Geschichte der geologischen Zeitskala

Dieser Artikel beschreibt die Geschichte der geologischen Zeitskala. Die Grundsätze wurden erstmals Ende des 17. Jahrhunderts von Nicolaus Steno festgelegt. Steno argumentierte, dass Gesteinsschichten (oder Schichten) nacheinander abgelagert werden und dass jede Schicht eine "Scheibe" der Zeit darstellt.

Steno formulierte das Prinzip der Superposition. Dieses besagt, dass eine bestimmte Schicht wahrscheinlich älter als die darüber liegenden und jünger als die darunter liegenden ist. Dieses Prinzip ist einfach, aber seine Anwendung auf reale Gesteine wird durch deren Geschichte erschwert. Während des 18. Jahrhunderts erkannten Geologen dies:

1. Häufig wurden Schichtenfolgen nach der Ablagerung erodiert, verzerrt, gekippt oder sogar umgedreht;
2. Schichten, die zur gleichen Zeit in verschiedenen Gebieten festgelegt wurden, können völlig unterschiedliche Erscheinungsbilder haben;
3. Die Schichten eines bestimmten Gebietes repräsentierten nur einen Teil der langen Geschichte der Erde.

Die ersten ernsthaften Versuche, eine Zeitskala der historischen Geologie zu formulieren, die überall auf der Erde angewendet werden könnte, fanden im späten 18. Jahrhundert. Der einflussreichste dieser frühen Versuche wurde von Abraham Werner und anderen angeführt. Sie unterteilten die Gesteine der Erdkruste in vier Typen: Primär, Sekundär, Tertiär und Quaternär. Jede Gesteinsart, so die Theorie, bildete sich während einer Periode der Erdgeschichte. Man konnte sowohl von einer "tertiären Periode" als auch von "tertiären Gesteinen" sprechen. In der Tat blieben "Tertiär" (heute Paläozän-Pliozän) und "Quartär" (heute Pleistozän-Holozän) als Namen geologischer Perioden bis weit ins 21.

Werner hatte die Idee, dass alle Steine aus einer einzigen gewaltigen Flut herausgefallen waren. Das nennt man die neptunistische Theorie. Ein grundlegendes Umdenken kam, als James Hutton seine Theorie der Erde las; oder eine Untersuchung der Gesetze, die bei der Zusammensetzung, Auflösung und Wiederherstellung von Land auf dem Globus beobachtbar sind, vor der Royal Society of Edinburgh im März und April 1785. James Hutton wurde in diesen Lesungen "zum Begründer der modernen Geologie". Hutton vermutete, dass das Innere der Erde heiß sei und dass diese Hitze der Motor sei, der die Entstehung neuen Gesteins vorantrieb. Das Land wurde von Luft und Wasser erodiert und als Schichten im Meer abgelagert; die Hitze verfestigte dann die Sedimente zu Stein und hob sie in neues Land empor. Diese Theorie wurde im Gegensatz zur flutorientierten Theorie Plutonist genannt.

Die Identifizierung von Schichten anhand der darin enthaltenen Fossilien wurde Anfang des 19. Jahrhunderts von William Smith, Georges Cuvier und anderen vorangetrieben. Geologen konnten die Erdgeschichte genauer einteilen. Wenn zwei Schichten (unabhängig von ihrer räumlichen Entfernung oder ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung) die gleichen Fossilien enthielten, standen die Chancen gut, dass sie zur gleichen Zeit abgelagert worden waren. Detaillierte Studien zwischen 1820 und 1850 über die Schichten und Fossilien Europas ergaben die Abfolge der geologischen Perioden, die heute noch verwendet wird. Cuvier war der Meinung, dass viele der geologischen Merkmale der Erde durch katastrophale Ereignisse erklärt werden könnten, die das Aussterben vieler Tierarten verursacht hatten. Im Laufe seiner Karriere kam Cuvier zu der Überzeugung, dass es nicht eine einzige Katastrophe gegeben hatte, sondern mehrere, die zu einer Abfolge verschiedener Faunen geführt hatten.

Britische Geologen waren im 19. Jahrhundert am aktivsten. Das "Kambrium" (der römische Name für Wales), das "Ordovizium" und das "Silur", benannt nach alten walisischen Stämmen, waren Perioden, die durch walisisches Gestein definiert waren. Das "Devon" wurde nach der englischen Grafschaft Devon benannt, und der Name "Carboniferous" war einfach eine Anpassung von "the Coal Measures", dem Begriff der alten britischen Geologen für die gleiche Gruppe von Schichten. Der "Perm" wurde nach Perm, Russland, benannt, weil er von dem schottischen Geologen Roderick Murchison anhand von Schichten in dieser Region definiert wurde. Britische Geologen waren auch für die Gruppierung der Perioden in Epochen und die Unterteilung des Tertiärs und Quartärs in Epochen verantwortlich. Im Allgemeinen wurden die Epochen nach Orten benannt, an denen die Felsen leicht zu sehen waren.

Geologen und Paläontologen stützten die geologische Tabelle auf die relativen Positionen der verschiedenen Schichten und Fossilien. Sie schätzten die Zeitskalen auf der Grundlage der Untersuchung der Raten verschiedener Prozesse. Sie schätzten Verwitterung, Erosion, Sedimentation und wie lange es dauerte, bis Sediment in hartes Gestein umgewandelt wurde. Die Entdeckung der Radioaktivität im Jahre 1896 und ihre geologischen Anwendungen durch radiometrische Datierung geschah in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Sie ermöglichte die absolute Datierung von Gesteinen und die Entdeckung des Alters der Erde.

Die Internationale Kommission für Stratigraphie arbeitet daran, genau zu definieren, wann geologische Perioden beginnen und enden und wo die besten Beispiele zu finden sind. Sie werden Global BoundaryStratotype Sections and Points (GSSP) genannt.