Šajā rakstā ir aprakstīta ģeoloģiskā laika skalas vēsture. Pirmo reizi tās principus 17. gadsimta beigās noteica Nikolajs Steno. Steno apgalvoja, ka iežu slāņi (jeb slāņi) veidojas secīgi un katrs no tiem ir laika "nogrieznis".

Steno formulēja superpozīcijas principu. Tas saka, ka jebkurš slānis, iespējams, ir vecāks par tiem, kas atrodas virs tā, un jaunāks par tiem, kas atrodas zem tā. Šis princips ir vienkāršs, bet tā piemērošanu reāliem iežiem sarežģī to vēsture. Ģeologi 18. gadsimtā saprata, ka:

Slāņu sekvences pēc nogulsnēšanās bieži vien bija erodētas, izkropļotas, sasvērtas vai pat apvērstas;
Dažādās vietās vienā un tajā pašā laikā ieklātajiem slāņiem var būt pilnīgi atšķirīgs izskats;
Jebkuras teritorijas slāņi ir tikai daļa no Zemes ilgās vēstures.

Pirmie nopietnie mēģinājumi formulēt vēsturiskās ģeoloģijas laika skalu, ko varētu piemērot jebkurā vietā uz Zemes, notika 18. gadsimta beigās. Visietekmīgāko no šiem agrīnajiem mēģinājumiem vadīja Abraham Werner un citi. Viņi iedalīja Zemes garozas iežus četros veidos: Pirmskolas, sekundāros, terciāros un kvartāros. Katrs iežu veids saskaņā ar šo teoriju veidojies noteiktā Zemes vēstures periodā. Bija iespējams runāt par "terciārā perioda", kā arī par "terciārajiem iežiem". Patiešām, "terciārs" (tagad paleocēns-pliocēns) un "kvartārs" (tagad pleistocēns-holocēns) kā ģeoloģisko periodu nosaukumi tika lietoti arī 21. gadsimtā.

Verneram radās doma, ka visas klintis ir izskalojušās no vienotiem milzīgiem plūdiem. To sauc par neptūnistisko teoriju. Būtiskas pārmaiņas domāšanā notika, kad 1785. gada martā un aprīlī Edinburgas Karaliskajā biedrībā Džeimss Hutons nolasīja savu darbu "Zemes teorija jeb pētījums par likumiem, kas novērojami zemeslodes sastāvā, izšķīdināšanā un atjaunošanā uz zemeslodes". Džeimss Hutons šajos lasījumos kļuva par "mūsdienu ģeoloģijas pamatlicēju". Hutons uzskatīja, ka Zemes iekšienē ir karsts un ka šis karstums ir dzinējspēks, kas virza jaunu iežu veidošanos. Zemes erodēja gaiss un ūdens, un tās nogulsnējās jūrā slāņu veidā; karstums pēc tam konsolidēja nogulsnes akmenī un pacēla tās jaunās zemēs. Šo teoriju sauca par plutonistisko, pretstatā plūdu teorijai.

19. gadsimta sākumā Viljams Smits, Žoržs Kivjē un citi aizsāka slāņu identificēšanu pēc tajos esošajām fosilijām. Ģeologi varēja precīzāk sadalīt Zemes vēsturi. Ja divos slāņos (lai cik attālināti tie būtu telpā vai atšķirīgi pēc sastāva) atradās vienas un tās pašas fosilijas, bija liela iespēja, ka tie iegulst vienā un tajā pašā laikā. Detalizēti Eiropas slāņu un fosiliju pētījumi laikā no 1820. līdz 1850. gadam ļāva izveidot ģeoloģisko periodu secību, ko izmanto vēl šodien. Kivjē uzskatīja, ka daudzas Zemes ģeoloģiskās īpatnības var izskaidrot ar katastrofāliem notikumiem, kas izraisījuši daudzu dzīvnieku sugu izmiršanu. Savas karjeras laikā Kivjē sāka uzskatīt, ka nav notikusi viena katastrofa, bet gan vairākas, kas izraisījušas dažādu faunu pēctecību.

Britu ģeologi visaktīvāk darbojās 19. gadsimtā. Kembrija (romiešu nosaukums Velsai), ordovika un silūra periodi, kas nosaukti seno velsiešu cilšu vārdā, bija Velsas iežu periodi. "Devona" tika nosaukts pēc Anglijas Devonas grāfistes nosaukuma, bet nosaukums "karbonijs" bija vienkārši "ogļu slāņu" (Coal Measures), kas bija vecais britu ģeologu termins tam pašam slāņu kopumam, adaptācija. "Perma" tika nosaukta Permas (Krievija) vārdā, jo to, izmantojot šī reģiona slāņus, definēja skotu ģeologs Roderiks Mērčisons. Britu ģeologi bija atbildīgi arī par periodu grupēšanu laikmetos un terciāra un kvartāra periodu iedalījumu laikmetos. Kopumā periodus nosauca pēc vietām, kur ieži bija viegli saskatāmi.

Ģeologi un paleontologi ģeoloģisko tabulu izveidoja, pamatojoties uz dažādu slāņu un fosiliju relatīvo stāvokli. Laika skalas viņi aprēķināja, pamatojoties uz dažādu procesu ātrumu izpēti. Viņi novērtēja atmosfēras veidošanos, eroziju, nogulšņu veidošanos un to, cik ilgā laikā nogulsnes pārvēršas cietos iežos. Radioaktivitātes atklāšana 1896. gadā un tās izmantošana ģeoloģijā, izmantojot radiometrisko datēšanu, notika 20. gadsimta pirmajā pusē. Tas ļāva veikt absolūtu iežu datēšanu un atklāt Zemes vecumu.

Starptautiskā stratigrāfijas komisija strādā, lai precīzi noteiktu, kad sākas un beidzas ģeoloģiskie periodi un kur ir labākie piemēri. Tos sauc par globālajiem robežstratotipu griezumiem un punktiem (GSSP).

Zemes vēsture kartēta līdz 24 stundām

Jautājumi un atbildes

J: Kāda ir ģeoloģiskā laika skala?

A: Ģeoloģiskā laika skala ir sistēma, ko izmanto, lai izmērītu un iedalītu Zemes iežu un fosiliju vēsturi. Tā iedala Zemes vēsturi dažādos periodos, ērās un laikmetos, pamatojoties uz dažādu slāņu un fosiliju relatīvo stāvokli.

J: Kurš pirmais ierosināja ģeoloģiskā laika skalas principus?

A: Nikolajs Steno pirmais 17. gadsimta beigās ierosināja ģeoloģiskā laika skalas principus. Viņš apgalvoja, ka iežu slāņi (jeb slāņi) veidojas secīgi un katrs no tiem ir laika "nogrieznis". Viņš arī formulēja tā saukto Steno superpozīcijas principu, kas nosaka, ka jebkurš slānis, iespējams, ir vecāks par slāņiem virs tā un jaunāks par slāņiem zem tā.

J: Kādu teoriju par iežiem izvirzīja Ābrahams Verners?

A: Abrahams Verners ierosināja teoriju, ka visi ieži ir izgulsnējušies no vienota milzīga plūdus, ko sauca par neptūnistisko teoriju.

J: Kas ieviesa alternatīvu ideju par to, kā veidojas zeme?

A: Džeimss Hutons 1785. gadā Edinburgas Karaliskajā biedrībā (Royal Society of Edinburgh) nāca klajā ar alternatīvu ideju par to, kā veidojas zeme, rakstot savu darbu "Zemes teorija jeb pētījums par likumiem, kas novērojami zemes uz zemeslodes sastāvā, izšķīdināšanā un atjaunošanā". Viņa plutonistu teorija paredzēja, ka zemi izārdīja gaiss un ūdens, un tā nogulsnējās jūrā slāņu veidā; pēc tam karstums nogulsnes nostiprināja akmenī, paceļot tās jaunās zemēs.

J: Kādu metodi Viljams Smits pirmo reizi izmantoja slāņu noteikšanai?

A: Viljams Smits bija pirmais, kas izveidoja metodi, ar kuras palīdzību varēja noteikt slāņus pēc tajos esošo fosiliju satura. Pētot slāņu sekvences, viņš saprata, ka tās var izmantot, lai noteiktu, kad Zemes vēsturē norisinājās konkrēti notikumi.

J: Kā radiometriskā datēšana palīdzēja pilnveidot ģeoloģisko izpratni?

A: Radiometriskā datēšana palīdzēja pilnveidot ģeoloģisko izpratni, sniedzot absolūtus datējumus iežiem, kas ļāva zinātniekiem precīzāk noteikt, kad Zemes vēsturē notikuši noteikti notikumi, piemēram, kad mūsu atmosfērā parādījās skābeklis vai kad mūsu planētas organismos attīstījās dzimumvairošanās.