ธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์มุ่งเน้นไปที่กระบวนการทางธรณีวิทยาที่เปลี่ยนแปลงพื้นผิวและรูปลักษณ์ของโลก มันใช้ชั้นหิน ธรณีวิทยาโครงสร้าง และซากดึกดำบรรพ์เพื่อกำหนดลำดับของเหตุการณ์เหล่านี้ นอกจากนี้ยังมุ่งเน้นไปที่วิวัฒนาการของพืชและสัตว์ในช่วงเวลาต่างๆ ในระดับธรณีวิทยา การค้นพบกัมมันตภาพรังสีและการพัฒนาวิธีการหาคู่แบบเรดิโอเมตริกหลายๆ วิธีในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 เป็นวิธีการสืบหาอายุที่แน่นอนและสัมพันธ์กันของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา
ธรณีวิทยาทางเศรษฐกิจ การค้นหาและสกัดเชื้อเพลิงและวัตถุดิบส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความเข้าใจประวัติศาสตร์ของพื้นที่นั้นๆ ธรณีวิทยาสิ่งแวดล้อม รวมถึงการกำหนดอันตรายทางธรณีวิทยาของแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด จะต้องมีความรู้โดยละเอียดเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาด้วย
นักวิทยาศาสตร์ผู้ก่อตั้ง
Nikolai Steno หรือที่รู้จักในชื่อ Niels Stensen เป็นคนแรกที่สังเกตและเสนอแนวคิดพื้นฐานบางประการเกี่ยวกับธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์ หนึ่งในแนวคิดเหล่านี้คือฟอสซิลเดิมมาจากสิ่งมีชีวิตสิ่งมีชีวิต
James Hutton และ Charles Lyell มีส่วนทำให้เข้าใจประวัติศาสตร์โลกตั้งแต่เนิ่นๆ เป็นครั้งแรกที่ Hutton เสนอทฤษฎีความสม่ำเสมอซึ่งปัจจุบันเป็นหลักการพื้นฐานในทุกพื้นที่ของธรณีวิทยา ฮัตตันยังสนับสนุนแนวคิดที่ว่าโลกค่อนข้างโบราณ ตรงข้ามกับแนวคิดทั่วไปของเวลา ซึ่งกล่าวว่าโลกมีอายุเพียงไม่กี่พันปี ความสม่ำเสมอหมายถึงโลกที่สร้างขึ้นโดยปรากฏการณ์ทางธรรมชาติแบบเดียวกับที่ทำงานในทุกวันนี้
ประวัติวินัย
แนวคิดที่แพร่หลายในศตวรรษที่ 18 ทางตะวันตกคือความเชื่อที่ว่าเหตุการณ์ภัยพิบัติต่างๆ ได้ครอบงำประวัติศาสตร์อันสั้นของโลก มุมมองนี้ได้รับการสนับสนุนอย่างมากจากกลุ่มผู้สนับสนุนศาสนาอับราฮัมตามการตีความตามตัวอักษรของตำราพระคัมภีร์ทางศาสนา แนวความคิดเรื่องความสม่ำเสมอของลัทธินิยมถูกต่อต้านอย่างมาก และนำไปสู่การโต้เถียงและการโต้เถียงกันตลอดศตวรรษที่ 19 การค้นพบมากมายในศตวรรษที่ 20 ให้หลักฐานมากมายว่าประวัติศาสตร์ของโลกเป็นผลมาจากกระบวนการที่เพิ่มขึ้นทีละน้อยและหายนะอย่างกะทันหัน ความเชื่อเหล่านี้เป็นรากฐานของธรณีวิทยาในอดีต เหตุการณ์ภัยพิบัติ เช่น อุกกาบาตตกและการระเบิดของภูเขาไฟขนาดใหญ่ ส่งผลต่อพื้นผิวโลกพร้อมกับกระบวนการที่ค่อยเป็นค่อยไป เช่น สภาพดินฟ้าอากาศ การกัดเซาะ และการตกตะกอน ปัจจุบันคือกุญแจสู่อดีตและรวมถึงกระบวนการที่หายนะและค่อยเป็นค่อยไปซึ่งทำให้เราเข้าใจวิศวกรรมธรณีวิทยาของดินแดนประวัติศาสตร์
มาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยา
มาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยาเป็นระบบการหาคู่ตามลำดับเวลาที่เชื่อมโยงชั้นธรณีวิทยา (stratigraphy) กับช่วงเวลาเฉพาะ หากปราศจากความเข้าใจพื้นฐานในระดับนี้ บุคคลจะแทบไม่เข้าใจว่าธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์ศึกษาอะไร นักธรณีวิทยา นักบรรพชีวินวิทยา และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ใช้มาตราส่วนนี้เพื่อกำหนดและอธิบายช่วงเวลาและเหตุการณ์ต่างๆ ในประวัติศาสตร์ของโลก โดยพื้นฐานแล้วธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์สมัยใหม่ขึ้นอยู่กับมัน ตารางช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่แสดงบนมาตราส่วนนั้นสอดคล้องกับการตั้งชื่อ วันที่ และรหัสสีมาตรฐานที่กำหนดโดยคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยชั้นหิน
หน่วยหลักและใหญ่ที่สุดของการแบ่งเวลาคือ eons ต่อเนื่องกัน: Hadean, Archean, Proterozoic และ Phanerozoic ยุคแบ่งออกเป็นยุคต่างๆ ซึ่งในทางกลับกัน จะแบ่งออกเป็นช่วงเวลา และช่วงเวลาต่างๆ จะถูกแบ่งออกเป็นยุคต่างๆ
ตามยุคสมัย ยุคสมัย ยุคสมัย คำว่า "นิรนาม", "เอราเตม", "ระบบ", "ซีรีส์", "เวที" ใช้เพื่อกำหนดชั้นหินที่เป็นของส่วนทางธรณีวิทยาเหล่านี้ เวลาในประวัติศาสตร์โลก
นักธรณีวิทยาจำแนกหน่วยเหล่านี้เป็น "ต้น" "กลาง" และ "สาย" เมื่อพูดถึงเวลา และ "ล่าง" "กลาง" และ "บน" เมื่อพูดถึงหินที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น จูราสสิกตอนล่างในโครโนสตราติกราฟีสอดคล้องกับจูราสสิคยุคแรกในด้านธรณีวิทยา
ประวัติศาสตร์และอายุของโลก
ข้อมูลการออกเดทด้วยรังสีบ่งชี้ว่าโลกมีอายุประมาณ 4.54 พันล้านปี ช่วงเวลาที่แตกต่างกันในมาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยามักจะถูกทำเครื่องหมายด้วยการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในองค์ประกอบของชั้นที่บ่งบอกถึงเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาที่สำคัญหรือซากดึกดำบรรพ์ เช่น การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ตัวอย่างเช่น ขอบเขตระหว่างยุคครีเทเชียสและพาลีโอจีนนั้นถูกกำหนดโดยเหตุการณ์การสูญพันธุ์ของยุคครีเทเชียส-ปาลีโอจีน ซึ่งเป็นจุดจบของไดโนเสาร์และกลุ่มชีวิตอื่นๆ อีกมากมาย
หน่วยธรณีวิทยาจากเวลาเดียวกันแต่ในส่วนต่างๆ ของโลกมักจะดูแตกต่างและมีฟอสซิลต่างกัน ดังนั้นในอดีตที่ฝากของช่วงเวลาเดียวกันจึงมีชื่อต่างกันในสถานที่ต่างกัน
ธรณีวิทยาประวัติศาสตร์กับซากดึกดำบรรพ์พื้นฐานและดาราศาสตร์
ดาวเคราะห์และดวงจันทร์บางดวงในระบบสุริยะมีโครงสร้างที่แข็งพอที่จะเก็บบันทึกประวัติศาสตร์ของพวกมันเอง เช่น ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ที่มีอำนาจเหนือกว่าเช่นยักษ์ใหญ่ก๊าซไม่ได้รักษาประวัติศาสตร์ของพวกเขาในลักษณะที่เปรียบเทียบได้ นอกเหนือจากการทิ้งระเบิดอุกกาบาตขนาดมหึมา เหตุการณ์บนดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจมีผลกระทบต่อโลกเพียงเล็กน้อย และเหตุการณ์บนโลกก็มีผลเพียงเล็กน้อยเช่นเดียวกันกับดาวเคราะห์เหล่านั้น ดังนั้น การสร้างมาตราส่วนเวลาที่เชื่อมโยงดาวเคราะห์จึงมีค่าจำกัดกับมาตราส่วนเวลาของโลก ยกเว้นในบริบทของระบบสุริยะ มุมมองเกี่ยวกับธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์ของดาวเคราะห์ดวงอื่น - ธรณีวิทยา - ยังคงมีการถกเถียงกันอยู่นักวิทยาศาสตร์
การค้นพบนิโคไล สเตโน
ปลายศตวรรษที่ 17 Nikolai Steno (1638-1686) ได้กำหนดหลักการของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก Steno แย้งว่าชั้นของหิน (หรือชั้น) ถูกวางเรียงตามลำดับ และแต่ละชั้นแสดงถึง "ชิ้น" ของเวลา นอกจากนี้ เขายังกำหนดกฎของการซ้อนทับ ซึ่งระบุว่าชั้นใด ๆ มีแนวโน้มที่จะแก่กว่าชั้นที่อยู่เหนือชั้นและอายุน้อยกว่าชั้นที่อยู่ด้านล่าง แม้ว่าหลักการของ Steno จะเรียบง่าย แต่การใช้งานก็พิสูจน์ได้ยาก แนวคิดของ Steno ยังนำไปสู่การค้นพบแนวคิดที่สำคัญอื่นๆ ที่แม้แต่นักธรณีวิทยาสมัยใหม่ก็ยังใช้ ในช่วงศตวรรษที่ 18 นักธรณีวิทยาได้ตระหนักว่า:
- ลำดับชั้นมักจะถูกกัดเซาะ บิดเบี้ยว เอียง หรือแม้กระทั่งกลับด้าน
- ไม้ฟางที่วางในเวลาเดียวกันในพื้นที่ต่าง ๆ สามารถมีโครงสร้างที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
- ชั้นของภูมิภาคใดก็ตามเป็นเพียงส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์อันยาวนานของโลก
James Hutton และ Plutonism
ทฤษฎี Neptunist ที่ได้รับความนิยมในขณะนั้น (กำหนดโดย Abraham Werner (1749-1817) ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18) ว่าหินและหินทั้งหมดมีต้นกำเนิดมาจากน้ำท่วมครั้งใหญ่ การเปลี่ยนแปลงทางความคิดครั้งใหญ่เกิดขึ้นเมื่อ James Hutton นำเสนอทฤษฎีของเขาต่อหน้า Royal Society of Edinburgh ในเดือนมีนาคมและเมษายน 1785 John McPhee อ้างว่า James Hutton กลายเป็นผู้ก่อตั้งธรณีวิทยาสมัยใหม่ในวันนั้น Hutton แนะนำว่าภายในของโลกร้อนมากและอบอุ่นเป็นเครื่องมือที่ส่งเสริมการสร้างหินและหินใหม่ จากนั้นโลกก็เย็นลงด้วยอากาศและน้ำซึ่งตกลงมาในรูปของทะเลซึ่งได้รับการยืนยันบางส่วนจากธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์ของทะเลเหนือเทือกเขาอูราล ทฤษฎีนี้เรียกว่า "ลัทธิพลูโต" แตกต่างอย่างมากจากทฤษฎี "เนปจูน" ตามการศึกษาการไหลของน้ำ
การค้นพบฐานอื่น ๆ ของธรณีวิทยาประวัติศาสตร์
ความพยายามอย่างจริงจังครั้งแรกในการกำหนดมาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยาที่นำไปใช้ได้ทุกที่บนโลกเกิดขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 ความสำเร็จมากที่สุดของความพยายามในขั้นต้น (รวมถึงของเวอร์เนอร์) แบ่งหินของเปลือกโลกออกเป็นสี่ประเภท: ประถมศึกษา, ทุติยภูมิ, ตติยภูมิและควอเทอร์นารี ตามทฤษฎีแล้วหินแต่ละประเภทก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งในประวัติศาสตร์ของโลก ดังนั้น เราสามารถพูดถึง "ยุคตติยภูมิ" และ "ยุคหินตติยภูมิ" ได้ อันที่จริง คำว่า "Tertiary" (ปัจจุบันคือ Paleogene และ Neogene) ยังคงถูกใช้เป็นชื่อของยุคทางธรณีวิทยาหลังจากการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ ในขณะที่คำว่า "Quaternary" ยังคงเป็นชื่อทางการสำหรับยุคปัจจุบัน ปัญหาเชิงปฏิบัติในธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์ได้จัดเตรียมไว้สำหรับนักทฤษฎีเก้าอี้นวมอย่างรวดเร็ว เพราะทุกสิ่งที่พวกเขาคิดด้วยตนเองจะต้องได้รับการพิสูจน์ในทางปฏิบัติ - ตามกฎแล้ว ผ่านการขุดค้นที่ยาวนาน
ซากดึกดำบรรพ์ในตะกอน
การระบุชั้นโดยฟอสซิลของพวกมัน เสนอครั้งแรกโดย William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah และAlexander Bronnart ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 อนุญาตให้นักธรณีวิทยาแบ่งประวัติศาสตร์ของโลกได้แม่นยำยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังอนุญาตให้พวกเขาทำแผนที่เลเยอร์ตามเขตแดนระดับชาติ (หรือแม้แต่ทวีป) ถ้าชั้นสองมีซากดึกดำบรรพ์เหมือนกัน ก็จะถูกฝากไว้ในเวลาเดียวกัน ธรณีวิทยาทางประวัติศาสตร์และภูมิภาคมีส่วนช่วยอย่างมากในการค้นพบครั้งนี้
ชื่อยุคทางธรณีวิทยา
ช่วงแรกๆ ในการพัฒนามาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยาถูกครอบงำโดยนักธรณีวิทยาชาวอังกฤษ และชื่อของยุคทางธรณีวิทยาก็สะท้อนถึงการครอบงำนี้ "Cambrian" (ชื่อดั้งเดิมของเวลส์), "Ordovician" และ "Silur" ซึ่งตั้งชื่อตามชนเผ่าเวลส์โบราณ เป็นช่วงเวลาที่กำหนดโดยใช้ลำดับชั้นหินจากเวลส์ "เดวอน" ได้รับการตั้งชื่อตามมณฑลเดวอนเชียร์ของอังกฤษ ขณะที่ "คาร์บอน" ได้รับการตั้งชื่อตามมาตรการถ่านหินที่ล้าสมัยซึ่งใช้โดยนักธรณีวิทยาชาวอังกฤษในศตวรรษที่ 19 Permian ได้รับการตั้งชื่อตามเมือง Perm ของรัสเซียเนื่องจากถูกกำหนดโดยใช้ชั้นในภูมิภาคนั้นโดยนักธรณีวิทยาชาวสก็อต Roderick Murchison
อย่างไรก็ตาม บางช่วงเวลาถูกกำหนดโดยนักธรณีวิทยาจากประเทศอื่นๆ ยุคไทรแอสซิกได้รับการตั้งชื่อในปี ค.ศ. 1834 โดยนักธรณีวิทยาชาวเยอรมันชื่อ ฟรีดริช ฟอน อัลแบร์ตีจากสามชั้นที่แตกต่างกัน (trias เป็นภาษาละตินสำหรับ "triad") ยุคจูราสสิกได้รับการตั้งชื่อโดยนักธรณีวิทยาชาวฝรั่งเศสชื่อ Alexandre Bronnjart ตามหินปูนในทะเลอันกว้างใหญ่ของเทือกเขา Jura ยุคครีเทเชียส (มาจากภาษาละติน creta ซึ่งแปลว่า "ชอล์ก") ถูกระบุครั้งแรกโดยนักธรณีวิทยาชาวเบลเยียม Jean d'Omalius d'Halloy ในปี 1822 หลังจากศึกษาการสะสมของชอล์ก (แคลเซียมคาร์บอเนตที่สะสมโดยเปลือกของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเล) ที่พบในยุโรปตะวันตก
แยกยุค
นักธรณีวิทยาชาวอังกฤษยังเป็นผู้บุกเบิกการแบ่งยุคสมัยและการแบ่งยุคสมัย ในปี ค.ศ. 1841 จอห์น ฟิลลิปส์ได้ตีพิมพ์มาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยาของโลกเป็นครั้งแรกโดยพิจารณาจากประเภทของฟอสซิลที่พบในแต่ละยุคสมัย มาตราส่วนฟิลลิปส์ช่วยสร้างมาตรฐานการใช้คำต่างๆ เช่น Paleozoic ("ชีวิตเก่า") ซึ่งเขาขยายระยะเวลาให้ยาวนานกว่าการใช้ครั้งก่อน และ Mesozoic ("ชีวิตวัยกลางคน") ซึ่งเขาคิดค้นขึ้นเอง สำหรับผู้ที่ยังคงสนใจที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมนี้ของประวัติศาสตร์โลก แต่ไม่มีเวลาอ่าน Phillips, Steno และ Hutton เราสามารถแนะนำ Historical Geology ของ Koronovsky ได้