Geschiedenis van de geologische tijdschaal

Dit artikel beschrijft de geschiedenis van de geologische tijdschaal. De principes werden voor het eerst vastgelegd door Nicolaus Steno aan het eind van de 17e eeuw. Steno stelde dat gesteentelagen (of lagen) achter elkaar zijn vastgelegd, en dat ze elk een "plak" van de tijd vertegenwoordigen.

Steno formuleerde het principe van superpositie. Dit zegt dat een bepaalde laag waarschijnlijk ouder is dan die erboven en jonger dan die eronder. Dit principe is eenvoudig, maar het toepassen ervan op echte rotsen wordt gecompliceerd door hun geschiedenis. In de loop van de 18e eeuw realiseerden geologen zich dat:

1. Opeenvolgende lagen werden vaak geërodeerd, vervormd, gekanteld of zelfs omgekeerd na de afzetting;
2. Strata die tegelijkertijd in verschillende gebieden is vastgelegd, kan er heel anders uitzien;
3. De lagen van een bepaald gebied vertegenwoordigden slechts een deel van de lange geschiedenis van de aarde.

De eerste serieuze pogingen om een tijdschaal van de historische geologie te formuleren die overal op aarde kon worden toegepast, vonden plaats aan het einde van de 18e eeuw. De meest invloedrijke van die vroege pogingen werd geleid door Abraham Werner en anderen. Zij verdeelden de rotsen van de aardkorst in vier soorten: Primair, Secundair, Tertiair en Kwartair. Elk type gesteente werd volgens de theorie gevormd tijdens een periode van de geschiedenis van de Aarde. Het was mogelijk om zowel van een "Tertiaire periode" als van "Tertiaire gesteenten" te spreken. Inderdaad, "Tertiair" (nu Palaeocene-Plioceen) en "Kwartair" (nu Pleistoceen-Holocene) bleven in gebruik als namen van geologische periodes tot ver in de 21e eeuw.

Werner had het idee dat alle rotsen uit één enorme overstroming waren neergestort. Dat heet de Neptunistische theorie. Een belangrijke verschuiving in het denken kwam toen James Hutton zijn Theorie van de Aarde las; of, een Onderzoek van de Wetten waarneembaar in de Samenstelling, Opheffing, en Herstel van Land op de Wereld voor de Koninklijke Maatschappij van Edinburgh in Maart en April 1785. James Hutton werd in die lezing "de grondlegger van de moderne geologie". Hutton suggereerde dat het binnenste van de aarde heet was, en dat deze hitte de motor was die de creatie van nieuw gesteente dreef. Het land werd geërodeerd door de lucht en het water en werd als lagen in de zee afgezet; de hitte consolideerde vervolgens het sediment tot steen, en verhefte het tot nieuw land. Deze theorie werd Plutonist genoemd in tegenstelling tot de op overstromingen gerichte theorie.

De identificatie van de lagen door de fossielen die ze bevatten werd in het begin van de 19e eeuw door William Smith, Georges Cuvier en anderen gepionierd. Geologen konden de geschiedenis van de aarde nauwkeuriger verdelen. Als twee lagen (hoe ver weg in de ruimte of verschillend van samenstelling) dezelfde fossielen bevatten, was de kans groot dat ze tegelijkertijd waren vastgelegd. Gedetailleerde studies tussen 1820 en 1850 van de lagen en fossielen van Europa leverden de opeenvolging van geologische periodes op die vandaag de dag nog steeds wordt gebruikt. Cuvier dacht dat veel van de geologische kenmerken van de aarde verklaard konden worden door catastrofale gebeurtenissen die het uitsterven van vele diersoorten hadden veroorzaakt. In de loop van zijn carrière kwam Cuvier tot de overtuiging dat er niet één enkele catastrofe was geweest, maar meerdere, wat resulteerde in een opeenvolging van verschillende faunas.

Britse geologen waren het meest actief in de 19e eeuw. De "Cambrium," (de Romeinse naam voor Wales) en de "Ordovician," en "Silurian", genoemd naar oude Welshe stammen, waren perioden die door Welshe rotsen werden gedefinieerd. De "Devoon" werd genoemd naar het Engelse graafschap Devon, en de naam "Carboniferous" was gewoon een aanpassing van "the Coal Measures", de oude Britse geologen term voor dezelfde set van lagen. De "Permian" werd genoemd naar Perm, Rusland, omdat het werd gedefinieerd met behulp van lagen in die regio door een Schotse geoloog Roderick Murchison. Britse geologen waren ook verantwoordelijk voor de indeling van de perioden in tijdperken en de onderverdeling van het Tertiair en het Kwartair in tijdperken. In het algemeen werden periodes genoemd naar plaatsen waar de rotsen goed te zien waren.

Geologen en paleontologen baseerden de geologische tabel op de relatieve posities van verschillende lagen en fossielen. Zij schatten de tijdschalen in op basis van de studie van de snelheid van verschillende processen. Ze schatten verwering, erosie, sedimentatie en hoe lang het duurde om sediment in hard gesteente om te zetten. De ontdekking van radioactiviteit in 1896 en de geologische toepassingen ervan door middel van radiometrische datering gebeurde in de eerste helft van de 20e eeuw. Het maakte de absolute datering van gesteenten mogelijk, en de ontdekking van het tijdperk van de Aarde.

De Internationale Commissie voor Stratigrafie werkt eraan om precies te bepalen wanneer geologische periodes beginnen en eindigen, en waar de beste voorbeelden zich bevinden. Deze worden Global BoundaryStratotype Sections and Points (GSSP) genoemd.