Istorinė geologija naudoja geologijos principus ir metodus Žemės geologinei istorijai nustatyti. Ji nagrinėja procesus, kurie keičia Žemės paviršių ir po paviršiumi esančias uolienas.

Geologai stratigrafijos ir paleontologijos metodais nustato įvykių seką ir parodo, kokie augalai ir gyvūnai gyveno skirtingais praeities laikotarpiais. Jie nustatė uolienų sluoksnių seką. Vėliau atradus radioaktyvumą ir išradus radiometrinio datavimo metodus, atsirado būdas nustatyti sluoksnių (sluoksnių) amžių.

Dabar žinome svarbių įvykių, įvykusių per Žemės istoriją, laiką. Žemei yra apie 4,567 mlrd. (4567 mln.) metų. Geologinis arba giluminis Žemės praeities laikas suskirstytas į įvairius vienetus. Ribas laiko skalėje paprastai žymi svarbūs geologiniai ar paleontologiniai įvykiai, pavyzdžiui, masiniai išmirimai. Pavyzdžiui, ribą tarp kreidos ir paleogeno periodų apibrėžia kreidos ir terciaro išmirimo įvykis. Tai reiškė dinozaurų ir daugelio jūrinių rūšių išnykimą.

Energijos šaltinių ir vertingų naudingųjų iškasenų paieška priklauso nuo vietovės geologinės istorijos išmanymo. Tokios žinios taip pat gali padėti sumažinti žemės drebėjimų ir ugnikalnių keliamą pavojų.



Kaip geologai nustato praeitį

Istorinėje geologijoje naudojami ir santykinio, ir absoliutaus datavimo metodai. Santykinis datavimas remiasi tokiomis nuostatomis kaip sluoksnių superpozicija (jauniausi sluoksniai viršuje), originali horizontališkumo prielaida ir faunų pasikartojimo (faunų sėkų) principas. Taip nustatoma uolienų ir įvykių tvarka. Absoliutus datavimas — daugiausia radiometriniai metodai — leidžia apskaičiuoti uolienų ir įvykių amžių metais, naudojant radioaktyvių izotopų skilimą (pusinės gyvavimo trukmės principą).

Geologinė laiko skalė — pagrindinės dalys

Geologinė laiko skalė yra hierarchinė. Pagrindiniai vienetai:

  • Eonai (pvz., Hadeikas, Archejus, Proterozojus, Fanerozojus)
  • Era (pvz., Paleozojus, Mezozojus, Kenozojus — Fanerozojaus dalys)
  • Periodai (pvz., kambro, ordoviko, silūro, devono, karbono, permo; triaso, jūros, kreidos; paleogeno, neogeno, kvartaro)
  • Epochos — trumpesni laiko intervalai, ypač svarbūs naujausioje (Kenozojaus) eroje

Papildomai: Hadeikas ~4,567–4,0 mlrd. metų (Žemės formavimosi ir ankstyvosios evoliucijos periodas), Archejus ir Proterozojus apima didžiąją Žemės istorijos dalį prieš gyvenimo „spalvinguosius“ etapus, Fanerozojus (nuo ~541 mln. metų iki dabar) yra laikas, kai dauguma daugialąsčių organizmų atsirado ir vystėsi.

Svarbūs įvykiai Žemės istorijoje

  • Gyvybės atsiradimas ir ankstyvieji mikroorganizmai (Prieš milijardus metų).
  • Didžioji deguonies krizė (oksidacijos įvykis Proterozojuje), kurios metu atmosferoje padidėjo deguonies kiekis.
  • Kambro sprogimas (~541 mln. m.) — greitas daugialąsčių gyvūnų įvairovės augimas.
  • Daug augalų ir gyvūnų kolonizacijos antžemynuose (devonas ir vėliau).
  • Didieji masiniai išmirimai: pvz., Permo–Triaso (didžiausias) ir Kreidos–Paleogeno (kuriame žuvo daug dinozaurų) — ribos, kurias geologinė laiko skalė žymi kaip reikšmingas pokytis rūšių sudėtyje.
  • Ledynmetiniai ciklai (Quaternary) ir žmogaus evoliucija bei kultūrinė plėtra pastaraisiais milijonais metų.

Radiometrinis datavimas — trumpas paaiškinimas

Radiometriniai metodai remiasi radioaktyviųjų izotopų skilimu. Kiekvienas izotopas turi užfiksuotą pusinės gyvavimo trukmę; matuojant tėvinių ir dukterinių izotopų santykį uolienoje gaunamas amžius. Dažnai naudojami metodai: uranas-vodis (U–Pb) gilioms, labai senoms uolienoms, kalis-argonas (K–Ar) uolienoms ir mineralams, anglies-14 (C-14) — organiniams liekanoms iki ~50 tūkst. metų amžiaus.

Praktinė reikšmė

Geologinė laiko skalė ir istorijos žinojimas yra svarbūs ne tik moksle — jie padeda:

  • nustatyti ir prognozuoti energijos šaltinių bei naudingųjų iškasenų pasiskirstymą;
  • įvertinti gamtos pavojus, pvz., žemės drebėjimus ir ugnikalnius procesus, bei planuoti saugą;
  • rekonstruoti praeities klimatus ir prognozuoti klimato kaitos tendencijas.

Santrauka

Geologinė laiko skalė yra pagrindinis įrankis suprasti Žemės praeitį — nuo uolienų formavimosi iki gyvybės ir klimato pokyčių. Naudodami stratigrafijos, paleontologijos ir radiometrinio datavimo metodus geologai gali atkurti įvykių seką ir nustatyti, kada įvyko svarbūs pokyčiai. Šios žinios yra būtinos tiek mokslui, tiek praktiniams sprendimams žemės ūkio, inžinerijos, energetikos ir civilinės saugos srityse.