Historická geológia sa zameriava na geologické procesy, ktoré menia povrch a vzhľad Zeme. Na určenie postupnosti týchto udalostí využíva stratigrafiu, štruktúrnu geológiu a paleontológiu. Zameriava sa tiež na vývoj rastlín a živočíchov v rôznych časových obdobiach v geologickom meradle. Objav rádioaktivity a vývoj niekoľkých rádiometrických metód datovania v prvej polovici 20. storočia poskytli prostriedky na odvodenie absolútneho a relatívneho veku geologickej histórie.
Ekonomická geológia, hľadanie a ťažba palív a surovín vo veľkej miere závisí od pochopenia histórie konkrétnej oblasti. Environmentálna geológia, vrátane určovania geologického nebezpečenstva zemetrasení a sopečných erupcií, musí zahŕňať aj podrobné znalosti o geologickej histórii.
Zakladajúci vedci
Nikolai Steno, tiež známy ako Niels Stensen, bol prvý, kto pozoroval a navrhol niektoré zo základných konceptov historickej geológie. Jedným z týchto konceptov bolo, že fosílie pôvodne pochádzali zo životaorganizmy.
James Hutton a Charles Lyell tiež prispeli k ranému pochopeniu histórie Zeme. Hutton najprv navrhol teóriu uniformitarianizmu, ktorá je dnes základným princípom vo všetkých oblastiach geológie. Hutton tiež podporoval myšlienku, že Zem bola dosť stará, na rozdiel od prevládajúcej koncepcie tej doby, ktorá hovorila, že Zem má len niekoľko tisíc rokov. Uniformizmus opisuje Zem ako stvorenú tými istými prírodnými javmi, ktoré dnes fungujú.
História disciplíny
Prevládajúcim konceptom 18. storočia na Západe bolo presvedčenie, že vo veľmi krátkej histórii Zeme dominovali rôzne kataklizmatické udalosti. Tento názor bol silne podporovaný prívržencami abrahámovských náboženstiev založených na prevažne doslovnom výklade náboženských biblických textov. Koncept uniformitarianizmu sa stretol so značným odporom a viedol k polemikám a diskusiám počas celého 19. storočia. Množstvo objavov v 20. storočí poskytlo dostatok dôkazov o tom, že história Zeme je produktom postupných postupných procesov a náhlych katakliziem. Tieto presvedčenia sú dnes základmi historickej geológie. Katastrofické udalosti ako dopady meteoritov a veľké sopečné výbuchy formujú zemský povrch spolu s postupnými procesmi, ako je zvetrávanie, erózia a sedimentácia. Súčasnosť je kľúčom k minulosti a zahŕňa katastrofické aj postupné procesy, vďaka čomu rozumieme inžinierstvugeológia historických území.
Geologická časová mierka
Geologická časová škála je chronologický systém datovania, ktorý spája geologické vrstvy (stratigrafiu) s konkrétnymi časovými intervalmi. Bez základného pochopenia tejto mierky človek len ťažko pochopí, čo študuje historická geológia. Túto stupnicu používajú geológovia, paleontológovia a iní vedci na definovanie a popis rôznych období a udalostí v histórii Zeme. V podstate z nej vychádza moderná historická geológia. Tabuľka geologických časových intervalov prezentovaná na stupnici je v súlade s nomenklatúrou, dátumami a štandardnými farebnými kódmi stanovenými Medzinárodnou komisiou pre stratigrafiu.
Primárne a najväčšie jednotky delenia času sú eóny, ktoré za sebou postupne nasledujú: hadean, archean, proterozoikum a fanerozoikum. Eóny sa delia na obdobia, ktoré sa zase delia na obdobia, a obdobia sa delia na epochy.
Podľa eónov, období, období a epoch sa výrazy „anonymný“, „eratem“, „systém“, „séria“, „etapa“používajú na označenie vrstiev hornín, ktoré patria do týchto častí geologického čas v histórii Zeme.
Geológovia klasifikujú tieto jednotky ako „skoré“, „stredné“a „neskoré“, keď sa odvolávajú na čas, a „dolné“, „stredné“a „horné“, keď sa odvolávajú na zodpovedajúce horniny. Napríklad spodná jura v chronostratigrafii zodpovedá ranej jure v geochronológii.
História a vek Zeme
Rádiometrické údaje z datovania naznačujú, že Zem má približne 4,54 miliardy rokov. Rôzne časové rozpätia na geologickej časovej škále sa zvyčajne vyznačujú zodpovedajúcimi zmenami v zložení vrstiev, ktoré naznačujú veľké geologické alebo paleontologické udalosti, ako sú hromadné vymierania. Napríklad hranica medzi kriedou a paleogénom je definovaná udalosťou vymierania kriedy a paleogénu, ktorá znamenala koniec dinosaurov a mnohých ďalších skupín života.
Geologické jednotky z rovnakého obdobia, ale v rôznych častiach sveta často vyzerajú inak a obsahujú rôzne fosílie, takže ložiská patriace do rovnakého časového obdobia dostali historicky na rôznych miestach rôzne názvy.
Historická geológia so základmi paleontológie a astronómie
Niektoré iné planéty a mesiace v slnečnej sústave majú dostatočne pevné štruktúry na to, aby si uchovávali záznamy o svojej vlastnej histórii, ako napríklad Venuša, Mars a Mesiac. Dominantné planéty, akými sú plynní obri, si nezachovávajú svoju históriu porovnateľným spôsobom. Okrem masívneho bombardovania meteoritmi mali udalosti na iných planétach pravdepodobne malý vplyv na Zem a udalosti na Zemi mali zodpovedajúcim spôsobom malý vplyv na tieto planéty. Zostrojenie časovej škály, ktorá spája planéty, má teda v porovnaní so Zemou len obmedzenú hodnotu, s výnimkou kontextu slnečnej sústavy. O perspektívach historickej geológie iných planét – astropaleogeológie – sa stále vedú diskusievedci.
Objavenie Nikolaja Stena
Koncom 17. storočia Nikolaj Steno (1638-1686) sformuloval princípy geologickej histórie Zeme. Steno tvrdil, že vrstvy hornín (alebo vrstiev) boli ukladané postupne a každá z nich predstavuje „výsek“času. Sformuloval tiež zákon superpozície, ktorý hovorí, že každá daná vrstva bude pravdepodobne staršia ako tie nad ňou a mladšia ako tie pod ňou. Hoci Stenove princípy boli jednoduché, ich aplikácia sa ukázala ako náročná. Stenove myšlienky viedli aj k objavu ďalších dôležitých konceptov, ktoré využívajú aj moderní geológovia. Počas 18. storočia si geológovia uvedomili, že:
- Sekvencie vrstiev sú často erodované, skreslené, naklonené alebo dokonca prevrátené.
- Vrstvy položené súčasne v rôznych oblastiach môžu mať úplne odlišné štruktúry.
- Vrstvy akéhokoľvek daného regiónu sú len časťou dlhej histórie Zeme.
James Hutton a plutonizmus
Neptunistické teórie populárne v tom čase (predložené Abrahamom Wernerom (1749-1817) na konci 18. storočia) hovorili o tom, že všetky skaly a skaly vznikli z nejakej obrovskej povodne. Veľký posun v myslení nastal, keď James Hutton predstavil svoju teóriu pred Kráľovskou spoločnosťou v Edinburghu v marci a apríli 1785. John McPhee neskôr tvrdil, že James Hutton sa práve v ten deň stal zakladateľom modernej geológie. Hutton naznačil, že vnútro Zeme je veľmi horúce a že je teplobol motor, ktorý podnecoval tvorbu nových kameňov a skál. Potom sa Zem ochladila vzduchom a vodou, ktorá sa usadila v podobe morí – čo napríklad čiastočne potvrdzuje aj historická geológia mora nad Uralom. Táto teória, známa ako „plutonizmus“, sa veľmi líšila od „neptúnskej“teórie založenej na štúdiu vodných tokov.
Objavenie ďalších základov historickej geológie
Prvé seriózne pokusy sformulovať geologickú časovú škálu, ktorá sa dá použiť kdekoľvek na Zemi, sa uskutočnili na konci 18. storočia. Najúspešnejší z týchto skorých pokusov (vrátane Wernerovho) rozdelil horniny zemskej kôry do štyroch typov: primárne, sekundárne, terciárne a kvartérne. Každý typ horniny sa podľa teórie vytvoril počas určitého obdobia v histórii Zeme. Dalo by sa teda hovoriť o „treťohornom období“, ako aj o „treťohorných horninách“. Pojem „treťohory“(dnes paleogén a neogén) sa stále často používa ako názov geologického obdobia po vyhynutí dinosaurov, zatiaľ čo výraz „štvrtohory“zostáva formálnym názvom pre súčasné obdobie. Praktické problémy z historickej geológie boli kresličovým teoretikom poskytnuté veľmi rýchlo, pretože všetko, na čo pomysleli, museli dokázať v praxi – spravidla dlhými vykopávkami.
Obsah fosílií v sedimentoch
Identifikácia vrstiev podľa ich fosílií, ktorú prvýkrát navrhli William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah aAlexander Bronnart na začiatku 19. storočia umožnil geológom presnejšie rozdeliť históriu Zeme. Tiež im to umožnilo mapovať vrstvy pozdĺž národných (alebo dokonca kontinentálnych) hraníc. Ak dve vrstvy obsahovali rovnaké fosílie, potom boli uložené v rovnakom čase. Historická a regionálna geológia bola pri tomto objave nesmiernou pomocou.
Názvy geologických období
Skoré práce na vývoji geologickej časovej stupnice ovládali britskí geológovia a názvy geologických období odrážajú túto dominanciu. „Kambrium“(klasický názov pre Wales), „ordovik“a „silur“, pomenované podľa starých waleských kmeňov, boli obdobia definované pomocou stratigrafických sekvencií z Walesu. „Devon“bol pomenovaný po anglickom grófstve Devonshire, zatiaľ čo „Carbon“bol pomenovaný po zastaraných mierach uhlia, ktoré používali britskí geológovia v 19. storočí. Perm bol pomenovaný po ruskom meste Perm, pretože ho definoval pomocou vrstiev v tejto oblasti škótsky geológ Roderick Murchison.
Niektoré obdobia však určili geológovia z iných krajín. Obdobie triasu pomenoval v roku 1834 nemecký geológ Friedrich von Alberti z troch odlišných vrstiev (trias je latinsky „triáda“). Obdobie jury pomenoval francúzsky geológ Alexandre Bronnjart podľa rozsiahlych morských vápencových skál pohoria Jura. Kriedové obdobie (z latinského creta, ktorépreložené ako "krieda") prvýkrát identifikoval belgický geológ Jean d'Omalius d'Halloy v roku 1822 po štúdiu kriedových ložísk (uhličitan vápenatý uložený v schránkach morských bezstavovcov) nájdených v západnej Európe.
Rozdelené epochy
Britskí geológovia boli tiež priekopníkmi triedenia období a ich delenia na epochy. V roku 1841 John Phillips publikoval prvú globálnu geologickú časovú škálu založenú na typoch fosílií nájdených v každej dobe. Phillipsova stupnica pomohla štandardizovať používanie pojmov ako paleozoikum ("starý život"), ktoré rozšíril na dlhšie obdobie ako predchádzajúce používanie, a druhohory ("stredný život"), ktoré vymyslel sám. Pre tých, ktorí majú stále záujem dozvedieť sa o tejto nádhernej vede o histórii Zeme, ale nemajú čas čítať Phillipsa, Stena a Huttona, môžeme poradiť Koronovského Historickú geológiu.
