Историческая геология или палеогеология — это дисциплина, которая использует принципы и методы геологии для реконструкции геологической истории Земли . [1] Историческая геология изучает обширность геологического времени, измеряемого миллиардами лет, и исследует изменения на Земле , постепенные и внезапные, в течение этого глубокого времени . Она фокусируется на геологических процессах, таких как тектоника плит , которые изменили поверхность и недра Земли с течением времени, и на использовании методов, включая стратиграфию , структурную геологию , палеонтологию и седиментологию , чтобы рассказать о последовательности этих событий. Она также фокусируется на эволюции жизни в различные периоды времени в геологической шкале времени . [2]
В XVII веке Николас Стено был первым, кто заметил и предложил ряд основных принципов исторической геологии, включая три ключевых стратиграфических принципа: закон суперпозиции , принцип изначальной горизонтальности и принцип латеральной непрерывности . [3]
Геолог 18-го века Джеймс Хаттон внес вклад в раннее понимание истории Земли , предложив теорию униформитарианизма , которая теперь является основным принципом во всех отраслях геологии. Униформитарианизм описывает Землю , образованную теми же природными явлениями , которые действуют сегодня, продуктом медленных и непрерывных геологических изменений. [4] [5] Теорию можно резюмировать фразой «настоящее — ключ к прошлому». [6] Хаттон также описал концепцию глубокого времени. Преобладающая концептуализация истории Земли в Европе 18-го века, основанная на буквальном толковании христианского писания , заключалась в том, что молодая Земля была сформирована катастрофическими событиями. Хаттон, однако, изобразил очень старую Землю, сформированную медленными, непрерывными изменениями. [7] Чарльз Лайель далее развил теорию униформитарианизма в 19-м веке. [8] Современные геологи в целом признают, что геологическая история Земли является результатом как внезапных катастрофических событий (таких как падения метеоритов и извержения вулканов ), так и постепенных процессов (таких как выветривание, эрозия и отложение осадков).
Открытие радиоактивного распада в конце XIX века и развитие методов радиометрического датирования в XX веке предоставили возможность определения абсолютного возраста событий геологической истории.
Геология считается исторической наукой; соответственно, историческая геология играет видную роль в этой области. [9]
Историческая геология охватывает большую часть того же предмета, что и физическая геология, изучение геологических процессов и способов, которыми они формируют структуру и состав Земли. Историческая геология расширяет физическую геологию в прошлое. [1]
Экономическая геология , поиск и добыча топлива и сырья , в значительной степени зависит от понимания геологической истории территории. Экологическая геология , которая изучает воздействие стихийных бедствий, таких как землетрясения и вулканизм , должна опираться на детальное знание геологической истории.
Слои горных пород, или страты , представляют собой геологическую летопись истории Земли. Стратиграфия — это изучение слоев: их порядка, положения и возраста.
Структурная геология изучает историю деформации горных пород .
Ископаемые остатки являются органическими следами истории Земли. В контексте исторической геологии палеонтологические методы могут использоваться для изучения ископаемых и их окружения, включая окружающие породы, и для их размещения в геологической шкале времени.
Седиментология — это наука о формировании, переносе, отложении и диагенезе осадков . Осадочные породы , включая известняк, песчаник и сланец, служат летописью истории Земли: они содержат ископаемые остатки и трансформируются геологическими процессами, такими как выветривание, эрозия и отложение, на протяжении долгого времени.
Историческая геология использует относительное датирование для установления последовательности геологических событий по отношению друг к другу, не определяя их конкретный числовой возраст или диапазоны. [10]
Абсолютное датирование позволяет геологам определить более точную хронологию геологических событий, основанную на числовом возрасте или диапазонах. Абсолютное датирование включает использование радиометрических методов датирования , таких как радиоуглеродное датирование , калий-аргоновое датирование и уран-свинцовое датирование . Люминесцентное датирование , дендрохронология и аминокислотное датирование являются другими методами абсолютного датирования. [11]
Теория тектоники плит объясняет, как движение литосферных плит структурировало Землю на протяжении ее геологической истории. [12]
Выветривание , эрозия и отложение являются примерами постепенных геологических процессов, происходящих на больших участках геологической шкалы времени. В цикле горных пород горные породы непрерывно разрушаются, переносятся и отлагаются, проходя через три основных типа горных пород: осадочные , метаморфические и магматические .
Палеоклиматология — это изучение климата прошлого, зафиксированного в геологическом времени.
