε διαφορετικές περιοχές μπορεί να έχουν εντελώς διαφορετικές δομές.
- Τα στρώματα οποιασδήποτε περιοχής αποτελούν μόνο μέρος της μακράς ιστορίας της Γης.
James Hutton και πλουτωνισμός
Οι δημοφιλείς εκείνη την εποχή θεωρίες του Ποσειδώνα (που διατυπώθηκαν από τον Αβραάμ Βέρνερ (1749-1817) στα τέλη του 18ου αιώνα) ήταν ότι όλοι οι βράχοι και οι βράχοι προέρχονταν από κάποια τεράστια πλημμύρα. Μια μεγάλη αλλαγή στη σκέψη συνέβη όταν ο James Hutton παρουσίασε τη θεωρία του ενώπιον της Βασιλικής Εταιρείας του Εδιμβούργου τον Μάρτιο και τον Απρίλιο του 1785. Ο John McPhee αργότερα ισχυρίστηκε ότι ο James Hutton έγινε ο ιδρυτής της σύγχρονης γεωλογίας εκείνη την ημέρα. Ο Χάτον πρότεινε ότι το εσωτερικό της Γης είναι πολύ ζεστό και ότι είναι ζεστόήταν η μηχανή που ενθάρρυνε τη δημιουργία νέων λίθων και βράχων. Στη συνέχεια η Γη ψύχθηκε από τον αέρα και το νερό, τα οποία εγκαταστάθηκαν με τη μορφή θαλασσών - κάτι που, για παράδειγμα, εν μέρει επιβεβαιώνεται από την ιστορική γεωλογία της θάλασσας πάνω από τα Ουράλια. Αυτή η θεωρία, γνωστή ως «Πλουτωνισμός», ήταν πολύ διαφορετική από τη θεωρία του «Ποσειδώνα» που βασίζεται στη μελέτη των ροών του νερού.
Ανακάλυψη άλλων θεμελίων της ιστορικής γεωλογίας
Οι πρώτες σοβαρές προσπάθειες για τη διαμόρφωση μιας γεωλογικής κλίμακας χρόνου που μπορεί να εφαρμοστεί οπουδήποτε στη Γη έγιναν στα τέλη του 18ου αιώνα. Η πιο επιτυχημένη από αυτές τις πρώιμες προσπάθειες (συμπεριλαμβανομένου του Werner) χώρισε τα πετρώματα του φλοιού της γης σε τέσσερις τύπους: πρωτογενή, δευτερογενή, τριτογενή και τεταρτογενή. Κάθε τύπος βράχου, σύμφωνα με τη θεωρία, σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια μιας ορισμένης περιόδου στην ιστορία της Γης. Έτσι, θα μπορούσε κανείς να μιλήσει για «τριτογενή περίοδο» καθώς και για «τριτογενείς βράχους». Πράγματι, ο όρος «Τριτογενής» (τώρα Παλαιογένης και Νεογένης) εξακολουθεί να χρησιμοποιείται συχνά ως το όνομα της γεωλογικής περιόδου μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, ενώ ο όρος «Τεταρτογενής» παραμένει η επίσημη ονομασία για την τρέχουσα περίοδο. Τα πρακτικά προβλήματα στην ιστορική γεωλογία δόθηκαν στους θεωρητικούς της πολυθρόνας πολύ γρήγορα, γιατί όλα όσα σκέφτηκαν από μόνοι τους έπρεπε να αποδειχθούν στην πράξη - κατά κανόνα, μέσω μακρών ανασκαφών.
Περιεκτικότητα σε απολιθώματα σε ιζήματα
Ταυτοποίηση στρωμάτων από τα απολιθώματα τους, που προτάθηκε για πρώτη φορά από τους William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah καιΟ Alexander Bronnart στις αρχές του 19ου αιώνα επέτρεψε στους γεωλόγους να μοιράσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την ιστορία της Γης. Τους επέτρεψε επίσης να χαρτογραφήσουν επίπεδα κατά μήκος εθνικών (ή ακόμα και ηπειρωτικών) ορίων. Αν δύο στρώματα περιείχαν τα ίδια απολιθώματα, τότε είχαν αποτεθεί ταυτόχρονα. Η ιστορική και η περιφερειακή γεωλογία βοήθησαν πάρα πολύ στην ανακάλυψη αυτή.
Ονόματα γεωλογικών περιόδων
Οι πρώτες εργασίες για την ανάπτυξη της γεωλογικής χρονικής κλίμακας κυριαρχούνταν από Βρετανούς γεωλόγους και τα ονόματα των γεωλογικών περιόδων αντικατοπτρίζουν αυτήν την κυριαρχία. Το "Cambrian" (το κλασικό όνομα για την Ουαλία), το "Ordovician" και το "Silur", που ονομάστηκαν από αρχαίες ουαλικές φυλές, ήταν περίοδοι που ορίστηκαν χρησιμοποιώντας στρωματογραφικές ακολουθίες από την Ουαλία. Το "Devon" πήρε το όνομά του από την αγγλική κομητεία Devonshire, ενώ το "Carbon" πήρε το όνομά του από τα απαρχαιωμένα μέτρα άνθρακα που χρησιμοποιούσαν οι Βρετανοί γεωλόγοι του 19ου αιώνα. Το Permian πήρε το όνομά του από τη ρωσική πόλη Perm επειδή ορίστηκε χρησιμοποιώντας στρώματα σε αυτήν την περιοχή από τον Σκωτσέζο γεωλόγο Roderick Murchison.
Ωστόσο, ορισμένες περίοδοι έχουν καθοριστεί από γεωλόγους από άλλες χώρες. Η Τριασική περίοδος ονομάστηκε το 1834 από τον Γερμανό γεωλόγο Friedrich von Alberti από τρία διαφορετικά στρώματα (trias στα λατινικά σημαίνει «τριάδα»). Η περίοδος του Jurassic ονομάστηκε από τον Γάλλο γεωλόγο Alexandre Bronnjart από τους τεράστιους θαλάσσιους ασβεστολιθικούς βράχους των βουνών Jura. Κρητιδική περίοδος (από το λατινικό creta, πουμεταφράστηκε ως "κιμωλία") αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά από τον Βέλγο γεωλόγο Jean d'Omalius d'Halloy το 1822 μετά από μελέτη των κοιτασμάτων κιμωλίας (ανθρακικό ασβέστιο που εναποτίθεται από τα κελύφη των θαλάσσιων ασπόνδυλων) που βρέθηκαν στη Δυτική Ευρώπη.
Split epochs
Οι Βρετανοί γεωλόγοι πρωτοστάτησαν επίσης στην ταξινόμηση των περιόδων και στη διαίρεση τους σε εποχές. Το 1841, ο John Phillips δημοσίευσε την πρώτη παγκόσμια γεωλογική κλίμακα χρόνου με βάση τους τύπους απολιθωμάτων που βρέθηκαν σε κάθε εποχή. Η κλίμακα Phillips βοήθησε στην τυποποίηση της χρήσης όρων όπως το Παλαιοζωικό («παλιά ζωή»), το οποίο επέκτεινε σε μεγαλύτερη περίοδο από την προηγούμενη χρήση, και το Μεσοζωικό («μεσαία ζωή»), που επινόησε μόνος του. Για όσους εξακολουθούν να ενδιαφέρονται να μάθουν για αυτήν την υπέροχη επιστήμη της ιστορίας της γης, αλλά δεν έχουν χρόνο να διαβάσουν τους Phillips, Steno και Hutton, μπορούμε να συμβουλεύσουμε την Ιστορική Γεωλογία του Koronovsky.
