Historische geologie richt zich op de geologische processen die het aardoppervlak en het uiterlijk veranderen. Het maakt gebruik van stratigrafie, structurele geologie en paleontologie om de volgorde van deze gebeurtenissen te bepalen. Het richt zich ook op de evolutie van planten en dieren over verschillende tijdsperioden op geologische schaal. De ontdekking van radioactiviteit en de ontwikkeling van verschillende radiometrische dateringsmethoden in de eerste helft van de 20e eeuw boden een manier om de absolute en relatieve leeftijden van de geologische geschiedenis af te leiden.
Economische geologie, het zoeken naar en winnen van brandstoffen en grondstoffen hangt grotendeels af van het begrijpen van de geschiedenis van een bepaald gebied. Milieugeologie, inclusief het bepalen van het geologische gevaar van aardbevingen en vulkaanuitbarstingen, moet ook een gedetailleerde kennis van de geologische geschiedenis omvatten.
Oprichtende wetenschappers
Nikolai Steno, ook bekend als Niels Stensen, was de eerste die enkele van de basisconcepten van de historische geologie observeerde en voorstelde. Een van deze concepten was dat fossielen oorspronkelijk uit het leven kwamenorganismen.
James Hutton en Charles Lyell hebben ook bijgedragen aan het vroege begrip van de geschiedenis van de aarde. Hutton stelde eerst de theorie van uniformitarisme voor, die nu een basisprincipe is op alle gebieden van de geologie. Hutton steunde ook het idee dat de aarde vrij oud was, in tegenstelling tot het heersende concept van die tijd, dat zei dat de aarde slechts een paar duizend jaar oud was. Uniformisme beschrijft de aarde als geschapen door dezelfde natuurlijke fenomenen die vandaag aan het werk zijn.
Geschiedenis van de discipline
Het heersende 18e-eeuwse concept in het Westen was de overtuiging dat verschillende catastrofale gebeurtenissen de zeer korte geschiedenis van de aarde hadden gedomineerd. Deze visie werd sterk gesteund door aanhangers van Abrahamitische religies, gebaseerd op een grotendeels letterlijke interpretatie van religieuze bijbelteksten. Het concept van uniformitarisme stuitte op veel weerstand en leidde in de 19e eeuw tot controverse en debat. Een overvloed aan ontdekkingen in de 20e eeuw leverde ruimschoots bewijs dat de geschiedenis van de aarde het product is van zowel geleidelijke incrementele processen als plotselinge rampen. Deze overtuigingen vormen nu de basis van de historische geologie. Catastrofale gebeurtenissen zoals meteorietinslagen en grote vulkanische explosies vormen het aardoppervlak, samen met geleidelijke processen zoals verwering, erosie en sedimentatie. Het heden is de sleutel tot het verleden en omvat zowel catastrofale als geleidelijke processen, waardoor we de techniek begrijpengeologie van historische gebieden.
Geologische tijdschaal
De geologische tijdschaal is een chronologisch dateringssysteem dat geologische lagen (stratigrafie) koppelt aan specifieke tijdsintervallen. Zonder een basiskennis van deze schaal, zal een persoon nauwelijks begrijpen wat historische geologie bestudeert. Deze schaal wordt gebruikt door geologen, paleontologen en andere wetenschappers om verschillende perioden en gebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde te definiëren en te beschrijven. In wezen is de moderne historische geologie erop gebaseerd. De tabel met geologische tijdsintervallen op de schaal komt overeen met de nomenclatuur, data en standaard kleurcodes die zijn vastgesteld door de International Commission on Stratigraphy.
De primaire en grootste eenheden van tijdsverdeling zijn eonen, die elkaar achtereenvolgens volgen: Hadean, Archean, Proterozoic en Phanerozoic. Eeuwen zijn onderverdeeld in tijdperken, die op hun beurt zijn onderverdeeld in perioden, en perioden zijn onderverdeeld in tijdperken.
Volgens eonen, tijdperken, perioden en tijdperken worden de termen "anoniem", "eratem", "systeem", "reeks", "stadium" gebruikt om de gesteentelagen aan te duiden die behoren tot deze secties van geologische tijd in de geschiedenis Aarde.
Geologen classificeren deze eenheden als "vroeg", "midden" en "laat" wanneer ze verwijzen naar tijd, en "lager", "midden" en "boven" wanneer ze verwijzen naar de overeenkomstige rotsen. Zo komt het onder-Jura in chronostratigrafie overeen met het vroege Jura in de geochronologie.
Geschiedenis en ouderdom van de aarde
Radiometrische dateringsgegevens geven aan dat de aarde ongeveer 4,54 miljard jaar oud is. Verschillende tijdspannes op de geologische tijdschaal worden gewoonlijk gekenmerkt door overeenkomstige veranderingen in de samenstelling van de lagen die wijzen op belangrijke geologische of paleontologische gebeurtenissen zoals massale uitstervingen. De grens tussen het Krijt en het Paleogeen wordt bijvoorbeeld bepaald door het uitsterven van het Krijt-Paleogeen, dat het einde betekende van de dinosauriërs en vele andere levensgroepen.
Geologische eenheden uit dezelfde tijd, maar in verschillende delen van de wereld zien er vaak anders uit en bevatten verschillende fossielen, dus afzettingen die tot dezelfde periode behoren, hebben historisch gezien op verschillende plaatsen verschillende namen gekregen.
Historische geologie met elementaire paleontologie en astronomie
Sommige andere planeten en manen in het zonnestelsel hebben voldoende rigide structuren om hun eigen geschiedenis bij te houden, zoals Venus, Mars en de Maan. Dominante planeten zoals de gasreuzen behouden hun geschiedenis niet op een vergelijkbare manier. Afgezien van enorme meteorietbombardementen, hadden gebeurtenissen op andere planeten waarschijnlijk weinig effect op aarde, en gebeurtenissen op aarde hadden dienovereenkomstig weinig effect op die planeten. Het construeren van een tijdschaal die de planeten met elkaar verbindt, heeft dus slechts beperkte waarde voor de tijdschaal van de aarde, behalve in de context van het zonnestelsel. Perspectieven op de historische geologie van andere planeten - astropaleogeologie - worden nog steeds besprokenwetenschappers.
Ontdekking van Nikolai Steno
Aan het einde van de 17e eeuw formuleerde Nikolai Steno (1638-1686) de principes van de geologische geschiedenis van de aarde. Steno voerde aan dat de lagen van rotsen (of lagen) opeenvolgend werden gelegd, en elk van hen vertegenwoordigt een "stuk" tijd. Hij formuleerde ook de wet van superpositie, die stelt dat een bepaalde laag waarschijnlijk ouder is dan die erboven en jonger dan die eronder. Hoewel de principes van Steno eenvoudig waren, bleek de toepassing ervan moeilijk. Steno's ideeën leidden ook tot de ontdekking van andere belangrijke concepten die zelfs moderne geologen gebruiken. In de 18e eeuw realiseerden geologen zich dat:
- Lagenreeksen zijn vaak geërodeerd, vervormd, gekanteld of zelfs omgekeerd.
- Straten die tegelijkertijd in verschillende gebieden zijn gelegd, kunnen totaal verschillende structuren hebben.
- De lagen van een bepaalde regio zijn slechts een deel van de lange geschiedenis van de aarde.
James Hutton en Plutonisme
De in die tijd populaire Neptunistische theorieën (beschreven door Abraham Werner (1749-1817) aan het einde van de 18e eeuw) waren dat alle rotsen en rotsen afkomstig waren van een enorme overstroming. Een grote verandering in denken vond plaats toen James Hutton zijn theorie presenteerde voor de Royal Society of Edinburgh in maart en april 1785. John McPhee beweerde later dat James Hutton diezelfde dag de grondlegger van de moderne geologie werd. Hutton suggereerde dat het binnenste van de aarde erg heet is, en dat het ook warm iswas de motor die de creatie van nieuwe stenen en rotsen aanmoedigde. Daarna werd de aarde gekoeld door lucht en water, die zich in de vorm van zeeën vestigden - wat bijvoorbeeld gedeeltelijk wordt bevestigd door de historische geologie van de zee boven de Oeral. Deze theorie, bekend als "Plutonisme", was heel anders dan de "Neptuniaanse" theorie, gebaseerd op de studie van waterstromen.
Ontdekking van andere fundamenten van historische geologie
De eerste serieuze pogingen om een geologische tijdschaal te formuleren die overal op aarde kan worden toegepast, werden aan het einde van de 18e eeuw gedaan. De meest succesvolle van die vroege pogingen (inclusief die van Werner) verdeelden de rotsen van de aardkorst in vier soorten: primair, secundair, tertiair en quaternair. Elk type gesteente is volgens de theorie gevormd tijdens een bepaalde periode in de geschiedenis van de aarde. Men zou dus zowel kunnen spreken van een "tertiaire periode" als van "tertiaire gesteenten". Inderdaad, de term "Tertiair" (nu Paleogeen en Neogeen) wordt nog steeds vaak gebruikt als de naam van de geologische periode na het uitsterven van de dinosauriërs, terwijl de term "Kwartair" de formele naam blijft voor de huidige periode. Praktische problemen in de historische geologie werden zeer snel aan leunstoeltheoretici gegeven, omdat alles wat ze zelf bedachten in de praktijk moest worden bewezen - in de regel door lange opgravingen.
Fossielgeh alte in sedimenten
Identificatie van lagen door hun fossielen, voor het eerst voorgesteld door William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah enAlexander Bronnart in het begin van de 19e eeuw stond geologen toe om de geschiedenis van de aarde nauwkeuriger te verdelen. Het stelde hen ook in staat om lagen langs nationale (of zelfs continentale) grenzen in kaart te brengen. Als twee lagen dezelfde fossielen bevatten, dan werden ze tegelijkertijd afgezet. Historische en regionale geologie waren een enorme hulp bij het doen van deze ontdekking.
Namen van geologische perioden
Het vroege werk aan de ontwikkeling van de geologische tijdschaal werd gedomineerd door Britse geologen, en de namen van de geologische perioden weerspiegelen deze dominantie. "Cambrium" (de klassieke naam voor Wales), "Ordovicium" en "Silur", genoemd naar oude Welshe stammen, waren perioden die werden gedefinieerd met behulp van stratigrafische reeksen uit Wales. "Devon" is vernoemd naar het Engelse graafschap Devonshire, terwijl "Carbon" is vernoemd naar de verouderde kolenmaatregelen die door 19e-eeuwse Britse geologen werden gebruikt. Het Perm is vernoemd naar de Russische stad Perm omdat het werd gedefinieerd met behulp van lagen in die regio door de Schotse geoloog Roderick Murchison.
Sommige perioden zijn echter bepaald door geologen uit andere landen. De Trias periode werd in 1834 genoemd door de Duitse geoloog Friedrich von Alberti uit drie verschillende lagen (trias is Latijn voor "triade"). De Jura-periode werd door de Franse geoloog Alexandre Bronnjart genoemd naar de uitgestrekte mariene kalksteenrotsen van het Jura-gebergte. Krijt (van het Latijnse creta, datvertaald als "krijt") werd voor het eerst geïdentificeerd door de Belgische geoloog Jean d'Omalius d'Halloy in 1822 na het bestuderen van krijtafzettingen (calciumcarbonaat afgezet door de schelpen van ongewervelde zeedieren) gevonden in West-Europa.
Gesplitste tijdperken
Britse geologen waren ook pioniers in het sorteren van perioden en hun indeling in tijdperken. In 1841 publiceerde John Phillips de eerste wereldwijde geologische tijdschaal op basis van de soorten fossielen die in elk tijdperk werden gevonden. De Phillips-schaal hielp bij het standaardiseren van het gebruik van termen als Paleozoïcum ("oud leven"), dat hij uitbreidde tot een langere periode dan voorheen, en Mesozoïcum ("middenleven"), dat hij zelf uitvond. Voor degenen die nog steeds geïnteresseerd zijn in het leren over deze prachtige wetenschap van de geschiedenis van de aarde, maar geen tijd hebben om Phillips, Steno en Hutton te lezen, kunnen we Koronovsky's Historical Geology adviseren.
