Historická geologie se zaměřuje na geologické procesy, které mění povrch a vzhled Země. K určení sledu těchto událostí využívá stratigrafii, strukturální geologii a paleontologii. Zaměřuje se také na vývoj rostlin a zvířat v různých časových obdobích v geologickém měřítku. Objev radioaktivity a vývoj několika radiometrických datovacích metod v první polovině 20. století poskytly prostředky k odvození absolutního a relativního stáří geologické historie.
Ekonomická geologie, hledání a těžba paliv a surovin do značné míry závisí na pochopení historie konkrétní oblasti. Environmentální geologie, včetně určování geologického nebezpečí zemětřesení a sopečných erupcí, musí také zahrnovat podrobné znalosti geologické historie.
Zakládající vědci
Nikolai Steno, také známý jako Niels Stensen, byl první, kdo pozoroval a navrhl některé ze základních konceptů historické geologie. Jedním z těchto konceptů bylo, že fosilie původně pocházely ze životaorganismy.
James Hutton a Charles Lyell také přispěli k ranému pochopení historie Země. Hutton nejprve navrhl teorii uniformitarianismu, která je nyní základním principem ve všech oblastech geologie. Hutton také podporoval myšlenku, že Země byla docela starověká, na rozdíl od převládajícího konceptu té doby, který říkal, že Země byla stará jen několik tisíc let. Uniformismus popisuje Zemi jako vytvořenou stejnými přírodními jevy, které dnes fungují.
Historie disciplíny
Převládajícím konceptem 18. století na Západě bylo přesvědčení, že velmi krátkou historii Země ovládaly různé kataklyzmatické události. Tento názor byl silně podporován přívrženci abrahámských náboženství založených na převážně doslovném výkladu náboženských biblických textů. Koncept uniformitarianismu se setkal se značným odporem a vedl ke sporům a debatám po celé 19. století. Množství objevů ve 20. století poskytlo dostatek důkazů, že historie Země je produktem jak postupných postupných procesů, tak náhlých kataklyzmat. Tyto názory jsou nyní základem historické geologie. Katastrofické události, jako jsou dopady meteoritů a velké sopečné výbuchy, formují zemský povrch spolu s postupnými procesy, jako je zvětrávání, eroze a sedimentace. Současnost je klíčem k minulosti a zahrnuje jak katastrofické, tak postupné procesy, díky čemuž rozumíme inženýrstvígeologie historických území.
Geologické časové měřítko
Geologická časová škála je chronologický datovací systém, který spojuje geologické vrstvy (stratigrafii) s konkrétními časovými intervaly. Bez základního pochopení tohoto měřítka člověk těžko pochopí, co studuje historická geologie. Toto měřítko používají geologové, paleontologové a další vědci k definování a popisu různých období a událostí v historii Země. V podstatě z něj vychází moderní historická geologie. Tabulka geologických časových intervalů uvedená na stupnici je v souladu s nomenklaturou, daty a standardními barevnými kódy stanovenými Mezinárodní komisí pro stratigrafii.
Primárními a největšími jednotkami dělení času jsou eony, které za sebou postupně následují: hadean, archean, proterozoikum a fanerozoikum. Eony se dělí na éry, které se zase dělí na období, a období se dělí na epochy.
Podle věků, epoch, období a epoch se termíny „anonymní“, „eratem“, „systém“, „řada“, „etapa“používají k označení vrstev hornin, které patří do těchto částí geologického čas v historii Země.
Geologové klasifikují tyto jednotky jako „rané“, „střední“a „pozdní“, když se odkazují na čas, a „nižší“, „střední“a „horní“, když se odkazují na odpovídající horniny. Například spodní jura v chronostratigrafii odpovídá rané juře v geochronologii.
Historie a stáří Země
Radiometrické datovací údaje ukazují, že Země je stará asi 4,54 miliardy let. Různá časová rozpětí na geologickém časovém měřítku se obvykle vyznačují odpovídajícími změnami ve složení vrstev, které indikují významné geologické nebo paleontologické události, jako jsou masová vymírání. Například hranice mezi křídou a paleogénem je definována událostí vymírání křídy a paleogénu, která znamenala konec dinosaurů a mnoha dalších životních skupin.
Geologické jednotky ze stejné doby, ale v různých částech světa často vypadají odlišně a obsahují různé zkameněliny, takže ložiska patřící do stejného časového období dostala historicky na různých místech různá jména.
Historická geologie se základní paleontologií a astronomií
Některé další planety a měsíce ve sluneční soustavě mají dostatečně pevné struktury, aby si mohly uchovávat záznamy o své vlastní historii, jako je Venuše, Mars a Měsíc. Dominantní planety, jako jsou plynní obři, si svou historii neuchovávají srovnatelným způsobem. Kromě masivního bombardování meteority měly události na jiných planetách pravděpodobně na Zemi malý vliv a události na Zemi měly na tyto planety odpovídající malý vliv. Sestavení časové škály, která spojuje planety, má tedy ve vztahu k časové ose Země pouze omezenou hodnotu, s výjimkou kontextu sluneční soustavy. O perspektivách historické geologie jiných planet – astropaleogeologie – se stále vedou debatyvědci.
Objev Nikolaje Stena
Koncem 17. století formuloval Nikolaj Steno (1638-1686) principy geologické historie Země. Steno tvrdil, že vrstvy hornin (nebo vrstev) byly pokládány postupně a každá z nich představuje „výsek“času. Také formuloval zákon superpozice, který říká, že jakákoli daná vrstva je pravděpodobně starší než ty nad ní a mladší než ty pod ní. Přestože byly Stenovy principy jednoduché, jejich aplikace se ukázala jako obtížná. Stenovy myšlenky také vedly k objevu dalších důležitých konceptů, které používají i moderní geologové. Během 18. století si geologové uvědomili, že:
- Sekvence vrstev jsou často erodované, zkreslené, nakloněny nebo dokonce převrácené.
- Vrstvy položené současně v různých oblastech mohou mít zcela odlišné struktury.
- Vrstvy jakékoli dané oblasti jsou pouze částí dlouhé historie Země.
James Hutton a plutonismus
Neptunistické teorie populární v té době (stanovené Abrahamem Wernerem (1749-1817) na konci 18. století) byly, že všechny skály a skály pocházejí z nějaké obrovské povodně. Velký posun v myšlení nastal, když James Hutton v březnu a dubnu 1785 představil svou teorii před Royal Society of Edinburgh. John McPhee později tvrdil, že zakladatelem moderní geologie se toho dne stal James Hutton. Hutton navrhl, že vnitřek Země je velmi horký a že je teplobyl motorem, který podporoval tvorbu nových kamenů a skal. Poté se Země ochladila vzduchem a vodou, která se usadila v podobě moří – což například částečně potvrzuje historická geologie moře nad Uralem. Tato teorie, známá jako „plutonismus“, se velmi lišila od „neptunské“teorie založené na studiu vodních toků.
Objev dalších základů historické geologie
První seriózní pokusy o formulaci geologického časového měřítka, které lze použít kdekoli na Zemi, byly učiněny na konci 18. století. Nejúspěšnější z těchto raných pokusů (včetně Wernerova) rozdělil horniny zemské kůry do čtyř typů: primární, sekundární, terciární a kvartérní. Každý typ horniny se podle teorie vytvořil během určitého období v historii Země. Dalo by se tedy hovořit o „třetihorách“a také o „třetihorách“. Termín „třetihory“(nyní paleogén a neogén) se stále často používá jako název geologického období po vyhynutí dinosaurů, zatímco výraz „čtvrtohory“zůstává formálním názvem pro současné období. Praktické problémy z historické geologie byly teoretikům křesla poskytnuty velmi rychle, protože vše, na co sami pomysleli, museli v praxi prokázat - zpravidla dlouhými vykopávkami.
Obsah fosílií v sedimentech
Identifikace vrstev podle jejich fosílií, kterou poprvé navrhli William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah aAlexander Bronnart na počátku 19. století umožnil geologům přesněji rozdělit historii Země. To jim také umožnilo mapovat vrstvy podél národních (nebo dokonce kontinentálních) hranic. Pokud dvě vrstvy obsahovaly stejné fosilie, pak byly uloženy ve stejnou dobu. Historická a regionální geologie byla pro tento objev nesmírnou pomocí.
Názvy geologických období
První práci na vývoji geologické časové škály ovládali britští geologové a názvy geologických období tuto dominanci odrážejí. „Kambrium“(klasický název pro Wales), „ordovik“a „silur“, pojmenované po starověkých velšských kmenech, byla období definovaná pomocí stratigrafických sekvencí z Walesu. „Devon“byl pojmenován po anglickém hrabství Devonshire, zatímco „Carbon“byl pojmenován podle zastaralých uhelných měr používaných britskými geology 19. století. Perm byl pojmenován po ruském městě Perm, protože byl definován pomocí vrstev v této oblasti skotským geologem Roderickem Murchisonem.
Některá období však určili geologové z jiných zemí. Období triasu pojmenoval v roce 1834 německý geolog Friedrich von Alberti ze tří odlišných vrstev (trias je latinsky „triáda“). Období jury pojmenoval francouzský geolog Alexandre Bronnjart podle rozlehlých mořských vápencových skal v pohoří Jura. Křída (z latinského creta, cožpřeloženo jako "křída") byl poprvé identifikován belgickým geologem Jean d'Omalius d'Halloy v roce 1822 po studiu ložisek křídy (uhličitan vápenatý uložený ve schránkách mořských bezobratlých) nalezených v západní Evropě.
Split epochs
Britští geologové také byli průkopníky třídění období a jejich dělení na epochy. V roce 1841 publikoval John Phillips první globální geologickou časovou stupnici založenou na typech fosilií nalezených v každé době. Phillipsova stupnice pomohla standardizovat používání termínů jako paleozoikum ("starý život"), které rozšířil na delší období než předchozí použití, a druhohor ("střední život"), které vymyslel sám. Pro ty, kteří mají stále zájem dozvědět se o této úžasné vědě o historii Země, ale nemají čas číst Phillipse, Stena a Huttona, můžeme poradit Koronovského Historickou geologii.
